JP2015167711A - 液体輸送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留部の液体の残留を抑制し、貯留部の液体を効率よく使用する輸液輸送装置を提供する。【解決手段】生体に取り付け可能であり、前記生体に液体を輸送する液体輸送装置であって、前記液体を貯留する貯留部４４と、前記貯留部の前記液体を前記生体に輸送するポンプ部６０とを備える。前記貯留部は、幅のある円弧形状をしており、円弧形状の前記貯留部の一端に、前記貯留部の前記液体を前記ポンプ部へ排出する排出口４８が配置されている。【選択図】図８

Description

本発明は、液体輸送装置に関する。

生体に液体を輸送する液体輸送装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。これらの液体輸送装置では、液体を注入する注入部（カテーテルなど）を生体に刺しつつ、ポンプを駆動して液体貯留部の液体を生体に注入させている。

特表２０１０−５３４０８５号公報

特許文献１では、液体を貯留する液体貯留部が矩形状（直方体状）に構成されている。但し、液体貯留部を矩形状にする場合、他の構成要素の配置に制約が生じたり、他の構成要素との配置の関係で液体貯留部の容量を確保できなかったりすることがある。その一方、他の構成要素を避けるような形状に液体貯留部を構成した場合、液体貯留部から液体を排出する際に液体貯留部に液体が残留してしまい、貯留された液体を効率よく使用できないことがある。

本発明は、貯留部に液体が残留しにくく、液体を効率よく利用できる液体輸送装置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、生体に取り付け可能であり、前記生体に液体を輸送する液体輸送装置であって、前記液体を貯留する貯留部と、前記貯留部の前記液体を前記生体に輸送するポンプ部とを備え、前記貯留部は、幅のある円弧形状をしており、円弧形状の前記貯留部の一端に、前記貯留部の前記液体を前記ポンプ部へ排出する排出口が配置されていることを特徴とする液体輸送装置である。

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。

図１Ａ及び図１Ｂ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の断面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、液体輸送装置１の分解図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、貼着前後の注入セット１０の断面説明図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、ポンプユニット３０の分解図である。 図６は、ポンプ部６０の概要説明図である。 図７は、カートリッジ４０の分解図である。 図８Ａは、リザーバー４４の分解図である。図８Ｂは、カートリッジ本体４３の上面図である。 図９Ａ〜図９Ｄは、注入口４７から液体を注入したときのリザーバー４４の様子の説明図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、リザーバー４４内の液体をポンプ部６０で排出したときの様子の説明図である。 図１１Ａは、液体輸送装置１を上から見たときのポンプ部６０及びリザーバー４４とカテーテル１２の位置関係の説明図である。図１１Ｂは、装着時のポンプユニット３０の動きの説明図である。 図１２は、参考例の液体輸送装置１の説明図である。 図１３Ａは、送液口４１Ａに貼り付けられた通期フィルターの斜視図である。図１３Ｂは、ポンプユニット３０の受け入れ部４１の送液口４１Ａの斜視図である。 図１４は、液体輸送装置１の側面図である。 図１５は、第２実施形態のポンプ部６０の概要説明図である。 図１６Ａ及び図１６Ｂは、第３実施形態のリザーバーの説明図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、第４実施形態の液体輸送装置１の貼着前後の説明図である。

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。

生体に取り付け可能であり、前記生体に液体を輸送する液体輸送装置であって、前記液体を貯留する貯留部と、前記貯留部の前記液体を前記生体に輸送するポンプ部とを備え、前記貯留部は、幅のある円弧形状をしており、円弧形状の前記貯留部の一端に、前記貯留部の前記液体を前記ポンプ部へ排出する排出口が配置されていることを特徴とする液体輸送装置が明らかとなる。このような液体輸送装置によれば、貯留部に液体が残留しにくく、液体を効率よく利用できる。

前記排出口は、外側に膨らんだ円弧状の外周縁よりも、内側に膨らんだ円弧状の内周縁に近い位置に、配置されていることが望ましい。これにより、更に貯留部に液体が残留しにくくなる。

円弧形状の前記貯留部の前記排出口の設けられた一端とは反対側の他端に、前記貯留部に前記液体を注入する注入口が配置されていることが望ましい。これにより、液体注入時に貯留部にあった気体を排出しやすくなる。

前記注入口は、前記内周縁よりも前記外周縁に近い位置に配置されていることが望ましい。これにより、液体注入時に貯留部の各領域に順に液体が浸入し、貯留部内の気体が残留しにくくなる。

前記外周縁の曲率は、前記内周縁の曲率よりも小さいことが望ましい。これにより、貯留部内の液体が内周縁の近傍を流路として通り排出口から排出されるため、液体排出時に貯留部に液体が残留しにくくなる。

前記貯留部の中央部における前記幅は、前記貯留部の端部における前記幅よりも大きいことが望ましい。これにより、貯留部の容量を増やすことができる。

前記ポンプ部によって輸送された前記液体を外部に送り出す送液口を有しており、前記貯留部に前記液体を注入する際に、気体を通過させて前記液体を通過させないフィルターが前記送液口に設けられていることが望ましい。これにより、液体注入時に、流路内の気体を外部に放出しつつ、液体の外部への漏洩を防止できる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜液体輸送装置１の概要＞
図１Ａ及び図１Ｂ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の断面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、液体輸送装置１の分解図である。以下の説明では、液体輸送装置１の貼着される側（生体側）を「下」とし、逆側を「上」とする。また、図２に示すように、カテーテル１２に対してポンプ部６０の側を「前」とし、液体を貯留するリザーバー４４の側を「後」とする。

