JP2015080602A

JP2015080602A - 流体注入具

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Publication number: JP2015080602A
Application number: JP2013219894A
Authority: JP
Inventors: 片瀬　誠; Makoto Katase; 誠片瀬; 行宏内山; Ikuhiro Uchiyama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2015-04-27
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: US20150112268A1; CN104546076A; US9440050B2; JP6191386B2

Abstract

【課題】注入管を挿入対象に適切に案内することができ、かつ、導入針を注入管から引き抜きやすくした流体注入具を提供すること。【解決手段】周面に突起を有する導入針を注入管で被覆した流体注入具において、前記突起は前記導入針の前記注入管と接する場所に設置され、前記突起は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面の傾斜角を前記第２の面の傾斜角より大とし、前記第１の面を前記導入針の穿刺端側に配置したことを特徴とする流体注入具である。【選択図】図６

Description

本発明は、生体等の流体注入対象に対して流体を注入する流体注入具に関する。

投薬ポンプから皮下組織に薬液を輸送するために、カテーテル等の注入管を皮下組織に挿入し留置する必要がある。カテーテルは皮下組織になじむ柔らかい素材であるために、皮下組織に挿入するためには、カテーテルで金属針を被覆し、金属針とともに皮下組織に同時に挿入する。

特許文献１には、金属針（内針）にカテーテル（柔らかい外套針）が被覆された二重注射針が開示されている。また、金属針の周面に突起が設けられ、これらの突起が金属針の挿入方向に対して順目に設けられていることが開示されている。

特開２００１−２４５９８２号公報

カテーテル等の注入管のみを皮下組織に留置するためには、注入管を皮下組織等に適切に案内する必要がある。また、注入管を案内した後においては、注入管とともに挿入された導入針を注入管から引き抜く必要がある。すなわち、注入管を適切に案内することができ、かつ、注入管から引き抜きやすくした流体注入具が望まれる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、注入管を挿入対象に適切に案内することができ、かつ、導入針を注入管から引き抜きやすくした流体注入具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、周面に突起を有する導入針を注入管で被覆した流体注入具において、前記突起は前記導入針の前記注入管と接する場所に設置され、前記突起は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面の傾斜角を前記第２の面の傾斜角より大とし、前記第１の面を前記導入針の穿刺端側に配置したことを特徴とする流体注入具である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

液体輸送装置１の全体斜視図である。液体輸送装置１の分解図である。液体輸送装置１の第１の断面図である。液体輸送装置１の第２の断面図である。ポンプ部５の概要説明図である。導入針３１およびソフトニードル３２の断面図である。第１実施形態における図４のＡ−Ａ断面図である。ソフトニードル３２挿入の第１の説明図である。ソフトニードル３２挿入の第２の説明図である。ソフトニードル３２挿入の第３の説明図である。第２実施形態における図４のＡ−Ａ断面図である。第３実施形態における図４のＡ−Ａ断面図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわち、周面に突起を有する導入針を注入管で被覆した流体注入具において、前記突起は前記導入針の前記注入管と接する場所に設置され、前記突起は、第１の面と第２の面とを有し、前記第１の面の傾斜角を前記第２の面の傾斜角より大とし、前記第１の面を前記導入針の穿刺端側に配置したことを特徴とする流体注入具である。
このようにすることで、導入針の突起における第１の面の傾斜角を第２の面の傾斜角よりも大きくしているので、突起の第１の面が注入管の内周面に掛かり、導入針を皮下組織等に差し込むと同時に注入管を皮下組織内に適切に案内することができる。また、導入針の突起における第２の面の傾斜角は第１の面の傾斜角よりも小さくなるので、導入針を引き抜くときの注入管に対する摩擦力を小さくすることができる。そして、導入針を注入管から引き抜きやすくすることができる。

かかる流体注入具であって、前記突起は前記注入管が前記導入針を被覆する範囲に設けられることが望ましい。
このようにすることで、導入針において皮下組織等に接触する部分については突起を設けずに、皮下組織等に対して滑らかに導入針を挿入することができる。

