JP2018516153A - 回転切開除去式吸入管が備えられたフィルタニードルおよびフィルタ注射器 - Google Patents
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Abstract
【課題】既存のフィルタ注射器が一つのニードルでフィルタリング吸入と注射液排出を遂行する過程でフィルタ内側流路まで深く流入せず、ニードルとフィルタとの間に残留したガラス破片が注射過程でニードルを通して人体に流入する短所を改善した、回転切開除去式吸入管が結合されたフィルタニードルと、それを用いたフィルタ注射器が紹介される。
【解決手段】ニードルより若干大きな吸入管を備え、螺旋状に切開され得るように形成された吸入部をニードル部に被せた後、回して取り外す過程で流入孔に刺されていた吸入部内側の連結管が抜け出しながらニードル部の回転板栓を連動させてフィルタに連結された流入孔を塞ぎ、ニードルに連結された流出孔を開放する。軟質部品の前記の簡潔かつ精巧な作動により、ニードルは、吸入完了後にも一方向管路ではなく双方向に開いた流出管の状態を維持する。従って、人体に挿入後、軽く吸い上げて血液検出の有無を確認でき、この時にもフィルタでこされたガラス破片などはニードルと完全に隔離され、既存のフィルタ注射器に比べてフィルタリングされた物質の人体再注入防止効果に非常に優れている。
【解決手段】ニードルより若干大きな吸入管を備え、螺旋状に切開され得るように形成された吸入部をニードル部に被せた後、回して取り外す過程で流入孔に刺されていた吸入部内側の連結管が抜け出しながらニードル部の回転板栓を連動させてフィルタに連結された流入孔を塞ぎ、ニードルに連結された流出孔を開放する。軟質部品の前記の簡潔かつ精巧な作動により、ニードルは、吸入完了後にも一方向管路ではなく双方向に開いた流出管の状態を維持する。従って、人体に挿入後、軽く吸い上げて血液検出の有無を確認でき、この時にもフィルタでこされたガラス破片などはニードルと完全に隔離され、既存のフィルタ注射器に比べてフィルタリングされた物質の人体再注入防止効果に非常に優れている。
Description
本発明は、フィルタリング吸入構造を有する注射用ニードルと、それを採択したフィルタ注射器に関する。
注射剤の容器として多く用いられるガラスアンプルは、頭部を折って開封するとき、微細なガラス破片粉が発生する。目に見えないが、アンプルの開封時に注射液に混入するこの破片粉は、シリンダと注射針(以下、ニードルという)の内部に残留して注射過程で人体に流入し得る。
大きくは直径0.01mmに達するガラス破片は、血管に沿って移動し、体内の特定場所に付着沈殿して各種の疾患を誘発するので、それを防ぐために、吸入液フィルタリング機能を備えた注射器が積極的に利用されている。
下記に紹介した先行技術文献は、近年、韓国で出願と登録が急増しているフィルタ注射器分野の特許に関する。
フィルタ注射器の全般的な技術動向は、大きく二つに分けられる。その一つは、ニードルの端にフィルタが内蔵された吸入管を別に嵌めて使用するものであって、注射液を吸入した後にこの吸入管を除去する方法でニードルを通して破片粉が流入しないようにする分離式フィルタ構造であり、残りの一つは、吸入側のフィルタに残留した破片粉が排出管路に混ざって入ることを防止した注射器内部流動式フィルタ構造であって、注射液の吸入と排出過程で互いに異なるように作用する圧力方向の変化を利用し、フィルタユニットの内部流路が変わるように設計したものである。
特に、後者の流動式フィルタ構造は、近年注目されているフィルタ構造であって、様々な派生モデルが競争的に特許出願および登録されているが、その動作原理を深く検討すると、ニードル内部流体に作用する圧力方向が変わることに伴うフィルタ流路の変更を図る共通した設計構造を採用している。
上述した二つのフィルタリング技術の長短所は、明確に分けられる。先ず、古典的な技術としてニードルの端にフィルタ内蔵型吸入管を別に連結する分離式フィルタ構造を検討する。この技術は、吸入後、フィルタ自体を除去するので、ニードル内部に破片粉が残留する可能性は根本的に遮断されるが、ニードルの端に連結された吸入管を手で分離除去する過程でニードルの汚染や使用者の負傷の恐れがあり、最もフィルタ内蔵型着脱式吸入管の太さや長さが決して小さくないので、小型アンプルや入口の狭いアンプルなどには使用が難しいということが最も大きな短所である。
