JP5143849B2 - 医療用小型注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヒトまたは動物の皮下または筋肉内に薬物を注入するのに適した、医療用小型装置に関する。

特に、本発明は、ヒトが自分自身で、または医療的支援により、痛みを伴わず、且つ不安を感じることなく注入を実行するのに適した、医療用装置に関する。

一般にこのような経皮装置は、注射器（例えば、注射器ペン、注射器キャリア）、またはより一般的には、ユーザが手で把持する必要がある注入装置の形態である。

注射器の形態の経皮装置は、目に見える針を有し、装置は特に、ユーザが目に見える注入ゾーンに目標を合わせることができるのに十分な寸法である。

患者の中には、注射器の使用が心理的に困難または心理的な外傷ですらある人がいる。したがって、単に針を見ただけでも、患者がストレスを受け、および患者が自制心を失う可能性がある。人によっては、自分自身に注入することが不可能な場合すらある。これは、例えば糖尿病に苦しんでいる孤立した患者や、インスリンを繰り返し注入する必要がある患者にとって、または予測不可能な危機が発生したときに、危険な結果を招く可能性がある。

したがって、患者が、完全に安全に、且つ不安を感じることなく自分で注入することを可能にするために、極めて簡単に使用できる、薬物を注入する装置が必要である。

独国特許第４２２１３１２号明細書は、注入を実行するのに適した経皮装置を開示している。その注入装置は、薬物が注入されるべき深さを示すセンサを含む。注入装置はまた、特定の深さに注入を実行する制御システムも含む。

このような注入装置は、設計が複雑で高価である。さらに、このような注入装置は使用が複雑であり、そのため、資格のある医療関係者によって使用されなければならない。

独国特許第４２２１３１２号明細書

したがって、本発明の目的は、治療に適する深さまで注入できる装置を提供し、患者の安全性を高め、患者が自分で不安を感じることなく使用することを可能にすることである。さらに、注入装置は、簡単で、低価格で製造できる必要がある。

この目的を達成するために、本発明は、特定の軸方向に沿って延びるチューブを備えた、医療用小型注入装置を提供する。チューブ内には薬物を収容するための少なくとも１つのリザーバが配置され、リザーバは少なくとも１本の針に接続されている。注入装置は、上記針が上記軸方向に沿ってチューブ内で移動可能であることと、注入装置が針とリザーバとの間に置かれたポンプをさらに備えることと、ポンプが、上記軸方向に沿ってチューブ内の針の移動に応答して作動するスイッチによって制御されることとを特徴とする。

ポンプが電池から電力を供給される場合、スイッチは電気スイッチであってもよい。本発明の原理は、スイッチが作動してポンプを稼動させ、針がチューブから十分に突き出た（したがって、装置のチューブ本体が真皮に押し付けられる間に、真皮を十分深く貫通した）ときのみ、薬物を自動的に注入し始めることを保証することであることが理解される。

本発明の装置は、手動注入装置であるが、ピストンを有していない。これによって、チューブ内の針の移動を調節して、皮下または筋肉内の適切な深さに注入することができる。

本発明によれば、針は、最初、軸方向に沿って前方に移動し、注入装置を操作することによってチューブに加わる圧力の作用によりチューブから外に移動し、次に軸方向に沿って後方に移動し、解放されたチューブに加わる圧力の作用によりチューブ内に引き込まれる。有利な一実施形態では、注入装置は針の移動を阻止する手段を含む。この手段は、上述のように、注入装置がチューブ内でそれぞれ前方および後方に２つの連続した移動を行った後に、針の移動を阻止するように働き、それによって、最初の注入後に装置を使用できないようにする。具体的には、阻止手段は、Ｌ字形の２つの枝部の交差部の周りに回動するように取り付けられたＬ字形のレバーを備える。

したがって、このような阻止手段を用いると、装置を使用して針により注入を行うことができ、針は、その後、チューブ内で移動を阻止された状態を保持し、この結果、本発明の装置を使用する際の安全性の強化に貢献することが理解される。

本発明の装置の特定の一実施形態では、ポンプと針は、チューブ内でリザーバに対して移動する支持体に取り付けることができる。リザーバとポンプとの間の流路を確立するために、リザーバを突き刺す１つ以上の衝撃コーンを支持体に設けてもよい。したがって、リザーバをポンプおよび針と一体に組み合わせることにより、チューブに対して取り外し可能な一種のカートリッジを形成できる。カートリッジを円形の扇形形状に配置することによって、単一チューブ内に複数のカートリッジを設けることができる。

実際には、内部にポンプおよび針と共にリザーバが配置されたチューブは、そのチューブ自体が外側チューブ内に挿入され、これら２本のチューブは、２本のチューブの一方のチューブの他方に対する軸方向の移動に応答して、針が内側チューブ内で移動するように一方のチューブを他方のチューブ内に組み込んでいる。両方のチューブは、一端に、本発明の装置が静止状態にあるときには、相互に軸方向に間隔を空けている径方向カラーをそれぞれ備える。装置が作動するのを防ぐ（すなわち、２本のチューブ間の相対的な動きを防ぎ、したがって、針が内側のチューブ内で動くのを防ぐ）ために、引き離し可能なリング形状のスペーサを、２つのカラーの間に配置することができる。