かかる流体注入具であって、前記注入管の外周面には突起が設けられており、前記注入管の突起は、第３の面と第４の面とを有し、前記第３の面の傾斜角を前記第４の面の傾斜角より小とし、前記第３の面を前記注入管の注入口側に配置することが望ましい。
このようにすることで、導入針を覆う注入管の皮下組織等に対する挿入方向の摩擦力を小さくすることができるので、滑らかに注入管を皮下組織等に挿入することができる。また、注入管の皮下組織等に対する引き抜き方向の摩擦力を大きくすることができるので、注入管を皮下組織等から抜けにくくすることができる。また、注入管を皮下組織等から引き抜く際には、既に、導入針は注入管内から引き抜かれている。よって、注入管の有する弾性力により注入管自体がその内側に変形することができるので、外周面に設けられた突起にかかわらず、生体に負担をかけずに、注入管を抜くこともできる。

かかる流体注入具であって、前記導入針の外周において、前記導入針の長手方向に延びる溝を有することが望ましい。
このようにすることで、注入管に接触する導入針の接触面積を小さくして、注入管に対する導入針の摩擦力をより小さくすることができる。そして、注入管から導入針をより引き抜きやすくすることができる。

かかる流体注入具であって、前記導入針の材料は前記注入管の材料よりも硬い材料であることが望ましい。
このようにすることで、硬い導入針を用いて注入管を皮下組織内に案内することができる。

かかる流体注入具であって、前記導入針の材料は金属であり、前記注入管の材料は樹脂であることが望ましい。
このようにすることによっても、硬い導入針を用いて注入管を皮下組織内に案内することができる。

かかる流体注入具であって、前記第１の面の傾斜角は、少なくとも９０度以上の角度を有することが望ましい。
このようにすることで、導入針の突起が注入管の内面に掛かりやすくなるため、導入針の突起が注入管の内面から適切に支持して、注入管を皮下組織等に挿入することができる。

かかる流体注入具であって、前記注入管において当該注入管の注入口側の外周長が、前記注入管の他端側の外周長よりも短いことが望ましい。
このようにすることで、注入管の注入口側を中央よりも細いテーパー状にすることができるので、注入管を皮下組織等に穿刺しやすくすることができる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、液体輸送装置１の全体斜視図である。図２は、液体輸送装置１の分解図である。これらの図に示すように、液体輸送装置１（流体注入具に相当）の貼着される側（生体側）を「下」とし、逆側を「上」として説明することがある。

液体輸送装置１は、液体を輸送するための装置である。液体輸送装置１は、本体１０と、カートリッジ２０と、パッチ３０とを備える。本体１０、カートリッジ２０およびパッチ３０は、図２に示すように分離可能であるが、使用時には図１に示すように一体に組立てられる。

液体輸送装置１は、例えば、生体にパッチ３０を貼着して、カートリッジ２０に貯留されているインスリンを定期注入するのに好適に用いられる。カートリッジ２０に貯留された液体（例えばインスリン）がなくなった場合、カートリッジ２０は交換されるが、本体１０およびパッチ３０は継続して使用される。ただし、パッチ３０も低頻度で交換される。

図３は、液体輸送装置１の第１の断面図である。図４は、液体輸送装置１の第２の断面図である。両図は、液体輸送装置１の中央を液体輸送装置１の長手方向に切断したときの断面図となっている。また、図５は、ポンプ部５の概要説明図である。以下、図３から図５を用いて、液体輸送装置１の簡単な内部構成について説明する。

図３および図４には、本体１０に含まれる回転軸１５とカム１１と電池１９が示されている。また、カートリッジ２０に含まれるチューブ２１とフィンガー２２と貯留部２６が示されている。また、パッチ３０に含まれる導入針３１とソフトニードル３２（注入管に相当）とポートベース３３と接続針用セプタム３３Ａと導入針用セプタム３３Ｂとパッチペース３４と粘着パッド３５と導入針フォルダ３６が示されている。また、ポンプ部５が示されている。