次に、同じように一つのニードルで注射液の吸入と排出を担当し、フィルタユニット内部で吸入排出経路が変更される構造を備えた流動式フィルタ構造を検討する。
この技術を適用した注射器は、フィルタのない普通の注射器と外形上特に差がなく、使用が便利である。しかし、根本的に一つのニードルで吸入と排出が全てなされなければならないので、吸入中に破片粉がニードルを完全に通過してフィルタ内側流路まで深く流入せず、ニードルとフィルタ外側流路との間に残留する場合は、以後の排出、即ち、注射過程で破片粉がニードルの方に再度後退して人体に流入し得るという点が問題となる。
本発明の目的は、上述したような二つの従来のフィルタ注射器の短所を総合的に解決することである。
より詳細には、本発明において意図する具体的な技術的改善は、下記の必須作動条件を成功的に満たすものである。
第一の作動条件は、既存の分離式吸入管の固有な長所をそのまま維持するためのものであって、注射用ニードルと完全に分離された別途の吸入管21をニードル11と共に配置し、それを通して注射液の吸入を別に進行し、注射用ニードルの中にはガラス破片が根本的に流入しないようにすることである。
第二に、既存の流動式フィルタ構造を採択した注射器の長所を維持するために、前記吸入管21は、既存のアンプルにほぼ完全に互換できるようにニードル11の大きさで最小限に超える太さと長さに形状化して、ニードルに隣接するように(事実上、ニードルを含む状態で)配置する。
第三の作動条件として、本発明においては、注射を打つ前に前記吸入管を除去するとき、ニードルが汚染されないようにニードルを捕まえず吸入管とニードルを容易に分離できなければならない。このために、吸入管を含む吸入部20は、ニードルを含むニードル部10を全体的に包むことができるように構成する。
前記全ての作動条件で必須に要求される点は、ニードルと別に配置された吸入管が分離された以後にもそちらに注射液が漏れないようにすることである。
前記要求条件に付け加えて追加されるべき点は、全般的な操作過程で簡単かつ直観的な操作方法を提示し、また、分離と選択的密閉など、複雑な作用を遂行する各構成部が安全性が検証され、安価な既存(使い捨て)の注射用品材質を主に利用しながらも高い作動信頼度を有することができるように具現されることである。
上述した技術課題を解決するための本発明の核心着眼点は、次のとおりである。
先ず、注射液排出用ニードル11と注射液吸入用吸入管21を別に置き、二つの管路(pipe)を互いに隣接するように配置し、一旦、注射液を吸入した後には、注射を打つために、ただニードルだけが単独で露出できるように吸入管を変形および一部切開してニードルから外す構造に着眼する。
この過程で、吸入管21の構成を含む吸入部20は、反るか、捻じられ得る軟質の無毒性プラスチック材質で製造され得る。例えば、注射器や各種の衛生容器のキャップ材質として用いられる軟質の透明ポリエチレンやポリ塩化ビニル材料が利用され得る。
即ち、強度と柔軟性で均衡を取った材質を基本的に採択し、吸入部20で構造的に強度が要求される部分は、断面厚さをある程度確保する代わりに硬くなることを補完するために切開され得るように設計する。また、切開されてはならないが、構造的に強度が要求されない部分は、より薄く作って柔軟に変形できるようにする。
通常の透明軟質の注射用品材質を利用するとき、吸入部は1mm以内の厚さに形成された部位で非常に柔軟で透明になって使用者の直観的な操作を助け、2mm以上を超える厚さであるとき、ニードルと内部流動栓構造をよく支持しながらゴムでなされたアンプル膜も貫通できる十分な強度と硬度を示す。
即ち、吸入部20は、部位による適切な断面厚さ変化と、それに合わせて意図された巧みで適切な切開溝26の配置で隣接したニードルとの初期結合状態を大きく外れる過度な動作を示すことができる。
参考までに、前記のような設計過程で吸入管21の末端部(tip)は、ゴム膜タイプのアンプル栓を貫通でき、ニードルの端部分も保護できるほどの十分に固い材質を適用することが好ましい。
