JP4404665B2 - 注射針位置調整機構を有する薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬液注入装置に関する。

食生活の欧米化や社会的ストレスの増大などの危険因子の増大により、虚血性心疾患の患者は、年々増加している。特に、重症心不全の患者の増加は、先進国において大きな問題となっており、全世界では、年間１５００万人もの新規患者が発生している。

虚血性心疾患に対する治療法として、遺伝子治療や細胞療法の検討が進められており、これらの治療法に適用される従来の薬液注入装置は、患部組織の広い範囲にわたって治療用組成物を注入するための複数の注射針を有している（例えば、特許文献１〜３参照。）。
特開平８−１５０２１５号公報 特表平８−５０４６１３号公報 特開平９−２４０９５号公報

しかし、特許文献１に記載の薬液注入装置においては、体腔内に挿入される挿通部材の先端に、複数の注射針が集合して配置されるため、製造に高度な加工精度を必要としており、製造が困難である問題を有する。また、複数の注射針が集合して配置されている薬液注入装置の場合、全ての針を患部組織に刺すのが困難であるという問題もある。患部組織に刺さっていない針があると、その針から薬剤が出てしまい、患部組織に薬液が注入されない可能性がある。また、全ての針が患部組織に刺さっているのを確認するのが困難であるという問題もある。

特許文献２に記載の薬液注入装置においては、注射針に連結される挿通部材が、鞘部のルーメンに複数配置されているため、鞘部が大型化し、また、取扱いが困難であり、操作性に問題を有する。

特許文献３に記載の薬液注入装置においては、注射針に連結される挿通部材が配置されるルーメンが複数設けられているため、鞘部が大型化し、また、製造に高度な加工精度を必要としており、製造が困難である問題を有する。

本発明は、このような従来の問題を解決するために成されたものであり、目標部位の広い範囲に渡って液状組成物を注入することが可能であり、かつ良好な操作性を有する簡便な薬液注入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本発明は、
内部を延長するルーメンを有する鞘部と、
前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部と、液状組成物が供給される基端部と、前記基端部から前記先端部まで内部を延長し、液状組成物が導入されるルーメンとを有する挿通部材と、
前記挿通部材の前記先端部に配置され、前記挿通部材のルーメンに連通しており、前記鞘部の先端部から突出可能である注射針と、
前記注射針の位置を調整するための注射針位置調整機構と、を有し、
前記注射針位置調整機構は、前記挿通部材が摺動自在に挿通される貫通穴を有するガイド部材を有し、前記ガイド部材が回転し、前記貫通穴に挿通される前記挿通部材を同伴することで、前記挿通部材の前記先端部に配置される前記注射針の位置を調整する
ことを特徴とする薬液注入装置である。

上記のように構成した本発明によれば、注射針位置調整機構を単に操作することで、鞘部の先端部を目標部位に位置決めした状態で、注射針の位置を調整しながら複数回注射することができる。つまり、目標部位の広い範囲に渡って液状組成物を注入する注入することが可能であり、かつ良好な操作性を有する簡便な薬液注入装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る薬液注入装置の概略図、図２は、薬液注入装置の注射針が突出した状態を示している断面図、図３は、薬液注入装置の注射針が後退した状態を示している断面図である。

薬液注入装置１００は、注射針１９０が先端部１８２に配置される挿通部材１８０と、挿通部材１８０が内部を摺動自在に延長している鞘部１７０と、注射針１９０の位置を調整するための注射針位置調整機構１１０と、鞘部１７０の基端部１７５が連結される手元操作部１２０とを有する。

注射針１９０は、例えば、挿通部材１８０の先端部１８２に針付け加工を施こしてベベル状の刃面を形成したり、挿通部材１８０の先端部１８２に別体の注射針を装着することによって、構成される。注射針１９０の径は、例えば、０．１〜１．０ｍｍである。

挿通部材１８０は、手元操作部１２０から液状組成物が供給される基端部と、基端部から先端部１８２まで内部を延長し、液状組成物が導入されるルーメンとを有する。液状組成物は、例えば、核酸、タンパク質、あるいは細胞を含有する治療用組成物である。

挿通部材１８０の先端部１８２は、鞘部１７０の先端部１７２から突出可能である。したがって、注射針１９０は、挿通部材１８０の突出動作に対応して、鞘部１７０の先端部１７２から突出することで、液状組成物を目標部位１０に注入することが可能である。目標部位１０は、生体内の患部組織、例えば、心臓組織等における病変部位である。目標部位１０が、心筋梗塞部の周辺部位である場合、液状組成物は、例えば、心機能の回復が期待できる薬液である。

注射針位置調整機構１１０は、注射針１９０の位置を調整することが可能である。したがって、注射針位置調整機構１１０を単に操作することで、鞘部１７０の先端部１７２を目標部位１０に位置決めした状態で、注射針１９０の位置を調整しながら複数回注射することで、目標部位１０の広い範囲に渡って液状組成物を注入することができる（図２および図３参照）。

挿通部材１８０の形状は、特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。挿通部材１８０の材料は、特に限定されないが、金属や比較的高剛性の高分子材料、あるいはこれらを適宜組み合わせたものが挙げられる。例えば、金属は、ステンレス綱、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、コバルト合金、タンタルである。例えば、高分子材料は、ポリアミド、ポリイミド、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂である。

挿通部材１８０の外径は、鞘部１７０のルーメン１７１の内部を摺動可能であれば特に限定されないが、０．３〜１．２ｍｍであることが好ましい。挿通部材１８０の内径は、特に限定されないが、０．１〜１．０ｍｍであることが好ましい。