図３から図５に示されるチューブ２１は、液体を輸送するための管である。チューブ２１の上流側は、カートリッジ２０の液体の貯留部２６に連通している。チューブ２１は、フィンガー２２から押されると閉塞し、フィンガー２２からの力が解除されると元に戻る程度に弾性を有している。

フィンガー２２は、チューブ２１を閉塞させるための部材である。図５に示されるように、カートリッジ２０はフィンガー２０を複数本有する。複数のフィンガー２２は、カム１１の回転中心から放射状に等間隔で配置されている。また、複数のフィンガー２２は、カム１１とチューブ２１との間に配置されている。

フィンガー２２は、カム１１から力を受けて、従動的に動作する。フィンガー２２は、棒状の軸部と鍔状の押圧部とを有している。棒状の軸部はカム１１と接触し、鍔状の押圧部はチューブ２１と接触する。フィンガー２２は、軸方向に沿って可動になるように、支持されている。

図５に示されるように、カム１１は、外周の複数箇所に突起部を有している。カム１１の突起部によってフィンガー２２が押されることによって、チューブ２１が順次閉塞される。フィンガー２２が突起部から外れると、チューブ２１の弾力性によってチューブ２１が元の形状に戻る。

電池１９から供給される電力により不図示のモーターが回転させられ、回転軸１５が回転させられると、これに連結されているカム１１も回転させられる。カム１１が回転すると、複数のフィンガー２２が順に突起部から押されて、輸送方向上流側から順にチューブ２１を閉塞する。これにより、チューブ２１が蠕動運動させられて、液体がチューブ２１に圧搾されて輸送される。これにより、液体は排出側継手２３２および接続針２３３を介してパッチ３０側に供給される（図３、図４）。

図３および図４に示されるパッチベース３４は、ポートベース３３に固定された平板状の部材である。パッチベース３４の底面には粘着パッド３５が取り付けられている。粘着パッド３５は、パッチ３０を生体等に貼着するための粘着性のパッドである。

導入針用セプタム３３Ａには、導入針３１が挿通されており、導入針３１が引き抜かれると、導入針用セプタム３３Ａの導入針３１による穴は自然に塞がる。ポートベース３３内で導入針３１が存在した領域は、導入針３１の抜き取り後には液体の流路となる。

使用前の状態（図３）では、導入針フォルダ３６は、ポートベース３３に取り付けられており、導入針３１はソフトニードル３２に挿通されてソフトニードル３２の下側から針先が露出している。パッチ３０を生体に貼り付けるとき、導入針３１とともにソフトニードル３２を生体に穿刺した後、導入針３１ごと導入針フォルダ３６がポートベース３３から引き抜かれる（図４）。これにより、ソフトニードル３２のみが皮下組織内に留置されることになる。そして、液体輸送装置１を動作させることで、貯留部２６内の液体が皮下組織内に注入されることになる。

図６は、導入針３１およびソフトニードル３２の断面図である。図６には、導入針およびソフトニードルの中心軸を通る平面でこれらを切断したときの断面図が示されている。また、図６には、導入針３１の一部拡大図とソフトニードル３２の一部拡大図が示されている。

導入針３１の一部はソフトニードル３２によって覆われる。ただし、導入針３１の穿刺端側は、生体等に対して穿刺するために露出している。導入針３１の一部の外周面には、複数の導入針側突起３１ａが設けられている。複数の導入針側突起３１ａは、導入針３１の長手方向に整列して並ぶ。それぞれの導入針側突起３１ａは、導入針３１の外周に傘状に形成される。導入針側突起３１ａは、ソフトニードル３２に覆われた範囲において設けられる。これにより、穿刺時において導入針３１が皮下組織等に接触する部分については突起を有さないこととなるので、皮下組織等に対して滑らかに導入針３１を挿入することができる。

