JP4358614B2

JP4358614B2 - 電動式注入装置

Info

Publication number: JP4358614B2
Application number: JP2003420894A
Authority: JP
Inventors: 博文杉本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: JP2005177071A

Description

本発明は、電気的な駆動源でもって駆動されて薬剤の投与が行われるようにした電動式注入装置に関するものである。

インスリン依存型の患者は、一週又は一日の間に数回インスリンの注射をする必要がある。インスリンの必要量は患者毎に異なり、その患者に必要な量は、一日の過程でも変わりかつ一日毎に変わることもある。

自己注射を行う患者は、薬剤の入った薬剤カートリッジを注入装置に取り付け、次に薬剤カートリッジの弾性シール側に針アセンブリを取り付け、その後、投与量を設定し、注入装置を操作して、体内に薬剤を注入する。薬剤カートリッジ内の薬剤は、このような投薬を数回行うと消費されてなくなる。空になった薬剤カートリッジは、患者自身で装置から取り外して、新たな薬剤カートリッジを装着し、前述のような注入動作を繰り返しておこなう（例えば特許文献１参照）。このような従来の注入装置は、薬剤の注入動作を手動で行うものが一般的であった。
特表平９−５１０８８０号公報

従来の注入装置は以上のように構成されており、患者が実際に注入装置を使用するにあたっては、ある薬剤カートリッジの使用途中に、種類の異なる薬剤カートリッジに変更して投与を行い、そしてまた、元の使用途中の薬剤カートリッジに交換して投与を続けたいといった要望がある。しかしながら従来の手動式注入装置においては、このような場合、薬剤カートリッジのプランジャを押圧し薬液を押し出すピストンロッドの位置を、薬剤カートリッジを交換するごとに、いちいち調整し直さなければならない。具体的には、ピストンロッドの先端がプランジャに丁度、当接するまで位置あわせをしなければならないこととなり、操作が不便で面倒であると言う問題点があった。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、電動式の注入装置でもって、カートリッジの交換操作が簡単で、患者が面倒な操作を行う必要のない電動式注入装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる電動式注入装置は、一端がプランジャで塞がれ、その内部に薬剤を収容する筒状の薬剤カートリッジと、前記薬剤カートリッジ内でのプランジャの移動方向に反復移動が可能であり、かつ前記プランジャにその一端が当接するよう弾性的に付勢された検出ロッドと、該検出ロッドと前記プランジャとの当接の有無を検出するカートリッジセンサーと、電気的な駆動源によって駆動され、前記プランジャに当接し、該プランジャを押圧して前記筒状の薬剤カートリッジ内で移動させることにより内部の薬剤を該薬剤カートリッジの他端から排出するピストンロッドと、前記ピストンロッドに設けられ、このピストンロッドとともに移動して、前記検出ロッドの他端と当接し、その当接を検出するピストンセンサーと、を筐体内に有し、さらに、前記筐体に設けられ、前記ピストンロッドの移動によって前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入投与するための針アセンブリと、を備え、前記検出ロッドは、前記薬剤カートリッジが前記筐体内に取り付けられたときに、前記検出ロッドの一端が前記プランジャに弾性的に当接するよう構成され、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドが前記駆動源により駆動されて、前記ピストンロッドに設けられたピストンセンサーが前記検出ロッドの他端との当接を検出したときに、前記ピストンロッドの一端が前記プランジャに当接するよう構成され、そして、前記検出ロッドとピストンロッドのそれぞれの一端が、前記プランジャに当接した状態でピストンロッドが駆動されて薬剤の投与が行われるようにしたものである。

また、本発明の請求項２にかかる電動式注入装置は、請求項１記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドを、投与前の基準位置から、前記プランジャに当接する位置まで移動させたときの距離をもとに、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を検出するようにしたものである。

また、本発明の請求項３にかかる電動式注入装置は、請求項２記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記装置本体の電源の投入時に、前記投与前の基準位置に移動する、ようにしたものである。

また、本発明の請求項４にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作時に、その先端が前記プランジャに当接した位置で一旦移動を停止するものである。

また、本発明の請求項５にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作が終了した後、前記投与前の基準位置に再度移動するようにしたものである。

また、本発明の請求項６にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上に投与量が設定された時、装置のディスプレイ上に警告が表示されるようにしたものである。

また、本発明の請求項７にかかる電動式注入装置は、請求項６記載の電動式注入装置において、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上の投与量が設定された時には、前記ピストンロッドの動作を停止するようにしたものである。