鞘部１７０の形状は、特に限定されないが、円筒状であることが好ましい。鞘部１７０の外径は、特に限定されないが、例えば、経血管的に心室内から心臓組織にアプローチする用途においては、１０フレンチ（３．３ｍｍ）以下であることが好ましい。また、例えば、内視鏡下で、外側から心臓組織にアプローチする用途においては、１５ｍｍ以下であることが好ましい。

鞘部１７０の材料は、特に限定されないが、ポリオレフィン、オレフィン系エラストマー、ポリエステル、軟質ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ウレタン系エラストマー、ポリアミド、アミド系エラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素樹脂エラストマー、ポリイミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、シリコンゴムなどの高分子材料等を使用することができる。

ポリオレフィンは、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンである。オレフィン系エラストマーは、例えば、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマーである。アミド系エラストマーは、例えば、ポリアミドエラストマーである。

鞘部１７０を高分子材料から形成する場合、例えば、超弾性合金のパイプや、金属からなる埋め込みコイルまたは埋め込みメッシュを利用して、剛性を向上させることが可能である。

手元操作部１２０は、ノズル部１２１、操作ボタン１４０、ロックタブ１４８、操作タブ１６０、および蓋１２８を有する。ノズル部１２１は、鞘部１７０の基端部１７５が連結されるキャップ１３０が着脱自在に取付けられ、また、注射針位置調整機構１１０が内部に配置されている。

手元操作部１２０を構成する部品の材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ウレタン、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンを使用することができる。また、手元操作部１２０を構成する部品の成形方法としては、例えば、射出成型、切削加工、プレス加工を適用することが可能である。

操作ボタン１４０は、手元操作部１２０の側方に配置され、注射針１９０を突出および後退させるための注射針駆動機構と、所定量の液状組成物を注入するための液状組成物注入機構とを作動させるために使用される。ロックタブ１４８は、操作ボタン１４０をロックすることが可能であり、誤操作を防止する。操作タブ１６０は、液状組成物の注入量を調整するための注入量調整機構を制御するために使用される。

蓋１２８は、本体ケース１２２に開閉およびロック自在に連結され、液状組成物を収容するシリンジ１９５を内部に収容するために使用される。シリンジ１９５は、使い捨て式であり、手元操作部１２０に着脱自在に内蔵される。したがって、液状組成物の入れ替えが簡単であり、また、液状組成物を収容する容器を再使用する場合に比べて、感染リスクを低減することが可能である。蓋１２８の開閉機構およびロック機構は、特に限定されず、必要に応じ適当な他の方式を採用することが可能である。

図４は、注射針の位置調整機構および突出量調整機構を説明するための断面図であり、手元操作部の先端部を示しており、図５および図６は、注射針の位置調整機構が有するガイド部材およびロック機構を説明するための平面図であり、異なった回転角度を占めているガイド部材をそれぞれ示している。

注射針位置調整機構１１０は、ノズル部１２１の基端側に隣接して配置され、ガイド部材１１１およびロック機構１１５を有する。ガイド部材１１１は、略円筒状であり、軸Ｓを中心として本体ケース１２２に回転自在に支持される。軸Ｓは、鞘部１７０の中心線と略一致している。ガイド部材１１１は、本体ケース１２２に形成される開口部から部分的に露出しており、当該露出部を操作することで、ガイド部材１１１を回転駆動させることが可能である。

ガイド部材１１１は、溝部１１２および貫通穴１１４を有する。溝部１１２は、ガイド部材１１１の外周面に等間隔（９０度毎）に４個（１１２Ａ〜１１２Ｄ）形成されている。貫通穴１１４は、挿通部材１８０が摺動自在に挿通される。貫通穴１１４は、ガイド部材１１１の軸Ｓに対して偏心した位置に配置されており、軸Ｓから離れて位置している。溝部１１２の設置数は特に限定されず、ガイド部材１１１の回転角度において必要とされる調整単位に対応させ、適宜設定することが可能である。

ロック機構１１５は、ガイド部材１１１の近傍に配置され、ガイド部材１１１の回転をロックするために使用される。本実施の形態に係るロック機構１１５は、ボール１１６、スプリング１１７およびハウジング１１８を有するボールプランジャからなる。ボール１１６およびスプリング１１７は、ハウジング１１８の内部に配置される。ハウジング１１８は、ボール１１６の一部が突出自在である開口部１１９を有する。

スプリング１１７は、開口部１１９に向かってボール１１６を付勢することで、ボール１１６の一部が開口部１１９から突出するように弾性的に支持する。ガイド部材１１１の溝部１１２は、ボール１１６の突出部位と嵌合可能な形状を有する。

ガイド部材１１１の回転駆動に伴って、溝部１１２がロック機構１１５と相対する場合、ボール１１６の突出部位は、溝部１１２に嵌合し、溝部１１２の壁によって係止されることで、ガイド部材１１１の回転を困難とする（図５参照）。つまり、ボール１１６と溝部１１２との嵌合は、ガイド部材１１１の回転をロックする機能を有し、誤操作によるガイド部材１１１の回転を防止する。

一方、スプリング１１７の弾性力に比べて大きな力によって、ガイド部材１１１を回転させようとする場合、ボール１１６は、スプリング１１７の弾性力に逆らってハウジング１１８に後退する。ボール１１６の後退は、ボール１１６と溝部１１２との嵌合を解消し、ガイド部材１１１の回転が開始する。この際、ボール１１６は、ガイド部材１１１の外周における溝部１１２が形成されていない平滑部１１３と当接するため、ガイド部材１１１は、スムーズかつ容易に回転する（図６参照）。