本発明の装置では、各針は、軸方向の孔を有するのではなく、横方向の孔のみを有するように設計することができる。横方向の孔は、螺旋または円形に配置され、針の周辺を通過しているので、針は、実際に内側のチューブから外に移動する前に、詰まることなく、殺菌フェルトを貫通することができる。

本発明の注入装置の特定の一実施形態を、以下に詳細に説明し、図面で示す。説明は、単に例示目的で提示するものであって、本発明を限定するものではない。

本発明の装置の高度な概略図である。 注入を実行する前の、本発明の第１の実施形態における装置を軸方向断面図で示している。 図２の注入装置の動作を示すフローチャートである。 注入を実行中の図２の装置を示している図である。 本発明の第２の実施形態の装置を示している軸方向の断面図である。 図５に示される本発明の装置を示した半径方向断面の平面図である。 図５に示される本発明の一部の詳細図である。 図５の注入装置の動作を示したフローチャートである。 図５の自動回転駆動システムの動作を示している図である。 本発明の注入装置の針を示している図である。 本発明の阻止手段を示した軸方向断面の部分図である。

図１は、本発明の注入装置１の一実施形態を示している。装置は、軸Ａ−Ａ周りに同軸に一方が他方に挿入された２本のチューブ（この場合２本の円筒形チューブ２および３）を備える。図１の下部に示された両方のチューブの端部では、これら２本のチューブは、軸Ａ−Ａ周りのそれぞれのカラー５および７によって取り囲まれ、外側チューブ３（シースチューブ）のカラー７は、内側チューブ２（図１では見えない）のカラー５に対して軸方向に位置がずれている。

図１で明らかなように、外側チューブ３の先端部は、カラー５および７と同直径のディスク６によって閉じられている。このディスクは、装置を操作する際スラストゾーンとして役立つ。さらに、外側チューブ３は、注入装置１に収容された薬物の量を見るための窓２５を備える。

図１は、患者の皮膚に接触させている状態における装置１を示している。したがって、カラー５は患者の皮膚に接触している。２つのカラーは、安全リング４の形状のスペーサによって相互に間隔を空けて保たれており、チューブ３がチューブ２に対して移動するのを防止し、実際には、チューブ３がチューブ２のカラー５によって形成される接触面の方向に押されるのを防止する。リング４は引き離されるように設計されてもよく、あるいは、リング４に破壊可能ゾーンを設けることにより、例えば片手を用いた簡単な引っ張り操作によって、リング４を装置１から取り外しできるようにしてもよい。

明らかに、チューブ２および３は、本発明の範囲を逸脱することなく、円形以外の断面を有してもよい。

図２は、注入装置１を軸Ａ−Ａを含む平面について、より詳細に断面で示している。装置１は、単回投与注入装置として使用される第１の実施形態を構成している。図２では、図１と同様に、装置１は注入に用いられる前の状態で示されている。

第１のチューブ２には、カラー５の上方の外側底部に、外周溝１０が設けられている。この外周溝１０には、第２のチューブ３の内側底部から半径方向に内側に突き出る環状突出部１１が受け入れられる。溝１０は軸Ａ−Ａに沿って一定の距離で延びているため、環状突出部１１は上記一定の距離にわたり溝１０内を摺動することができる。この一定の距離は、軸Ａ−Ａに沿ったチューブ２に対するチューブ３の平行移動距離に相当する。

外側チューブ３はディスク６によって先端を閉じられているため、外側チューブ３は内側のチューブ２と協働して、薬物のリザーバ１２と、少なくとも１本の針１４が配置された支持部２３内に取り付けられたポンプ１３とを収容する空洞を形成する。リザーバ１２および支持部２３は、外側ジャケット２６によって空洞内で共に保持される。外側ジャケット２６は、リザーバ１２および支持部２３を無菌状態に保つシースを形成する。外側ジャケット２６は、ジャケット２６の上端部分で開いており、これによりリザーバ１２の一部がジャケット２６から外に突き出し、またジャケット２６の下端部分でも開いており、これにより針１４が同様にジャケット２６から外に突き出るようになっている。ジャケット２６には、その壁部の外側に、内側チューブ２の先端に配置された阻止手段２８と協働するためのカラー２７が設けられている。阻止手段２８の機能は、ジャケット２６とリザーバ１２と支持部２３と針１４とを備えたアセンブリの移動を阻止することであり、図１１を参照して詳細に説明する。

図１１は阻止手段２８を詳細に示している。阻止手段２８は、支持部２９とＬ字形レバー３０とを備える。支持部２９は、垂直方向に延び、チューブ２の先端に固定されている。支持部２９にはまた、その周りにレバー３０が回転する軸ピンが設けられている。具体的には、レバー３０は、長手軸Ａ−Ａと垂直であり、Ｌ字形を構成する枝部の交差部を通る軸周りに回動する。図２および図１１では、阻止手段は、阻止する前の状態、すなわち、Ｌ字形の垂直枝部が水平枝部よりも上方に位置する状態で示されている。図２および図１１では、Ｌ字形の水平枝部は、ジャケット２６のカラー２７よりも下方に位置し、水平枝部およびカラー２７は、軸Ａ−Ａに沿ってジャケット２６を移動することにより、接触して、レバー３０を回転運動させるように構成されている。