本発明の請求項１にかかる電動式注入装置によれば、一端がプランジャで塞がれ、その内部に薬剤を収容する筒状の薬剤カートリッジと、前記薬剤カートリッジ内でのプランジャの移動方向に反復移動が可能であり、かつ前記プランジャにその一端が当接するよう弾性的に付勢された検出ロッドと、該検出ロッドと前記プランジャとの当接の有無を検出するカートリッジセンサーと、電気的な駆動源によって駆動され、前記プランジャに当接し、該プランジャを押圧して前記筒状の薬剤カートリッジ内で移動させることにより内部の薬剤を該薬剤カートリッジの他端から排出するピストンロッドと、前記ピストンロッドに設けられ、このピストンロッドとともに移動して、前記検出ロッドの他端と当接し、その当接を検出するピストンセンサーと、を筐体内に有し、さらに、前記筐体に設けられ、前記ピストンロッドの移動によって前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入投与するための針アセンブリと、を備え、前記検出ロッドは、前記薬剤カートリッジが前記筐体内に取り付けられたときに、前記検出ロッドの一端が前記プランジャに弾性的に当接するよう構成され、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドが前記駆動源により駆動されて、前記ピストンロッドに設けられたピストンセンサーが前記検出ロッドの他端との当接を検出したときに、前記ピストンロッドの一端が前記プランジャに当接するよう構成され、そして、前記検出ロッドとピストンロッドのそれぞれの一端が、前記プランジャに当接した状態でピストンロッドが駆動されて薬剤の投与が行われるようにしたので、患者に負担を与えず、薬剤カートリッジの交換を自由自在にすることができる効果が得られる。

また、本発明の請求項２にかかる電動式注入装置は、請求項１記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドを、投与前の基準位置から、前記プランジャに当接する位置まで移動させたときの距離をもとに、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を検出するようにしたので、薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を自動的に検出することができる効果が得られる。

また、本発明の請求項３にかかる電動式注入装置は、請求項２記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記装置本体の電源の投入時に、前記投与前の基準位置に移動するようにしたので、薬剤カートリッジ装着時に患者が手動で器具の駆動部分を操作する面倒な作業が必要なくなるという効果がある。

また、本発明の請求項４にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作時に、その先端が前記プランジャに当接した位置で一旦移動を停止するものとしたので、前記ピストンロッドの基準位置からの移動距離に基づいて、薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を自動的に検出することができる効果が得られる。

また、本発明の請求項５にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作が終了した後、前記投与前の基準位置に再度移動するようにしたので、薬剤カートリッジ交換時や、次回投与時に、患者が手動で器具の駆動部分を操作する面倒な作業が必要なくなるという効果がある。

また、本発明の請求項６にかかる電動式注入装置は、請求項２に記載の電動式注入装置において、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上に投与量が設定された時、装置のディスプレイ上に警告が表示されるようにしたので、薬剤カートリッジの容量を超えて投与量が設定されたことを患者に警告することができる効果がある。

また、本発明の請求項７にかかる電動式注入装置は、請求項６記載の電動式注入装置において、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上の投与量が設定された時には、前記ピストンロッドの動作を停止するようにしたので、薬剤カートリッジの容量以上の投与量が設定された場合、投与量の設定について患者に注意を向けさせることができる効果がある。

以下に、本発明の電動式注入装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動式注入装置の分解図を示す。
図２は、前記薬剤カートリッジ４を装着前の電動式注入装置の要部拡大図である。

図２において、予め薬剤が充填されている薬剤カートリッジ４（図１参照）の後端部を保持する凸部１３，１４を構成している筐体１は、その内部に前記薬剤カートリッジ４のプランジャ５を押圧するピストンロッド８と、該ピストンロッド８の位置を検出するピストンセンサー１１と、前記薬剤カートリッジ４の前記プランジャ５の位置を検出する検出ロッド７と、前記検出ロッド７を矢印１２方向に付勢するバネ９と、前記検出ロッド７の位置を検出するカートリッジセンサー１０とを有している。

上記ピストンロッド８は筐体１に設けられたモータ等の駆動ユニット２０により駆動されるように構成されており、該駆動ユニット２０には、該駆動ユニットを駆動するためのバッテリーなどの駆動源２１が接続されている。また、２２は各種情報を表示するディスプレイである。