それぞれの導入針側突起３１ａは、導入針側第１面３１ａ１（第１の面に相当）と、導入針側第２面３１ａ２（第２の面に相当）を備える。導入針側第１面３１ａ１は、導入針側突起３１ａにおいて導入針３１の穿刺端側に配置され、導入針側第２面３１ａ２は、導入針側突起３１ａにおいてパッチ３０側に配置される。導入針側第１面３１ａ１と、導入針側第２面３１ａ２は、後述するように略矩形形状を有する。

導入針側第１面３１ａ１は、導入針３１の長手方向に対して傾斜角を有しており、この傾斜角（導入針側突起３１ａが存在する側の傾斜角）は導入針側第１傾斜角α１（第１の面の傾斜角に相当）として示されている。また、導入針側第２面３１ａ２も、導入針３１の長手方向に対して傾斜角を有しており、この傾斜角（導入針側突起３１ａが存在する側の傾斜角）は導入針側第２傾斜角α２（第２の面の傾斜角に相当）として示されている。

導入針側第１傾斜角α１は導入針側第２傾斜角α２よりも大きい。好ましくは、導入針側第１傾斜角α１は、９０°以上の傾斜角を有する。このため、導入針側突起３１ａが導入針側第１面３１ａ１においてソフトニードル３２の内周面に掛かりやすくなっている。そして、導入針側突起３１ａがソフトニードル３２の内周面から適切に支持して、ソフトニードル３２を皮下組織内に挿入することができる。

また、導入針側第２傾斜角α２は導入針側第１傾斜角α１よりも小さい。そのため、導入針３１のソフトニードル３２に対する摩擦力は、引き抜く方向の方がその逆方向よりも小さい。すなわち、導入針３１はソフトニードル３２に対して引き抜きやすくされている。

一方、ソフトニードル３２の外周面には、複数のソフトニードル側突起３２ａが設けられている。複数のソフトニードル側突起３２ａは、ソフトニードル３２の長手方向に整列して並ぶ。それぞれのソフトニードル側突起３２ａは、ソフトニードル側突起３２の外周に傘状に形成される。

それぞれのソフトニードル側突起３２ａは、ソフトニードル側第１面３２ａ１（第３の面に相当）と、ソフトニードル側第２面３２ａ２（第４の面に相当）を備える。ソフトニードル側第１面３１ａ１は、ソフトニードル側突起３２ａにおいてソフトニードル３２の先端側に配置され、ソフトニードル側第２面３２ａ２は、ソフトニードル３２ａにおいてパッチ３０側に配置される。ソフトニードル側第１面３２ａと、ソフトニードル側第２面３２ａ２は、後述するように略矩形形状を有する。

ソフトニードル側第１面３２ａ１は、ソフトニードル３２の長手方向に対して傾斜角を有しており、この傾斜角（ソフトニードル側突起３２ａが存在する側の傾斜角）はソフトニードル側第１傾斜角β１（第３の面の傾斜角に相当）として示される。また、ソフトニードル側第２面３２ａ２も、ソフトニードル３２の長手方向に対して傾斜角を有しており、この傾斜角（ソフトニードル側突起３２ａが存在する側の傾斜角）は、ソフトニードル側第２傾斜角β２（第４の面の傾斜角に相当）として示される。

ソフトニードル側第１傾斜角β１は、ソフトニードル側第２傾斜角β２よりも小さい。このような傾斜角を有するため、ソフトニードル３２の皮下組織に対する摩擦力は、挿入する方向の方がその逆方向よりも小さい。すなわち、ソフトニードル３２は、皮下組織に対して挿入しやすくされている。

また、ソフトニードル３２は、ソフトニードル側第２傾斜角β２はソフトニードル側第１傾斜角β１よりも大きいため、皮下組織にソフトニードル側突起３２ａ掛かりやすく皮下組織に対してある程度抜けにくくされている。ただし、ソフトニードル３２を皮下組織から引き抜く際には、既に、導入針３１はソフトニードル３２から引き抜かれている状態である。よって、自身の有する弾性力によりソフトニードル３２は内側に変形することができるので、外周面に設けられたソフトニードル側突起３２ａにかかわらず、生体に負担をかけずに、ソフトニードル３２を引き抜くことができる。