リザーバ１２は、ガラスまたは剛性プラスチック材料で形成されてもよい。図２の例では、リザーバ１２は略円筒形状であって、ポンプを含む支持部２３からある距離を置いて、チューブ２内に同軸に置かれている。スペーサとして作用する弾性要素１５が、リザーバ１２と、リザーバ１２内に設けられた相補カプセル１７の方向を指す衝撃コーン１６を支持する支持部２３との間に配置されている。衝撃コーン１６およびカプセル１７は、協働して一緒に移動することにより、リザーバ１２とポンプ１３との間に通路を形成するように設計されている。

図２では、ポンプ１３に接続され、チューブ２の開放端の方向に、すなわち、カラー５によって囲まれた端部の方向に、軸方向を指すように支持部２３上に設けられた複数の針１４を見ることができる。カラー５はまた、チューブ２の内側に向かって半径方向に延び、これにより、支持部２３とカラー５によって形成される肩部との間に置かれたバネ１８が支持部２３のカラーの方向への軸方向移動に対抗し、その結果、針４をチューブ２の内部に保持する。

カラー５は、実際には、針と軸方向に整列した開口１９を有するディスクであってもよい。これらの開口は、ディスクに付着したカプセル２０によって閉じられてもよく、カプセルは保護膜として作用する。保護膜２０の機能は、空洞の内側を無菌状態に保つことであり、具体的には、針１４を無菌状態に保つことである。保護膜２０はディスク５の表面全体を覆っているため、患者の皮膚と接触しているディスクの表面全体も同様に、装置が使用されていない間も、このように無菌状態に保たれる。有利には、保護膜２０と安全リング４とは一体に固定され、これにより、これらの２つのいずれかを注入装置１から取り外すことによって他方も取り外すことができる。

ディスク５と保護膜２０との間には、開口１９を覆うようにフェルト層（図示せず）を配置することができる。フェルト層もまた、保護膜が取り除かれた後に空洞の内部を無菌状態に保つのに役立つ。フェルト層は、以下に詳細に説明するように、針１４が軸方向に移動すると、針１４によって孔を開けられる。

本発明の１つの特徴によれば、支持部２３には、特定の距離を軸方向に移動する針１４、したがって外側チューブ３に応答してポンプ１３を起動するように働くスイッチ２１が設けられている。より具体的には、当接体２２がディスク５の内側に置かれ、支持部２３が当接体に近づくと、当接体がスイッチ２１の状態を変化させ、それによってポンプ１３を作動させる。この目的のために、外側ジャケット２６は、例えば対応する開口を有することによって、スイッチ２１と当接体２２との間の接触を可能にするように構成されている。

この例では、ポンプは、スイッチ２１によって電池２４（例えば、バイオ電池）によって電力を供給される電気モータを有し、電池２４はまた、可能な限り、支持部２３（円筒形の支持部であってもよい）に収容される。

あるいは、ポンプはガスカートリッジ（電池の代わり）によって供給されるガス流によって駆動されてもよく、この場合、スイッチ２１は、機械エネルギーをポンプ１３に供給するためにガスカートリッジに孔を開ける一種のプランジャーによって構成される。

注入装置１の寸法は、注入される薬物に応じて、直径が２センチメートル（ｃｍ）から５ｃｍの範囲にあり、高さが２ｃｍから５ｃｍの範囲にある。ポンプの寸法は、注入される薬物に応じて、幅と長さが２ｃｍから５ｃｍの範囲にあり、高さが０．５ｃｍから２ｃｍの範囲にある。

図４は、装置１が薬物を注入するために作動している間の装置１の状態を示している。この状態では、安全リング４および保護膜が取り除かれている。ジャケット２６が当接体２２と接触していることが見られる。衝撃コーン１６がリザーバ１２内に入る。バネ１８が、チューブ３が押し下げられた結果として、したがってディスク６がリザーバ１２の上面に押し付けられた結果として、圧縮される。フェルト層に孔を開けた後、針が開口１９を通過する。スイッチ２１の状態が変化したため、ポンプ１３が作動して、リザーバから薬物を吸い出し、それを針１４に供給する。

図４の状態においては、レバー３０が９０°回転している。Ｌ字形の水平枝部が垂直枝部よりも上に位置している。ジャケット２６のカラー２７もＬ字形の水平枝部より下に位置している。

図３は、装置１を操作し、作動する際の一連のステップを説明したフローチャートである。

ステップ３１では、ユーザは、保護膜２０を取り除くために、注入装置１を保持する。

ステップ３２では、ユーザは、注入が実行される位置において第１のチューブ２のカラー５を患者の真皮に接触させるように、注入装置１を置く。有利には、カラー５は、真皮を適切に平らに保つように作用する。

ステップ３３では、ユーザは、第２のチューブ３と第１のチューブ２とを間隔を空くように維持していた安全リング４を取り除く。あるいは、保護膜２０と安全リングとが相互に固定されている場合は、ステップ３１において膜２０と一緒にリングが除去される。

ステップ３４では、ユーザは、第２のチューブ３のスラストディスク６に小さい圧力を加え、したがって、軸方向の平行移動運動がリザーバ１２に伝わる。リザーバ１２が外側ジャケット２６内で移動しても、ジャケットは依然としてリザーバ１２と支持部２３との間の空間を無菌状態に保つ。