なお、ボール１１６および溝部１１２のサイズ、溝部１１２の形状や配置、およびスプリング１１７の付勢力（弾性力）等の条件は、特に限定されず、ロック強度や操作性を考慮して、適宜設定することが可能である。例えば、溝部１１２の断面形状は、矩形状に限定されず、例えば、円弧状とすることも可能である。

図７〜９は、注射針の位置調整動作を説明するための側面図であり、異なった回転角度を占めているガイド部材１１１をそれぞれ示している。

ガイド部材１１１に形成されている貫通穴１１４は、ガイド部材１１１の軸Ｓに対して偏心した位置に配置されているため、ガイド部材１１１の回転駆動に伴って、ガイド部材１１１の軸Ｓ（鞘部１７０の中心線）からの距離が変化し、貫通穴１１４に挿通される挿通部材１８０を同伴する。そのため、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０の位置も変化する（図２および図３参照）。例えば、ガイド部材１１１を１回転させる場合、注射針１９０の移動軌跡は、円を描くことになる。

つまり、ガイド部材１１１を回転させることで、注射針１９０の位置を調整することが可能である。本実施の形態においては、ロック機構１１５と連動する溝部１１２がガイド部材１１１に４個形成されているため、注射針１９０の位置調整単位は４である（４箇所割当てられる）。

なお、注射針１９０の位置調整単位は、必要に応じて溝部１１２の設置数を増減することで、変更可能である。また、鞘部１７０の内径、ガイド部材１１１の配置位置、貫通穴１１４のサイズ、長さおよび配置位置などの条件を適宜設定することで、注射針１９０の位置調整範囲を、適当に変更することが可能である。

次に、注射針１９０の突出量調整機構を説明する（図４参照）。

キャップ１３０は、円柱状の凹部１３２が形成される先端１３１と、拡径部１３６が形成される基端１３５とを有する。凹部１３２は、鞘部１７０の基端部１７５の先端外周面が固定される内周面と、挿通部材１８０が摺動自在に延長している開口部１３３が形成される底面とを有する。拡径部１３６は、ねじ溝１３７が形成される外周面を有する。

ノズル部１２１は、円柱状であり、キャップ１３０の先端１３１が摺動自在に挿入される開口部１２３が形成される先端と、キャップ１３０のねじ溝１３７に対応するねじ溝１２４が形成される内周面とを有する。先端は、縮径しており、開口部１２３の内径は、キャップ１３０の拡径部１３６の外径より小さい。したがって、先端は、キャップ１３０の脱落を防止するストッパとして機能する。

キャップ１３０を回転させる場合、キャップ１３０のねじ溝１３７とノズル部１２１のねじ溝１２４とが嵌合し、キャップ１３０は、回転方向に応じ、ノズル部１２１から離間する方向に移動あるいは近接する方向に移動する。鞘部１７０は、キャップ１３０に固定され、一方、挿通部材１８０は、キャップ１３０に拘束されていないため、挿通部材１８０と鞘部１７０との相対位置が変化する。

したがって、キャップ１３０を回転させ、挿通部材１８０と鞘部１７０との相対位置を変更することで、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０の突出量を調整することが可能である。また、ねじ溝１２４が形成されている長さＬ_１は、突出量の調整可能な範囲となる。

以上のように、本実施の形態に係る注射針１９０の突出量調整機構は、ねじ溝１２４，１３７の嵌合によって引き起こされる挿通部材１８０と鞘部１７０との相対位置の変更に基づいている。

図１０は、薬液注入装置１００の注射針駆動機構を説明するための断面図であり、手元操作部１２０の操作ボタン１４０を中心とする近傍を示しており、図１１は、操作ボタン１４０のロック機構を説明するための平面図である。

操作ボタン１４０は、本体ケース１２２の内部に拡張部を有しており、当該拡張部は、スロット１４１、ガイド溝１４３、押圧部材１４４、ラック１４５、および凹部１４７を有し、また、その近傍には、ロックタブ１４８、伝動部材１５０および針駆動部材１５５が配置される。

スロット１４１は、長円状であり、本体ケース１２２に固定されるガイドピン１４２が、スライド自在に挿入される。したがって、操作ボタン１４０が押圧されると、スロット１４１の内周がガイドピン１４２の外周をスライドするため、操作ボタン１４０は、本体ケース１２２の内部に向かって移動する。

ガイド溝１４３は、操作ボタン１４０と伝動部材１５０とを連動させるために使用され、半長円状である。押圧部材１４４は、弾性を有しており、湾曲可能であり、また、三角形状の先端部１４４Ａを有する。ラック１４５は、突出部１４５Ａと複数の鋸歯部１４５Ｂとを有する。先端部１４４Ａと突出部１４５Ａとは近接して配置されている。操作ボタン１４０は、移動と同時に注射針駆動機構を作動させ、注射針駆動機構の伝動部材１５０は、旋回することで、針駆動部材１５５をキャップ１３０に向かって移動させる（図１０参照）。針駆動部材１５５は、挿通部材１８０が固定されているため、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０は、突出量調整機構の設定に応じて、鞘部１７０の先端部１７２から突出する。

先端部１４４Ａ、突出部１４５Ａおよび鋸歯部１４５Ｂは、操作ボタン１４０と液状組成物注入機構とを連動させるために使用される。なお、操作ボタン１４０の内部には、ばね（弾性体）１４６が配置されており、操作ボタン１４０を外側に向かって付勢している。

図１１に示されるように、ロックタブ１４８は、本体ケース１２２に形成される開口部１２５に移動自在に配置される。開口部１２５は、長方形状である。ロックタブ１４８は、本体ケース１２２の内部に配置される矩形状の基部１４９を有する。基部１４９は、開口部１２５より大きな形状を有し、突起１４９Ａを有する。