また、ソフトニードル３２は、図６に示されるように、先端部分が徐々に細くなるテーパー部３２ｂを有する。このようなテーパー状の形状を有するので、ソフトニードル３２を生体等に穿刺しやすくなっている。

図７は、第１実施形態における図６のＡ−Ａ断面図である。図７には、導入針３１とソフトニードル３２とが示されている。そして、導入針３１の外周面から突出する導入針側突起３１ａと、ソフトニードル３２の外周面から突出するソフトニードル側突起３２ａが示されている。

図７に示されるように、導入針側突起３１ａの導入針側第１面３１ａ１は略矩形形状を有している。これにあわせるように、導入針側第２面３１ａ２も略矩形形状を有するようにすることができる。また、これと同様に、ソフトニードル側突起３２ａのソフトニードル側第１面３２ａも略矩形形状を有している。そして、これにあわせるように、ソフトニードル側第２面３２ａ２も略矩形形状を有するようにすることができる。

導入針３１は、好ましくは金属製のものが用いられる。導入針３１の外周面の導入針側突起３１ａは、導入針側突起３１ａの形状が彫られた金型に押しつけながら回転させる冷間鍛造加工により成型することができる。

また、導入針よりも柔らかいソフトニードル３２は、好ましくは樹脂製のものが用いられる。ソフトニードル３２の外周面のソフトニードル側突起３２ａは、ソフトニードル側突起３２ａの形状が彫られた金型に対して溶融樹脂を流し込み、内側からエアを注入するバルーン成型により形成することができる。

図８は、ソフトニードル３２挿入の第１の説明図である。図９は、ソフトニードル３２挿入の第２の説明図である。図１０は、ソフトニードル３２挿入の第３の説明図である。以下、これらの図を参照しつつ、第１実施形態におけるソフトニードル３２を皮下組織に穿刺し、留置する手順について説明する。

図８に示されるように、導入針３１とソフトニードル３２が一体的に、皮下組織ＳＴに対してほぼ垂直に進行する。そして、導入針３１が皮下組織ＳＴを穿刺する。その後、さらに導入針３１とソフトニードル３２が一体的に皮下組織側に進行し、これにより、ソフトニードル３２も皮下組織ＳＴに刺入される。

導入針３１とソフトニードル３２は、図９に示されるように、粘着パッド３５が皮膚面に接触するまで皮下組織ＳＴ内に刺入される。粘着パッド３５は、粘着性を有しているため、液体輸送装置１は皮膚上に貼着する。

その後、導入針フォルダ３６が引き抜かれる。導入針３１の後端は、導入針フォルダ３６に固定されているため、導入針フォルダ３６が引き抜かれると、これにあわせて導入針３６が皮下組織ＳＴから引き抜かれることになる。そして、図１０に示されるように、ソフトニードル３２のみが、皮下組織ＳＴ内に留置される。

このように、ソフトニードル３２のみが皮下組織ＳＴ内に留置された後においては、ソフトニードル３２内を通じて、例えばインスリンなどの液体を皮下組織内に投与することができる。

前述のように、ソフトニードル３２を皮下組織内に刺入する際、導入針３１の導入針側突起３１ａが導入針側第１面３１ａ１においてソフトニードル３２の内周面に掛かりやすくなっている。そのため、導入針側突起３１ａがソフトニードル３２の内周面から適切に支持して、ソフトニードル３２を皮下組織内に挿入することができる。

また、導入針３１が引き抜かれるとき、前述のように、導入針３１にはソフトニードル３２に対して摩擦力を小さくする導入針側突起３１ａを備えるので、これを備えないものに比して軽い力で導入針３１を引き抜くことができる。