ステップ３５では、衝撃コーン１６がカプセル１７に接触してカプセル１７に孔を開け、リザーバ１２に収容された薬物がポンプ１３に送られるように漏れのない通路を形成する。衝撃コーン１６は、好ましくは、コーン１６とカプセル１７との間の接続部を封止するガスケットによって囲まれている。ポンプ１３は作動していないため、薬物はポンプに封鎖された状態に維持される。

ステップ３６では、第１のチューブ２の方向にユーザによって第２のチューブ３のスラストディスク６に加えられた圧力が、剛性のリザーバ１２を介して支持部２３に伝達され、この支持部２３は当接体２２の方向に軸方向に移動する。バネ１８が圧縮し始め、針１４が開口１９から外に移動を開始し、それによってフェルト層に孔を開け、患者の真皮に貫入する。

有利には、本発明の注入装置１は、針１４が所定の深さまで真皮、または筋肉内注射を実行する場合は筋組織に貫入するように設計されている。針１４の注入深さは、医療処置に適合するようにされ、例えば、外周溝１０の軸方向の長さによって決定される。このような構成を用いると、リザーバ１２に収容された薬物と注入深さを所望の医療処置に適合させることができる。

例えば、皮下注射を実行する場合、針１４は、０．２ミリメートル（ｍｍ）から０．８ｍｍの距離で真皮に貫入する。筋肉注射を実行する場合、針１４は２ｍｍから３ｍｍの距離で貫入する。

ステップ３６の間、ジャケット２６のカラー２７は阻止手段２８のレバー３０に接触するようになる。レバー３０はカラー２７からの推力を受けて回転し、その結果、カラー２７はレバー３０の下を通る。

ステップ３７では、支持部２３の移動によって、当接体２２とスイッチ２１とが接触する。スイッチ２１の状態が変化し、それによって、ポンプ１３を作動させる作用が生じる。このようにして、ポンプ作用が開始され、針１４が医療処置のために決定される深さまで真皮または筋肉に貫入する。図４に示されるように、第２のチューブ３のカラー７がカラー５に当接すると、例えば、接触が生じるようにすることができる、ことは理解される。

ステップ３８では、ポンプを起動することによって薬物が患者の体内に注入される。注入に必要な時間は、針１４の数および注入される薬物量に応じて変化する。有利には、注入時間は、電池２４の持続時間によって決定される。

ステップ３９では、注入時間が経過すると、ユーザはチューブ３に加わる圧力を開放し、それによって、バネ１８を弛緩させ、針１４をチューブ２内に引き込むことができる。ジャケット２６のカラー２７はレバー３０を押し付け、これにより、図１１に示される状態に向かってレバー３０を回す。カラー２７はレバー３０の上方を通過し、レバーは、その重みのために、図１１に示される状態に戻らず、Ｌ字形の水平枝部は、垂直枝部がチューブ２の内側壁部を押し付けた状態で垂直枝部よりも上に位置するまで、反対方向に回動する。その結果、カラーがレバー３０を押し付けることによって、リザーバ１２の、支持部２３の、したがって針の軸方向の変位が阻止され、これにより回転運動が阻止される。ステップ３９の最後には、針１４が、阻止手段２８によってチューブ２内に移動阻止された状態で保持されていることが理解される。したがって、注入装置１は、使用後も完全に安全な状態で取り扱うことができる。

このように、本発明の注入装置は、不安を感じることなく完全に安全に注入を実行するために、簡単で費用がかからない手段を構成している。さらに、注入装置は、種々の治療処置に簡単に適合させることができる。具体的には、薬物と注入の深さは、上述のように、適合させることができる。

有利には、外側ジャケット２６内に置かれたポンプ（支持部２３）および針ならびにリザーバは、チューブ２内に取り外し可能に取り付けられる一種のカートリッジを構成する。例として、カートリッジは、チューブ３の上端をねじって外すことによって、チューブ２内に挿入できる。カートリッジは使い捨てであると考えされるが、チューブ３はリサイクルされるように設計できる。

本発明のこの実施形態では、ポンプは、ＭＥＭＳまたはＭＯＥＭＳとして知られるマイクロ流体微小電気機械または機械システムを用いて製造することができる。ＭＥＭＳまたはＭＯＥＭＳは、例えば、１次電池、バイオ電池、内部燃料または不活性ガスによって構成される電池手段によって電力を供給される。電力を供給できる期間によって注入時間が決まる。有利には、電力供給が、薬物を注入するのに必要な時間ほど長くない時間で終わることを保証することがなされる。ＭＥＭＳまたはＭＯＥＭＳは、シリコン、ガラスまたは射出プラスチックまたは複合材料などの材料でできている。注入装置のポンプは、例えば、蠕動ポンプ、ダイアフラムポンプ、遠心ポンプ、回転ポンプ、フラップ弁ポンプ、またはより一般的には、ポンプ作用および注入を可能にする任意の適切な技術であってもよい。

図５は、軸Ｂ−Ｂを含む軸方向の断面であって、本発明の第２の実施形態を構成する注入装置５１を示しており、装置５１は、複数回繰り返し注入を実行するように構成されている。装置５１はまた多数回投与注入装置とも称される。図５では、図１と同様に、装置５１は注入を実行するのに用いられる前の状態で示されている。