操作ボタン１４０の凹部１４７は、突起１４９Ａと位置合せされており、対応する形状を有する。したがって、ロックタブ１４８を凹部１４７に向かって移動させると、突起１４９Ａと凹部１４７とが嵌合し、操作ボタン１４０をロックする。一方、ロックタブ１４８を凹部１４７から離間する方向に移動させると、突起１４９Ａと凹部１４７との嵌合が解消され、操作ボタン１４０が移動可能になる。

以上のように、手元操作部１２０は、操作ボタン１４０のロック機構を有しており、操作ボタン１４０の移動を適宜ロックすることで、誤操作を防止することが可能である。

伝動部材１５０は、三角形状であり、軸１５１を中心として旋回自在に支持され、連結ピン１５２，１５３がそれぞれ挿入される貫通孔を有する。連結ピン１５２は、操作ボタン１４０のガイド溝１４３にスライド自在に連結される。

したがって、操作ボタン１４０が本体ケース１２２の内部に向かって移動する場合、ガイド溝１４３は、連結ピン１５２を押圧するため、伝動部材１５０は、軸１５１を中心として旋回する。この際、連結ピン１５２は、ガイド溝１４３に沿って移動することになる。なお、連結ピン１５３は、伝動部材１５０と針駆動部材１５５とを連動させるために使用される。

針駆動部材１５５は、挿通部材１８０が固定される。挿通部材１８０は、柔軟性を有す中空状のチューブ１９２が弛緩させて連結される。チューブ１９２は、シリンジ１９５のノズル１９４に着脱自在に連結されるプラグ１９３から延長しており、シリンジ１９５に収容される液状組成物が内部を流通する。チューブ１９２およびプラグ１９３の材質としては、例えば、塩化ビニルや軟質ポリプロピレン、シリコン、ポリウレタン、スチレン系エラストマーなどが好ましい。

針駆動部材１５５は、Ｌ次状であり、交差する方向に配置される長円状のスロット１５６，１５７を有する。スロット１５６は、伝動部材１５０の連結ピン１５３が連結される。スロット１５７は、本体ケース１２２に固定されるガイドピン１５８がスライド自在に挿入される。

したがって、伝動部材１５０が旋回する場合、連結ピン１５３の外周は、スロット１５６の内周を押圧するため、スロット１５７の内周がガイドピン１５８の外周をスライドし、針駆動部材１５５は、キャップ１３０に向かって移動する。この際、連結ピン１５３の外周は、スロット１５６の内周をスライドして移動することになる。針駆動部材１５５は、挿通部材１８０が固定されているため、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０は、鞘部１７０の先端部１７２から突出する。

以上のように、操作ボタン１４０は、本体ケース１２２の内部に向かって押し込まれると、伝動部材１５０を旋回させ、一方、伝動部材１５０は、針駆動部材１５５をキャップ１３０に向かって移動させる。つまり、本実施の形態に係る注射針駆動機構は、操作ボタン１４０の押圧動作によって引き起こされる降下運動を、伝動部材１５０の旋回動作を経由して、針駆動部材１５５、挿通部材１８０および注射針１９０の前進運動に変換することに基づいている。

図１２および図１３は、手元操作部１２０の中間部および後端部の断面図、図１４および図１５は、薬液注入装置１００の液状組成物注入機構が有するラチェット部材および伝動部材の平面図、図１６は、液状組成物注入機構を説明するための要部拡大図であり、無作動状態を示しており、図１７は、図１６に続く、作動開始状態を説明するための要部拡大図、図１８は、図１７に続く、作動完了状態を説明するための要部拡大図である。

操作ボタン１４０の近傍には、ラチェット部材１６２、伝動部材１６３、シリンジ駆動部材１６６、シリンジ台１９９および操作タブ１６０が配置されている。

ラチェット部材１６２は、軸１６２Ａを中心に旋回自在に支持されており、バネ（弾性部材）１６５Ａが連結されるコネクタ１６２Ｂと、ラック１４５の鋸歯部１４５Ｂと嵌合可能な突起１６２Ｃと、ラック１４５の突出部１４５Ａと当接可能な突起１６２Ｄとを有する。バネ１６５Ａは、本体ケース１２２に固定され、ラチェット部材１６２を、付勢している。

伝動部材１６３は、軸１６３Ａを中心に旋回自在に支持され、バネ（弾性部材）１６５Ｂが連結されるコネクタと、シリンジ駆動部材１６６を移動させるために使用される突起１６３Ｂおよび拡張部１６３Ｃとを有する。バネ１６５Ｂは、本体ケース１２２に固定され、伝動部材１６３を、付勢している。拡張部１６３Ｃは、操作ボタン１４０の押圧部材１４４の先端部１４４Ａと、当接可能である。

シリンジ駆動部材１６６は、矩形部と、矩形部から延長する長尺のアームとを有するｄ字状である。矩形部は、突起１６３Ｂが配置される開口部１６６Ａが形成される。アームは、爪１６７が設けられている先端を有する。

したがって、操作ボタン１４０が本体ケース１２２の内部に向かって押し込まれると、液状組成物注入機構は、無作動状態から作動開始状態を経由して作動完了状態に移行する。

図１６に示される初期状態つまり無作動状態においては、バネ１６５Ａ，１６５Ｂの付勢力に基づいて、ラチェット部材１６２の突起１６２Ｃは、ラック１４５の鋸歯部１４５Ｂが形成されていない端部に当接し、伝動部材１６３の突起１６３Ｂは、突起１６３Ｂが配置される開口部１６６Ａを介し、シリンジ駆動部材１６６を初期位置に保持している。

