JP3420215B2 - 皮下注射の針なし注射装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体薬物を注入す
るための皮下注射の針なし注入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】国際特許出願第ＷＯ−Ａ−９８／３１４
０９号は、使い捨ての薬物カートリッジ及び再使用可能
な適用装置を具備する液体薬物を注入するための皮下注
射の針なし注入装置について開示する。再使用可能な適
用装置は、カートリッジ及び電気点火及び安全インター
ロックを具備する別の必要なサブシステムを含み且つ支
持するロッキング圧力チャンバーを具備する。使い捨て
のカートリッジは、注入を実施するための薬物容器に作
用する２００から３００ｂａｒの圧力を発生する小型の
花火のようなガス発生器及び事前充填された殺菌された
一回使用量の薬物容器を含む。一回使用量の薬物容器
は、薄壁の柔軟なプラスティック製薬物容器及びジェッ
トノズルを有する第２の領域により限定される第１の領
域を有する。ガス発生器により生成されるガス圧力は、
その圧力下で折りたたまれる（ｃｏｌｌａｐｓｅｓ）薄
壁の容器に作用しており、このことはジェットノズルを
介して液体を噴出させる。 【０００３】ＷＯ−Ａ−９８／３１４０９号により開示
される既知の装置（システム）において、薬物チャンバ
ーの薄い壁は、液体薬物及び高圧ガス間のバリア（障
壁）を形成する。後者の薄い壁は、ほとんど静圧の下に
あり、弱い（ｍｏｄｅｓｔ）引っ張り及び剪断応力だけ
を支える。しかし、薬物チャンバーの薄い柔軟な壁の一
点の欠陥の事故による液体薬物とのガス接触の可能性を
減少するために、例えばゴムの壁等の、薬物チャンバー
の薄い壁を遮断する第２の壁を使用することが推奨でき
る。 【０００４】ＷＯ−Ａ−９８／３１４０９号により開示
される既知の装置の構造の欠点は、それが、薬物容器の
変形可能な壁に必要な圧力を生成するために、例えば医
学的装置又は低圧のガス源等の、低価格のエネルギ源が
使用可能ではないことである。 【０００５】この欠点は従って、修正された構造が低コ
ストのエネルギ源の使用を可能にし、それによりシステ
ム全体の製作コストを減少可能にするために、注入装置
（システム）の構造の修正をどうするかという問題を生
じる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従っ
て、低コストのエネルギ源を使用させるように適用され
ていて、それにより注入システムの製造コストを減少可
能にする液体薬物の注入のための皮下注射の針なし注入
装置を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に従いこの目的は
皮下注射の針なし注射装置により達成されており、この
装置は、注入される液体の体積を貯蔵するように形作ら
れ寸法決めされた薬物処理ユニットであって、該薬物処
理ユニットがお互いに液体連絡状態にある第１の領域と
第２の領域を有しており、該第１の領域が変形可能であ
り、該第２の領域が少なくとも一つのオリフィスを有す
る該薬物処理ユニットと、静圧伝達媒体を具備していて
薬物処理ユニットが静圧チャンバー内で少なくとも部分
的に設置されるように形作られ寸法決めされているの
で、該伝達媒体に作用する圧力が該薬物処理ユニットの
該第１の領域を変形させて、該薬物処理ユニット内の該
液体薬物のために適用可能な体積を減少する、該静圧チ
ャンバーと、第１の端部及び該第１の端部に対向する第
２の端部有する第１のピストンであって、該第１の端部
が、該静圧チャンバーに含まれる該伝達媒体に圧力を作
用するために適応される面を有する第１のピストンと、
を具備する。 【０００８】本発明による皮下注射の針なし注入装置の
好適な実施の形態が、力を発生可能な作動可能な力発生
機であって、ピストンの該第１の端部の該面により該伝
達媒体に対応する圧力を作用させるために、該力を該第
１のピストンの該第２の端部に作用可能な作動可能な力
発生機と、更に該力発生機を作動するための作動手段
と、を更に具備する。 【０００９】本発明による注入装置（システム）の主要
な利点は、それが上記の目的を達成可能にすることであ
る。その様な装置の好適な実施の形態のこれとは別の利
点は、殺菌が確保されたパッケージの状態で、使用者が
常に使用可能な使い捨ての注入装置（システム）として
全体として製作に適することである。本発明に関して、
常に使用可能（ｒｅａｄｙ ｆｏｒ ｕｓｅ）とは、薬
物の前もって決められた量で且つ使用前に使用者が実行
するべき任意の組み立て手順を必要としないで、事前充
填されていることを意味する。以下、本発明はその好適
な実施の形態に従い説明される。これらの実施の形態
は、本発明の理解を補助するために記載されるが、限定
として解釈されるべきではない。 【００１０】 【発明の実施の形態】・本発明による針のない注入装置
の基本的な構造 図１から認識できるように、本発明による皮下注射の針
なし注入装置は、詳しくは次の構成要素、即ち薬物処理
ユニット１１と、静圧チャンバー１６と、ピストン１８
とを具備する。図１には示されていないが、同様にそこ
に図示される装置の部分が、作用可能な力発生機及び力
発生機を作動するための作動手段である。 【００１１】薬物処理ユニット１１は、注入される液体
１２の体積を収容するように形作られ寸法決めされる。
薬物処理ユニット１１は、薄く柔軟な壁１３を有する薬
物容器を具備する第１の領域及びジェットノズル１５を
有する挿入部１４を具備する第２の領域を有する。この
ノズル１５は、薬物処理ユニット１１の第１の領域の薬
物容器と液体連絡する。壁１３は変形可能で且つ折りた
たみ可能（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ）である。ジェット
ノズル１５は、注入される液体１２が通り噴出する出口
２０を有する。薬物処理ユニット１１は、例えば、鋭敏
なたんぱく質（ｐｒｏｔｅｉｎ）薬品を含む薬物を貯蔵
するために適切なポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅ
ｎｅ）及びポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎ
ｅ）等の、適当な構造材料から製作される。 【００１２】静圧チャンバー１６は、静圧伝達媒体１７
を含んでおり、薬物処理ユニット１１が静圧チャンバー
１６内に少なくとも部分的に設置され且つ伝達媒体１７
に作用する圧力が薬物処理ユニット１１の第１の領域の
壁１３を変形するように形作られ寸法決めされるので、
第１の領域内の該液体薬物１２のために適用可能な体積
が減少する。好適な実施の形態において第１の領域の壁
１３は、伝達媒体１７によりそこに作用する圧力の下
で、折りたたまれ、液体薬物１２の全量がジェットノズ
ル１５を通り放出される。 【００１３】一般的には静圧の伝達媒体１７は、生体適
合性のある（ｂｉｏ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）材料であ
り、約２００から３００ｂａｒの圧力下において容易に
流動し、実質的に非圧縮性である。伝達媒体１７は、ピ
ストン圧力を静圧状態において単一使用量の薬物容器に
伝達しており、薬物及び別の構造材料に対して不活性で
あり、注入装置の貯蔵寿命に渡って漏洩又は蒸発しない
と予期される。 【００１４】伝達媒体１７は、例えばエラストマ（重合
