JP2020518331A - 崩壊可能プランジャを含むシリンジ - Google Patents

Abstract

一般的態様において、シリンジはシリンジのプランジャ部材に加えられる力に基づいて流体の分注を停止する。幾つかの態様において、シリンジのプランジャ部材は上部分、下部分、及び接触部分を含む。上部分及び下部分は接触部分と接触し、下部分の長さは上部分の長さより大きいか、それと等しい。接触部分により、上部分は、接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して、下部分とは独立して移動できる。接触部分内の応力は、上部分に加えられた第一の力と下部分に加えられた第一の力と反対の第二の力に基づく。

Description

以下の説明はシリンジに関する。

シリンジは、プランジャ部材とバレル部材を含んでいてもよい。シリンジは、シリンジのバレル部材内に貯蔵された流体を分注するために使用されてもよい。流体は、シリンジのプランジャ部材に圧力を加えることによって分注されてもよい。典型的なシリンジにおいて、流体はプランジャ部材に加えられる力の量に関係なく分注されてもよい。

全体的な態様において、シリンジは、流体の分注をシリンジのプランジャ部材に加えられる力に基づいて停止する。

幾つかの態様において、シリンジはバレル部材とプランジャ部材を含む。バレル部材は、内部チャンバを画定し、プランジャ部材はバレル部材内にフィットする大きさであり、接触部分、上部分、及び下部分を含む。上部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含む。上部分の第一の端は動作中、バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、上部分の第二の端は接触部分と接触している。下部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有する。下部分の第一の端は接触部分と接触し、下部分の第二の端は内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分に分割する。接触部分により、上部分は、接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して下部分とは独立して移動できる。接触部分内の応力は、上部分の第一の端に加えられる第一の力と第一の力とは反対の第二の力に基づいており、第二の力は、内部チャンバの第二の内部容積部分内の流体により下部分の第二の端に加えられる。

幾つかの態様において、シリンジプランジャは接触部分、第一の部分、及び第二の部分を含む。第一の部分は、第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、第一の部分の第二の端は接触部分と接触している。第二の部分は第一の端と、第一の端とは反対の第二の端を含み、第一の部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有する。第二の部分の第一の端は接触部分と接触している。接触部分により、第一の部分は接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して第二の部分とは独立して移動できる。接触部分内の応力は、第一の部分の第一の端に加えられる第一の力と、第二の部分の第二の端に加えられる第一の力とは反対の第二の力に基づく。

幾つかの態様において、シリンジの動作方法は、プランジャ部分の上部分において第一の力を受けるステップを含む。上部分はプランジャ部材の接触部分と接触し、第一の力はシリンジのバレル部材と同軸である。方法はまた、接触部分と接触し、バレル部材内に配置される、プランジャ部材の下部分で第二の力を受けるステップを含む。第二の力は第一の力とは反対であり、第一の力に応答してバレル部材内の流体により生成される。方法は、接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して上部分が下部分とは独立して移動できるようにするステップをさらに含む。接触部分内の応力は、第一の力と第二の力により生成される。

１つ又は複数の実施例の詳細は、添付の図面及び以下の説明文の中に示されている。その他の特徴、目的、及び利点は、説明文と図面から、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

例示的な実施形態の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。 プランジャ部材の接触部分に機械的破綻が生じた後の、図１Ａ−１Ｂの例示的シリンジの、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。 シリンジ内で使用される例示的なプランジャ部材の側面図を示す略図である。 プランジャ部材のための例示的な接触部分の構成の斜視図を示す略図である。 シリンジの例示的な動作工程を示すフロー図である。