液体輸送装置１は、液体を輸送する装置である。液体輸送装置１は、注入セット１０と、ポンプユニット３０とを有する。注入セット１０及びポンプユニット３０は、図３Ａ及び図３Ｂ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み立てられる。液体輸送装置１は、例えば生体に注入セット１０を貼着して、ポンプユニット３０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。

注入セット１０には、上側に突出した接続部１８が設けられている。ポンプユニット３０の下面中央には、中空の受け入れ部４１が設けられている。注入セット１０の接続部１８をポンプユニット３０の受け入れ部４１に挿入することによって、注入セット１０にポンプユニット３０が取り付けられる。このとき、接続部１８の側面の受液口１８Ａが、受け入れ部４１の送液口４１Ａに連結される。ポンプユニット３０には、後述するように、リザーバー４４及びポンプ部６０が設けられており、リザーバー４４の液体は、ポンプ部６０によって送液口４１Ａから注入セット１０に送り出されて、注入セット１０のカテーテル１２から生体に液体が注入される。

＜注入セット１０の構成＞
注入セット１０は、生体に液体を注入する部位である。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、カテーテル１２と、シール部１４と、台座部１６とを有する。
カテーテル１２は、生体に液体を注入するための管である。カテーテル１２のことを「カニューレ」、「カニューラ」、「ソフトニードル（ソフトカニューレ）」と呼ぶこともある。カテーテル１２は、例えばフッ素樹脂等の柔らかい材料で構成される。カテーテル１２の一端は、台座部１６に固定されている。
シール部１４は、注入セット１０を生体等に貼着するための部位である。シール部１４は、例えば、下面が粘着シールになっている粘着パッドである。
台座部１６は、ポンプユニット３０を取り付けるための部位である。台座部１６は、ベース部１７と、接続部１８とを有する。ベース部１７は、ポンプユニット３０を下から支持する部位である。接続部１８は、ベース部１７から上側に突出した部位であり、ポンプユニット３０の受け入れ部４１（図３Ｂ参照）に挿入される部位である。接続部１８の側面には、送液口４１Ａと接続するための受液口１８Ａが設けられている。また、接続部１８の上面には、導入針２１（後述）の差し込み口１８Ｂが設けられている。

図４Ａ及び図４Ｂは、貼着前後の注入セット１０の断面説明図である。
図４Ａは、貼着前の注入セット１０の断面説明図である。この状態では、注入セット１０に導入針２１が取り付けられており、導入針２１は、カテーテル１２、シール部１４、台座部１６を貫通している。導入針２１の上端はつまみ２２に固定されている。つまみ２２が、接続部１８の上面から突出していることによって、この段階でのポンプユニット３０の装着を阻害している。
注入セット１０を生体に貼り付けるとき、使用者は、導入針２１とともにカテーテル１２を生体に穿刺する。その後、図４Ｂに示すように、使用者は、導入針２１のつまみ２２をつまんで、導入針２１を注入セット１０から引き抜く（抜去）。カテーテル１２は生体に留置し続けるが、カテーテル１２は柔らかいため、生体への負荷は小さい。差し込み口１８Ｂの下側には、導入針２１を抜くと穴がふさがる材料（例えばゴム、シリコン等）で構成された導入針用セプタム１９が設けられている。
注入セット１０から導入針２１が引き抜かれた後、注入セット１０にポンプユニット３０が取り付けられることになる。

＜ポンプユニット３０の構成＞
図５Ａ及び図５Ｂは、ポンプユニット３０の分解図である。ポンプユニット３０は、駆動部３１と、カートリッジ４０とを有する。駆動部３１は、カートリッジ４０の上側でネジによって固定される。

駆動部３１は、カム６５を駆動する構成要素である。カム６５は駆動部３１の下側から露出しており、カム６５を駆動する駆動機構（不図示）は内部に収容されている。駆動部３１は動力源となる電池３２も収容しているが、電池３２をカートリッジ４０の側に配置しても良い。

カートリッジ４０は、図５Ａに示すように、カム収容部４２を有する。カム収容部４２は、カートリッジ４０の上側（駆動部３１側）に設けられ、駆動部３１のカム６５を収容するための中空状の部位である。カム収容部４２の周囲には、複数のフィンガー６６（図６参照）が配置されている。駆動部３１をカートリッジ４０に固定すると、カム収容部４２にカム６５が入り込み、次に説明するポンプ部６０が構成される。

・ポンプ部６０
図６は、ポンプ部６０の概要説明図である。図７は、カートリッジ４０の分解図である。ポンプ部６０は、液体を輸送するポンプとなる部位である。ポンプ部６０は、チューブ６２と、圧搾機構６４とを有する。圧搾機構６４がチューブ６２を圧搾することによって、液体が輸送される。圧搾機構６４は、複数のフィンガー６６と、カム６５とを備えている。

チューブ６２は、液体を輸送するための管である。チューブ６２の上流側（液体の輸送方向を基準にした場合の上流側）は、液体を貯留するリザーバー４４（図２参照）に連通している。チューブ６２の下流側は、送液口４１Ａ（図２、図３Ｂ参照）に連通している。チューブ６２は、フィンガー６６から押されると閉塞し、フィンガー６６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。チューブ６２は、部分的に円弧形状に配置されている。チューブ６２の円弧の中心は、カム６５の回転中心と一致している。