体の）シリコンゲル等の、ゲル（膠化体）であることが
好ましい。ゲルは非常に生体適合体のある材料であるの
で、例えば長期間の（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ）人間移植組
織（ｉｍｐｌａｎｔｓ）等に使用される。ゲル１７の粒
子が液体薬物に接触し、それにより患者の体内に侵入す
るという可能性の低い事件においても、有害でないこと
が期待される。伝達媒体１７はまた、例えば柔らかいゴ
ム又は殺菌された生理食塩溶液であり得る。 【００１５】ピストン１８は第１の端部１９及び第１の
端部１９に対向する第２の端部２１を有する。第１の端
部１９は、静圧チャンバー１６の閉鎖を形成する面を有
しており、静圧チャンバー１６に収納されるゲル１７に
圧力を作用するために適応される。 【００１６】図１の注入装置はまた、隔壁２５により一
方の端部を気密に閉じられる金属製のハウジング２３を
具備する。隔壁２５はクリンプ（ｃｒｉｍｐ）３０又は
別の同様な堅固な固定手段によりハウジング２３の内部
圧力に抗してこの位置に保持される。隔壁はゲル１７で
部分的に充填された孔２７を有する。ピストン１８の部
分は、孔２７に挿入される。適当なピストンシール要素
２８は、ピストン１８により孔２７の滑動シールを確保
する。薬物容器１１は、図１により示される様にハウジ
ング２３内に収納され配置されるので、それはハウジン
グ２３のもう一方の端部を閉じる。ゲル１７は、隔壁２
５の内側端部及び薬物容器１１間に伸張する静圧チャン
バー１６を充填する。隔壁シール２６は、静圧チャンバ
ー１６の一方の端部の気密な閉鎖を確保する。ゴムの要
素２４はハウジング２３内のその位置に薬物容器１１を
保持し、静圧室１６の対向する端部の気密な閉鎖を維持
する。 【００１７】図１の矢印２９により示されるような力
が、ピストン１８の一方の端部に作用した時に、対応す
る圧力が静圧チャンバー１６のゲル１７上のピストン１
８の対向する端部の面１９により作用し、ゲル１７は順
番にその圧力を静圧的に薬物容器の第１の領域の変形可
能な壁１３に作用し、この圧力はノズル１５を介して後
者の容器に収納される液体を放出させる。面１９の寸法
は、ピストン１８に作用する与えられた力により発生す
る圧力を決定し、孔２７のピストン１８の変位は、排出
した液体体積、即ち注入される液体体積を決定する。従
って特に、これらのパラメータ（面１９の寸法、ピスト
ン１８のストローク）の適当な選定により、必要な注入
性能が達成可能である。 【００１８】下記により記述するように、特定の実施の
形態の例において、本発明による針なし注入装置の好適
な実施の形態は、図１で示されていない以下の手段を具
備する。 ・ 力を発生可能であって、ピストン１８の第１の端部
１９の面によりゲル１７上に対応する圧力を作用させる
ために、ピストン１８の第２の端部２１にその力を適用
可能である、作動可能な力発生機。 ・ 力発生機を作動するための作動手段。図１に示され
る構造を有する装置（システム）は、例えば０．２ミリ
メータ（ｍｍ）の直径を有するジェットノズル１５を有
する。もしゲル１７を介して薬物容器の柔軟な部分に作
用する圧力が、例えば３００ｂａｒである場合には、前
記の注入装置は、ミリセカンド（ミリ秒）当たり７マイ
クロリッタ（μｌ）の極大（ピーク）の流量で注入可能
である。 【００１９】本発明による注入装置の詳細な設計は、以
下の実験的な事実により導かれる。 【００２０】・ ジェットノズル１５のオリフィス２０
の直径は、注入される液体の貫通深さに影響する。与え
られた圧力において、より大きなオリフィス直径は、よ
り深い貫通を生じる。皮下注射ジェットオリフィス直径
は一般的に、０．１０から０．２５ミリメータまでの直
径の範囲にある。以下の例においてジェットノズル１５
のオリフィス２０の直径は、０．２ミリメータである。 【００２１】変形可能な薬物容器に作用する圧力が時間
と共に増加する速度は、適正な注入性能を達成するため
にクリティカル（臨界的）である。ピーク注入圧力まで
の急速な初期の上昇は、所定の貫通深さを達成するため
に必要である。初期貫通後に、減少された圧力が、柔ら
かい皮下組織に貫通が行き過ぎないで、薬物を吐出すた
めに必要である。ミリセカンド以下であって、その後２
００ｂａｒの保持圧力で継続される約３００ｂａｒまで
の初期の圧力上昇時間は、ジェットノズル１５の０．２
ミリメータ直径のオリフィスを介して２００マイクロリ
ッターの皮下注射が一般的にできる。 【００２２】一般的には、上記の作動可能な力発生機
は、その様な機械的な動力によりピストン１８に力を作
用するように適応されるように形作られ寸法決めされる
ので、伝達媒体１７に作用する対応する圧力は、約２ミ
リセカンド（ミリ秒）以下（と同じか又はより短い）の
時間間隔内でピーク値まで上昇し、その時間間隔の後該
ピーク値より低い値に降下する。 【００２３】圧縮されたばね又は圧縮ガス等の異なる貯
蔵エネルギ源は、力発生機として使用可能である。特別
に貯蔵エネルギの次の源のいずれか１つが、例えば２０
０ワット（ｗａｔｔｓ）を越えるピーク値を有する５０
マイクロセカンド（μｓｅｃ）のパワーパルス等を提供
するために、本発明の範囲において使用可能である。 【００２４】・ 花火のような（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉ
ｃ）エネルギ源は、小さな空間において短い高いパワー
パルスを発するために理想的であり、それらは、異径ピ
ストンによる圧力の増幅を必要としないで、直接的に注
入圧力を提供する利点を有する。 【００２５】・ ＣＯ２等の液体ガスは安全で効率的な
エネルギ源である。ＣＯ２の周囲温度蒸気圧は６０ｂａ
ｒ以下であるので、適切な注射を実施するために必要な
２００から３００ｂａｒの圧力に達するために、異なる
面積のピストンによりこの圧力を増幅する事が必要であ
る。基本的に、例えば、重炭酸塩（ａｃｉｄ−ｂｉａｃ
ａｒｂｏｎａｔｅ）、低圧力貯蔵の窒素、燃料−空気燃
焼又は低圧花火等の、加圧されたガス又は蒸気の任意の
低圧力源が利用されても良い。 【００２６】・ ３００＋ｂａｒで加圧されたガスは、
適切な貯蔵容器及び放出装置が適用可能であるという前
提で、必要な圧力レベルを直接的に形成する有効なエネ
ルギ源である。 【００２７】・ ゴム又はプラスティックばね、特別に
は特定のゴム又はプラスティックばねは、鋼のばねに比
べて単位質量当たり大容量のエネルギを蓄える。それら
の特性の長期間の安定性及び経時的な低荷重損失が確保
される前提で、その様なゴム又はプラスティックばねの
コスト及び性能は魅力的である。工場で伸張されるか
（ｃｏｃｋｅｄ）又は使用者が伸張するかのいずれかの
ゴム又はプラスティックばねが使用可能である。 【００２８】・ 金属ばね、特別には特定の鋼製ばね
は、単位質量当たり大容量のエネルギを蓄える。工場で
伸張されるか又は使用者が伸張するかのいずれかの金属
ばねが使用可能である。 【００２９】・ 水等の液体の分解（ｄｉｓｓｏｃｉａ
ｔｉｏｎ）により得られる電気化学的なガス発生が、加
圧ガスを生成するために使用されても良い。その様なプ
ロセスの利点は、注入を実施するために必要な圧力を形
成するために、ある期間にわたる低パワーのバッテリ入
力により、素早く放出されるように適応された圧力を発
生可能であることである。 【００３０】・ 例えばニッケル−カドミウムバッテリ
等により駆動される、例えば、ＤＣモータ等の電気機械
的なエネルギ源が、ジェット注入に必要な機械的なパワ