図１７に示される半押し状態つまり作動開始状態においては、操作ボタン１４０の押圧部材１４４およびラック１４５が、内部に向かって移動する。ラチェット部材１６２の突起１６２Ｃは、鋸歯部１４５Ｂが形成されていない平坦部位をスライドし、ラック１４５の鋸歯部１４５Ｂと嵌合する。ラチェット部材１６２は、軸１６２Ａを中心に移動可能であるため、ラック１４５の移動に伴って、突起１６２Ｃは、隣接する鋸歯部１４５Ｂと順次嵌合する。なお、前記平坦部位は、注射針駆動機構の作動時間に対応して設定される。つまり、注射針駆動機構による注射針１９０の突出動作の完了後に、液状組成物注入機構が作動するように、前記平坦部位の長さが設定されている。

突起１６２Ｃと鋸歯部１４５Ｂとの嵌合は、ラック１４５を固定し、操作ボタン１４０の後退あるいは初期位置への復帰を阻止し、誤動作を防止する。また、突起１６２Ｃと鋸歯部１４５Ｂとの嵌合は、クリック感を生じさせるため、操作ボタン１４０の押圧状況を把握することが可能である。

一方、伝動部材１６３の拡張部１６３Ｃは、押圧部材１４４の先端部１４４Ａと、当接する。伝動部材１６３は、軸１６３Ａを中心に移動可能であるため、先端部１４４Ａの移動に伴って、拡張部１６３Ｃを押圧することで、伝動部材１６３が徐々に旋回する。伝動部材１６３の突起１６３Ｂは、シリンジ駆動部材１６６の開口部１６６Ａの内周を押圧し、シリンジ駆動部材１６６を、本体ケース１２２の後端部側に向かって移動させる。

図１８に示される全押し状態つまり作動完了状態においては、操作ボタン１４０の押圧部材１４４およびラック１４５が、最先端位置に到達する。この際、ラチェット部材１６２は、ラック１４５の鋸歯部１４５Ｂから離間し、また、伝動部材１６３は、最大旋回位置にあり、シリンジ駆動部材１６６の駆動は終了している。

したがって、操作ボタン１４０の押圧が、除去されると、操作ボタン１４０は、ばね１４６の付勢力に基づいて、初期状態に復帰する。一方、ラチェット部材１６２は、突起１６２Ｄとラック１４５の突出部１４５Ａとの当接、およびバネ１６５Ａの付勢力に基づいて、初期状態に復帰する。伝動部材１６３は、バネ１６５Ｂの付勢力に基づいて、初期状態に復帰する。この際、伝動部材１６３の突起１６３Ｂは、シリンジ駆動部材１６６の開口部１６６Ａの内周を押圧し、シリンジ駆動部材１６６を初期位置に同伴する。

シリンジ台１９９は、凹部１９９Ａ、拡径部１９９Ｂおよびラック１６８を有する。凹部１９９Ａは、円弧状断面を有し、シリンジ１９５の外筒が着脱自在に配置される。拡径部１９９Ｂは、バネ（弾性体）１６９によって、操作ボタン側に付勢され、また、その内径は、外筒のフランジ１９６の外径より小さい。ラック１６８は、直角三角状の歯１６８Ａを複数有しており、シリンジ駆動部材１６６と相対するサイドに配置され、シリンジ駆動部材１６６の爪１６７と係合可能である。

したがって、ラック１６８と爪１６７とが係合している場合、シリンジ駆動部材１６６の移動は、本体ケース１２２の後端部側に向かったシリンジ台１９９の移動を、引き起こす。その結果、シリンジ台１９９の拡径部１９９Ｂは、外筒のフランジ１９６に当接し、シリンジ１９５の外筒を同伴する。なお、バネ１６９の内部に、支持バーを挿入し、バネ１６９の不必要な変形を抑制することが好ましい。

外筒の内部には、押し子（プランジャ）１９７が摺動自在に挿入され、また、押し子１９７の基部１９８は、固定されている。そのため、押し子１９７の先端１９７Ａは、外筒の内部をノズル１９４に向かって移動し、シリンジ１９５の外筒の内部に収容される液状組成物を押し出す。つまり、液状組成物を注入するためには、押し子１９７の基部１９８を押圧し、移動させることを必要としない。そのため、押し子１９７の基部１９８の後方に、操作スペースを配置することが不要であり、本体ケース１２２の後端部がコンパクトとなり、手元操作部１２０の全長を短くすることができる。

以上のように、操作ボタン１４０が本体ケース１２２の内部に向かって押し込まれると、注射針駆動機構による注射針１９０の突出動作の完了後に、ラチェット部材１６２および伝動部材１６３が駆動され、シリンジ駆動部材１６６を薬液注入装置の後端部側に向かって移動させる。シリンジ駆動部材１６６は、シリンジ１９５の外筒を同伴するため、押し子１９７は、シリンジ１９５の外筒の内部をノズル１９４に向かって移動する。

つまり、本実施の形態に係る液状組成物注入機構は、操作ボタン１４０の押圧動作によって引き起こされる降下運動を、ラチェット機構を経由して、シリンジ駆動部材１６６、シリンジ台１９９およびシリンジ１９５の外筒の前進運動に変換し、外筒の内部おける押し子１９７の位置を相対的に変化させることに基づいている。