明瞭性の理由から、図１に示される種類の阻止手段は、この第２の実施形態に関しては説明しない。しかし、当然ながら、第２の実施形態にはこのような阻止手段を設けることができる。当業者は、図１に示される阻止手段を第２の実施形態に容易に適合することができる。

注入装置５１の外観は、図１に示される装置の外観と似ている。一般に、多数回投与注入装置５１は第２のチューブ５３に挿入された第１のチューブ５２を備えており、安全リング５４が第１のチューブ５２と第２のチューブ５３との間に配置されている。図５の実施形態では、チューブ５２および５３は円筒形である。

これら２本のチューブは、図５における両チューブの下端部において、２つのカラー５５および５７によって軸Ａ−Ａ周りに囲まれている。外側チューブ５３（シースチューブ）のカラー５７は、内側チューブ５２のカラー５５に対して軸方向に位置がずれている。

図５で明らかなように、外側チューブ５３の先端は、カラー５５および５７の直径と同様の直径のディスク５６によって閉じられている。ディスクは、装置を操作するためのスラストゾーンとして役立つ。

カラー５５は、患者の皮膚に接触するように設計されている。２つのカラーは、チューブ５３がチューブ５２に対して移動するのを防止し、使用中は、チューブ５３がチューブ５２のカラー５５によって形成された接触面の方向に押されるのを防ぐ安全リング５４の形状のスペーサによって相互にある間隔を空けて保持されている。リング５４は引き離されるように設計されてもよく、あるいは、例えば、単に片手で引っ張ることによって装置５１から取り外すことができる、破壊可能なゾーンを備えてもよい。

以下に詳細に説明するように、安全リング５４が取り外されると、第２のチューブ５３および第１のチューブ５２は、第１のチューブ５２の円筒形状の上端部と、第２のチューブ５３の円筒形状の内側に形成された肩部５２４との間に置かれた復帰バネ５２３によって、間隔を空けて保持される。

チューブ５２および５３は、本発明の範囲を逸脱することなく、円形以外の断面であってもよいことは明確である。

第１のチューブ５２には、カラー５５の上方のその外側底部において、第２のチューブ５３の内側底部から半径方向に突出する環状突出部５１１を受け入れることができる外周溝５１０が設けられている。溝５１０は、軸Ｂ−Ｂに沿って一定の距離で延びているので、環状突出部５１１は、チューブ５３が軸Ｂ−Ｂに沿ってチューブ５２に対して平行移動できる距離に対応する特定の距離にわたり溝５１０内を摺動することができる。

外側チューブ５３の上端部分がディスク５６によって閉じられているため、外側チューブ５３は内側チューブ５２と協働して、薬物リザーバ５１２と、少なくとも１本の針５１４がその上に配置された支持部５３６に取り付けられたポンプ５１３とを収容する空洞を形成する。

したがって、１つ以上の対応する針５１４と対応するポンプ５１３とに関連するリザーバ５１２はそれぞれ、内蔵型の独立したカートリッジ５２６を形成する。注入装置５１は、複数のカートリッジ５２６を有し、各カートリッジは、円形の扇形形状の断面を有し、図６で示されるように、注入装置５１の長手軸Ｂ−Ｂ周りにカートリッジが配分されている。カートリッジ５２６は、長手軸Ｂ−Ｂ周りに回転可能な支持システム５２５内に置かれている。さらに、支持システム５２５は、チューブ５２および５３から取り外し可能にして、交換可能な消耗品を構成してもよい。

図５では、リザーバ５１２の単一部分のみを押し付けるように配置された肩部５２７を内側部分に設けられたスラストディスク５６を見ることができる。

リザーバ５１２は、ガラスまたは剛性プラスチック材料で形成されてもよい。図５の例では、リザーバ５１２は、ポンプを含む支持部５３６からある距離を離して配置された円形の扇形形状であって、スペーサとして作用する弾性要素５１５が、リザーバ５１２と、リザーバ５１２内に置かれた補助カプセル５１７の方向を指す衝撃コーン５１６を備えた支持部５３６との間に配置されている。衝撃コーン５１６とカプセル５１７は、それらが一緒に移動するときに相互に協働することにより、リザーバ５１２とポンプ５１３との間に通路を形成するように設計されている。

図５は、チューブ５２の開放端の方向に、すなわち、カラー５５によって囲まれた端部の方向に、軸方向を指すように、ポンプ５１３に接続され、支持部５３６に取り付けられた針５１４を示している。カラー５５はまた、チューブ５２の内側に向かって半径方向に延びており、これにより支持部５３６とカラー５５によって形成される肩部との間に置かれたバネ５１８が、カラーの方向への支持部５３６の軸方向の移動に対抗し、したがって、針５１４をチューブ５２の内部に保持する。

カラー５５は、実際には、針と軸方向に整列した開口５１９を有するディスクによって構成されてもよい。これらの開口は、ディスクに付着したカプセル５２０によって閉じることができ、カプセルは保護膜として作用する。保護膜５２０の機能は、空洞の内部、具体的には針５１４を無菌状態に保つことである。保護膜５２０はディスク５５の表面全体を覆っているため、患者の皮膚と接触しているディスクの表面全体も同様に、装置が使用されていない間、このようにして無菌状態に維持される。