ーパルスを発するために使用されても良い。 【００３１】本発明による注入装置（システム）のため
の適切なエネルギ源の選択は特定の用途に依存する。ば
ね又は液体ガスエネルギ源が、一回使用の使い捨ての注
入装置に好適であって良い一方で、電気機械的な動力源
は、寸法が問題ではない臨床用（ｃｌｉｎｉｃａｌ）設
置において、適切で且つ非常に経済的である場合があ
る。 【００３２】一般的には本発明の注入装置は、パッケー
ジ化されても良く、使用者の要求又は必要によって、意
図される用途に依存して動力源なし、あるいは有りのい
ずれかで使用者に供給されても良い。 【００３３】図１により示される実施の形態は、動力源
のない注入装置である。その様な装置は、例えば手動の
ばね装置又は自動のガスや電気的に駆動される装置であ
り得る、別個の動力モジュールを有する用途が意図され
ている。 【００３４】動力源を具備する本発明による針なし注入
装置の特別な実施の形態の特定の例は、以下で説明され
る。その様な装置は、主に一回使用の使い捨て装置であ
る。それらの一体式の動力源は、例えばばね又は貯蔵さ
れたガスであっても良い。 【００３５】（例１）図２と３は、本発明による装置の
第１の実施の形態の構造及びオペレーションを示す。こ
の第１の実施の形態は基本的に、液体ガス３４により駆
動される力発生機を具備する使い捨ての一回使用の装置
である。 【００３６】図２により示されるようにこの実施の形態
において、容器３４ａ収容された液体ガス３４は、異径
ピストン１８ａに作用する力を発生するように使用され
る。その様な力を発生するための手段は更に、ガス放出
弁３３及び弁３３を開けるためのものである作動用のト
リガ３２を具備する。ばね４７と同様にこれらの要素
は、図１を参照して説明された種類のハウジング２３上
を滑るように適用されるハウジング４５により、装置の
別の要素と組み立てられて、運転可能に接続する。ばね
４７は、トリガ３２による力発生機の作動を可能にする
ために達成されなければならない、装置により患者の皮
膚に対して発揮される機械的な圧力のレベルを形成する
ように作用する。ガス放出弁３３は、例えばガス容器３
４ａの出口の破壊可能な閉鎖等であり、この場合では後
者の閉鎖はトリガ３２の作動により、破壊されるように
適応される。 【００３７】使用する前に、注入装置の異なる構成要素
は、図２により示される位置にあり、ジェットノズル１
５の出口は、引き裂かれる閉止タブ２２により閉じられ
ており、トリガ３２は滑動するハウジング４５のキーホ
ールスロットにより所定位置に固定される。この固定
は、トリガ３２の偶発的な解放を防止する。 【００３８】注入を実施するための注入装置の準備は、
次の手順を具備する。 ・ 閉止タブ２２を取り外しオリフィス２０を開放す
る。 ・ 患者の皮膚に装置のノーズ（はな）を圧着する事に
より、ハウジング４５をハウジング２３の一部分上で滑
らせ、更にこれらのハウジングを図３で示されるそれら
の位置に移動し、ハウジング２３に対するハウジング４
５のこの動きによりばね４７を圧縮し、トリガ３２を、
弁３３を開くためにそれが押され得る場所に移動し、そ
れによりガス３４を放出し異径ピストン１８ａの端面２
１上に圧力をかける。 【００３９】上記の準備手順の後で、トリガ３２の作動
により注入可能である。 【００４０】弁３３がトリガ３２の作動により開けられ
るときに、容器３４ａに含まれるガスは、弁３３を通り
放出され、このガスは蒸発し、異径ピストン１８ａの端
面２１ａに圧力を形成する。ピストン１８ａの動きは、
圧力が十分高く、前もって決められた敷居値を越えるま
で、剪断停止３１により抑制される。このことが発生す
る場合に、剪断停止３１は切断されて、異径ピストン１
８ａは静圧チャンバー１６に向かって突然移動可能にな
ってプランジャ１８ｃを打撃し、それにより静圧チャン
バー１６に収容されるゲル１７に圧力を作用する。残っ
ているガスはベント孔３５から逃げる。 【００４１】異径ピストン１８ａは、ピストン１８ａの
端部１９ａの面に対する端部２１ａの面の商に等しい係
数（ｆａｃｔｏｒ）により、その端部２１ａの面に作用
するガス圧力の増幅を可能にする。端部２１の面は端部
１９の面より大きいので、この係数は１より大きい。図
２と３により示す実施の形態において、異径ピストン１
８ａは約６倍の係数で圧力を増大する。異径ピストン１
８ａの端部１９ａの面がプランジャ１８ｃの同じ寸法の
面を打撃するので、静圧ゲル１７に作用する圧力は、後
者の係数により増幅されたガス圧力に等しい。 【００４２】図２と３で示される実施の形態において、
変形可能な壁１３へのゲル１７により作用する圧力の初
期的上昇は、プランジャ１８ｃへのピストン１８ａの打
撃により発生する打撃圧力によって特別に高い。この打
撃圧力は、プランジャ１８ｃとピストン１８ａの端部１
９ａの初期の位置の間の、自由な移動距離であって、前
もって決められた分離された空間１８ｂの存在により上
昇する。 【００４３】上記の方法でゲル１７に突然作用する高静
圧が、発生する。圧力下のゲル１７は、薬物処理ユニッ
ト１１の変形可能な壁１３に順次に圧力を作用する。従
って突然のガス放出は、変形可能な壁１３に作用する静
圧のゲル圧力の急速な上昇を生じ、薬物処理ユニット１
１の第２の領域の挿入部１４のジェットノズル１５を通
り、そこに収容される液体薬物１２を噴出する。図３
は、注入の最後における図２で示される実施の形態の形
態を示す。 【００４４】図６は、図２で示される実施の形態の変形
の図解的な横断面図を示す。図６で示す変形においてピ
ストン１８ｍは２つの部品、第１の材料の第１の部品１
８ｅと第２の材料の第２の部品１８ｄ、を具備してお
り、第２の材料は第１の材料より高い比重を有してい
る。第２の部品１８ｄは、例えば金属の芯部分であり、
第１の部品１８ｅは例えばプラスティック材料からなる
周囲部分である。より重い芯部１８ｄを有するピストン
１８ｍを具備する目的は、ピストン１８ｍがプランジャ
１８ｃを打撃し、それによりゲル１７、従って薬物処理
ユニット１１の折りたたみ可能な壁１３に適用される圧
力パルスの上昇時間を短縮する力を増大するために、ピ
ストン１８ｍのトータル質量を増大することである。 【００４５】（例２）図４と５は、本発明による装置の
第２の実施の形態の構造及びオペレーションを示す。こ
の第２の実施の形態は基本的に、ゴム製ばね装置により
駆動される力発生機を具備する使い捨ての一回使用の装
置である。 【００４６】図４により示されるようにこの実施の形態
において、型成形されたゴムのキャップばね３７は、プ
シュロッド３８に作用する力を発生するように使用され
る。プッシュロッド３８が、ばね３７の突然の解放によ
り発生する力により動くときに、プッシュロッド３８の
第１の端部４０は、その後静圧チャンバー１６に収容さ
れるゲル１７に、対応する圧力を作用するピストン４１
を打撃する。プッシュロッド３８及びピストン４１はこ
の様に、図２と３を参照して上記で説明された実施の形
態のピストン１８と同様に機能する。 【００４７】ばね３７は、図４で示される伸張された
（ｃｏｃｋｅｄ）位置に工場で事前に荷重がかけられ
る。この位置でばね３７は、プッシュロッド３８の第２
の端部４２に力を作用する。修正された実施の形態にお
いてばね３７は、工場では事前に荷重をかけられないの
で、使用者により図４で示される伸張された位置に設置
される必要がある。 【００４８】ゴム製ばね３７を製造するための材料とし
て選択されたゴムは、次の高強度、高い伸び及び経時的
な荷重の低損失等の、特性を備えなければならない。好