本明細書に記載されているものの幾つかの態様において、シリンジは、プランジャ部材のある部分内に誘起された応力が臨界応力を超えたときに、流体の分注を停止する。例えば、シリンジは、プランジャ部材に加えられる力と反対の力（例えば、バレル部材の内部の流体により生成される力）との差が閾値を超えたときに、プランジャ部材の第一の部分（例えば、オペレータと相互作用する部分）が第二の部分（例えば、シリンジのバレル部材の内部の流体と接触する部分）とは独立して移動できるようにしてもよい。幾つかの態様において、例えば、シリンジのプランジャ部材はプランジャ部材の上及び下部分と接触する接触部分を含む。接触部分は、接触部分内の応力（反対の力により生成される）が臨界応力を超えたときに、プランジャ部材の上部分がプランジャ部材の下部分とは独立して移動できるように構成される。

例えば、幾つかの実施例において、プランジャ部材の上及び下部分間の接触部分は、オペレータが流体をバレル部材から分注するためにプランジャ部材の上部分に力を加えたときに、応力（例えば、緊張又は圧縮）を受けてもよい。力が上部分に加えられると、少なくとも一部に流体の粘性によって反対の力がプランジャ部材の下部分に加えられ、接触部分内に応力を誘起する。この応力が臨界応力（例えば、接触部分の降伏強さ）を超えると、接触部分は機械的に破綻する（例えば、切れ、裂け、破れ、又は破裂する）かもしれない。このことが発生すると、接触部分によってプランジャ部材の上部分が下部分とは独立して移動でき、それによって上部分に加えられた力が下部分に伝えられず、シリンジのバレル部材内部の流体がそれ以上分注されない。例えば、幾つかの例において、接触部分が機械的に破綻すると、プランジャ部材の上部分の端がシリンジのバレル部材の中へと延びてもよい。下部分の長さは、上部分の長さより長くてもよく、それによって上部分は、接触部分が機械的に破綻した後に下部分に力を伝えない。

本明細書に記載されているものの態様は、特定の利点を提供してもよい。幾つかの態様において、例えば、シリンジは流体を分注するために必要な力が大きくなりすぎたときに、流体の分注を阻止してもよい。例えば、シリンジは、手術中にポリマ接着剤がシリンジのバレル部材の内部で硬化する眼科手術で使用されてもよい。ポリマが実質的に硬化すると、手術中にポリマ材料をさらに分注することは安全でないかもしれない。本開示によるシリンジは、いったん特定の臨界点まで硬化した後のポリマの分注を阻止するかもしれず、これは、材料をさらに分注するために必要な力によって臨界応力（ポリマ材料の特性、例えばポリマ材料が処置中にさらに分注することが安全でなくなるような粘性に基づいて特定されてよい）を超える応力がプランジャ部材内に生じるからである。

図１Ａ〜１Ｂは、例示的なシリンジ１００の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。シリンジ１００は、バレル部材１０２とプランジャ部材１０４を含む。バレル部材１０２は、内部チャンバ１０６と、第一の端のバレルフランジ１３０と、第一の端とは反対の第二の端の出口１３２と、を画定する。プランジャ部材１０４（プランジャフランジ１２２を除く）は、バレル部材１０２の中（例えば、内部チャンバ１０６の中）にフィットする大きさである。図１Ａ〜１Ｂの例示的な図面に示すように、プランジャ部材１０４が少なくとも部分的に内部チャンバ１０６内に配置されると、内部チャンバ１０６は第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０に分割される。幾つかの例において、第二の内部容積部分１１０は分注される流体で満たされてよい。例えば、ポリマ材料（例えば、（混合されると）硬化する、固体部分（例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ））と液体部分（例えばＰＥＧアミンと水）を含む２部式ポリマ系）は、眼科手術中に分注されるために第二の内部容積部分１１０の中に設置されてよく、又は他の種類の流体が第二の内部容積部分１１０の中に設置されてもよい。バレル部材１０２とプランジャ部材１０４の各々は、何れの適当な材料で構成されてもよく、これは例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス、又はその他の種類の材料である。幾つかの例において、バレル部材１０２の部分（例えば、内部チャンバ１０６の壁）は、シリコン潤滑剤でコーティングされる。