フィンガー６６は、チューブ６２を閉塞させる部材である。フィンガー６６は、軸方向に沿って可動に支持されており、カム６５から力を受けて従動的に動作する。複数のフィンガー６６は、カム６５の回転中心から放射状に等間隔で配置されている。複数のフィンガー６６は、カム６５とチューブ６２との間に配置されている。

カム６５は、外周の４箇所に突起部を有している。カム６５の外周に複数のフィンガー６６が配置されており、そのフィンガー６６の外側にチューブ６２が配置されている。カム６５が回転すると、７本のフィンガー６６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６２が閉塞する。フィンガー６６が突起部から外れると、チューブ６２の弾性力によってチューブ６２が元の形状に戻る。これにより、チューブ６２が蠕動運動させられて、チューブ６２が圧搾されて液体が輸送される。液体の逆流を防止するため、少なくとも１つ、好ましくは２つのフィンガー６６がチューブ６２を閉塞させるように、カム６５の突起部が形成されている。

本実施形態では、ポンプ部６０の構成要素のうち、カム６５を駆動部３１に配置し、チューブ６２及びフィンガー６６をカートリッジ４０に配置している。但し、ポンプ部６０の全ての構成要素を駆動部３１又はカートリッジ４０に配置しても良い。また、カム６５及びフィンガー６６を駆動部３１に配置し、チューブ６２をカートリッジ４０に配置しても良い。

・リザーバー４４
図８Ａは、リザーバー４４の分解図である。図８Ｂは、カートリッジ本体４３の上面図である。
カートリッジ４０は、液体を貯留するリザーバー４４（貯留部）を有する。カートリッジ本体４３には凹部４５が形成されており、凹部４５の周囲にフィルム４６が融着されている。リザーバー４４は凹部４５及びフィルム４６から構成されており、凹部４５とフィルム４６との間に液体が貯留される。なお、図７の状態ではフィルム４６が凹部４５に密着しており、リザーバー４４に液体が無い状態である。

凹部４５は、底４５１及び周縁４５２によって、カートリッジ本体４３の上面から凹んだ形状になっている。凹部４５の底４５１は平坦であるのに対し、凹部４５の周縁４５２は湾曲している。なお、凹部４５に密着したフィルム４６（リザーバー４４に液体が無い状態のフィルム４６）も、底が平坦であるのに対し、周縁は湾曲している。凹部４５の周縁４５２は、後述するように、外周縁４５２Ａ、内周縁４５２Ｂ、注入側周縁４５２Ｃ及び排出側周縁４５２Ｄから構成されており、これらが凹部４５の周囲を囲んでいる。

リザーバー４４は、上から見て、幅のある円弧形状（若しくは弓形状、三日月状、三日月湖形状、Ｕ字形状）をしている。円弧形状のリザーバー４４の外周縁４５２Ａは、ポンプユニット３０の後側に配置されており、上から見るとリザーバー４４の外側に膨らんだ円弧状である。円弧形状のリザーバー４４の内周縁４５２Ｂは、受け入れ部４１の後側半分を囲むように（避けるように）配置されており、上から見るとリザーバー４４の内側に膨らんだ円弧状である。外周縁４５２Ａは内周縁４５２Ｂよりも上から見たときの湾曲が緩やかである。つまり、外周縁４５２Ａの曲率は内周縁４５２Ｂの曲率よりも小さく、外周縁４５２Ａの曲率半径は内周縁４５２Ｂの曲率半径よりも大きい。

円弧形状のリザーバー４４の一端には、リザーバー４４に液体を注入する注入口４７が配置されており、リザーバー４４の他端には、リザーバー４４から液体を排出する排出口４８が配置されている。

注入口４７は、外周縁４５２Ａと内周縁４５２Ｂとを連結する注入側周縁４５２Ｃに形成されている。注入口４７は、注入側周縁４５２Ｃの外側に寄って配置されている。つまり、注入口４７は、注入側周縁４５２Ｃのうち、外周縁４５２Ａの方に寄って配置されている。これにより、後述するように、リザーバー４４に液体を注入し始めたときに、液体が外周縁４５２Ａに沿ってリザーバー４４内に侵入しやすくなる（図９Ａ及び図９Ｂ参照）。

排出口４８は、外周縁４５２Ａと内周縁４５２Ｂとを連結する排出側周縁４５２Ｄに形成されている。排出口４８は、円弧形状のリザーバー４４の端に位置するため、これにより、後述するように、リザーバー４４に液体を注入したときに、リザーバー４４内に気体が残留しにくくなる。
更に、排出口４８は、排出側周縁４５２Ｄの内側に寄って配置されている。つまり、排出口４８は、排出側周縁４５２Ｄのうち、内周縁４５２Ｂの方に寄って配置されている。これにより、後述するように、リザーバー４４に液体を注入したときにはリザーバー４４内に気体が残留しにくくなるとともに（図９Ｃ参照）、リザーバー４４の液体を排出するときにはリザーバー４４内に液体が残留しにくくなる（図１０Ｂ参照）。

図８Ｂに示すように、円弧形状のリザーバー４４の中央部の幅Ｗ２は、注入側周縁４５２Ｃにおける幅Ｗ１（注入側周縁４５２Ｃにおける外周縁４５２Ａと内周縁４５２Ｂとの間の幅）よりも広い。また、円弧形状のリザーバー４４の中央部の幅Ｗ２は、排出側周縁４５２Ｄにおける幅Ｗ３（排出側周縁４５２Ｄにおける外周縁４５２Ａと内周縁４５２Ｂとの間の幅）よりも広い。これにより、リザーバー４４の容量を増やすことができるとともに、リザーバー４４の中央部のフィルム４６が変形しやすくなる。