適な実施の形態において伸張されたばね３７は、装置の
貯蔵寿命に渡って安定した性能を確保するために、製造
手順として、熱的なエージングが施される。 【００４９】トリガ３６により使用者は、前もって荷重
がかけられたばね３７の突然の弛緩を可能にする。この
目的でトリガ３６は、トリガ３６の位置に依存する、プ
ッシュロッド３８の保持及び解放のために適用されるボ
ールラッチ３９を具備する。ボールラッチ３９は、トリ
ガ３６が図４に示される第１の位置にある限り、プッシ
ュロッド３８の移動を妨げる。ボールラッチ３９は、一
旦トリガ３６を図５で示す位置に移動することにより、
それがトリガすると、それが不安定になるような形状で
且つ寸法である。ボールラッチ３９のこの特性は、それ
が該プッシュロッド３８を突然に解放すること、それに
よりゴム製ばね３７のゆるみにより発生する力により生
じるプッシュロッド３８の突然の変位を可能にするこ
と、更にそれによりプッシュロッド３８によるピストン
４１を介してゲル１７に作用する圧力の速い上昇を生じ
ると共に、薬物処理ユニット１１の変形可能な壁１３へ
のゲル１７により作用される圧力の対応する速い上昇を
生じることに適する。 【００５０】図４に示すように、そこに示される実施の
形態は、圧力チャンバハウジング２３に機械的に接続す
る内側ハウジング４９と、内側ハウジング４９上を滑動
するように適用される外側ハウジング４６と、内側ハウ
ジング４９と外側ハウジング４６の間に設置されたばね
４８とを更に具備しており、そのばね４８は、患者の皮
膚に装置により作用する機械的な圧力レベルを形成する
ように作用しており、その機械的圧力レベルは、トリガ
３６を使用して力発生機を作動可能にするために達成さ
れなければならない。 【００５１】使用の前に、注入装置の種々の構成要素
は、図４で示される位置を有しており、ジェットノズル
１５の出口は剪断される閉止タブ２２により閉じられ、
閉止タブ２２を取り外しやすくする取り外し可能なキャ
ップ４４により防護される。取り外し可能なキャップ４
４はまた、内側ハウジング４９に関して所定位置で外側
ハウジング４６を固定するために作用しており、それに
よりトリガ３６の偶発的な解放を防止する。 【００５２】注入を実施するための注入装置の準備は、
次の手順を具備する。 ・ キャップ４４及び閉止タブ２２を取り外しオリフィ
ス２０を開放する。 ・ 患者の皮膚に装置のノーズ（はな）を圧着する事に
より、外側ハウジング４６を内側ハウジング４９の一部
分上で滑らせ、更にこれらのハウジングを図５で示され
るそれらの位置に移動する。ハウジング４９に対するハ
ウジング４６のこの動きによりばね４８を圧縮し、トリ
ガ３６を、ボールラッチ３９を開放するためにそれが押
され、それにより突然にプッシュロッド３８を解放し得
る場所に動かす。 【００５３】上記の準備手順の後で、トリガ３６の作動
により注入可能である。 【００５４】前記の準備手順の後に、トリガ３６が作動
する時に、ボールラッチ３９は突然にプッシュロッド３
８を解放し、それによりゴム製のばね３７の突然のゆる
み（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）を可能にする。このゆるみ
により、プッシュロッド３８は、変形可能な壁１３に静
圧ゲルの圧力を順次突然に作用していて、薬物処理ユニ
ット１１の第２の領域の挿入部１４のジェットノズル１
５を介してそこに含まれる液体薬物１２を噴出するピス
トン４１を打撃する。 【００５５】図４と５に示される実施の形態において、
変形可能な壁１３へのゲル１７により発揮される圧力の
初期的上昇は、ピストン４１へのプッシュロッド３８の
打撃により発生する打撃圧力によって特別に高い。この
打撃圧力は、ピストン４１とプッシュロッド３８の端部
４０の初期の位置の間の、自由な移動距離で前もって決
められた分離された空間４０の存在により上昇する。 【００５６】図５は、注入の最後における図４で示され
る実施の形態の形態を示す。 【００５７】図７は、図４で示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。図７で示す変形にお
いてプッシュロッド３８ｍは２つの部品、第１の材料の
第１の部品３８ｂと第２の材料の第２の部品３８ａを具
備しており、第２の材料は第１の材料より高い比重を有
している。第２の部品３８ａは例えば金属の芯部であ
り、第１の部品３８ｂは例えばプラスチック材料からな
る周囲部分である。より重い芯部３８ａを有するプッシ
ュロッド３８ｍを具備する目的は、プッシュロッド３８
ｍがピストン４１を打撃し、それによりゲル１７、従っ
て更に薬物処理ユニット１１の折りたたみ可能な壁１
３、に適用される圧力パルスの上昇時間を短縮する力を
増大するために、プッシュロッド３８ｍの全体の質量を
増大することである。 【００５８】本発明の好適な実施の形態は、特定の用語
を使用して記述されているが、その様な記述は図解の目
的に限ったものであり、記載する請求項の精神及び範囲
から逸脱することなく、変更及び変形が実施されても良
いと理解されるべきである。
るための皮下注射の針なし注入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】国際特許出願第ＷＯ−Ａ−９８／３１４
０９号は、使い捨ての薬物カートリッジ及び再使用可能
な適用装置を具備する液体薬物を注入するための皮下注
射の針なし注入装置について開示する。再使用可能な適
用装置は、カートリッジ及び電気点火及び安全インター
ロックを具備する別の必要なサブシステムを含み且つ支
持するロッキング圧力チャンバーを具備する。使い捨て
のカートリッジは、注入を実施するための薬物容器に作
用する２００から３００ｂａｒの圧力を発生する小型の
花火のようなガス発生器及び事前充填された殺菌された
一回使用量の薬物容器を含む。一回使用量の薬物容器
は、薄壁の柔軟なプラスティック製薬物容器及びジェッ
トノズルを有する第２の領域により限定される第１の領
域を有する。ガス発生器により生成されるガス圧力は、
その圧力下で折りたたまれる（ｃｏｌｌａｐｓｅｓ）薄
壁の容器に作用しており、このことはジェットノズルを
介して液体を噴出させる。 【０００３】ＷＯ−Ａ−９８／３１４０９号により開示
される既知の装置（システム）において、薬物チャンバ
ーの薄い壁は、液体薬物及び高圧ガス間のバリア（障
壁）を形成する。後者の薄い壁は、ほとんど静圧の下に
あり、弱い（ｍｏｄｅｓｔ）引っ張り及び剪断応力だけ
を支える。しかし、薬物チャンバーの薄い柔軟な壁の一
点の欠陥の事故による液体薬物とのガス接触の可能性を
減少するために、例えばゴムの壁等の、薬物チャンバー
の薄い壁を遮断する第２の壁を使用することが推奨でき
る。 【０００４】ＷＯ−Ａ−９８／３１４０９号により開示
される既知の装置の構造の欠点は、それが、薬物容器の
変形可能な壁に必要な圧力を生成するために、例えば医
学的装置又は低圧のガス源等の、低価格のエネルギ源が
使用可能ではないことである。 【０００５】この欠点は従って、修正された構造が低コ
ストのエネルギ源の使用を可能にし、それによりシステ
ム全体の製作コストを減少可能にするために、注入装置
（システム）の構造の修正をどうするかという問題を生
じる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従っ
て、低コストのエネルギ源を使用させるように適用され
ていて、それにより注入システムの製造コストを減少可