患者は、まず前記筐体１内に前記薬剤カートリッジ４を挿入し、その後カバー２を前記筐体１に嵌合することで、前記薬剤カートリッジ４は前記筐体１内に固定される。その後、針アセンブリ３を前記薬剤カートリッジ４の栓体６に装着させることで、図３に示す電動式注入装置が構成される。ここで、図２に示すように、前記検出ロッド７は前記バネ９によって矢印１２方向に付勢されているため、前記薬剤カートリッジ４が装置内に組み込まれていない時は、前記検出ロッド７の後端部（紙面右方向）が薬剤カートリッジセンサー１０を検出し、前記薬剤カートリッジ４の『無』が検出される。また、図３に示すように、前記薬剤カートリッジ４が装置内に組み込まれると、前記薬剤カートリッジ４の後端の前記プランジャ５に前記検出ロッド７が当接することになり、前記検出ロッド７は矢印１５方向に移動して、前記検出ロッド７の後端部と前記カートリッジセンサー１０とが非接触状態になり、前記薬剤カートリッジ４の『有』が検出される。

このように、検出ロッド７のプランジャ５に当接する端部は常に、ピストンロッド８のプランジャ５に当接する端部よりもプランジャ５側に位置することになる。

次に、薬剤の使用に応じて、薬剤は減少し、それに応じて、前記プランジャ５の位置は矢印１２方向に移動するが、前記バネ９によって矢印１２方向に付勢されている前記検出ロッド７は、前記プランジャ５の位置の変化に追随して、常に前記プランジャ５に当接した状態が保たれるように構成されている。次に、前記薬剤カートリッジ４内の前記プランジャ５を押圧する前記筐体１内のピストンロッド８は、モータ等（図示せず）の駆動ユニット２０によって、前後に作動できるように構成されている。また、装置の電源投入直後は常に、前記ピストンロッド８の後端のピストンセンサー１１と前記筐体１の後端部で検知できるホームポジション（図３に示すピストン８の位置）に一旦移動する。

次に、電源投入から、注入動作、電源オフに至るまでの一連の動作を、図３、及び図４を用いて説明する。駆動源２１から駆動ユニット２０に電源が投入されると、まず前記ピストンロッド８は駆動ユニット２０を構成するモータ等（図示せず）の動力によって前記ピストンロッド８の後端部のピストンセンサー１１と前記筐体１とで検出されるホームポジション位置（図３参照）に一旦移動する。次に前記薬剤カートリッジ４の検出を行う。その検出方法は、前記検出ロッド７の後端部と、カートリッジセンサー１０との位置関係で決定され、前記検出ロッド７の後端部と、カートリッジセンサー１０とが離れている時は、前記薬剤カートリッジ４は前記筐体１内に装着されており、逆に、前記検出ロッド７の後端部と、前記カートリッジセンサー１０とが接触していると、図２に示したように、前記薬剤カートリッジ４は前記筐体１内に装着されていないことを示す。前記薬剤カートリッジの存在が確認されるまでは、本装置はそれ以降の動作に対応しない。また、前記薬剤カートリッジ４の装着が確認されると、前記ホームポジションに待機している前記ピストンロッド８は、該ピストンロッド８の後端部の前記ピストンセンサー１１が前記検出ロッド７の後端部を検出するまで矢印１２方向に移動し、ピストンロッド８の先端部がプランジャ５に当接した状態となって、プランジャ５を押圧して薬剤カートリッジ４内部の薬剤を排出する前に一旦停止する（図４参照）。この時の前記ピストンロッド８の前記ホームポジションからの移動量は、装置内の、例えば、駆動ユニット２０を構成するモータ近傍のエンコーダー等の検出器（図示せず）で検出できるようになっている。そして、この移動量から、前記薬剤カートリッジ４内の薬剤の残量が算出可能である。

次に、ボタン等で装置に入力された薬剤の投与量を確認する。入力された投与量に応じて、前記ピストンロッド８を矢印１２方向に移動させることで、ピストンロッド８と検出ロッド７の双方の端部がプランジャ５に当接した状態でプランジャ５を紙面左側に押圧して前記薬剤カートリッジ４内の薬剤は前記針アセンブリ３を通過して、所定の投与量のみ使用者の体内に投与される。そして、投与完了後、前記ピストンロッド８は、矢印１５方向の前記ホームポジションに自動的に移動し、停止後、電源オフされる。

ここで、前記ホームポジションからの前記ピストンロッド８の矢印１２方向の移動量で算出される前記カートリッジ４内の薬剤の残りの容量以上に上記投与量が設定されていた場合、投与量の警告表示を装置のディスプレイ２２に点滅させて警告を発し、その後の動作を禁止させるようにしてもよい。また、カートリッジ４内の薬剤の残りの容量以上に上記投与量が設定されていた場合、カートリッジ４内の薬剤の残量をすべて投与するように動作した後、不足する薬剤の容量を前記ディスプレイ２２上に表示し、その後、前記ディスプレイ２２に警告を点滅させ、不足する薬剤の容量を患者に警告するように構成してもよい。