使用者は、図７の状態（リザーバー４４に液体が無い状態）のカートリッジ４０の注入用セプタム４９に注射器を刺し、注射器で液体（例えばインスリン）をリザーバー４４に注入することになる。リザーバー４４に液体が注入されると、フィルム４６が上側に膨らみ、凹部４５とフィルム４６との間に液体が貯留されることになる。

図９Ａ〜図９Ｄは、注入口４７から液体を注入したときのリザーバー４４の様子の説明図である。図中のリザーバー４４内のハッチングの領域は、液体が侵入（浸透）した領域を示している。また、リザーバー４４内のハッチングの無い領域は、液体の無い領域であり、凹部４５とフィルム４６が密着している領域である。

液体が無い状態からリザーバー４４に注入口４７から液体を注入し始めると、図９Ａに示すように、液体は、注入口４７のある注入側周縁４５２Ｃの付近の領域に侵入する。更に、液体を注入し続けると、図９Ａの白抜きの矢印に示すように、液体は、外周縁４５２Ａに沿ってリザーバー４４内に侵入し、図９Ｂに示す状態になる。液体が内周縁４５２Ｂよりも外周縁４５２Ａに沿って侵入する理由は、外周縁４５２Ａが内周縁４５２Ｂよりも湾曲が緩やかであるため、外周縁４５２Ａに密着しているフィルム４６の方が、内周縁４５２Ｂに密着しているフィルム４６よりも、変形しやすいからである。加えて、本実施形態では、注入口４７が外側に寄って配置されているため、外周縁４５２Ａに沿ってリザーバー４４内に更に侵入しやすくなっている。

また、本実施形態では、リザーバー４４の中央部の幅（図８Ｂの幅Ｗ２）が広いため、リザーバー４４の中央部のフィルム４６が変形しやすいので、外周縁４５２Ａに沿ってリザーバー４４内に侵入した液体は、リザーバー４４の中央部で広がりやすい。

外周縁４５２Ａに沿って液体が浸入した後、更に液体を注入し続けると、図９Ｂの白抜きの矢印で示すように液体が内周縁４５２Ｂの方に向かって浸入する。このように外周縁４５２Ａに沿って浸入した後に液体が内周縁４５２Ｂの方に向かって順に浸入するため、液体注入前のリザーバー４４内に気体があっても、その気体は内周縁４５２Ｂの方に移動し、リザーバー４４に気体が残留しにくい（最終的に気体は排出口４８から排出される）。

更に液体を注入し続けると、図９Ｃに示すように、液体は、最後に排出側周縁４５２Ｄの付近の領域に侵入する。既に説明した通り、外周縁４５２Ａのフィルム４６の方が内周縁４５２Ｂのフィルム４６よりも変形しやすいので、液体が排出側周縁４５２Ｄの付近の領域に侵入するときも、外周縁４５２Ａの側から侵入することになる（図９Ｃの白抜きの矢印参照）。本実施形態では、排出口４８が内側に寄って配置されているため、仮に液体注入前の排出側周縁４５２Ｄの付近に気体があっても、その気体は排出口４８から押し出され、リザーバー４４に気体が残留しにくい。

なお、本実施形態では、円弧形状のリザーバー４４の一端に注入口４７が配置され、反対側の他端に排出口４８が配置されている。このため、注入口４７から液体を注入すると、円弧形状のリザーバー４４の各領域に液体が浸入した後、最後に排出口４８の側に液体が侵入することになる。このため、液体注入前のリザーバー４４内に気体があっても、その気体は排出口４８の方に移動し、リザーバー４４に気体が残留しにくい。

図９Ｄに示すように、凹部４５とフィルム４６との間の面に液体が浸透した後、使用者が更に液体を注入すると、排出口４８から液体が押し出され、送液口４１Ａまでの流路に液体が充填される。なお、注入用セプタム４９はカートリッジ４０の上側に配置されているため、液体注入時にカートリッジ４０に駆動部３１を取り付けることはできない。このため、液体注入時にはチューブ６２は閉塞していない状態なので（カム６５がカム収容部４２に無く、フィンガー６６がチューブ６２を閉塞していない状態なので）、送液口４１Ａまでの流路に液体を充填することが可能である。

液体注入時には、送液口４１Ａに通気フィルター（図１３Ａ参照）が予め貼り付けられている。通気フィルターは、気体は通過可能であるが、液体は通過できないフィルターである。液体注入時に液体が送液口４１Ａに到達する前は、流路内の気体が通気フィルターを通過して外部に押し出される。また、液体注入時に排出口４８から排出された液体が送液口４１Ａに到達すると、通気フィルターによって液体の外部漏洩が防止される。この段階から更に使用者が液体を注入すると、リザーバー４４内の液体の圧力が上がり、リザーバー４４のフィルム４６が上側に膨らみ、凹部４５とフィルム４６との間に液体が更に注入され、リザーバー４４内に十分な量の液体を貯留できる。リザーバー４４への液体注入後、使用者は、送液口４１Ａの通気フィルターを外してから（図１３Ｂ参照）、ポンプユニット３０を注入セットに挿入することになる。
なお、仮に通気フィルターが無いまま液体を注入すると、液体が送液口４１Ａから外部に漏洩し、リザーバー４４内の液体の圧力が上がらないため、リザーバー４４内に十分に液体を貯留できないことになる。但し、流路内の抵抗が大きい場合には、液体が送液口４１Ａに到達する前にリザーバー４４内に液体が貯留されるため、この場合には通気フィルターが無くても良い。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、リザーバー４４内の液体をポンプ部６０で排出したときの様子の説明図である。