本発明の１つの特徴によれば、支持部５３６はスイッチ５２１を備え、このスイッチは針５１４、したがって外側チューブ５３の特定量の軸方向の移動に応答してポンプ５１３を作動させる役割を果たす。より具体的には、当接体５２２がディスク５５の内側に置かれ、支持部５３６が上記当接体に近づくと、当接体によってスイッチ５２１が状態を変化させ、それによってポンプ５１３を作動させる。

図７は、ポンプ５１３および針５１４に関連するリザーバ５１２を備えるカートリッジ５２６を詳細に示している。

リザーバ５１２の上面が第２のチューブ５３の肩部５２７に押し付けられている。図７で示されるように、肩部５２７はリザーバ５１２の上面の形状と一致しているので、第２のチューブ５３の移動は１つのカートリッジ５２６のみに作用する。

図５および図７に示された状態においては、注入装置５１が使用される前には、コーン５１６は弾性要素５１５によってカプセル５１７からある距離を空けた位置に保たれている。

ポンプ５１３が電気ポンプである場合、支持部５３６には電池５３７も設けられている。電池５３７はポンプ５１３とスイッチ５２１とに接続されているため、スイッチを作動させることにより、ポンプに電気を供給する作用が生じる。一例として、電池５３７はバイオ電池である。

あるいは、ポンプはガスカートリッジ（電池の代わりに）によって供給されるガス流によって駆動されてもよく、次にスイッチ５２１は、作動するとガスカートリッジに孔を開け、それによって機械エネルギーをポンプ５１３に供給する一種のプランジャーである。

反復注入装置５１はまた、軸周りにカートリッジ５２６を回転させるための自動回転駆動システム５２８を含み、これにより、１つの特定のカートリッジから薬物を注入するたびに、支持部５２５が回転されることにより、新しいカートリッジ５２６、したがって薬物で満たされた新しいリザーバが、肩部５２７と対向する位置に移動する。

回転駆動システム５２８は、第２のチューブ５３に固定され、中心シャフト５２９と、２つの半径方向パドル５３０と、ロッド５３１とを備える。中心シャフト５２９は、スラストディスク５６の中心で、且つ第２のチューブ５３の内側に配置されている。この中心シャフト５２９により、パドル５３０が半径方向に突き出る。ロッド５３１は回転してパドル５３のうちの一方に固定され、水平方向に対して傾斜するように他方のパドル上に支持される。

さらに、支持部５２５は、中心シャフト５２９を取り囲む中心コア５３２を有する。中心コア５３２は、図９を参照して詳細に示されるように、回転駆動システム５２８と協働する目的で、中心コア５３２の上端部分に、２つの放射状フィン５３３のみを有する。

支持部５２５の回転は、第１のチューブ５２の円筒形の内側壁部に置かれた当接体５３５に押し付けられる、支持部５２３の円筒形の外側壁部に配置されたラグ５３４によって停止する。

図８は、連続注入装置５１の作動を説明するフローチャートである。

ステップ８１では、ユーザは注入装置５１を保持して、保護膜５２０を取り除き、これにより針５１４を露出させる。

ステップ８２では、ユーザは、第１のチューブ５２のカラー５５が患者の真皮に接触するようにして、注入が実行される位置に注入装置５１を置く。有利には、カラー５５の機能は、針５１４から適切な距離にある真皮を平らに維持することである。その結果、薬物は常に治療に適する深さまで注入される。

ステップ８３では、ユーザは、第２のチューブ５３を第１のチューブ５２から間隔を空けた位置に保つ安全リング５４を取り除く。

ステップ８３は、図９に示される自動回転駆動システム５２８の状態９１に相当する。この状態９１においては、ロッド５３１は回転してパドル５３０のうちの一方に固定され、水平方向に対して傾斜するように他方のパドル上に支持される。さらに、ロッド５３１とパドル５３０とはフィン５３３の上方に位置している。

ステップ８４では、ユーザがスラストディスク５６に小さい圧力を加え、それによって第２のチューブ５３を第１のチューブ５２の方向に移動させる。このようにして、Ｂ−Ｂに沿った軸方向の平行移動が、肩部５２７と接する特定のリザーバ５１２に伝わる。復帰バネ５２３は圧力が加えられると縮む。

ステップ８４は図９に示される自動回転駆動システム５２８の状態９２に相当する。状態９２では、パドル５３０はフィン５３３より下に位置している。しかし、ロッド５３１の一部はフィン５３３より上に位置しているが、他の部分はフィン５３３より下に位置している。ステップ８４における第２のチューブ５３の移動によって、矢印９５の方向に、セグメントのフィン５３３の間でパドル５３０とロッド５３１が移動することが理解される。矢印９５の方向は、第２のチューブ５３が第１のチューブ５２の方向に移動していることを表している。さらに、状態９１と状態９２との間では、ロッド５３１がパドル５３０の周りに回転しており、もはや他方のパドル５３０上に支持されておらず、フィン５３３のうちの１つの上に支持されている。

ステップ８５では、衝撃コーン５１６がカプセル５１７に接触することにより、カプセル５１７に孔を開け、リザーバ５１２に収容された薬物をポンプ５１３に送るための、漏れのない通路を形成する。好ましくは、衝撃コーン５１６は、コーン５１６とカプセル５１７との間の接続部を封止するためのガスケットによって囲まれている。ポンプ５１３が作動していないため、薬物はポンプに封鎖された状態に維持される。