例示的なシリンジ１００のプランジャ部材１０４は、上部分１１２と、下部分１１４と、上部分１１２と下部分１１４の各々と接触するようになされた接触部分１１６と、を含む。図１Ａにおいて示される例（また、図３Ａ〜３Ｂにも示し、さらに後述するように）では、接触部分１１６は下部分１１４と一体化されている。幾つかの実施例において、接触部分１１６は上部分１１２と一体化される（例えば、図３Ｃ〜３Ｄに示し、さらに後述する）。幾つかの実施例において、上部分１１２、下部分１１４、及び接触部分１１６は個別であり、相互に一体化されない（例えば、図３Ｅ〜３Ｆに示し、さらに後述する）。接触部分１１６は、上及び下部分１１２、１１４と同じ材料（例えば、ポリプロピレン）で構成されてよく、又は他の何れの適当な材料（例えば、ポリエチレン、硬質ゴム、又は他の材料）で構成されてよい。

示される例において、上部分１１２は第一の端にプランジャフランジ１２２を含む。プランジャフランジ１２２は、シリンジ１００の動作中に力を受けるようになされている。上部分１１２の（第一の端とは反対の）第二の端は接触部分１１６と接触している。通常の動作中、上部分１１２の第一の端は、バレル部材１０２及びプランジャ部材１０４と同軸又は実質的に同軸の力を受けてもよく、それによってプランジャ部材１０４は内部チャンバ１０６の中へとさらに移動し、第二の内部容積部分１１０の中の流体をバレル部材１０２の出口１３２から分注する。図の例において、下部分１１４の第一の端は接触部分１１６と一体化され、下部分１１４の（第一の端とは反対の）第二の端は、内部チャンバ１０６を第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０に分割するシール１１８を含む。シール１１８は、何れの適当な材料であってもよく、これは例えば、ラテックスフリーエラストマ、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は他の種類の材料である。シール１１８は、第一の内部容積部分１０８と第二の内部容積部分１１０との間の流体の流れを阻止しうる。

幾つかの実施例において、接触部分１１６は臨界応力で機械的に破綻する（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂する）ように設計される。臨界応力は、シリンジの用途（例えば、どの材料が分注のためにシリンジ内に設置されるか、シリンジを構成する材料等）に基づく所定の量の応力であってよい。例えば、接触部分１１６は、シリンジ内の流体（例えば、シリンジ内で硬化し、時間の経過と共に粘性を増すポリマ）の粘性に基づく臨界応力で機械的に破綻するように設計された膜であってもよい。図１Ａに示す例において、接触部分１１６は中実膜（例えば、図４Ａにも示し、さらに後述するとおり）である。幾つかの例において、臨界応力は１〜１０００ニュートン（Ｎ）の間、例えば１０ニュートン（Ｎ）、５０ニュートン（Ｎ）、１００ニュートン（Ｎ）、又は５００ニュートン（Ｎ）である。幾つかの実施例において、接触部分１１６は細孔を含む（例えば、図４Ｂに示し、さらに後述するとおり）。幾つかの実施例において、接触部分１１６は、上部分と下部分との間に連結された接続部材を含む（例えば、図４Ｃに示し、さらに後述するとおり）。接触部分１１６はその他の方法で実装されてもよい。

接触部分１１６は、上部分１１２に加えられる特定の力を受けたときに破綻するように設計されてよい（接触部分１１６内に誘起される応力は、上部分１１２に加えられる力に基づく）。例えば、幾つかの実施例において、接触部部分１１６は構成材料の降伏強さに基づく特定の厚さで設計される。例えば、接触部分１１６がＷＥＳＴＬＡＫＥ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＰＲＯＰＹＬＵＸと称する、約５３１０ポンド毎インチ（ｐｓｉ）の引張降伏強さを有するポリプロピレンからなり、接触部分１１６が細孔を含む場合（図４Ｂに示す接触部分と同様）、接触部分１１６は、約０．３３５ミリメートル（ｍｍ）の厚さで、接触部分１１６が、上部分１１２で約１０ニュートン（Ｎ）の力を受けると機械的に破綻するように設計されてよい。同じ例を用いて、接触部分１１６は約１．０５ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、接触部分１１６が、上部分１１２で約１００ニュートン（Ｎ）の力を受けると機械的に破綻するように設計されてもよい。