能にする液体薬物の注入のための皮下注射の針なし注入
装置を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に従いこの目的は
皮下注射の針なし注射装置により達成されており、この
装置は、注入される液体の体積を貯蔵するように形作ら
れ寸法決めされた薬物処理ユニットであって、該薬物処
理ユニットがお互いに液体連絡状態にある第１の領域と
第２の領域を有しており、該第１の領域が変形可能であ
り、該第２の領域が少なくとも一つのオリフィスを有す
る該薬物処理ユニットと、静圧伝達媒体を具備していて
薬物処理ユニットが静圧チャンバー内で少なくとも部分
的に設置されるように形作られ寸法決めされているの
で、該伝達媒体に作用する圧力が該薬物処理ユニットの
該第１の領域を変形させて、該薬物処理ユニット内の該
液体薬物のために適用可能な体積を減少する、該静圧チ
ャンバーと、第１の端部及び該第１の端部に対向する第
２の端部有する第１のピストンであって、該第１の端部
が、該静圧チャンバーに含まれる該伝達媒体に圧力を作
用するために適応される面を有する第１のピストンと、
を具備する。 【０００８】本発明による皮下注射の針なし注入装置の
好適な実施の形態が、力を発生可能な作動可能な力発生
機であって、ピストンの該第１の端部の該面により該伝
達媒体に対応する圧力を作用させるために、該力を該第
１のピストンの該第２の端部に作用可能な作動可能な力
発生機と、更に該力発生機を作動するための作動手段
と、を更に具備する。 【０００９】本発明による注入装置（システム）の主要
な利点は、それが上記の目的を達成可能にすることであ
る。その様な装置の好適な実施の形態のこれとは別の利
点は、殺菌が確保されたパッケージの状態で、使用者が
常に使用可能な使い捨ての注入装置（システム）として
全体として製作に適することである。本発明に関して、
常に使用可能（ｒｅａｄｙ ｆｏｒ ｕｓｅ）とは、薬
物の前もって決められた量で且つ使用前に使用者が実行
するべき任意の組み立て手順を必要としないで、事前充
填されていることを意味する。以下、本発明はその好適
な実施の形態に従い説明される。これらの実施の形態
は、本発明の理解を補助するために記載されるが、限定
として解釈されるべきではない。 【００１０】 【発明の実施の形態】・本発明による針のない注入装置
の基本的な構造 図１から認識できるように、本発明による皮下注射の針
なし注入装置は、詳しくは次の構成要素、即ち薬物処理
ユニット１１と、静圧チャンバー１６と、ピストン１８
とを具備する。図１には示されていないが、同様にそこ
に図示される装置の部分が、作用可能な力発生機及び力
発生機を作動するための作動手段である。 【００１１】薬物処理ユニット１１は、注入される液体
１２の体積を収容するように形作られ寸法決めされる。
薬物処理ユニット１１は、薄く柔軟な壁１３を有する薬
物容器を具備する第１の領域及びジェットノズル１５を
有する挿入部１４を具備する第２の領域を有する。この
ノズル１５は、薬物処理ユニット１１の第１の領域の薬
物容器と液体連絡する。壁１３は変形可能で且つ折りた
たみ可能（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ）である。ジェット
ノズル１５は、注入される液体１２が通り噴出する出口
２０を有する。薬物処理ユニット１１は、例えば、鋭敏
なたんぱく質（ｐｒｏｔｅｉｎ）薬品を含む薬物を貯蔵
するために適切なポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅ
ｎｅ）及びポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎ
ｅ）等の、適当な構造材料から製作される。 【００１２】静圧チャンバー１６は、静圧伝達媒体１７
を含んでおり、薬物処理ユニット１１が静圧チャンバー
１６内に少なくとも部分的に設置され且つ伝達媒体１７
に作用する圧力が薬物処理ユニット１１の第１の領域の
壁１３を変形するように形作られ寸法決めされるので、
第１の領域内の該液体薬物１２のために適用可能な体積
が減少する。好適な実施の形態において第１の領域の壁
１３は、伝達媒体１７によりそこに作用する圧力の下
で、折りたたまれ、液体薬物１２の全量がジェットノズ
ル１５を通り放出される。 【００１３】一般的には静圧の伝達媒体１７は、生体適
合性のある（ｂｉｏ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）材料であ
り、約２００から３００ｂａｒの圧力下において容易に
流動し、実質的に非圧縮性である。伝達媒体１７は、ピ
ストン圧力を静圧状態において単一使用量の薬物容器に
伝達しており、薬物及び別の構造材料に対して不活性で
あり、注入装置の貯蔵寿命に渡って漏洩又は蒸発しない
と予期される。 【００１４】伝達媒体１７は、例えばエラストマ（重合
体の）シリコンゲル等の、ゲル（膠化体）であることが
好ましい。ゲルは非常に生体適合体のある材料であるの
で、例えば長期間の（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ）人間移植組
織（ｉｍｐｌａｎｔｓ）等に使用される。ゲル１７の粒
子が液体薬物に接触し、それにより患者の体内に侵入す
るという可能性の低い事件においても、有害でないこと
が期待される。伝達媒体１７はまた、例えば柔らかいゴ
ム又は殺菌された生理食塩溶液であり得る。 【００１５】ピストン１８は第１の端部１９及び第１の
端部１９に対向する第２の端部２１を有する。第１の端
部１９は、静圧チャンバー１６の閉鎖を形成する面を有
しており、静圧チャンバー１６に収納されるゲル１７に
圧力を作用するために適応される。 【００１６】図１の注入装置はまた、隔壁２５により一
方の端部を気密に閉じられる金属製のハウジング２３を
具備する。隔壁２５はクリンプ（ｃｒｉｍｐ）３０又は
別の同様な堅固な固定手段によりハウジング２３の内部
圧力に抗してこの位置に保持される。隔壁はゲル１７で
部分的に充填された孔２７を有する。ピストン１８の部
分は、孔２７に挿入される。適当なピストンシール要素
２８は、ピストン１８により孔２７の滑動シールを確保
する。薬物容器１１は、図１により示される様にハウジ
ング２３内に収納され配置されるので、それはハウジン
グ２３のもう一方の端部を閉じる。ゲル１７は、隔壁２
５の内側端部及び薬物容器１１間に伸張する静圧チャン
バー１６を充填する。隔壁シール２６は、静圧チャンバ
ー１６の一方の端部の気密な閉鎖を確保する。ゴムの要
素２４はハウジング２３内のその位置に薬物容器１１を
保持し、静圧室１６の対向する端部の気密な閉鎖を維持
する。 【００１７】図１の矢印２９により示されるような力
が、ピストン１８の一方の端部に作用した時に、対応す
る圧力が静圧チャンバー１６のゲル１７上のピストン１
８の対向する端部の面１９により作用し、ゲル１７は順
番にその圧力を静圧的に薬物容器の第１の領域の変形可
能な壁１３に作用し、この圧力はノズル１５を介して後
者の容器に収納される液体を放出させる。面１９の寸法
は、ピストン１８に作用する与えられた力により発生す
る圧力を決定し、孔２７のピストン１８の変位は、排出
した液体体積、即ち注入される液体体積を決定する。従
って特に、これらのパラメータ（面１９の寸法、ピスト
ン１８のストローク）の適当な選定により、必要な注入
性能が達成可能である。 【００１８】下記により記述するように、特定の実施の