ステップ８６では、ユーザが第１のチューブ５２の方向に第２のチューブ５３のスラストディスク５６に加える圧力は、肩部５２７と剛性のリザーバ５１２とを介して支持部５３６に伝達され、次に支持部５３６は、第１のチューブ５２のカラー５５の方向に移動する。バネ５１８が縮み始める。針５１４が開口５１９から外に移動を開始し、患者の真皮に貫入する。

有利には、本発明の注入装置５１は、針５１４が所定の深さまで真皮に、または筋肉内注入を実行するときは筋組織に貫入するように設計されている。針５１４の注入深さは、医療処置に適合するようにされ、例えば、外周溝５１０の軸方向の長さによって決定される。このような構成を用いると、所望の医療処置に応じて、リザーバ５１２に収容された薬物と注入深さを適合させることができる。

ステップ８６は、図９に示される自動回転駆動システム５２８の状態９３に相当する。ステップ９３では、パドル５３０は依然としてフィン５３３より下に位置している。しかし、ロッド５３１全体は、完全にフィン５３３より下に位置している。

ステップ８４と同様に、ステップ８６における第２のチューブ５３の移動によって、セグメントのフィン５３３の間のパドル５３０とロッド５３１が矢印９５の方向に移動する。その結果、状態９２と状態９３との間では、ロッド５３１はパドル５３０の周りに回転し、次に、他方のパドル５３０の上に傾斜して支持される。さらに、ロッド５３１は２つのフィン５３３の間に形成される空間から外に横方向に突き出ている。

ステップ８７では、支持部５３６の移動によって、スイッチ５２１が当接体５２２と接触する。スイッチ５２１が作動し、それによってポンプ５１３を作動させる。したがって、針５１４が医療処置のために決定された深さまで真皮または筋肉に貫入されたときのみ、ポンプ作用が引き起こされる。第２のチューブ５３のカラー５７がカラー５５に当接するときに接触が生じるようにしてもよいことが理解できる。

その結果、ステップ８７では、衝撃コーン５１６がカプセル５１７を貫通し、弾性部材５１５および復帰バネ５１８および５２３が圧縮され、針５１４が開口５１９を通過し、当接体５２２がスイッチ５２１と接触する。注入装置５１のこの状態において、注入を開始できる。

ステップ８８では、ポンプ作用の起動により、薬物がリザーバ５１２から針５１４の方へ、および針５１４から患者の体内に注入されるようになる。注入の持続時間は、針５１４の数および注入される薬物量に応じて変化する。有利には、注入の持続時間は、電池５３７の寿命によって決定される。

ステップ８９では、注入時間が経過すると、ユーザは第２のチューブ５３に加えられた圧力を開放し、針５１４は復帰バネ５１８の作用で第１のチューブ５２内に引っ込み、第２のチューブ５３は復帰バネ５２３の駆動力で、第１のチューブ５２から離れる方向に移動する。したがって、注入装置５１は、最初の注入後も完全に安全に取り扱うことができる。

ステップ８９は、図９に示される自動回転駆動システム５２８の状態９４に相当する。状態９４では、パドル５３０は依然としてフィン５３３より下に位置している。しかし、傾斜したロッド５３１が矢印９６の方向にフィン５３３を押す。矢印９６の方向は、第２のチューブ５３が第１のチューブ５２から離れる方向の移動を表している。

有利には、矢印９６の方向の推力とロッド５３１の傾斜との組み合わせによって、ステップ９０では、カートリッジ５２６が支持部５２５の長手軸Ｂ−Ｂ周りに回転する。図９は、矢印９７の方向のカートリッジの移動を示している。

パドル５３０およびロッド５３１は、次の２つのフィン５３３、すなわち、次に続くカートリッジの２つのフィンの間に形成される空間に入るまで、矢印９６の方向に垂直方向に持ち上がる。

ステップ９０の終わりには、自動回転駆動システム５２８が状態９１に戻り、新しいカートリッジの新しいリザーバ５１２が肩部５２７と対向する。多数回投与注入装置５１は、ステップ８４では、新しい注入の準備ができている。したがって、このような装置を用いると、１回以上の注入を連続して適切な深さまで実行できることが理解できる。

ラグ５３４および当接体５３５は、薬物が最後のリザーバから注入されるとカートリッジの回転が止まり、それによって注入装置がさらに使用されるのを防止するように置かれている。

リザーバ５１２は、所望の治療処置に応じて、異なるかまたは同一の薬物を収容してもよい。

多数回投与注入装置５１の寸法は、注入される薬物に応じて、幅と長さが３ｃｍから７ｃｍの範囲にあり、高さが２ｃｍから５ｃｍの範囲にある。ポンプの寸法は、注入される薬物に応じて、幅と長さが０．２ｃｍから１ｃｍの範囲にあり、高さが１ｃｍから５ｃｍの範囲にある。

図１０は、本発明の注入装置の針１４または５１４を示している。

知られているように、針は、一般に、最初に真皮に貫入するために、針の先端に円錐形状１０１の円筒形の中空シャンク１００を備える。

具体的には、本発明の注入装置の針は、針５１４の壁部を正確に貫通し、針の側面に、すなわち、中空のシャンク部１００に沿って、または円錐形状１０１の端部、但し、先端以外に配置された孔１０２を有する。これらの孔１０２は、針の内側から外側の方向に、具体的にはヒトの体内に薬物を通過させるためのものである。