図２Ａ〜２Ｂは、プランジャ部材１０４の接触部分１１６における機械的破綻の後の図１Ａ〜１Ｂの例示的なシリンジ１００の、それぞれ斜視図と側面図を示す略図である。図の例において、接触部分１１６により、上部分１１２は、例えばオペレータによりプランジャフランジ１２２に加えられる力及び第二の内部容積部分１１０内の粘性の高い液体によりシール１１８に加えられる反対の力による、接触部分内の応力が臨界応力を超えたときに、下部分１１４とは独立して移動できる。このことが発生すると、接触部分１１６は図２Ａ〜２Ｂに示すように機械的に破綻し、上部分１１２は下部分１１４に力を加えることなく、内部チャンバ１０６の中へと延びる。図の例において、これによって上部分１１２は、図２Ａ〜２Ｂの重複領域１３４により示されるように、下部分１１４の一部と重複する。図の例において、下部分１１４は上部分１１２より長い。したがって、接触部分１１６が機械的に破綻した後、上部分１１２は、下部分１１４を移動させて、出口１３２からさらに流体を分注させることができない。

図の例において、上部分１１２は管状部分１２０とプランジャフランジ１２２を含む。下部分１１４は、接触部分１１６とシール１１８との間の円筒部分１２４を含み、円筒部分１２４の直径は管状部分１２０の内径より小さい。しかしながら、幾つかの実施例において、（例えば、図３Ｂ、３Ｄ、及び３Ｆに示すように）下部分１１４は概して管状であり、上部分１１２はその第一及び第二の端間に円筒部分を含み、円筒部分の直径は下部分１１４の内径より小さい。このような構成により、上部分１１２は、接触部分１１６が破綻した後、内部チャンバ１０６の中へと延びることができるかもしれない（例えば、上部分１１２の第二の端は下部分の第一の端を越えて延びる）。図の例において、下部分１１４の長さは上部分１１２の長さより大きく、それによって上部分１１２の第二の端は、接触部分１１６が機械的破綻した後にシール１１８に力を加えることができない（これは、プランジャフランジ１２２が、上部分１１２の第二の端がシール１１８と接触するより前にバレルフランジ１３０と接触するからである）。

図の例において、上部分１１２は開口１２６を画定する。開口１２６は、接触部分１１６内の機械的破綻の後に第一の内部容積部分１０８と上部分１１２の外側との間に流体が流れるように構成される。さらに、図の例では、下部分１１４はまた、接触部分１１６内の機械的破綻の後に、第一の内部容積部分１０８と開口１２６との間で流体が流れるように構成された開口１２８も画定する。したがって、上部分１１２が、接触部分１１６内の機械的破綻の後に第一の内部容積部分１０８の中へと延びると、第一の内部容積部分１０８内の空気はシリンジ１００から押し出されてもよく、これによって下部分１１６に圧力が加えられる（これは、第二の内部容器部分１１０内の流体が出口１３２からさらに分注されるようにし得る）のが阻止される。

図３Ａ〜３Ｆは、シリンジで使用するための例示的なプランジャ部材３０２の側面図を示す略図である。例示的なプランジャ部材３０２の各々は、上部分３０４と、下部分３０６と、接触部分３０８と、を含み、本明細書に記載されるシリンジで使用されてよい。例えば、例示的プランジャ部材３０２の何れも、図１Ａ〜１Ｂ及び２Ａ〜２Ｂのシリンジ１００のプランジャ部材１０４の代わりに使用されてよい。図の例において、各上部分３０４の長さは対応する下部分３０６の長さより短い。