リザーバー４４内の液体をポンプ部６０で排出し続けると、リザーバー４４内の液体が少なくなり、リザーバー４４の凹部４５とフィルム４６が密着し始める。既に説明した通り、外周縁４５２Ａのフィルム４６の方が内周縁４５２Ｂのフィルム４６よりも変形しやすいため、図１０Ａに示すように、外周縁４５２Ａの側から先にフィルム４６が凹部４５に密着し始める。外周縁４５２Ａのフィルム４６が凹部４５に密着した後も、内周縁４５２Ｂのフィルム４６は凹部４５に密着していないため、リザーバー４４内に液体が残留しにくくなる。仮に注入口４７の付近に液体が残留している状態で、先にリザーバー４４の中央部でフィルム４６が凹部４５に密着してしまうと、液体を排出できずに液体が残留してしまうが、本実施形態では内周縁４５２Ｂのフィルム４６が変形しにくく図１０Ａに示すように凹部４５に密着しにくいため、注入口４７の付近の液体は、内周縁４５２Ｂの近傍を通って、最短経路で排出口４８から排出されることになる。

更に液体を排出し続けると、図１０Ｂに示すように、排出側周縁４５２Ｄの付近の液体が最後に残る。既に説明した通り、外周縁４５２Ａのフィルム４６の方が内周縁４５２Ｂのフィルム４６よりも変形しやすいので、外周縁４５２Ａの側の液体から排出されることになる。本実施形態では、排出口４８が内側に寄って配置されているため、リザーバー４４内に液体が残留しにくい。

＜カテーテル１２の配置＞
図１１Ａは、液体輸送装置１を上から見たときのポンプ部６０及びリザーバー４４とカテーテル１２の位置関係の説明図である。説明の便宜上、液体輸送装置１の構成要素の一部を透過して図示している。

図１１Ａに示すように、液体輸送装置１を上から見ると（生体面に垂直な方向から見ると）、カテーテル１２や送液口４１Ａは、リザーバー４４とチューブ６２（ポンプ部６０）との間に配置されている。このようにカテーテル１２や送液口４１Ａを配置することによって、カテーテル１２や送液口４１Ａをポンプユニット３０から突出させて配置する必要がなくなり、液体輸送装置１の小型化を図ることができる。

図１２は、参考例の液体輸送装置１の説明図である。参考例のポンプユニット３０の内部には、不図示のリザーバー４４及びチューブ６２（ポンプ部６０）が設けられている。そして、参考例では、液体輸送装置１を上から見たときに、カテーテル１２や送液口４１Ａは、リザーバー４４及びチューブ６２を備えたポンプユニット３０の外側に配置されている。このため、参考例では、カテーテル１２や送液口４１Ａをポンプユニット３０から突出させて配置する必要があり、液体輸送装置１が大型化してしまう。なお、参考例のようにカテーテル１２や送液口４１Ａがポンプユニット３０の外側に配置されていたとしても、前述のようにリザーバー４４が幅のある円弧形状をしており、円弧形状のリザーバー４４の一端に、排出口４８が配置されていれば（図８参照）、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

本実施形態では、リザーバー４４が円弧形状（Ｕ字形状）であり、チューブ６２も円弧形状（Ｕ字形状）である。そして、円弧形状のリザーバー４４の端部（排出口４８）はチューブ６２側を向いており、円弧形状のチューブ６２の端部はリザーバー４４側を向いている。このため、リザーバー４４の排出口４８からチューブ６２の上流端までの流路を短くできるとともに、チューブ６２の下流端から送液口４１Ａまでの流路を短くできる。

また、本実施形態では、円弧形状（Ｕ字形状）の端部が互いに向かい合うようにリザーバー４４及びチューブ６２が配置されている。これにより、２つの部材の間に中空状の受け入れ部４１を形成しやすくなる。そして、本実施形態のように、リザーバー４４と、チューブ６２と、リザーバー４４の端部とチューブ６２の端部とを結んだ線とによって囲まれた領域内（２つの部材に囲まれた領域）に、受け入れ部４１や送液口４１Ａを配置すれば、液体輸送装置１を小型化できる。特に、リザーバー４４及びチューブ６２の４つの端部を結ぶ四角形状の領域内に、送液口４１Ａを配置すれば、ポンプユニット３０を小型化できる。

また、本実施形態では、２つの円弧形状の部材（リザーバー４４及びチューブ６２）の湾曲部は、外側を向くように配置されている。これにより、２つの部材を収容するポンプユニット３０（又はカートリッジ４０）を小型化しやすくなる。

図１１Ｂは、装着時のポンプユニット３０の動きの説明図である。使用者は、注入セット１０の接続部１８をポンプユニット３０の受け入れ部４１に挿入して、図に示すように生体面に垂直な方向を軸にしてポンプユニット３０を回転させながら、ポンプユニット３０を注入セット１０に装着する。注入セット１０の受液口１８Ａとポンプユニット３０の送液口４１Ａとが対向する位置でポンプユニット３０の回転が止まるように、注入セット１０の接続部１８及びポンプユニット３０の受け入れ部４１の少なくとも一方にストッパー（不図示）が形成されている。
本実施形態では、既に説明した通り、カテーテル１２や送液口４１Ａがリザーバー４４とチューブ６２（ポンプ部６０）との間に配置されているため、カテーテル１２がポンプユニット３０の回転中心の近傍に位置する。このため、図に示すように、ポンプユニット３０を回転させて注入セット１０に装着するときに、ポンプユニット３０のトルクが注入セット１０に伝達されたとしても、生体がカテーテル１２から受ける負荷（痛み）は小さくて済む。