このように端部開口のない、すなわち円錐形の先端１０１を備えた、針によって、針は、開口を詰まらせることなく真皮内に貫入することができる。これによって注入速度が改善される。

治療用途に応じて、孔の数はより多くても少なくてもよく、孔は、例えば、円形または螺旋を形成するように針全体に分散されてもよい。

有利には、本発明は、例えば、消毒剤および／または麻酔薬および／または治癒薬剤を保持する目的で、細孔表面を有する針を提供する。あるいは、細孔溝が針の外側表面に形成されてもよい。

針５１４は、好ましくは、用途に応じて、長さが０．５ｍｍから３ｍｍの範囲にあり、直径が０．２ｍｍから０．８ｍｍの範囲にある。針は、様々な材料、例えば、ステンレス鋼、鋼合金、射出プラスチック材料、複合材料またはセラミックで形成されてもよい。

Claims (13)

1. 薬物を収容するための少なくとも１つのリザーバ（１２、５１２）がチューブ内に配置され、リザーバが少なくとも１本の針（１４、５１４）と接続される、特定の軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿って延びるチューブ（２、５２）を備えた医療用小型注入装置（１、５１）であって、装置が、前記針が前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿ってチューブ（２、５２）内で移動可能であることと、装置が、針（１４、５１４）とリザーバ（１２、５１２）との間に置かれたポンプ（１３、５１３）であって、チューブ（２、５２）内で軸方向に移動可能な支持部（２３、５３６）に取り付けられたポンプ（１３、５１３）をさらに備えることであって、ポンプ（１３、５１３）が、前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿ったチューブ（２、５２）内の針（１４、５１４）の移動であって、前記支持部（２３、５３６）に設けられたスイッチ（２１、５２１）および前記チューブ（２、５２）に設けられた当接体（２２、５２２）の間の接触をもたらす移動に応答して作動する前記スイッチ（２１、５２１）によって制御され、前記スイッチ（２１、５２１）は、状態を変化させることによって、前記ポンプ（１３、５１３）を作動させ、前記薬物を前記リザーバ（１２、５１２）から吸い出し前記針（１４、５１２）に供給する結果をもたらすことが可能である、備えることと、
   針（１４、５１４）が、最初、前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿って前方に移動してチューブ（２、５２）から出て、次に前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿って後ろに戻ってチューブ（２、５２）内に引っ込み、注入装置が、針（１４、５１４）の移動を阻止するための阻止手段（２８）を含み、阻止手段（２８）は、チューブ（２、５２）内で、針（１４、５１４）が最初に前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿って前方に移動し、次いで前記軸方向（Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ）に沿って後ろに移動した後に、針（１４、５１４）の前後の移動をそれぞれ阻止するように作用することとを特徴とする小型注入装置（１、５１）。
2. 阻止手段が、Ｌ字形の枝部の間の交差部に回動可能に取り付けられたＬ字形レバー（３０）を備える、請求項１に記載の注入装置。
3. 前記ポンプ（１３、５１３）が、前記スイッチ（２１、５２１）を介して電池（２４、５３７）に接続された電気ポンプである、請求項１または２に記載の注入装置。
4. 少なくとも１つのバネ（１８、５１８）がチューブ（２、５２）内での支持部（２３、５３６）の軸方向の移動を妨げるようにチューブ（２、５２）内に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の注入装置。
5. 前記リザーバ（１２、５１２）が、チューブ（２、５２）内で針（１４、５１４）に対して軸方向に移動することができ、リザーバ（１２、５１２）が少なくとも１つの衝撃コーン（１６、５１６）を介してポンプ（１３、５１３）に接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の注入装置。
6. 前記チューブ（２、５２）が、針（１４、５１４）が、内側チューブ（２、５２）に対する外側チューブ（３、５３）の軸方向移動に応答して内側チューブ（２、５２）内で軸方向に移動するように、前記内側チューブ（２、５２）の周りに同軸に置かれた外側チューブ（３、５３）内に挿入された内側チューブである、請求項１から５のいずれか一項に記載の注入装置。
7. 前記内側チューブと外側チューブ（２、３、５２、５３）が、軸周りにそれぞれ第１のおよび第２のカラー（５、７、５５、５７）を備え、取り外し可能なスペーサ（４、５４）が、一方のチューブが他方のチューブに対して相対的に軸方向に移動するのを阻止するために、２つのカラー（５、７、５５、５７）の間に置かれている、請求項６に記載の注入装置。
8. ポンプ（１３）および針（１４）とを備えたリザーバ（１２）が一体に組み合わされてカートリッジを形成する、請求項の１から７のいずれか一項に記載の注入装置。
9. 複数のカートリッジ（５２６）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の注入装置。
10. 前記カートリッジ（５２６）が、円形の扇形形状のそれぞれの断面を備え、長手軸（Ｂ−Ｂ）周りに配分されている、請求項９に記載の注入装置。
11. 前記カートリッジ（５２６）が、長手軸（Ｂ−Ｂ）周りに回転可能な支持システム（５２５）内に配置されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の注入装置。
12. 各針（１４、５１４）が、針（１４、５１４）に対して横方向に配置された１つ以上の孔（１０２）を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の注入装置。
13. 前記孔（１０２）が円形または螺旋形状で配置されている、請求項１２に記載の注入装置。

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