図３Ａの例示的なプランジャ部材３０２Ａは、フランジ３１０Ａを有する上部分３０４Ａと、円筒部分３１４を有する下部分３０６Ａと、下部分３０６Ａと一体の接触部分３０８Ａと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ａの内径は円筒部分３１４Ａの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ａに加えられてもよく、力は上部分３０４Ａから下部分３０６Ａへと接触部分３０８Ａを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ａは、フランジ３１０Ａに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ａに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ａに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ａ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ａは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１２Ａは円筒部分３１４Ａを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ａに加えられた力が下部分３０６Ａに伝えられるのを阻止する。

図３Ｂの例示的なプランジャ部材３０２Ｂは、フランジ３１０Ｂと円筒部分３１２Ｂを有する上部分３０４Ｂと、管状部分３１４Ｂを有する下部分３０６Ｂと、下部分３０６Ｂと一体の接触部分３０８Ｂと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｂの内径は円筒部分３１２Ｂの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｂに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｂから下部分３０６Ｂへと接触部分３０８Ｂを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｂは、フランジ３１０Ｂに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｂに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｂに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｂ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｂは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｂは管状部分３１４Ｂの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｂに加えられた力が下部分３０６Ｂに伝えられるのを阻止する。

図３Ｃの例示的なプランジャ部材３０２Ｃは、フランジ３１０Ｃと管状部分３１２Ｃを有する上部分３０４Ｃと、円筒部分３１４Ｃを有する下部分３０６Ｃと、上部分３０４Ｃと一体の接触部分３０８Ｃと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ｃの内径は円筒部分３１４Ｃの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｃに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｃから下部分３０６Ｃへと接触部分３０８Ｃを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｃは、フランジ３１０Ｃに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｃに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｃに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｃ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｃは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１２Ｃは円筒部分３１４Ｃを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ｃに加えられた力が下部分３０６Ｃに伝えられるのを阻止する。

図３Ｄの例示的なプランジャ部材３０２Ｄは、フランジ３１０Ｄと円筒部分３１２Ｄを有する上部分３０４Ｄと、管状部分３１４Ｄを有する下部分３０６Ｄと、上部分３０４Ｄと一体の接触部分３０８Ｄと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｄの内径は円筒部分３１２Ｄの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｄに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｄから下部分３０６Ｄへと接触部分３０８Ｄを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｄは、フランジ３１０Ｄに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｄに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｄに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｄ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｄは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｄは管状部分３１４Ｄの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｄに加えられた力が下部分３０６Ｄに伝えられるのを阻止する。

図３Ｅの例示的なプランジャ部材３０２Ｅは、フランジ３１０Ｅと管状部分３１２Ｅを有する上部分３０４Ｅと、円筒部分３１４Ｅを有する下部分３０６Ｅと、上部分３０４Ｅ及び下部分３０６Ｅとは別の接触部分３０８Ｅと、を含む。図の例において、管状部分３１２Ｅの内径は円筒部分３１４Ｅの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｅに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｅから下部分３０６Ｅへと接触部分３０８Ｅを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｅは、フランジ３１０Ｅに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｄに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｄに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｅ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｅは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、管状部分３１４Ｅは円筒部分３１４Ｅを越えて延びることができ、それによってフランジ３１０Ｅに加えられた力が下部分３０６Ｅに伝えられるのを阻止する。