図１９は、薬液注入装置のシリンジ台１９９の制止機構を説明するための要部拡大図である。

本体ケース１２２の蓋１２８は、弾性を有するフック１２７，１２９が形成されている。フック１２７は、本体ケース１２２に形成される凹部１２７Ａと係合することで、蓋１２８を本体ケース１２２に固定する。フック１２９は、ラック１６８が後端部に向かって移動する場合、歯１６８Ａの斜面に沿ってスライドするため、前記移動を妨害しない。一方、フック１２９は、ラック１６８が逆方向に移動する場合、歯１６８Ａの垂直面に当接し、ラック１６８を制止する。

したがって、フック１２９は、ラック１６８が形成されているシリンジ台１９９の逆戻りを防ぐためのストッパとして機能する。なお、フック１２７と凹部１２７Ａとの係合を手動で外し、蓋１２８を開けると、蓋１２８に形成されているフック１２９は、ラック１６８から離間し、フック１２９とラック１６８との係合が解除される。シリンジ台１９９は、バネ１６９によって、操作ボタン側に付勢されているため、シリンジ台１９９は、逆戻りして、初期位置に復帰する。

図２０は、薬液注入装置の液状組成物の注入量調整機構を説明するための要部拡大図であり、最大注入量をセットした場合における初期状態を示しており、図２１は、図２０に係る最大注入量をセットした場合における最終状態を示している要部拡大図、図２２は、図２０に係る最大注入量より小さい注入量をセットした場合における初期状態を示している要部拡大図、図２３は、図２２に係る小さい注入量をセットした場合における最終状態を示している要部拡大図である。

操作タブ１６０は、Ｌ字状であり、外部に露出している突起１６０Ａと、本体ケース１２２の内部を延長するプレート１６１とを有する。突起１６０Ａは、本体ケース１２２に形成される開口部１２６に移動自在に配置される。開口部１２６は、長方形状である。プレート１６１は、シリンジ台１９９のラック１６８に相対して平行に配置され、ラック１６８とスライド自在に当接する。したがって、プレート１６１は、シリンジ駆動部材１６６の爪１６７とラック１６８との係合を妨害する。

初期ポジションにある爪１６７の先端が、プレート１６１の端面に位置決めされるように、突起１６０Ａがセットされる場合（図２０参照）、シリンジ駆動部材１６６が移動すると同時に、爪１６７は、ラック１６８と係合し、シリンジ台１９９を駆動する（図２１参照）。この際、プレート１６１は、爪１６７とラック１６８との係合を妨害しないため、シリンジ駆動部材１６６の移動量と、シリンジ台１９９の移動量とは、略一致し、液状組成物の注入量は、最大となる。

一方、初期ポジションにある爪１６７の先端が、プレート１６１の端面から距離Ｌ_２離れて位置決めされるように、突起１６０Ａがセットされる場合（図２２参照）、シリンジ駆動部材１６６が移動すると、爪１６７は、プレート１６１をスライドする。そして、爪１６７は、距離Ｌ_２移動した後で、ラック１６８と係合し、シリンジ台１９９を駆動する（図２３参照）。

この際、シリンジ駆動部材１６６の移動量と、シリンジ台１９９の移動量とは、一致せず、シリンジ台１９９の移動量は、シリンジ駆動部材１６６の移動量から距離Ｌ_２を減じた値となる。つまり、シリンジ駆動部材１６６の移動量は一定であるが、突起１６０Ａのセット位置を調整し、距離Ｌ_２を変更することで、液状組成物の注入量が、適当に調整される。

以上のように、本実施の形態に係る注入量調整機構は、シリンジ台１９９の移動を引き起こす伝動を、適当な範囲で妨害することに基づいている。

次に、薬液注入装置１００の使用方法の一例を説明する。なお、目標部位は、心筋梗塞部の周辺部位であり、注入される液状組成物は、心機能の回復が期待できる薬液である。また、肋骨の間に約１０ｍｍの穴を複数開けて、その穴に内視鏡カメラや鉗子等の器具を挿入し、内視鏡カメラの画像を見ながら処置する内視鏡手術の最後に段階において、内視鏡カメラおよび薬液注入装置１００用の２つの穴を使用する状況を想定している。

まず、術者は、シリンジ１９５に液状組成物を満した後で、蓋１２８のフック１２７と本体ケース１２２の凹部１２７Ａとの係合を外すことで、蓋１２８を開放する。蓋１２８に形成されているフック１２９は、ラック１６８から離間し、フック１２９とラック１６８との係合が解除される。シリンジ台１９９は、バネ１６９によって、操作ボタン側に付勢されているため、シリンジ台１９９は、逆戻りして、初期位置に復帰する（図１９参照）。

術者は、液状組成物を収容するシリンジ１９５を、本体ケース１２２の内部に配置し、シリンジ１９５のノズル１９４に、挿通部材１８０に連結されるチューブ１９２を装着する（図１０参照）。

術者は、キャップ１３０を回転させ、挿通部材１８０と鞘部１７０との相対位置を変更することで、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０の突出量を調整する（図４参照）。また、操作タブ１６０の突起１６０Ａを移動させ、シリンジ台１９９の移動を引き起こす伝動を、適当な範囲で妨害すことによって、液状組成物の注入量を調整する（図２０〜図２３参照）。

突出量調整機構および注入量調整機構の設定が終了すると、術者は、ロックタブ１４８を移動させ（図１１参照）。ロックタブ１４８の突起１４９Ａと操作ボタン１４０の凹部１４７とを、嵌合させ、操作ボタン１４０をロックする。

その後、例えば、薬液注入装置１００の鞘部１７０の先端部１７２を、予め肋間に設けられた穴より、生体内に挿入し、内視鏡カメラの画像を見ながら、目標部位（心筋梗塞部の周辺部位）に誘導し、目標部位の組織に密着させる。