次に、上述した技術着眼に劣らずに重要なさらなる技術手段は、吸入部20から注射液の供給を受けたフィルタ15の選択的な開閉作用である。
図面の実施例のように、吸入管21とフィルタ15が一つの管路で連結されており、この管路を通してシリンダに流入した注射液が充填完了してから、ニードル11を露出させるために吸入管21を除去すれば、前記管路と管路に配置されたフィルタ15は、事実上、開放されたものと同様である。この状態で別途の注射液排出用ニードル11があるとしても、注射器ピストンを押すと、シリンダ中の注射液は、フィルタ15とニードル11に同時に噴出することが当然である。
それゆえ、本発明においてフィルタ15側の管路は、少なくとも完全な閉鎖がなされる前には、吸入は可能で、排出は遮断される一方向透過性管路に設計しなければならない。
多くの場合に、前記条件でよく利用される慣用的技術は、弾性膜(flexible membrane)である。開閉方式で一方向にのみ反るゴム膜をフィルタと注射器シリンダとの間に位置させ、シリンダ側にのみ開くようにするとき、注射液はフィルタを通して吸入のみできるだけで、排出はされない。
しかし、前記のような弾性膜は、実際、注射器に適用されてはならない重大な問題点を有している。
ほとんどの注射は、血管や筋肉に打つようになるが、このとき、医療行為者は、患者の皮膚にニードルを刺した後、軽く吸い上げて血が流入すること(正常な血管確保)を確認しなければならない。
正にこの過程で一方向性膜が開きながら露出開放されたフィルタに空気が流入でき、流入した空気はシリンダ内に入ってニードルを通して人体にそのまま流入できる。
従って、通常の一方向性膜構造は、本発明が属するフィルタ注射器の分野で用いられにくい。参考までに、現在市販中のほとんどの流動式フィルタ構造(先に述べている)を備えた注射器もまた、このようにニードルを刺した状態で軽く吸い上げて血液流入を確認し、再度注射する過程でフィルタに残留したガラス破片がねばつく血液に付いて人体に注入される可能性がある。
そこで、本発明においては、先に説明したフィルタ15側の流入孔が初期完全開放状態で吸入完了後、吸入部20の切開および離脱過程に伴った作動により閉鎖される機構学的構造に着眼した。
明らかに、使い捨て注射針は、機構的設計が容易な大型部品ではなく、精密部品でもない。特に、作製単価や衛生を考慮しながら大量生産されなければならない物品であって、全体的に形状が簡潔かつ強固で信頼性の高い密閉構造が要求される。
本発明においては、既存の使い捨て注射針に近接した構造的簡潔さと密閉信頼度を維持しながら操作の便宜性まで提供される作動式開閉器具を追加した。それは、吸入部20の切開および離脱動作に連動する回転板栓14とその周辺構成である。
回転板栓14は、薄い帯状の軟質部材であって、前記吸入部20のような材質で構成されてもよいが、密閉力をより強化するために軟性と弾性により優れた人体用シリコーン材料を選別的に利用してもよい。
添付の図面を参照すると、吸入部20の内周面に形成された連結管24がニードル部10の流入孔16に軽く刺され、横に離脱されるとき、前記連結管24に連結された回転板栓14がニードルの支持部12に形成された回転板収納部13で回転しながら流入孔16を閉鎖することが見られる。
この過程で軟質弾性材料の特性が十分活用された、簡単かつ確実な作動式栓が具現され、回転板栓14は、フィルタ閉鎖の役割を完了した後、一定範囲を越える吸入部20全体の切開回転離脱運動で破断または破裂することを防ぐために、必要に応じて連結管24との結合状態が適宜解除され得る。
下記には、上述した核心技術手段を詳細に裏付ける具体的な内容がさらに記述される。
本発明によれば、破片粉などの不純物が人体に注入される可能性を完全に遮断したフィルタニードルが具現され、特に、別途吸入管の外径がニードル外径に近い3〜6mm程度に限定されるだけでなく、吸入管の長さもまたニードル長さを小幅超えるのに止まるので、使用者の特別な注意がなくてもほぼ全ての注射剤用アンプルに容易に使用できるコンパクトなフィルタニードルが具現される。
また、注射液吸入後に吸入部を除去する過程でニードルの汚染が根本的に防止される。従って、既存のキャップとニードルの二つの部分だけで構成された補給型ニードルと比較して使用上の不便さがほとんどなく、離脱された吸入部を分離されたキャップに入れ、その状態でまたニードル部をキャップに嵌める方法で使用後、廃棄も容易な長所がある。