図３Ｆの例示的なプランジャ部材３０２Ｆは、フランジ３１０Ｆと円筒部分３１２Ｆを有する上部分３０４Ｆと、管状部分３１４Ｆを有する下部分３０６Ｆと、上部分３０４Ｆ及び下部分３０６Ｆとは別の接触部分３０８Ｆと、を含む。図の例において、管状部分３１４Ｆの内径は円筒部分３１２Ｆの直径より大きい。通常の動作中、力はフランジ３１０Ｆに加えられてもよく、力は上部分３０４Ｆから下部分３０６Ｆへと接触部分３０８Ｆを通じて伝えられてもよい。接触部分３０８Ｆは、フランジ３１０Ｆに力が加えられたことに応答して応力を受けてもよい（例えば、フランジ３１０Ｆに加えられる力と、例えばシリンジ内の粘性の高い流体により下部分３０６Ｆに加えられる反対の力との力の差により生成される）。接触部分３０８Ｆ内の応力が臨界応力を超えると、接触部分３０８Ｆは機械的に破綻し（例えば、切れ、割れ、裂け、又は破裂し）、円筒部分３１２Ｆは管状部分３１４Ｆの内径の中へと延びることができ、それによってフランジ３１０Ｆに加えられた力が下部分３０６Ｆに伝えられるのを阻止する。

図４Ａ〜４Ｃは、プランジャ部材４０２の例示的な接触部分の構成の斜視図を示す略図である。各プランジャ部材４０２の各々は、上部分４０４と、下部分４０６と、接触部分３０８と、を含み、本明細書に記載のシリンジの中で使用されてよい。例えば、例示的なプランジャ部材４０２の何れも、図１Ａ〜１Ｂ及び２Ａ〜２Ｂのシリンジ１００のプランジャ部材１０４の代わりに使用されてよい。

図４Ａの例示的なプランジャ部材４０２Ａは、管状上部分４０４Ａと、円筒下部分４０６Ａと、下部分４０６Ａと一体の接触部分４０８Ａと、を含む。図の例において、上部分４０４Ａの内径は下部分４０６Ａの直径より大きく、接触部分４０８Ａは中実膜である。膜は、所定の臨界応力より大きい応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。幾つかの例において、膜は構成材料の降伏強さに基づく特定の厚さで設計される。

図４Ｂの例示的なプランジャ部材４０２Ｂは、管状上部分４０４Ｂと、円筒下部分４０６Ｂと、上部分４０４Ｂと一体の接触部分４０８Ｂと、を含む。図の例において、上部分４０４Ｂの内径は下部分４０６Ｂの直径より大きく、接触部分４０８Ａは細孔４１０を有する膜である。接触部分４０８Ｂの細孔４１０は、例えば所定の臨界応力より大きい応力（例えば、１０ニュートン（Ｎ）を超える応力）を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。

図４Ｃの例示的なプランジャ部材４０２Ｃは、管状上部分４０４Ｃと、円筒下部分４０６Ｃと、上部分４０４Ｃと下部分４０６Ｃとの間に連結された複数の接続部材４１２を含む接触部分４０８Ｃと、を含む。図の例において、上部分４０４Ｃの内径は下部分４０６Ｃの直径より大きい。接続部材４１２は、所定の臨界応力より大きい応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。例えば、接続部材４１２は円筒形であってよく、構成材料の降伏強さに基づく特定の直径で設計されてよい。接続部材４１２は、例えば１０ニュートン（Ｎ）を超える応力を受けると機械的に破綻するように構成されてよい。

図５は、シリンジの例示的な動作工程５００を示すフロー図である。工程５００は、本開示によるシリンジを動作させるために使用されてよい。例えば、工程５００は、図１Ａ〜１Ｂ及び２Ａ〜２Ｂのシリンジ１００又は、臨界応力を超える応力を受けると機械的に破綻するよう構成される接触部分を含む他の種類のシリンジを動作させるために使用されてよい。

５０２で、シリンジプランジャの上部分は第一の力を受ける。第一の力は、オペレータによってシリンジプランジャのフランジに、又はシリンジプランジャの他の部分に加えられてよい。シリンジプランジャの上部分は、シリンジプランジャの下部分に接触部分を介して連結されてよい。第一の力は、シリンジのプランジャ及びバレルと同軸又は実質的に同軸であってよい。例えば、図１Ａ〜１Ｂの例示的シリンジ１００を参照すると、第一の力はオペレータによってプランジャフランジ１２２にバレル部材１０２に向かう方向に（図１Ｂ及び２Ｂを参照すると下向きの方向に）加えられてもよく、プランジャ部材１０４及びバレル部材１０２と同軸であってもよい。