術者は、ロックタブ１４８による操作ボタン１４０のロックを解除し、手元操作部１２０を把持している片手の指で、操作ボタン１４０を押圧し、操作ボタン１４０を本体ケース１２２の内部に向かって押し込む。

操作ボタン１４０は、移動と同時に注射針駆動機構を作動させ、注射針駆動機構の伝動部材１５０は、旋回することで、針駆動部材１５５をキャップ１３０に向かって移動させる（図１０参照）。針駆動部材１５５は、挿通部材１８０が固定されているため、挿通部材１８０の先端部１８２に配置される注射針１９０は、突出量調整機構の設定に応じて、鞘部１７０の先端部１７２から突出する。

操作ボタン１４０は、本体ケース１２２の内部に向かってさらに押し込まれると、液状組成物注入機構が作動し、ラチェット部材１６２および伝動部材１６３が、駆動される（図１６〜１８参照）。シリンジ駆動部材１６６は、外筒を同伴し、薬液注入装置の後端部側に向かって移動するため、押し子１９７は、外筒の内部をノズル１９４に向かって移動する。その結果、シリンジ１９５の内部に収容される液状組成物が、送り出され、注射針１９０から目標部位の内部に注入される。

操作ボタン１４０が最先端位置に到達すると、シリンジ駆動部材１６６の駆動は終了する。これによって、注入量調整機構の設定に応じた所定量の液状組成物の供給が完了する。

術者が、操作ボタン１４０の押圧を中止（解消）すると、操作ボタン１４０および注射針駆動機構並びに液状組成物注入機構は、バネの付勢力に基づいて、初期位置に復帰し、注射針１９０が鞘部１７０の先端部１７２の内部に後退する。

そして、術者は、鞘部１７０の先端部１７２を目標部位１０に位置決めした状態を継続し、薬液注入装置１００の位置を変更することなく、ガイド部材１１１を回転させ、注射針１９０の位置を調整する。その後、操作ボタン１４０を押圧することで上記操作が繰り返され、注射針１９０は、異なる位置に液状組成物を注入する。

術者は、必要に応じて、ガイド部材１１１の回転および操作ボタン１４０の押圧動作を繰り返すことによって、目標部位１０の広い範囲に渡って液状組成物を注入する（図２および図３参照）。その後、鞘部１７０の先端部１７２を、次の目標部位に向かって移動させ、上記操作を繰り返す。

以上のように、本実施の形態は、目標部位の広い範囲に渡って液状組成物を注入することが可能であり、かつ良好な操作性を有する簡便な薬液注入装置を提供することが可能である。

また、薬液注入装置１００の手元操作部１２０は、鞘部１７０の先端部１７２から注射針１９０を突出させるための操作と、突出させた注射針１９０によって目標部位を穿刺し、液状組成物を目標部位に注入するための操作と、注射針１９０を鞘部１７０の先端部１７２のルーメン１７１に後退させるための操作とを、一連の作業として、連続して繰り返し得る操作ボタン１４０を有している。つまり、本実施の形態は、薬液注入装置１００の位置調整、注射針１９０の穿刺、治療用組成物の注入という動作の繰り返しに関しても、簡便でありながら、良好な操作性を有する。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。

例えば、薬液注入装置１００がＸ線透視下で使用される場合、鞘部１７０の先端部１７２は、Ｘ線不透過材料を含有する樹脂を使用して形成することが、好ましい。この場合、鞘部１７０の先端部１７２は、Ｘ線造影性が得られ、Ｘ線造影マーカとして機能する。したがって、Ｘ線透視下、鞘部１７０の先端部１７２の位置を確認しつつ、薬液注入装置１００を、例えば、心室内に誘導することができる。Ｘ線不透過材料は、例えば、タンタル、炭化タングステン、酸化ビスマス、硫酸バリウム、プラチナもしくはその合金、コバルト合金の粉末である。

薬液注入装置１００は、例えば、遺伝子治療や細胞療法に適用することが可能である。遺伝子治療は、例えば、虚血性心疾患に対する治療であり、薬液注入装置１００に内蔵される注射針１９０によって核酸を注入することは、低侵襲である点で好ましい。

細胞療法は、例えば、外部より新たな細胞（心筋細胞、骨格筋芽細胞、平滑筋細胞、骨髄由来細胞、末梢血幹細胞、さい帯血由来細胞）を移植し、心機能を改善するための治療法である。したがって、薬液注入装置１００に内蔵される注射針１９０を、例えば、骨髄由来細胞を梗塞部に移植するために、適用することができる。

本発明の実施の形態に係る薬液注入装置の概略外観図である。 薬液注入装置の注射針が突出した状態を示している断面図である。 薬液注入装置の注射針が後退した状態を示している断面図である。 注射針の位置調整機構および突出量調整機構を説明するための断面図であり、手元操作部の先端部を示している 注射針の位置調整機構が有するガイド部材およびロック機構を説明するための平面図である。 注射針の位置調整機構が有するガイド部材およびロック機構を説明するための平面図であり、図５と異なった回転角度を占めているガイド部材を示している。 注射針の位置調整動作を説明するための側面図である。 注射針の位置調整動作を説明するための側面図であり、図７と異なった回転角度を占めているガイド部材を示している。 注射針の位置調整動作を説明するための側面図であり、図７および図８と異なった回転角度を占めているガイド部材を示している。 薬液注入装置の注射針駆動機構を説明するための断面図であり、手元操作部の操作ボタンを中心とする近傍を示している。 操作ボタンのロック機構を説明するための平面図である。 手元操作部の中間部の断面図である。 手元操作部の後端部の断面図である。 薬液注入装置の液状組成物注入機構が有するラチェット部材の平面図である。 液状組成物注入機構が有する伝動部材の平面図である。 液状組成物注入機構を説明するための要部拡大図であり、無作動状態を示している。 図１６に続く、作動開始状態を説明するための要部拡大図である。 図１７に続く、作動完了状態を説明するための要部拡大図である。 薬液注入装置のシリンジ台の制止機構を説明するための要部拡大図である。 薬液注入装置の液状組成物の注入量調整機構を説明するための要部拡大図であり、最大注入量をセットした場合における初期状態を示している。 図２０に係る最大注入量をセットした場合における最終状態を示している要部拡大図である。 図２０に係る最大注入量より小さい注入量をセットした場合における初期状態を示している要部拡大図である。 図２２に係る小さい注入量をセットした場合における最終状態を示している要部拡大図である。