最後に、前記全ての構成が、軟質透明プラスチックなど、既存の注射用品材質を大きく外れずに具現され得るので、安価な生産コストで高性能のフィルタニードルを製造できる優れた効果がある。
上述した本発明の課題解決手段を具体的に裏付けるために図面に含まれた本発明の実施例を参照して詳細に説明する。
ただ、下記に説明される実施例において特定の専門用語で表現された構成要素とこれらの結合構造が本発明に包括的に内在された技術思想を制限するものではない。
先ず、図面と詳細な説明の全体で提示されるフィルタニードル(Filtering needle)は、大きくニードル部10と吸入部20、そしてキャップ30の三つの構成部(Technical parts)に分けられ得る。
図1から見られるように、3パーツで構成されるフィルタニードルは、本発明の技術範囲のほとんどを占めており、それ自体で独立した一つの発明品となり得る。予め明らかにする点は、前記フィルタニードルを着脱式または固定式で装備して構成されるフィルタ注射器もまた同じカテゴリの発明として自明に本発明の技術思想に含まれるということである。即ち、独立した完成形機能を提供するフィルタニードルを備えるフィルタ注射器は1群の発明として当該技術の分野の通念に合うように本発明の権利範囲に当然属するものと解釈されるべきである。
参考までに、本発明においては、三つの構成部分をそれぞれ図面符号10、20、30と定義し、各構成の細部構造や付属品は、それぞれ図面符号11〜19、21〜29、31〜39の間に含まれるように定義している。
例えば、図面符号11〜19のうち一つで定義された構成は、ニードル部10に属する細部構成と定義され、このような定義方式は、残りの二つの吸入部20とキャップ30でも同様に適用される。
先ず、図1〜図4を参考にして三つの主要構成部の全体的な形状と構造的特徴を検討する。
全体的に三つの構成部がニードル部10−吸入部20−キャップ30の順に互いに重なって包んでいる形状であり、特に、吸入部20は、ニードル部10の形状によくあてはまる形状で囲んでいることが見られる。
ビニール包装紙(図示しないが)を開けてキャップ30が被せられた初期状態のまま注射器シリンダ入口に刺すことができる構造である。
最外側のキャップ30は、吸入部20に嵌合される保護部材であり、必要に応じてキャップの開放動作を利用して吸入部の切開回転動作を助ける予備的ステップとしての微小切開、即ち、切開用ノッチ(notch)を発生させるように構成される(例えば、実施例においては、切開刃36を備えるものと記述される)。
最内側のニードル部10には、上部にニードル11が固定され、下部にフィルタ15が配置され、中間に扇形板状の回転板栓14が結合される。このとき、回転板栓14の初期状態は、流入孔16の開放、流出孔17の閉鎖状態であってフィルタ15を通して注射液をこして吸入できる状態である。
ニードル部10の周りを包んで形成された吸入部20は、上部の吸入管21を通して流入した注射液をフィルタ15の方に供給する役割をする。具体的に検討すると、ニードル11の横に形成された吸入管21から連結管24までは反られる一つの管路であり、初期組立状態で連結管24が流入孔16に刺されている状態である。以後、説明するが、吸入部20の全体を切開、変形、または離脱させる過程で連結管24は反りながら流入孔16を外れることとなる。
吸入部20は、断面厚さ1mm〜5mmの範囲を有する流線型の円錐形状であり、軟質透明な高分子樹脂で射出成形され得る。
吸入部22の上側にはニードル11と隣接した吸入管21、その下には切開溝26が形成された拡張部22が形成され、拡張部の下側下端縁付近には吸入部つまみ28が形成される。
次に、図4〜図5を通して各構成部の結合構造と作動を検討する。
先に説明したように、吸入部20は、キャップ30を除去するとき、側面の一部が予め切開され得る。
このために、キャップ30には、前記吸入部20との分離過程で切開溝26を一部切断する切開刃36がさらに備えられ得る。切開刃36の初期位置は、切開溝26の開始点に対応する。