５０４で、シリンジプランジャの下部分はシリンジのバレル内の流体から第二の力を受ける。第二の力は、第一の力に応答し、５０２で受けた第一の力と反対であってもよい。第二の力は、流体の粘性、シリンジのバレルの出口における流体内の圧力により生成される力、シリンジのプランジャとバレルとの間の摩擦、又はその組合せによってもよい。例えば、図１Ａ〜１Ｂの例示的なシリンジ１００を再び参照すると、第二の力はバレル部材１０２の第二の内部容積部分１１０内の流体によりシール１１８に（図１Ｂ及び２Ｂを参照すると上向きの方向に）加えられてもよく、プランジャ部材１０４及びバレル部材１０２と同軸であってもよい。

５０６で、シリンジプランジャの接触部分内で応力が誘起される。応力は、接触部分に生じる緊張、圧縮、又はその他の種類の応力であってもよく、５０２で受けた第一の力及び５０４で受けた第二の力により生成されてもよい。例えば、再び図１Ａ〜１Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、第一及び第二の力はプランジャ部材１０４の接触部分１１６に作用して、接触部分１１６内に緊張を生じさせてもよい。しかしながら、幾つかの実施例では、第一及び第二の力は接触部分１１６内に圧縮又はその他の種類の応力を生じさせてもよい。接触部分内の応力はまた、シリンジ内部で作用するその他の内力によっても生じうる。

５０６で受けた応力が臨界応力より大きくない場合、工程は５０８に進み、そこで、同軸方向の第一及び第二の力の合力がシリンジ内の流体に伝えられ（例えば、流体がシリンジから分注され）る。再び図１Ａ〜１Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、上部分１１２は力（第一及び第二の力の合力）を下部分１１４に接触部分１１６を通じて伝えてもよく、それが今度はこの力をシリンジ１００の第二の内部容積部分１１０内の流体に力を伝えて、流体が出口１３２から分注されるようにする。

しかしながら、５０６で受けた応力が臨界応力より大きいと、工程は５１０に進み、そこでプランジャ部材の上部分はプランジャ部材の下部分とは独立して移動できる。例えば、幾つかの実施例において、上部分の端は、下部分の端を越えて延びることができてもよい（例えば、図２Ａ〜２Ｂに示すとおり）。上部分は、シリンジプランジャの接触部分における機械的破綻により下部分とは独立して移動できてもよい。例えば、図２Ａ〜２Ｂの例示的なシリンジ１００を参照すると、接触部分１１６は、その中で誘起された応力が臨界応力より大きいことに応答して壊れてもよく、したがって、上部分１１２の下端は下部分１１４の上端を越えて、内部チャンバ１０６の第一の内部容積部分１０８の中へと延びることができてもよい。このことが発生すると、上部分１１２に加えられた力は下部分１１４に伝えられないかもしれず、それによって第二の内部容積部分１１０内の何れの流体も出口１３２から分注されない。

本明細書には多くの詳細が含まれているが、これらは特許請求されうる範囲に対する限定としてではなく、具体的な例に特定の特徴の説明として解釈されるべきである。本明細書において、別の実施例に関して説明された特定の特徴は、組み合わせることもできる。反対に、１つの実施例に関して説明された各種の特徴は、複数の実施形態において、又は何れの適当な部分的組合せで別々にも実装することもできる。

複数の実施形態を説明した。しかしながら、様々な変更を加えることが可能であると理解されたい。したがって、その他の実施形態は下記の特許請求の範囲内に含められる。

Claims (15)