符号の説明

１０・・目標部位、
１００・・薬液注入装置、
１１０・・注射針位置調整機構、
１１１・・ガイド部材、
１１２・・溝部、
１１３・・平滑部、
１１４・・貫通穴、
１１５・・ロック機構、
１１６・・ボール、
１１７・・スプリング、
１１８・・ハウジング、
１１９・・開口部、
１２０・・手元操作部、
１２１・・ノズル部、
１２２・・本体ケース、
１２３・・開口部、
１２４・・ねじ溝、
１２５，１２６・・開口部、
１２７・・フック、
１２７Ａ・・凹部、
１２８・・蓋、
１２９・・フック、
１３０・・キャップ、
１３１・・先端、
１３２・・凹部、
１３３・・開口部、
１３５・・基端、
１３６・・拡径部、
１３７・・ねじ溝、
１４０・・操作ボタン、
１４１・・スロット、
１４２・・ガイドピン、
１４３・・ガイド溝、
１４４・・押圧部材、
１４４Ａ・・先端部、
１４５・・ラック、
１４５Ａ・・突出部、
１４５Ｂ・・鋸歯部、
１４７・・凹部、
１４８・・ロックタブ、
１４９・・基部、
１４９Ａ・・突起、
１５０・・伝動部材、
１５１・・軸、
１５２，１５３・・連結ピン、
１５５・・針駆動部材、
１５６，１５７・・スロット、
１５８・・ガイドピン、
１６０・・操作タブ、
１６０Ａ・・突起、
１６１・・プレート、
１６２・・ラチェット部材、
１６２Ａ・・軸、
１６２Ｂ・・コネクタ、
１６２Ｃ，１６２Ｄ・・突起、
１６３・・伝動部材、
１６３Ａ・・軸、
１６３Ｂ・・突起、
１６３Ｃ・・拡張部、
１６５Ａ，１６５Ｂ・・バネ、
１６６・・シリンジ駆動部材、
１６６Ａ・・開口部、
１６７・・爪、
１６８・・ラック、
１６８Ａ・・歯、
１６９・・バネ、
１７０・・鞘部、
１７１・・ルーメン、
１７２・・先端部、
１７５・・基端部、
１８０・・挿通部材、
１８２・・先端部、
１９０・・注射針、
１９２・・チューブ、
１９３・・プラグ、
１９４・・ノズル、
１９５・・シリンジ、
１９６・・フランジ、
１９７・・押し子、
１９７Ａ・・先端、
１９８・・基部、
１９９・・シリンジ台、
１９９Ａ・・凹部、
１９９Ｂ・・拡径部、
Ｌ_１，Ｌ_２・・距離、
Ｓ・・軸。

Claims (7)

1. 内部を延長するルーメンを有する鞘部と、
   前記鞘部のルーメンに摺動自在に配置され、前記鞘部の先端部から突出可能である先端部と、液状組成物が供給される基端部と、前記基端部から前記先端部まで内部を延長し、液状組成物が導入されるルーメンとを有する挿通部材と、
   前記挿通部材の前記先端部に配置され、前記挿通部材のルーメンに連通しており、前記鞘部の先端部から突出可能である注射針と、
   前記注射針の位置を調整するための注射針位置調整機構と、を有し、
   前記注射針位置調整機構は、前記挿通部材が摺動自在に挿通される貫通穴を有するガイド部材を有し、前記ガイド部材が回転し、前記貫通穴に挿通される前記挿通部材を同伴することで、前記挿通部材の前記先端部に配置される前記注射針の位置を調整する
   ことを特徴とする薬液注入装置。
2. 前記鞘部の基端部に連結される手元操作部と、
   前記手元操作部の側方に配置される操作ボタンと、
   前記操作ボタンの押圧動作によって引き起こされる降下運動を、前記挿通部材の前進運動に変換する注射針駆動機構と、を有し、
   前記手元操作部は、前記操作ボタンを押圧することで、前記鞘部の先端部から前記注射針を突出させるための操作と、突出させた前記注射針によって目標部位を穿刺し、液状組成物を前記目標部位に注入するための操作と、前記注射針を前記鞘部の先端部のルーメンに後退させるための操作とを、一連の作業として、連続して繰り返し得る
   ことを特徴とする請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記注射針は、単一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薬液注入装置。
4. 前記ガイド部材は、前記鞘部の基端部に連結される手元操作部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
5. 前記ガイド部材は、回転自在に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の薬液注入装置。
6. 前記貫通穴は、前記ガイド部材の中心軸に対して偏心した位置に配置されることを特徴とする請求項５に記載の薬液注入装置。
7. 前記注射針位置調整機構は、前記ガイド部材をロックするためのロック機構を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の薬液注入装置。

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