形態の例において、本発明による針なし注入装置の好適
な実施の形態は、図１で示されていない以下の手段を具
備する。 ・ 力を発生可能であって、ピストン１８の第１の端部
１９の面によりゲル１７上に対応する圧力を作用させる
ために、ピストン１８の第２の端部２１にその力を適用
可能である、作動可能な力発生機。 ・ 力発生機を作動するための作動手段。図１に示され
る構造を有する装置（システム）は、例えば０．２ミリ
メータ（ｍｍ）の直径を有するジェットノズル１５を有
する。もしゲル１７を介して薬物容器の柔軟な部分に作
用する圧力が、例えば３００ｂａｒである場合には、前
記の注入装置は、ミリセカンド（ミリ秒）当たり７マイ
クロリッタ（μｌ）の極大（ピーク）の流量で注入可能
である。 【００１９】本発明による注入装置の詳細な設計は、以
下の実験的な事実により導かれる。 【００２０】・ ジェットノズル１５のオリフィス２０
の直径は、注入される液体の貫通深さに影響する。与え
られた圧力において、より大きなオリフィス直径は、よ
り深い貫通を生じる。皮下注射ジェットオリフィス直径
は一般的に、０．１０から０．２５ミリメータまでの直
径の範囲にある。以下の例においてジェットノズル１５
のオリフィス２０の直径は、０．２ミリメータである。 【００２１】変形可能な薬物容器に作用する圧力が時間
と共に増加する速度は、適正な注入性能を達成するため
にクリティカル（臨界的）である。ピーク注入圧力まで
の急速な初期の上昇は、所定の貫通深さを達成するため
に必要である。初期貫通後に、減少された圧力が、柔ら
かい皮下組織に貫通が行き過ぎないで、薬物を吐出すた
めに必要である。ミリセカンド以下であって、その後２
００ｂａｒの保持圧力で継続される約３００ｂａｒまで
の初期の圧力上昇時間は、ジェットノズル１５の０．２
ミリメータ直径のオリフィスを介して２００マイクロリ
ッターの皮下注射が一般的にできる。 【００２２】一般的には、上記の作動可能な力発生機
は、その様な機械的な動力によりピストン１８に力を作
用するように適応されるように形作られ寸法決めされる
ので、伝達媒体１７に作用する対応する圧力は、約２ミ
リセカンド（ミリ秒）以下（と同じか又はより短い）の
時間間隔内でピーク値まで上昇し、その時間間隔の後該
ピーク値より低い値に降下する。 【００２３】圧縮されたばね又は圧縮ガス等の異なる貯
蔵エネルギ源は、力発生機として使用可能である。特別
に貯蔵エネルギの次の源のいずれか１つが、例えば２０
０ワット（ｗａｔｔｓ）を越えるピーク値を有する５０
マイクロセカンド（μｓｅｃ）のパワーパルス等を提供
するために、本発明の範囲において使用可能である。 【００２４】・ 花火のような（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉ
ｃ）エネルギ源は、小さな空間において短い高いパワー
パルスを発するために理想的であり、それらは、異径ピ
ストンによる圧力の増幅を必要としないで、直接的に注
入圧力を提供する利点を有する。 【００２５】・ ＣＯ２等の液体ガスは安全で効率的な
エネルギ源である。ＣＯ２の周囲温度蒸気圧は６０ｂａ
ｒ以下であるので、適切な注射を実施するために必要な
２００から３００ｂａｒの圧力に達するために、異なる
面積のピストンによりこの圧力を増幅する事が必要であ
る。基本的に、例えば、重炭酸塩（ａｃｉｄ−ｂｉａｃ
ａｒｂｏｎａｔｅ）、低圧力貯蔵の窒素、燃料−空気燃
焼又は低圧花火等の、加圧されたガス又は蒸気の任意の
低圧力源が利用されても良い。 【００２６】・ ３００＋ｂａｒで加圧されたガスは、
適切な貯蔵容器及び放出装置が適用可能であるという前
提で、必要な圧力レベルを直接的に形成する有効なエネ
ルギ源である。 【００２７】・ ゴム又はプラスティックばね、特別に
は特定のゴム又はプラスティックばねは、鋼のばねに比
べて単位質量当たり大容量のエネルギを蓄える。それら
の特性の長期間の安定性及び経時的な低荷重損失が確保
される前提で、その様なゴム又はプラスティックばねの
コスト及び性能は魅力的である。工場で伸張されるか
（ｃｏｃｋｅｄ）又は使用者が伸張するかのいずれかの
ゴム又はプラスティックばねが使用可能である。 【００２８】・ 金属ばね、特別には特定の鋼製ばね
は、単位質量当たり大容量のエネルギを蓄える。工場で
伸張されるか又は使用者が伸張するかのいずれかの金属
ばねが使用可能である。 【００２９】・ 水等の液体の分解（ｄｉｓｓｏｃｉａ
ｔｉｏｎ）により得られる電気化学的なガス発生が、加
圧ガスを生成するために使用されても良い。その様なプ
ロセスの利点は、注入を実施するために必要な圧力を形
成するために、ある期間にわたる低パワーのバッテリ入
力により、素早く放出されるように適応された圧力を発
生可能であることである。 【００３０】・ 例えばニッケル−カドミウムバッテリ
等により駆動される、例えば、ＤＣモータ等の電気機械
的なエネルギ源が、ジェット注入に必要な機械的なパワ
ーパルスを発するために使用されても良い。 【００３１】本発明による注入装置（システム）のため
の適切なエネルギ源の選択は特定の用途に依存する。ば
ね又は液体ガスエネルギ源が、一回使用の使い捨ての注
入装置に好適であって良い一方で、電気機械的な動力源
は、寸法が問題ではない臨床用（ｃｌｉｎｉｃａｌ）設
置において、適切で且つ非常に経済的である場合があ
る。 【００３２】一般的には本発明の注入装置は、パッケー
ジ化されても良く、使用者の要求又は必要によって、意
図される用途に依存して動力源なし、あるいは有りのい
ずれかで使用者に供給されても良い。 【００３３】図１により示される実施の形態は、動力源
のない注入装置である。その様な装置は、例えば手動の
ばね装置又は自動のガスや電気的に駆動される装置であ
り得る、別個の動力モジュールを有する用途が意図され
ている。 【００３４】動力源を具備する本発明による針なし注入
装置の特別な実施の形態の特定の例は、以下で説明され
る。その様な装置は、主に一回使用の使い捨て装置であ
る。それらの一体式の動力源は、例えばばね又は貯蔵さ
れたガスであっても良い。 【００３５】（例１）図２と３は、本発明による装置の
第１の実施の形態の構造及びオペレーションを示す。こ
の第１の実施の形態は基本的に、液体ガス３４により駆
動される力発生機を具備する使い捨ての一回使用の装置
である。 【００３６】図２により示されるようにこの実施の形態
において、容器３４ａ収容された液体ガス３４は、異径
ピストン１８ａに作用する力を発生するように使用され
る。その様な力を発生するための手段は更に、ガス放出
弁３３及び弁３３を開けるためのものである作動用のト
リガ３２を具備する。ばね４７と同様にこれらの要素
は、図１を参照して説明された種類のハウジング２３上
を滑るように適用されるハウジング４５により、装置の
別の要素と組み立てられて、運転可能に接続する。ばね
４７は、トリガ３２による力発生機の作動を可能にする
ために達成されなければならない、装置により患者の皮
膚に対して発揮される機械的な圧力のレベルを形成する
ように作用する。ガス放出弁３３は、例えばガス容器３
４ａの出口の破壊可能な閉鎖等であり、この場合では後
者の閉鎖はトリガ３２の作動により、破壊されるように
適応される。 【００３７】使用する前に、注入装置の異なる構成要素
は、図２により示される位置にあり、ジェットノズル１
５の出口は、引き裂かれる閉止タブ２２により閉じられ
ており、トリガ３２は滑動するハウジング４５のキーホ
ールスロットにより所定位置に固定される。この固定