1. 内部チャンバを画定するバレル部材と
   前記バレル部材内にフィットする大きさのプランジャ部材であって、
   接触部分と、
   第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む上部分であって、前記上部分の前記第一の端は動作中、前記バレル部材と同軸の第一の力を受けるようになされ、前記上部分の前記第二の端は前記接触部分と接触している、上部分と、
   第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む下部分であって、前記上部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有し、前記下部分の前記第一の端は前記接触部分と接触し、前記下部分の前記第二の端は前記バレル部材の前記内部チャンバを第一の内部容積部分と第二の内部容積部分とに分割する、下部分と、
   を含むプランジャ部材と、
   を含むシリンジにおいて、
   前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して前記下部分とは独立して移動でき、前記接触部分内の前記応力は、前記上部分の前記第一の端に加えられる前記第一の力と前記第一の力とは反対の第二の力とに基づいており、前記第二の力は、前記内部チャンバの前記第二の内部容積部分内の流体により前記下部分の前記第二の端に加えられる、シリンジ。
2. 前記接触部分により、前記上部分は、前記接触部分内の応力が前記臨界応力を超えたことに応答して前記下部分に力を加えずに前記第一の内部容積部分の中へと延びることができる、請求項１に記載のシリンジ。
3. 前記上部分は、前記第一の端と前記第二の端との間の管状部分を含み、前記下部分は前記第一の端と前記第二の端との間の円筒部分を含み、前記下部分の前記円筒部分の直径は、前記上部分の前記管状部分の内径より小さい、請求項１に記載のシリンジ。
4. 前記下部分は第一の端と第二の端との間の管状部分を含み、前記上部分は前記第一の端と前記第二の端との間の円筒部分を含み、前記上部分の前記円筒部分の直径は前記下部分の前記管状部分の内径より小さい、請求項１に記載のシリンジ。
5. 前記接触部分は、前記応力が前記臨界応力を超えたときに機械的に破損するように構成される、請求項１に記載のシリンジ。
6. 前記臨界応力は、前記接触部分の降伏強さに基づく、請求項５に記載のシリンジ。
7. 前記臨界応力は１０〜１００ニュートンである、請求項１に記載のシリンジ。
8. 前記上部分、下部分、及び接触部分は相互に一体であるか、
   前記接触部分は前記上部分と一体であるか、又は
   前記接触部分は前記下部分と一体である、請求項１に記載のシリンジ。
9. 前記接触部分は細孔を含む、請求項１に記載のシリンジ。
10. 前記接触部分は、前記上部分と前記下部分との間に連結された複数の接続部材を含む、請求項１に記載のシリンジ。
11. 前記上部分は、前記第一の内部容積部分と前記上部分の外側との間で流体が流れるように構成された開口を画定する、請求項１に記載のシリンジ。
12. 前記上部分は第一の開口を画定し、前記下部分は前記第一の内部容積部分と前記上部分の前記開口との間で流体が流れるように構成された第二の開口を画定する、請求項１に記載のシリンジ。
13. 接触部分と、
    第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む第一の部分であって、前記第一の部分の前記第二の端は前記接触部分と接触する、第一の部分と、
    第一の端と、前記第一の端とは反対の第二の端とを含む第二の部分であって、前記第一の部分の長さより長い、又はそれと等しい長さを有し、前記第二の部分の前記第一の端は前記接触部分と接触する、第二の部分と、
    を含むシリンジプランジャにおいて、
    前記接触部分により、前記第一の部分は、前記接触部分内の応力が臨界応力を超えたことに応答して前記第二の部分とは独立して移動することができ、前記接触部分内の前記応力は前記第一の部分の前記第一の端に加えられる第一の力と、前記第二の部分の前記第二の端に加えられる前記第一の力とは反対の第二の力とに基づくシリンジプランジャ。
14. 前記接触部分は、前記応力が前記臨界応力を超えると機械的に破損するように構成される、請求項１３に記載のプランジャ。
15. 前記臨界応力は、前記接触部分の降伏強さに基づく、請求項１４に記載のプランジャ。

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