前記のような予備構成によりキャップ30の除去とともに若干の力でも切開されやすい状態に置かれた吸入部20は、使用者が回して取り外す操作、言い換えれば、回転切開運動により側面が長く切開され、拡張されて(広げられて)ニードル11の上に離脱される。これによりニードル部10の全体を露出させた後、除去されるのである。このために、吸入部20の側面には切開溝26が形成され、切開溝は、好ましくは、螺旋形状に拡張部22の全体にわたってニードル11を包んでいる部分のほぼ末端に至るまでつながる。
螺旋状切開溝の総ピッチ数(撚り数)は、図面の実施例において一つと示されたが、必要に応じて2〜3個に形成されてもよい。切開溝の撚りは多く形成されるほど拡張部22の水平回動が強くなって連結管24が回転板栓14を確実に回転させるには有利であるだろうが、それだけ指がニードル部10に当たって汚染させる恐れも大きくなるので、適切な撚り形態で妥協する。
一方、ニードル11を収納する所と注射液を吸い上げる吸入管21は、互いに区分されている。どうせニードル11の上に抜ける吸入管21は、ニードル11を軸にして回転さえできれば敢えて切開される必要がなく、切開溝も不要である。
ただ、吸入部20の末端、正確に言って吸入管21の末端は、必要に応じてゴム膜となされたアンプル栓も貫通できるように断面厚さがある(硬度がある程度確保された)針状にされていることが好ましい。
吸入部20の内周面には、前記吸入管21と前記フィルタ15との間を連結する軟性材質の連結管24がさらに配置され、連結管24は、ニードル部の下側の支持部12に設けられた流入孔16に刺されている。作動過程で密閉能力などを向上させるために、連結管の末端部分は、部分的に(保形物の材料に用いられる)高弾性人体用シリコーンを用いることができる。もちろん、大量生産のために、吸入管21と拡張部22、連結管24を含む吸入部の全体は、一つの材質を用いて一回の射出成形で製造されることもある。
吸入部20と連係作動するニードル部10を詳細に検討する。
ニードル部10は、上端に刺されたニードル11を支持する支持部12に主要構成が集中する。支持部12の内部には、回転板収納部13と流出孔17がさらに形成され、支持部の下端根本部には、流入孔16とニードル部つまみ18が形成され得る。
参考までに、図面に基づいた実施例においては支持部12と指示されたが、支持部自体がニードル部に含まれる概念であり、支持部の存在の有無と形状的な特徴が包括的概念であるニードル部20の形状的な特徴を決定するのではない。
一方、ニードル部の一部として組立結合される部品である回転板栓14は、前記回転板収納部13に回動可能であるように挿入配置され、吸入部20と連動する核心構成であり、これもまた軟質の高分子樹脂や弾性がさらに補強されたシリコーン材質で製造される。
図6と図7は、フィルタニードルの核心作動部を別に示した図である。これらの図面を参考にして作動部品の結合、移動、分離過程を詳細に検討する。前記図面は、構造的な理解を助けるために非現実的に拡大図示された部分が多いが、当該通常の技術者であれば、むしろ設計と応用に助けられ得、このように寸法を無視して非現実的に表現された部分が本発明の実施可能性や権利範囲に影響を与えようとするものではないことを予め明らかにする。
上から見下ろすとき、吸入部つまみ28は、切開溝26が形成された区域の両側(y軸方向)に配置され、これと直交する方向(x軸方向)にニードル部つまみ18とキャップつまみ38が互いに重ならないように配置される。
即ち、使用者は片手で吸入部つまみ28を持ち、もう片手でキャップつまみ38を引っ張ってキャップ30を除去でき、次のステップで注射器シリンダをつかみ取った状態で吸入部つまみ28を回して切開溝26に沿って取り外しながら吸入部20をニードル部10の上に抜くことができる。この過程でニードル部11には全く手が当たらず、汚染が根本的に防止される。
回転板栓14は、連結管24に連結され、吸入部20の切開回動に連動しながらフィルタ15またはフィルタに通じる流入孔16を閉鎖し、また前記ニードル11に通じる流出孔17を開放する。
このとき、吸入部の運動、即ち、連結管の拡張離脱運動範囲によって回転板栓14は流入孔16を閉鎖するか、または流出孔17を開放した以後に連結管24との連結が解除され得る。