図１３Ｂは、ポンプユニット３０の受け入れ部４１の送液口４１Ａの斜視図である。送液口４１Ａは、弾性変形可能なゴムで構成されており、受け入れ部４１の内周面から内側に突出して（言い換えると、注入セット１０の接続部１８に向かって突出して）、形成されている。一方、注入セット１０の受液口１８Ａ（図３Ａ参照）も、弾性変形可能なゴムで構成されており、接続部１８の側面から外側に突出して（言い換えると、ポンプユニット３０の受け入れ部４１の内周面に向かって突出して）、形成されている。ポンプユニット３０を注入セット１０に装着すると、送液口４１Ａと受液口１８Ａとが連結する。このとき、互いに突出していた送液口４１Ａと受液口１８Ａとが弾性変形しながら連結するため、隙間無く接続することが可能になる。

＜ポンプユニット３０の固定方法＞
図１２に示す参考例の液体輸送装置１の場合、ポンプユニット３０の下面の全面にシール部１４が固定されている。しかし、参考例の場合、シール部１４の下面（シール面）が平面状になるため、柔軟な生体面から液体輸送装置１が外れやすくなり、若しくは、生体面が平坦なシール面によって平面に矯正されてしまい、生体の負荷（痛み）が大きくなる。
一方、ポンプユニット３０は、ポンプ部６０やリザーバー４４を収容できる程度の大きさが必要であるため、ポンプユニット３０の下面の面積を小さくするには限界がある。また、シール部１４のシール面は、液体輸送装置１を固定できる程度の面積が必要であるため、シール部１４の大きさを小さくするのにも限界がある。
そこで、本実施形態では、次に説明するように、ポンプユニット３０の下面をシール部１４から浮かせて配置させることによって、ポンプユニット３０の下面やシール部１４のシール面の面積を確保しつつ、柔軟な生体面にポンプユニット３０を固定しやすく、生体への負荷を軽減している。但し、ポンプユニット３０の下面をシール部１４から浮かせて配置しなくても、前述のようにリザーバー４４が幅のある円弧形状をしており、円弧形状のリザーバー４４の一端に、排出口４８が配置されていれば（図８参照）、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

図３Ａに示すように、本実施形態のベース部１７は、円盤状のシール部１４よりも小さい円盤状の部位として構成されている。このため、シール部１４のシール面は、ベース部１７の下側だけでなく、ベース部１７の外周よりも外側に広がっている。また、ベース部１７の上面がポンプユニット３０の下面よりも狭くなるように、ベース部１７が構成されている。このため、ベース部１７上ポンプユニット３０を支持させると、ポンプユニット３０の一部がベース部１７からはみ出る状態になる（後述：図１４参照）。

ベース部１７の直下のシール面は、ベース部１７の下面に従って固い平面状になる。このため、シール部１４を生体面に貼着させたとき、ベース部１７の下側のシール面によって生体面は平面に矯正されることになる。但し、ベース部１７の面積はシール部１４の全面積と比べると小さいため、生体面が平面に矯正される領域は小さくて済み、生体の負荷（痛み）は小さくて済む。

ベース部１７の外周より外側に広がるシール面は、液体輸送装置１を固定できる程度にシール部１４のシール面の面積を広げている。この領域のシール面は、ベース部１７によって平面状に固定されておらず、柔軟性を有し、生体面に沿って変形可能である。このため、この領域のシール面は、柔軟な生体面に貼着しても外れにくく、生体への負荷も小さい。

図１４は、液体輸送装置１の側面図である。
ポンプユニット３０を注入セット１０に装着すると、ポンプユニット３０の下面が注入セット１０のベース部１７（図３Ａも参照）の上面に接触し、注入セット１０のベース部１７によってポンプユニット３０が支持される。この結果、図１４に示すように、ポンプユニット３０の一部は、ベース部１７からはみ出る状態になる。ベース部１７は所定の厚みを有しており、この厚みの分だけ、ポンプユニット３０の下面の一部（ベース部１７からはみ出た部分）とシール部１４の上面との間に隙間Ｇができる。つまり、ポンプユニット３０の下面の一部がシール部１４の上面から離れている状態（シール部１４から浮いた状態）になる。

ポンプユニット３０とシール部１４との間に隙間Ｇがあるため、注入セット１０にポンプユニット３０を装着した後においても、ベース部１７の外周より外側に広がるシール面は、ポンプユニット３０の下面によって平面状に固定されずに、柔軟性を保持し続けることができ、生体面に沿って変形可能になる。このため、注入セット１０にポンプユニット３０を装着した後においても、液体輸送装置１は、柔軟な生体面から外れにくく、生体への負荷も小さくて済む。

また、図１４に示すように、ポンプユニット３０は、シール部１４の上面からも更にはみ出た状態になる。言い換えると、シール部１４は、ポンプユニット３０の下面よりも小さく構成することができる。前述の参考例ではポンプユニット３０の下面の面積に相当するシール部１４を生体に貼着することになるが、これに対し、本実施形態では、ポンプユニット３０の下面の面積よりもシール部１４を小さくすることができ、生体の負荷を小さくすることができる。