また、ソフトニードル３２においては、皮下組織ＳＴに対して刺入方向について摩擦力を小さくするソフトニードル側突起３２ａを備えるので、これを備えないものに対して軽い力でソフトニードル３２を皮下組織ＳＴに刺入することができる。また、刺入後においては、皮下組織ＳＴからソフトニードル３２をある程度抜けにくくすることができる。またその一方で、ソフトニードル３２自身の有する弾性力によりソフトニードル３２は内側に変形することができるので、生体に負担をかけることなくソフトニードル３２を生体から引き抜くことができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１１は、第２実施形態における図６のＡ−Ａ断面図である。図１１には、第２実施形態における導入針３１とソフトニードル３２が示されている。第２実施形態において第３実施形態と異なるのは、導入針３１の外周面において、複数の導入針側突起３１ａが所定の間隔をおいて配置され、導入針側突起３１ａ間に導入針３１の長手方向に延びる溝３１ｂを形成している点である。

このように、第２実施形態では、導入針側突起３１ａ間において溝３１ｂを有するので、導入針３１の外周とソフトニードル３２の内周との間における接触面積を小さくすることができる。そして、両者に生ずる摩擦力を小さくすることができる。そして、導入針３１をソフトニードル３２から引き抜きやすくすることができる。また、溝３１ｂの幅を調整することによって、引き抜きやすさ等を調整することもできる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図１２は、第３実施形態における図６のＡ−Ａ断面図である。図１２には、第３実施形態における導入針３１とソフトニードル３２が示されている。第３実施形態にいて第１実施形態と異なるのは、ソフトニードル３２の外周面において、ソフトニードル側突起３２ａが設けられていない点である。

このような形態であっても、導入針側突起３１ａがソフトニードル３２の内周面に掛かりやすくなっているため、導入針側突起３１ａがソフトニードル３２の内周面から適切に支持して、ソフトニードル３２を皮下組織内に挿入することができる。なお、導入針側突起３１ａの間に第２実施形態で説明したような溝３１ｂを設けることとしてもよい。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。

１液体輸送装置、
１０本体、２０カートリッジ、３０パッチ、
１１カム、１５回転軸、１９電池、
２１チューブ、２２フィンガー、２６貯留部、
３１導入針、３１ａ導入針側突起、３１ｂ溝、
３１ａ１導入針側第１面（第１の面）、３１ａ２導入針側第２面（第２の面）、
３２ソフトニードル、３２ａソフトニードル側突起、３２ｂテーパー部、
３２ａ１ソフトニードル側第１面（第３の面）、
３２ａ２ソフトニードル側第２面（第４の面）、
３３ポートベース、３３Ａ導入針用セプタム、
３４パッチベース、３５粘着パッド、３６導入針フォルダ、
２３２排出側継手、２３３接続針

Claims

周面に突起を有する導入針を注入管で被覆した流体注入具において、
前記突起は前記導入針の前記注入管と接する場所に設置され、
前記突起は、第１の面と第２の面とを有し、
前記第１の面の傾斜角を前記第２の面の傾斜角より大とし、
前記第１の面を前記導入針の穿刺端側に配置した
ことを特徴とする流体注入具。
請求項１に記載の流体注入具であって、
前記突起は前記注入管が前記導入針を被覆する範囲に設けられたことを特徴とする流体注入具。
請求項１または２に記載の流体注入具であって、
前記注入管の外周面には突起が設けられており、
前記注入管の突起は、第３の面と第４の面とを有し、
前記第３の面の傾斜角を前記第４の面の傾斜角より小とし、
前記第３の面を前記注入管の注入口側に配置した
ことを特徴とする流体注入具。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体注入具であって、
前記導入針の外周において、前記導入針の長手方向に延びる溝を有することを特徴とする流体注入具。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体注入具であって、
前記導入針の材料は前記注入管の材料よりも硬い材料であることを特徴とする流体注入具。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の流体注入具であって、
前記導入針の材料は金属であり、前記注入管の材料は樹脂であることを特徴とする流体注入具。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の流体注入具であって、
前記第１の傾斜角は、少なくとも９０度以上の角度を有することを特徴とする流体注入具。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体注入具であって、
前記注入管において当該注入管の注入口側の外周長が、前記注入管の他端側の外周長よりも短いことを特徴とする流体注入具。