JP6129229B2 - シリンジ - Google Patents

Description

本発明は、シリンジに関し、特に、高圧流体を噴射するために提供されるシリンジに関するものである。

コラーゲンなどのバイオロジカルドレッシング材の最も一般的な形態は、スポンジである。スポンジの軽量かつ多孔質の構造は、組織再生に適している。しかしながら、このスポンジは、スポンジの形状およびサイズが既製のものであるため、使用前に適当なサイズに裁断する必要がある。さらに、外科医は、スポンジを、欠損部位の表面に施す前に液浸させる必要があり、これにより、臨床応用には、より一層不便で、より不確実なものとなっている。

スポンジ状のドレッシングと対比されるものとして、泡状生体材料の開発が進められている。これは、高圧ガスと粘性ゲルの混合物である。上記の混合物は、容器内に高圧で格納される。この混合物が高圧から常圧へ放出されるときに、ゲルマトリクス内に気泡が取り込まれて、泡状材料を形成する。泡状材料の多孔性、軽量性、および流動性は、組織の隙間を充填するのに便利であり、適している。このため、泡状生体材料が、予め容器内に高圧で格納されて、そして、組織の表面に施される直前に、高圧から放出されることで、多孔質構造を作り出す。

泡状材料の使用においては、シェービングフォーム、整髪フォーム、またはクリーニングフォームのように、圧縮混合物が、被覆する所望の表面内へ直接、シリンジによって圧縮解放および放出される。あるいは、圧縮混合物は、仮容器内へ圧縮解放および放出され、そして泡状材料は、ツールによって、または手を突っ込むことによって、所望の位置に塗布される。
しかしながら、泡状材料が組織の表面に直接施される場合は、高圧によって組織が損傷されるおそれがある。一方、ツールまたは手を用いて材料を塗布する場合は、泡状材料が環境に曝される時間が増加する。そこで、本発明は、泡状材料を施すための新規の装置を提供する。

本発明は、高圧容器を備えたシリンジを提供するものである。容器内に封入された混合物が、シリンジ内のチェンバの中に放出されることで、泡状材料が生成される。そして、泡状材料はシリンジで押し出されて、適用部位の表面に泡状材料が塗布される。このシリンジの設計は、ユーザにとって便利であるだけではなく、医療用途において、不確実さを抑えることができるとともに、高圧によるリスクも低減できる。

上記の目的により、本発明は、第１のスリーブと、スリーブピストンと、圧力容器と、を備えるシリンジを提供する。第１のスリーブは、開口端と、開口端とは反対側の係合端と、を有する。第１のスリーブの開口端に、スリーブ開口が配置される。スリーブピストンの一端は突出部を有し、スリーブピストンの両端に貫通孔が連通している。スリーブピストンは、第１のスリーブ内に、可動に配置される。スリーブピストンの突出部を有しない他端は、第１のスリーブの開口端の方を向いており、また、スリーブピストンの突出部を有しない他端と第１のスリーブの開口端との間に、ピッチが配される。圧力容器は、容器蓋で封止された容器開口を有して、容器開口は突出部と対向し、また、圧力容器は流体をその中に格納し、その流体は、容器開口および貫通孔を通って第１のスリーブ内に流入する。

本発明のシリンジによれば、圧力容器の気密状態が破壊されると、高圧容器に格納された流体が、第１のスリーブの収容空間内に噴射されて、その後、ユーザが、第１のスリーブとスリーブピストンを相対的に移動させるように押圧することで、流体が第１のスリーブの収容空間から噴射される。

本発明のシリンジによれば、高圧容器に格納された流体が、まず最初に、シリンジの常圧条件下にあるチェンバ内に圧縮解放および放出され、そして流体は、シリンジのチェンバを通して噴射されることで、所要の部位に塗布され、これにより、高圧容器に格納された流体の使用における利便性が向上する。

本発明は、その好ましい実施形態についての以下の説明を、図面を参照して読解することで、当業者に明らかになるであろう。

本発明による第１の実施形態のシリンジの概略断面図である。 本発明による第１の実施形態における第２の実現例のシリンジの概略断面図である。 本発明による第１の実施形態における他の実現例のシリンジの概略断面図である。 本発明による第２の実施形態のシリンジの概略断面図である。 本発明による第３の実施形態における第１のスリーブの概略側面図である。 本発明による第３の実施形態における第２のスリーブの概略正面図である。 本発明による第４の実施形態におけるシリンジの概略断面図である。 本発明による第５の実施形態におけるシリンジの概略断面図である。