は、トリガ３２の偶発的な解放を防止する。 【００３８】注入を実施するための注入装置の準備は、
次の手順を具備する。 ・ 閉止タブ２２を取り外しオリフィス２０を開放す
る。 ・ 患者の皮膚に装置のノーズ（はな）を圧着する事に
より、ハウジング４５をハウジング２３の一部分上で滑
らせ、更にこれらのハウジングを図３で示されるそれら
の位置に移動し、ハウジング２３に対するハウジング４
５のこの動きによりばね４７を圧縮し、トリガ３２を、
弁３３を開くためにそれが押され得る場所に移動し、そ
れによりガス３４を放出し異径ピストン１８ａの端面２
１上に圧力をかける。 【００３９】上記の準備手順の後で、トリガ３２の作動
により注入可能である。 【００４０】弁３３がトリガ３２の作動により開けられ
るときに、容器３４ａに含まれるガスは、弁３３を通り
放出され、このガスは蒸発し、異径ピストン１８ａの端
面２１ａに圧力を形成する。ピストン１８ａの動きは、
圧力が十分高く、前もって決められた敷居値を越えるま
で、剪断停止３１により抑制される。このことが発生す
る場合に、剪断停止３１は切断されて、異径ピストン１
８ａは静圧チャンバー１６に向かって突然移動可能にな
ってプランジャ１８ｃを打撃し、それにより静圧チャン
バー１６に収容されるゲル１７に圧力を作用する。残っ
ているガスはベント孔３５から逃げる。 【００４１】異径ピストン１８ａは、ピストン１８ａの
端部１９ａの面に対する端部２１ａの面の商に等しい係
数（ｆａｃｔｏｒ）により、その端部２１ａの面に作用
するガス圧力の増幅を可能にする。端部２１の面は端部
１９の面より大きいので、この係数は１より大きい。図
２と３により示す実施の形態において、異径ピストン１
８ａは約６倍の係数で圧力を増大する。異径ピストン１
８ａの端部１９ａの面がプランジャ１８ｃの同じ寸法の
面を打撃するので、静圧ゲル１７に作用する圧力は、後
者の係数により増幅されたガス圧力に等しい。 【００４２】図２と３で示される実施の形態において、
変形可能な壁１３へのゲル１７により作用する圧力の初
期的上昇は、プランジャ１８ｃへのピストン１８ａの打
撃により発生する打撃圧力によって特別に高い。この打
撃圧力は、プランジャ１８ｃとピストン１８ａの端部１
９ａの初期の位置の間の、自由な移動距離であって、前
もって決められた分離された空間１８ｂの存在により上
昇する。 【００４３】上記の方法でゲル１７に突然作用する高静
圧が、発生する。圧力下のゲル１７は、薬物処理ユニッ
ト１１の変形可能な壁１３に順次に圧力を作用する。従
って突然のガス放出は、変形可能な壁１３に作用する静
圧のゲル圧力の急速な上昇を生じ、薬物処理ユニット１
１の第２の領域の挿入部１４のジェットノズル１５を通
り、そこに収容される液体薬物１２を噴出する。図３
は、注入の最後における図２で示される実施の形態の形
態を示す。 【００４４】図６は、図２で示される実施の形態の変形
の図解的な横断面図を示す。図６で示す変形においてピ
ストン１８ｍは２つの部品、第１の材料の第１の部品１
８ｅと第２の材料の第２の部品１８ｄ、を具備してお
り、第２の材料は第１の材料より高い比重を有してい
る。第２の部品１８ｄは、例えば金属の芯部分であり、
第１の部品１８ｅは例えばプラスティック材料からなる
周囲部分である。より重い芯部１８ｄを有するピストン
１８ｍを具備する目的は、ピストン１８ｍがプランジャ
１８ｃを打撃し、それによりゲル１７、従って薬物処理
ユニット１１の折りたたみ可能な壁１３に適用される圧
力パルスの上昇時間を短縮する力を増大するために、ピ
ストン１８ｍのトータル質量を増大することである。 【００４５】（例２）図４と５は、本発明による装置の
第２の実施の形態の構造及びオペレーションを示す。こ
の第２の実施の形態は基本的に、ゴム製ばね装置により
駆動される力発生機を具備する使い捨ての一回使用の装
置である。 【００４６】図４により示されるようにこの実施の形態
において、型成形されたゴムのキャップばね３７は、プ
シュロッド３８に作用する力を発生するように使用され
る。プッシュロッド３８が、ばね３７の突然の解放によ
り発生する力により動くときに、プッシュロッド３８の
第１の端部４０は、その後静圧チャンバー１６に収容さ
れるゲル１７に、対応する圧力を作用するピストン４１
を打撃する。プッシュロッド３８及びピストン４１はこ
の様に、図２と３を参照して上記で説明された実施の形
態のピストン１８と同様に機能する。 【００４７】ばね３７は、図４で示される伸張された
（ｃｏｃｋｅｄ）位置に工場で事前に荷重がかけられ
る。この位置でばね３７は、プッシュロッド３８の第２
の端部４２に力を作用する。修正された実施の形態にお
いてばね３７は、工場では事前に荷重をかけられないの
で、使用者により図４で示される伸張された位置に設置
される必要がある。 【００４８】ゴム製ばね３７を製造するための材料とし
て選択されたゴムは、次の高強度、高い伸び及び経時的
な荷重の低損失等の、特性を備えなければならない。好
適な実施の形態において伸張されたばね３７は、装置の
貯蔵寿命に渡って安定した性能を確保するために、製造
手順として、熱的なエージングが施される。 【００４９】トリガ３６により使用者は、前もって荷重
がかけられたばね３７の突然の弛緩を可能にする。この
目的でトリガ３６は、トリガ３６の位置に依存する、プ
ッシュロッド３８の保持及び解放のために適用されるボ
ールラッチ３９を具備する。ボールラッチ３９は、トリ
ガ３６が図４に示される第１の位置にある限り、プッシ
ュロッド３８の移動を妨げる。ボールラッチ３９は、一
旦トリガ３６を図５で示す位置に移動することにより、
それがトリガすると、それが不安定になるような形状で
且つ寸法である。ボールラッチ３９のこの特性は、それ
が該プッシュロッド３８を突然に解放すること、それに
よりゴム製ばね３７のゆるみにより発生する力により生
じるプッシュロッド３８の突然の変位を可能にするこ
と、更にそれによりプッシュロッド３８によるピストン
４１を介してゲル１７に作用する圧力の速い上昇を生じ
ると共に、薬物処理ユニット１１の変形可能な壁１３へ
のゲル１７により作用される圧力の対応する速い上昇を
生じることに適する。 【００５０】図４に示すように、そこに示される実施の
形態は、圧力チャンバハウジング２３に機械的に接続す
る内側ハウジング４９と、内側ハウジング４９上を滑動
するように適用される外側ハウジング４６と、内側ハウ
ジング４９と外側ハウジング４６の間に設置されたばね
４８とを更に具備しており、そのばね４８は、患者の皮
膚に装置により作用する機械的な圧力レベルを形成する
ように作用しており、その機械的圧力レベルは、トリガ
３６を使用して力発生機を作動可能にするために達成さ
れなければならない。 【００５１】使用の前に、注入装置の種々の構成要素
は、図４で示される位置を有しており、ジェットノズル
１５の出口は剪断される閉止タブ２２により閉じられ、
閉止タブ２２を取り外しやすくする取り外し可能なキャ
ップ４４により防護される。取り外し可能なキャップ４
４はまた、内側ハウジング４９に関して所定位置で外側
ハウジング４６を固定するために作用しており、それに
よりトリガ３６の偶発的な解放を防止する。 【００５２】注入を実施するための注入装置の準備は、
次の手順を具備する。 ・ キャップ４４及び閉止タブ２２を取り外しオリフィ
ス２０を開放する。 ・ 患者の皮膚に装置のノーズ（はな）を圧着する事に
より、外側ハウジング４６を内側ハウジング４９の一部
分上で滑らせ、更にこれらのハウジングを図５で示され
るそれらの位置に移動する。ハウジング４９に対するハ