また、本実施形態では、カテーテル１２の周囲にシール部１４のシール面が配置されている。これにより、注入セット１０を生体に取り付けたときに、カテーテル１２の周囲がシール部１４で生体に固定されるため、カテーテル１２が外れにくくなる。更に、本実施形態では、カテーテル１２の周囲のシール部１４は、ベース部１７の下側に位置している。このため、カテーテル１２の周囲では生体面が動きにくくなり、カテーテル１２からの生体への負荷を軽減できる。

＜小括＞
図８Ｂに示す通り、本実施形態のリザーバー４４（貯留部）は、幅のある円弧形状をしている。リザーバー４４を幅のある円弧形状にした場合、リザーバー４４の外側に膨らむ外周縁４５２Ａと、リザーバー４４の内側に膨らむ内周縁４５２Ｂとが形成されることになる。なお、リザーバー４４を円弧形状にした場合、受け入れ部４１を避けるように内周縁４５２Ｂを配置できるため、狭い領域に容量の大きなリザーバー４４を形成できる。更に本実施形態では、このような形状のリザーバー４４の一端に排出口４８が配置されている。これにより、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す通り、液体排出時にリザーバー４４の凹部４５とフィルム４６が密着し始めても、内周縁４５２Ｂのフィルム４６は凹部４５に密着しにくいため、リザーバー４４内の液体が、内周縁４５２Ｂの近傍を流路として通り、排出口４８から排出される。このため、本実施形態によれば、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

また、本実施形態では、排出口４８は、排出側周縁４５２Ｄの内側（外周縁４５２Ａよりも内周縁４５２Ｂに近い位置）に寄って配置されている。これにより、リザーバー４４に液体を注入したときにはリザーバー４４内に気体が残留しにくくなるとともに（図９Ｃ参照）、リザーバー４４の液体を排出するときにはリザーバー４４内に液体が残留しにくくなる（図１０Ｂ参照）。

また、本実施形態では、注入口４７は、排出口４８と反対側の他端に配置されている。このように注入口４７と排出口４８を配置することによって、仮に液体注入前のリザーバー４４内に気体があっても、液体注入時に気体が排出口４８の方に移動して排出口４８から排出されるため、リザーバー４４に気体が残留しにくくなる。

また、本実施形態では、注入口４７は、注入側周縁４５２Ｃの外側（内周縁４５２Ｂよりも外周縁４５２Ａに近い位置）に寄って配置されている。これにより、リザーバー４４に液体を注入し始めたときに、液体が外周縁４５２Ａに沿ってリザーバー４４内に侵入しやすくなり、リザーバー４４内の各領域に順に液体が浸入し、リザーバー４４に気体が残留しにくくなる。

また、本実施形態では、外周縁４５２Ａが内周縁４５２Ｂよりも湾曲が緩やかであり、外周縁４５２Ａの曲率が内周縁４５２Ｂの曲率よりも小さい。この結果、外周縁４５２Ａのフィルム４６の方が内周縁４５２Ｂのフィルム４６よりも変形しやすくなり、液体注入時には、液体が内周縁４５２Ｂよりも外周縁４５２Ａに沿って侵入するため、リザーバー４４内の各領域に順に液体が浸入し、リザーバー４４に気体が残留しにくくなる。また、液体排出時には、外周縁４５２Ａの側の液体から順に排出されるため、リザーバー４４に液体が残留しにくくなる。

また、本実施形態では、図８Ｂに示すように、リザーバー４４の中央部の幅Ｗ２は、リザーバー４４の端部における幅Ｗ１、Ｗ３よりも広い。これにより、リザーバー４４の容量を増やすことができるとともに、リザーバー４４の中央部のフィルム４６が変形しやすくなる。

また、本実施形態では、リザーバー４４に液体を注入する際に、通気フィルターが送液口４１Ａに予め貼り付けられている。これにより、液体注入時に流路内の気体を外部に放出しつつ液体の外部漏洩を防止できる。また、リザーバー４４内の液体の圧力を上げてリザーバー４４内に十分な量の液体を貯留できる。

なお、第１実施形態では、図１１Ａに示すように、上から見たときに（液体輸送装置１の取り付けられる生体面に垂直な方向から見たときに）、カテーテル１２が、リザーバー４４とチューブ６２との間に配置されていた。但し、カテーテル１２、リザーバー４４及びチューブ６２の配置は、これに限られるものではない。例えば、上から見たときに（液体輸送装置１の取り付けられる生体面に垂直な方向から見たときに）、チューブ６２がリザーバー４４とカテーテル１２との間に配置されていても良い。このような場合であっても、リザーバー４４が幅のある円弧形状をしており、円弧形状のリザーバー４４の一端に、排出口４８が配置されていれば（図８参照）、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、ポンプ部６０は、カム６５とフィンガー６６から構成された圧搾機構６４によってチューブ６２を圧搾して液体を輸送していた。但し、ポンプ部６０は、このような構成に限られるものではない。
図１５は、第２実施形態のポンプ部６０の概要説明図である。圧搾機構６４は、チューブ６２を閉塞させるための複数の突起部を有する回転可能な部材から構成されている。ポンプ部６０をこのように構成した場合においても、リザーバー４４（図１５では不図示）が前述の実施形態と同様に構成されていれば、同様の効果を得ることができる。