本発明の目的は、シリンジを提供することである。この噴射装置によって、どのような物質を噴射させるか、または噴射物質による他の影響は、本発明において重要ではない。好ましい実施形態についての以下の詳細な説明では、本発明が実施され得る具体的な実施形態を例示によって示すものとして、本明細書の一部をなす添付図面を参照する。

図１Ａを参照する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態のシリンジ１の断面図を示している。
図１Ａに示すように、第１のスリーブ１４は、開口端と、開口端とは反対側の係合端と、を有し、開口端と係合端との中間は、壁面を形成するように構成されており、また、第１のスリーブ１４の係合端は、開口した端部である。
スリーブピストン１６は、貫通孔１６３を有する。貫通孔１６３の一端は、ピストン前面開口１６２であり、他端の周りに突出部１６４が形成されている。突出部１６４の先端は、開口１６４１として形成されている。スリーブピストン１６の両端は、突出部１６４の先端の開口１６４１と貫通孔１６３によって、相互に連通しており、また、第１のスリーブ１４の内部は収容空間１４０であって、第１のスリーブ１４の開口端は、収容空間１４０をスリーブ１４の外部と連通させるためのスリーブ開口１４４を有している。スリーブ開口１４４は、さらに、その上のカバー１４６で封止されている。スリーブピストン１６が第１のスリーブ１４内に配置される際には、スリーブピストン１６のピストン前面開口１６２が、第１のスリーブ１４の係合端に向かうようにして配置され、そして収容空間１４０内に収容されて、スリーブピストン１６と第１のスリーブ１４の開口端との間にピッチが配される。
圧力容器１８の一端は、圧力容器１８の外部と連通するように容器開口１８０を有する。容器開口１８０は、容器開口１８０を封止するための容器蓋１８２を有する。圧力容器１８の開口において容器蓋１８２が気密状態にあるときには、圧力容器１８は、環境圧力よりも大きい圧力で流体を格納可能であり、例えば、圧力容器１８内の圧力は、約０．２０２６５ＭＰａ（２ａｔｍ）である。一実施形態では、流体は、高圧ガスとコロイドを混合することによる混合物であり、圧力容器１８内の混合物は、０．１０１３２５ＭＰａ〜１５．１９８７５ＭＰａ（１ａｔｍ〜１５０ａｔｍ）の圧力範囲内にある。

圧力容器１８は、容器開口１８０を収容空間１４０に向けて使用するように、第１のスリーブ１４内に配置される。スリーブピストン１６が圧力容器１８に接触する際には、貫通孔１６３と反対側で容器開口１８０に接触して、突出部１６４が容器蓋１８２に穿刺することで、貫通孔１６３を圧力容器１８の内部と連通させて、圧力容器１８の気密状態を破壊する。前述のように、流体の圧力容器１８内における格納圧力は環境圧力よりも大きい。従って、容器蓋１８２に穿刺されると、貫通孔１６３が圧力容器１８の内部と連通して、圧力容器１８内の流体は、ピストン前面開口１６２を通って第１のスリーブ１４の収容空間１４０内に流入する。このとき、第１のスリーブ１４の収容空間１４０内の圧力は、圧力容器１８内のそれよりも小さい。その後、カバー１４６が取り外されて、圧力容器１８により、スリーブピストン１６を第１のスリーブ１４の内部に向けて押圧することで、スリーブピストン１６と第１のスリーブ１４の開口端との間に配されたピッチが徐々に縮められて、第１のスリーブ１４の収容空間１４０内の流体は、スリーブピストン１６によって圧縮されることにより、スリーブ開口１４４から流出する。

図１Ｂを参照する。図１Ｂは、本発明の第１の実施形態における別の実現例のシリンジ１’を示す概略断面図である。
第１の実施形態の本実現例では、構成要素のほとんどは、図１Ａに示すようなシリンジ１のものと同じであり、その違いは、スリーブピストン１６’が、突出部１６４’の周囲に配置された２つの貫通孔１６３’を有し、突出部１６４’の先端に開口がないことである。スリーブピストン１６’の両端は、貫通孔１６３’によって、相互に連通しており、圧力容器１８の容器開口１８０が突出部１６４’に接触する際に、突出部１６４’が容器蓋１８２に穿刺することで、圧力容器１８の気密状態が破壊され、これにより、圧力容器１８内の流体は、貫通孔１６３’を通ってスリーブピストン１６’の他端に流入し得る。