また、本実施の形態は、ピストンロッド８内に検出ロッド７を位置させる構成を例として説明したが、逆に検出ロッド内にピストンロッドを位置させる構成としても問題ない。

以上のように、本実施の形態１においては、検出ロッド７で常に薬剤カートリッジ４内のプランジャ５の位置を検出することにより、薬剤カートリッジ４の装填の有無を検出することができ、また、ホームポジションで待機するピストンロッド８のピストンセンサー１１が検出ロッド７後端と当接するまでのピストンロッド８の移動量から、薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を正確に把握することができる。

また、電動式注入装置の駆動ユニットへの電源投入時は、常に、ピストンロッド８は一旦ホームポジションに位置するように動作する構成となっているため、従来のように患者がカートリッジ４の交換のたびにピストンロッド８を初期位置に戻すという手間をかけず、さらに、患者が薬剤カートリッジ４の交換を自由に容易に行えるため、従来のように、薬剤カートリッジ内の残量を確認しては注入動作を繰り返して、残量が無くなったら廃棄するという患者自身の手間をなくすることができる。

本発明にかかる電動式注入装置は、薬剤カートリッジ内の薬剤を排出する、電動で作動するピストンロッドと、薬剤カートリッジのプランジャの位置を検出する検出ロッドを備えたものであり、薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を正確に、安価に検出することができるものであり、また、患者が行うカートリッジの交換時の手間を削減することのできる、インスリン等の薬剤の電動式注入装置等として有用である。

本発明の実施の形態１における電動式注入装置の断面分解図。上記実施の形態１における電動式注入装置のカートリッジ未装着状態の断面分解図。上記実施の形態１における電動式注入装置のカートリッジ装着状態の断面分解図。上記実施の形態１における電動式注入装置の注入動作時の断面分解図。

符号の説明

１筐体
２カバー
３針アセンブリ
４薬剤カートリッジ
５プランジャ
６栓体
７検出ロッド
８ピストンロッド
９バネ
１０カートリッジセンサー
１１ピストンセンサー
１３，１４凸部
２０駆動ユニット
２１駆動源
２２ディスプレイ

Claims

一端がプランジャで塞がれ、その内部に薬剤を収容する筒状の薬剤カートリッジと、前記薬剤カートリッジ内でのプランジャの移動方向に反復移動が可能であり、かつ前記プランジャにその一端が当接するよう弾性的に付勢された検出ロッドと、該検出ロッドと前記プランジャとの当接の有無を検出するカートリッジセンサーと、電気的な駆動源によって駆動され、前記プランジャに当接し、該プランジャを押圧して前記筒状の薬剤カートリッジ内で移動させることにより内部の薬剤を該薬剤カートリッジの他端から排出するピストンロッドと、前記ピストンロッドに設けられ、このピストンロッドとともに移動して、前記検出ロッドの他端と当接し、その当接を検出するピストンセンサーと、を筐体内に有し、さらに、前記筐体に設けられ、前記ピストンロッドの移動によって前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入投与するための針アセンブリと、を備え、
前記検出ロッドは、前記薬剤カートリッジが前記筐体内に取り付けられたときに、前記検出ロッドの一端が前記プランジャに弾性的に当接するよう構成され、
前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドが前記駆動源により駆動されて、前記ピストンロッドに設けられたピストンセンサーが前記検出ロッドの他端との当接を検出したときに、前記ピストンロッドの一端が前記プランジャに当接するよう構成され、
そして、前記検出ロッドとピストンロッドのそれぞれの一端が、前記プランジャに当接した状態でピストンロッドが駆動されて薬剤の投与が行われる、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項１記載の電動式注入装置において、
前記ピストンロッドを、投与前の基準位置から、前記プランジャに当接する位置まで移動させたときの距離をもとに、前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量を検出するようにした、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項２記載の電動式注入装置において、
前記ピストンロッドは、前記装置本体の電源の投入時に、前記投与前の基準位置に移動する、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項２に記載の電動式注入装置において、
前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作時に、その先端が前記プランジャに当接した位置で一旦移動を停止する、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項２に記載の電動式注入装置において、
前記ピストンロッドは、前記薬剤カートリッジの他端から排出される薬剤を人体に注入する動作が終了した後、前記投与前の基準位置に再度移動する、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項２に記載の電動式注入装置において、
前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上に投与量が設定された時、装置のディスプレイ上に警告が表示される、
ことを特徴とする電動式注入装置。
請求項６記載の電動式注入装置において、
前記薬剤カートリッジ内の薬剤の残量以上の投与量が設定された時には、前記ピストンロッドの動作を停止する、
ことを特徴とする電動式注入装置。