ウジング４６のこの動きによりばね４８を圧縮し、トリ
ガ３６を、ボールラッチ３９を開放するためにそれが押
され、それにより突然にプッシュロッド３８を解放し得
る場所に動かす。 【００５３】上記の準備手順の後で、トリガ３６の作動
により注入可能である。 【００５４】前記の準備手順の後に、トリガ３６が作動
する時に、ボールラッチ３９は突然にプッシュロッド３
８を解放し、それによりゴム製のばね３７の突然のゆる
み（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）を可能にする。このゆるみ
により、プッシュロッド３８は、変形可能な壁１３に静
圧ゲルの圧力を順次突然に作用していて、薬物処理ユニ
ット１１の第２の領域の挿入部１４のジェットノズル１
５を介してそこに含まれる液体薬物１２を噴出するピス
トン４１を打撃する。 【００５５】図４と５に示される実施の形態において、
変形可能な壁１３へのゲル１７により発揮される圧力の
初期的上昇は、ピストン４１へのプッシュロッド３８の
打撃により発生する打撃圧力によって特別に高い。この
打撃圧力は、ピストン４１とプッシュロッド３８の端部
４０の初期の位置の間の、自由な移動距離で前もって決
められた分離された空間４０の存在により上昇する。 【００５６】図５は、注入の最後における図４で示され
る実施の形態の形態を示す。 【００５７】図７は、図４で示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。図７で示す変形にお
いてプッシュロッド３８ｍは２つの部品、第１の材料の
第１の部品３８ｂと第２の材料の第２の部品３８ａを具
備しており、第２の材料は第１の材料より高い比重を有
している。第２の部品３８ａは例えば金属の芯部であ
り、第１の部品３８ｂは例えばプラスチック材料からな
る周囲部分である。より重い芯部３８ａを有するプッシ
ュロッド３８ｍを具備する目的は、プッシュロッド３８
ｍがピストン４１を打撃し、それによりゲル１７、従っ
て更に薬物処理ユニット１１の折りたたみ可能な壁１
３、に適用される圧力パルスの上昇時間を短縮する力を
増大するために、プッシュロッド３８ｍの全体の質量を
増大することである。 【００５８】本発明の好適な実施の形態は、特定の用語
を使用して記述されているが、その様な記述は図解の目
的に限ったものであり、記載する請求項の精神及び範囲
から逸脱することなく、変更及び変形が実施されても良
いと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による針なし注入装置の基本的
な構造の図解的な横断面図を示す。 【図２】図２は、力発生手段の作動前の、本発明による
針なし注入装置の、第１の実施の形態の図解的な横断面
図を示す。 【図３】図３は、力発生手段の作動後の、図２により示
される実施の形態の図解的な横断面図を示す。 【図４】図４は、力発生手段の作動前の、本発明による
針なし注入装置の、第２の実施の形態の図解的な横断面
図を示す。 【図５】図５は、力発生手段の作動後の、図４により示
される実施の形態の図解的な横断面図を示す。 【図６】図６は、図２により示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。 【図７】図７は、図４により示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。 【符号の説明】 １１…薬物処理ユニット １２…液体薬物 １３…壁 １４…挿入部 １５…ジェットノズル １６…静圧チャンバー １７…伝達媒体（ゲル） １８…第１のピストン １９…第１のピストンの第１の端部 ２０…出口（オリフィス） ２１…第１のピストンの第２の端部 ２３…圧力チャンバーのハウジング ２４…ゴム要素（シール） ２５…隔壁 ２６…隔壁シール ２７…孔 ２８…ピストンシール要素 ３０…クリンプ
な構造の図解的な横断面図を示す。 【図２】図２は、力発生手段の作動前の、本発明による
針なし注入装置の、第１の実施の形態の図解的な横断面
図を示す。 【図３】図３は、力発生手段の作動後の、図２により示
される実施の形態の図解的な横断面図を示す。 【図４】図４は、力発生手段の作動前の、本発明による
針なし注入装置の、第２の実施の形態の図解的な横断面
図を示す。 【図５】図５は、力発生手段の作動後の、図４により示
される実施の形態の図解的な横断面図を示す。 【図６】図６は、図２により示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。 【図７】図７は、図４により示される第１の実施の形態
の変形の図解的な横断面図を示す。 【符号の説明】 １１…薬物処理ユニット １２…液体薬物 １３…壁 １４…挿入部 １５…ジェットノズル １６…静圧チャンバー １７…伝達媒体（ゲル） １８…第１のピストン １９…第１のピストンの第１の端部 ２０…出口（オリフィス） ２１…第１のピストンの第２の端部 ２３…圧力チャンバーのハウジング ２４…ゴム要素（シール） ２５…隔壁 ２６…隔壁シール ２７…孔 ２８…ピストンシール要素 ３０…クリンプ
フロントページの続き
(72)発明者 ハンス リスト
ドイツ連邦共和国，デー−64754 ヘッ
セネック，ジークフリートシュトラーセ
27
(72)発明者 ジョージ ビバン カービー ミーチャ
ム
アメリカ合衆国，オハイオ 44122，シ
ェーカー ハイツ，パークランド ドラ
イブ 18960
(56)参考文献 特開 平10−192396（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−197464（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−46791（ＪＰ，Ａ)
特表2001−511037（ＪＰ，Ａ)
特表 平10−501166（ＪＰ，Ａ)
特表 平３−501216（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61M 5/30
A61M 5/31
A61M 5/315
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 注入する液体薬物のための皮下注射の針
なし注入装置において、この装置が、 注入される液体の体積を収容するように形作られ寸法決
めされた薬物処理ユニットであって、該薬物処理ユニッ
トがお互いに液体連絡状態にある第１の領域と第２の領
域を有しており、該第１の領域が変形可能であり、該第
２の領域が少なくとも一つのオリフィスを有する該薬物
処理ユニットと、 静圧伝達媒体を具備していて、薬物処理ユニットが静圧
（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ）チャンバー内で少なくとも
部分的に設置されるように形作られ寸法決めされている
ので、該伝達媒体に作用する圧力が該薬物処理ユニット
の該第１の領域を変形させて、該薬物処理ユニット内の
該液体薬物のために適用可能な体積を減少する、静圧チ
ャンバーと、 第１の端部及び該第１の端部に対向する第２の端部有す
る第１のピストンであって、該第１の端部が、該静圧チ
ャンバーに含まれる該伝達媒体に圧力を適用するために
適応される面を有する第１のピストンと、 を具備する皮下注射の針なし注射装置。
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