次に、図２を参照する。図２は、本発明の第１の実施形態における別の実現例のシリンジ１”を示す概略断面図である。
図２に示すように、シリンジ１”と図１Ａのシリンジ１との違いは、シリンジ１”のスリーブピストン１６は、さらにピストンボルト１６６を有することである。ピストンボルト１６６の状態は、開閉を調整されるものである。ピストンボルト１６６が閉じられると、スリーブピストン１６は第１のスリーブ１４に固定され、これによって、第１のスリーブ１４内で動くスリーブピストン１６を、ピストンボルト１６６により制御できる。さらに、追加の構造により、スリーブピストン１６のピストン前面開口１６２で、ピストン前面開口から流出する流体の流れ方向を変化させることができる。例えば、ピストン前面開口１６２を、１つ以上の流れ制御ポート１６９に分割できる。
圧力容器１８内の流体が収容空間１４０に流入する際に、流体が突出部１６４を通って流出することを避けるため、流れ制御ポート１６９は突出部１６４に面していない。別の実施形態では、さらに少なくとも１つの収容空間孔１４９が、第１のスリーブ１４の壁に配置され、収容空間１４０は、収容空間孔１４９によって外部と連通している。流体が収容空間１４０に流入する際に、収容空間孔１４９によって、収容空間１４０内の圧力は平衡化される。別の実施形態では、スリーブ開口１４４は、さらに補助噴射用のパイプ１４５に接続できる。

シリンジ１”をシリンジ１と比較すると、シリンジ１”では、ユーザが第１のスリーブ１４をグリップし易くするため、さらにスリーブハンドル１４２を第１のスリーブ１４の外側に配置できる。それと同時に、グリップし易さを向上するため、さらにスリーブハンドル１４２に対応する容器シャフト１８４が、圧力容器１８に配置される。
本発明において、スリーブハンドル１４２および容器シャフト１８４の形状、数量、または配置は、限定されないということに留意すべきである。シリンジ１とは異なり、シリンジ１”では、スリーブピストン１６と圧力容器１８との接合部に、さらに係合機構が配置される。例えば、雌ネジ構造１６５が、スリーブピストン１６の突出部１６４に隣接して配置され、雄ネジ構造１８５が、圧力容器１８の容器開口１８０に配置される。この場合、雌ネジ構造１６５が雄ネジ構造１８５と螺合されることにより、スリーブピストン１６は圧力容器１８に接続されるが、ただし、本発明において、係合機構のタイプは限定されない。

図３を参照する。図３は、本発明の第２の実施形態のシリンジ１ａを示す概略断面図である。
図３に示すように、シリンジ１ａは、図１Ａに示すような、第１のスリーブ１４と、スリーブピストン１６と、圧力容器１８と、を備える。シリンジ１ａとシリンジ１との違いは、シリンジ１ａは、さらに第２のスリーブ１２を備えることである。第２のスリーブ１２は、閉端と開口端とを有する。第２のスリーブ１２は、その中にスリーブ内筒１２７を有し、スリーブ内筒１２７の一端は、第２のスリーブ１２の閉端に接続されている。スリーブ内筒１２７の直径は、第２のスリーブ１２のそれよりも小さく、スリーブ内筒１２７の長さは、第２のスリーブ１２のそれよりも小さい。スリーブ内筒１２７と第２のスリーブ１２との間の空間は、スリーブ外側タンク１２４であり、スリーブ内筒１２７の内部にあるもう１つの空間は、スリーブ内側タンク１２８であり、スリーブ内側タンク１２８内に、圧力容器１８の一端を収容できる。