これによって、アンプル中の注射液は、初期状態で吸入管21から連結管24を経て流入孔16を通してフィルタ15にこされ、注射器シリンダ内に流入する。
その後、回転板栓14により流入孔16が閉鎖され、流出孔17が開放されて、ニードル11を通して注射液を人体内に注入できる。
このとき、前記フィルタ15は、流入孔16の下に必ず配置されなければならず、必要に応じて流出孔17の下側に至るまで拡大配置され得る。流出孔17側にフィルタ15を配置することは、当該技術の分野で必要に応じて取捨選択できる問題であり、その配置の有無が本発明の固有な技術思想に影響を与えるものではない。
最後に、離脱された吸入部をキャップ30に入れ、その状態でキャップ30をニードル部10に嵌めて使用済みのフィルタニードルまたはフィルタ注射器を簡単かつ安全に廃棄できる。
前記のような回転板栓14を始めとした軟質部品の簡潔かつ精巧な作動により、ニードル11は流出だけが可能な一方向性膜で塞がらず、吸入と流出がいずれも可能な開放管状態を維持する。従って、本発明のフィルタニードルは、通常のニードルのように、人体に挿入後、軽く吸い上げて血液検出の有無を確認できる機能を何の問題もなく遂行することができ、フィルタ15でこされたガラス破片などは、ニードルと完全に隔離される。
以上、本発明の技術思想を具体的な実施例を通して説明した。加えて、本実施例においてまだ含まれなかった単純変更または簡単拡張事例があり得るが、本発明の技術思想は、実施例の技術的解釈範疇よりは以下の請求の範囲で記載される内容に基づいて解釈されるべきである。
10:ニードル部
11:ニードル
12:支持部
13:回転板収納部
14:回転板栓
15:フィルタ
16:流入孔
17:流出孔
18:ニードル部つまみ
20:吸入部
21:吸入管
22:吸入部側面
24:連結管
26:切開溝
28:吸入部つまみ
30:キャップ
32:キャップ固定縁
36:切開刃
38:キャップつまみ
11:ニードル
12:支持部
13:回転板収納部
14:回転板栓
15:フィルタ
16:流入孔
17:流出孔
18:ニードル部つまみ
20:吸入部
21:吸入管
22:吸入部側面
24:連結管
26:切開溝
28:吸入部つまみ
30:キャップ
32:キャップ固定縁
36:切開刃
38:キャップつまみ
Claims (7)
- 上部にニードルが固定され、下部にフィルタが配置され、中間に回転板栓が結合されるニードル部と、
前記ニードル部の周りを包むように形成され、上部の吸入管を通して流入した注射液を前記フィルタの方に供給する吸入部とを含んで構成され、
前記回転板栓は、前記吸入部の切開回動に連動しながら前記フィルタまたは前記フィルタに通じる流入孔を閉鎖することを特徴とする、フィルタニードル。 - 前記吸入部の側面には、切開溝がさらに形成され、
また、前記吸入部は、回して取り外す回転切開運動で側面が拡張されながら前記ニードル部の全体を露出させた後に除去されることを特徴とする、請求項1に記載のフィルタニードル。 - 前記吸入部には、キャップが嵌合され、
前記キャップには、前記吸入部との分離過程で前記切開溝を一部切断する切開刃がさらに備えられたことを特徴とする、請求項2に記載のフィルタニードル。 - 前記吸入部の内周面には、前記吸入管と前記フィルタとの間を連結する軟性材質の連結管がさらに配置され、
前記回転板栓は、前記連結管に機構的に連結されて前記吸入部と連動運動することを特徴とする、請求項2または3に記載のフィルタニードル。 - 前記ニードル部には、回転板収納部と流出孔がさらに形成され、
前記回転板栓は、前記回転板収納部に回動可能であるように挿入配置され、前記吸入部との連動過程で前記流出孔を開放することを特徴とする、請求項4に記載のフィルタニードル。 - 前記回転板栓は、前記流入孔を閉鎖するか、または前記流出孔を開放した以後に、前記連結管または前記連結管に機構的に連結された栓フックとの結合が解除されるように構成されたことを特徴とする、請求項5に記載のフィルタニードル。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のフィルタニードルを着脱式または固定式で装備して構成される、フィルタ注射器。
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