なお、ポンプ部６０は、チューブ６２を圧搾する機構（圧搾機構）を有するものに限られるものではない。例えば、ポンプ部６０は、ピストンで液体を輸送するシリンジポンプでも良い。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図１６Ａ及び図１６Ｂは、第３実施形態のリザーバーの説明図である。
第３実施形態においても、リザーバー４４は、（貯留部）は、幅のある円弧形状をしており、リザーバー４４の一端に排出口４８が配置されている。これにより、図に示す通り、液体排出時にリザーバー４４の凹部４５とフィルム４６が密着し始めても、内周縁４５２Ｂのフィルム４６は凹部４５に密着しにくいため、リザーバー４４内の液体が、内周縁４５２Ｂの近傍を流路として通り、排出口４８から排出される。このため、本実施形態によれば、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

また、第３実施形態においても、排出口４８は、排出側周縁４５２Ｄの内側（外周縁４５２Ａよりも内周縁４５２Ｂに近い位置）に寄って配置されている。これにより、リザーバー４４の液体を排出するとき、リザーバー４４内に液体が残留しにくくなる（図１６Ｂ参照）。

その一方、第３実施形態では、注入口４７が、排出口４８と同じ側の一端に設けられている。このため、注入口４７からリザーバー４４に液体を注入したときに、リザーバー４４内の気体は、排出口と逆側の端部に移動してしまい、排出口４８から排出されにくい。このため、第３実施形態では、第１実施形態と比べると、リザーバー４４内に気体が残留しやすい。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図１７Ａ及び図１７Ｂは、第４実施形態の液体輸送装置１の貼着前後の説明図である。第４実施形態では、前述の駆動部３１とカートリッジ４０に相当する部材が一体的に構成されてポンプユニット３０が構成されている。また、第４実施形態では、このポンプユニット３０は、シール部１４やベース部１７も一体的に構成されている。
図１７Ａに示すように、貼着前の液体輸送装置１には導入針２１が取り付けられており、導入針２１は液体輸送装置１の全体を貫通しており、カテーテル１２の下側から導入針２１の下端が突出している。使用者は、導入針２１とともにカテーテル１２を生体に穿刺しつつ、液体輸送装置１を生体に貼り付ける。その後、図１７Ｂに示すように、使用者は、導入針２１のつまみ２２をつまんで、導入針２１を液体輸送装置１から引き抜く。使用者が液体輸送装置１を生体に貼り付けてから、導入針２１とカテーテル１２とが組み合わされたものを液体輸送装置１を貫いて生体に穿刺するような構成であってもよい。

図１７Ａ及び図１７Ｂでは不図示であるが、第４実施形態においても、リザーバー４４が幅のある円弧形状をしており、円弧形状のリザーバー４４の一端に、排出口４８が配置されていれば、液体排出時にリザーバー４４に液体が残留しにくくなり、リザーバー４４内の液体を効率よく使用できる。

＝＝＝その他＝＝＝
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 注入セット、
１２ カテーテル、１４ シール部、
１６ 台座、１７ ベース部、
１８ 接続部、１８Ａ 受液口、１８Ｂ 差し込み口、
１９ 導入針用セプタム、２１ 導入針、２２ つまみ、
３０ ポンプユニット、３１ 駆動部、３２ 電池、
４０ カートリッジ、４１ 受け入れ部、４１Ａ 送液口、
４２ カム収容部、４３ カートリッジ本体、４４ リザーバー、
４５ 凹部、４５１ 底、４５２ 周縁、
４５２Ａ 外周縁、４５２Ｂ 内周縁、
４５２Ｃ 注入側周縁、４５２Ｄ 排出側周縁、
４６ フィルム、４７ 注入口、４８ 排出口、
４９ 注入用セプタム、
６０ ポンプ部、６２ チューブ、
６４ 圧搾機構、６５ カム、６６ フィンガー

Claims (7)

1. 生体に取り付け可能であり、前記生体に液体を輸送する液体輸送装置であって、
   前記液体を貯留する貯留部と、
   前記貯留部の前記液体を前記生体に輸送するポンプ部と
   を備え、
   前記貯留部は、幅のある円弧形状をしており、
   円弧形状の前記貯留部の一端に、前記貯留部の前記液体を前記ポンプ部へ排出する排出口が配置されている
   ことを特徴とする液体輸送装置。
2. 請求項１に記載の液体輸送装置であって、
   前記排出口は、外側に膨らんだ円弧状の外周縁よりも、内側に膨らんだ円弧状の内周縁に近い位置に、配置されている
   ことを特徴とする液体輸送装置。
3. 請求項２に記載の液体輸送装置であって、
   円弧形状の前記貯留部の前記排出口の設けられた一端とは反対側の他端に、前記貯留部に前記液体を注入する注入口が配置されている
   ことを特徴とする液体輸送装置。
4. 請求項３に記載の液体輸送装置であって、
   前記注入口は、前記内周縁よりも前記外周縁に近い位置に配置されている
   ことを特徴とする液体輸送装置。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
   前記外周縁の曲率は、前記内周縁の曲率よりも小さい
   ことを特徴とする液体輸送装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
   前記貯留部の中央部における前記幅は、前記貯留部の端部における前記幅よりも大きい
   ことを特徴とする液体輸送装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の液体輸送装置であって、
   前記ポンプ部によって輸送された前記液体を外部に送り出す送液口を有しており、
   前記貯留部に前記液体を注入する際に、気体を通過させて前記液体を通過させないフィルターが前記送液口に設けられている
   ことを特徴とする液体輸送装置。

Images