圧力容器１８がスリーブ内側タンク１２８内に配置された後に、スリーブピストン１６と係合された第１のスリーブ１４の係合端が、第２のスリーブ１２の開口端に向けられ、そして第１のスリーブ１４は、第２のスリーブ１２の開口端に向けて動かされる。第１のスリーブ１４の一部分が第２のスリーブ１２内に配置されると、圧力容器１８の容器開口１８０は、スリーブピストン１６の収容空間１６０内に配置され、また、スリーブピストン１６のピストン前面開口１６２が、容器開口１８０に面して、これに係合することで、突出部１６４が容器蓋１８２に穿刺して、ピストン前面開口１６２は圧力容器１８の内部と連通し、圧力容器１８の気密状態は破壊される。前述のように、圧力容器１８内の流体の圧力は環境圧力よりも大きいので、容器蓋１８２に穿刺されることでピストン前面開口１６２が圧力容器１８の内部と連通すると、圧力容器１８内の流体は、圧力差によって、第１のスリーブ１４の収容空間１４０内に流入する。
流体が収容空間１４０内に流入する条件は、シリンジ１の場合と同様であり、従って、ここでは詳細に説明しない。また、第１のスリーブ１４は、さらに少なくとも１つのハンドルを有し、第２のスリーブ１２も、さらに第２のスリーブ１２の外側に配置されたシャフトを有する。ハンドルおよびシャフトの機能は、それぞれ、上記のスリーブハンドル１４２および容器シャフト１８４と同様である。それ以外に、収容空間孔、流れ制御ポート、チューブ、ピストンボルトを含む、シリンジ１ａの第１のスリーブ１４についての機能は、シリンジ１”の収容空間孔１４９、流れ制御ポート１６９、パイプ１４５、ピストンボルト１６６のものと同様であり、ここでは詳細に説明しない。

別の実施形態では、シリンジ１ａの各構成要素の接合位置に、係合機構を含むことができる。例えば、圧力容器１８の容器開口１８０は、図２におけるシリンジ１”の容器開口１８０とスリーブピストン１６のように、対応するネジ構造によって、スリーブピストン１６に螺合される。さらに、第１のスリーブ１４も、対応するネジ構造によって、第２のスリーブ１２に係合されることができる。また、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１のスリーブ１４の外面に１つ以上の溝１４８を含み、第２のスリーブ１２の内側に１つ以上の突起１２９を含み、溝１４８は突起１２９に対向して、突起１２９は溝１４８に収容されるようになっている。この場合、第１のスリーブ１４が第２のスリーブ１２と係合される際には、突起１２９が溝１４８に沿って動かされる。
一実施形態において、第１のスリーブ１４の外面における溝１４８の延在方向は変化するものとされる。例えば、第１のスリーブ１４の外面において溝１４８はＳ字状である。変化する延在方向に沿って突起１２９が動かされると、第１のスリーブ１４が第２のスリーブ１２に対して相対回転して、これに係合されることは明らかであり、これにより、第１のスリーブ１４は、第２のスリーブ１２に係合固定される。ただし、本発明において、第１のスリーブ１４と第２のスリーブ１２との間の係合機構は、限定されない。

図５を参照する。図５は、本発明の第４の実施形態のシリンジ１ｂの概略断面図である。
図５に示すように、シリンジ１ｂは、図１Ａに示すような、第１のスリーブ１４と、スリーブピストン１６と、圧力容器１８と、を備える。シリンジ１ｂとシリンジ１との違いは、シリンジ１ｂは、さらに第２のスリーブ１２’を備えることである。第２のスリーブ１２’は、閉端と開口端とを有し、第２のスリーブ１２’の直径は、第１のスリーブ１４の係合端のそれよりも小さく、また、第２のスリーブ１２’内に、圧力容器１８を収容できる。第２のスリーブ１２’内の圧力容器１８は、圧力容器１８の容器開口１８０が第１のスリーブ１４の係合端に向かうようにして、第１のスリーブ１４内に配置され得ることは明らかであり、これにより、第２のスリーブ１２’の一部分が第１のスリーブ１４内に配置されて、容器開口１８０は、スリーブピストン１６の突出部１６４と係合する。シリンジ１ｂの操作条件および他の構成要素は、シリンジ１と同様であり、それらについて、ここでは説明しない。
さらに、第１のスリーブ１４と第２のスリーブ１２’との接合部に、係合機構が配置される。例えば、第１のスリーブ１４の内側に雌ネジ構造１６５’を有し、第２のスリーブ１２’の外側に雄ネジ構造１２５を有する。その結果、第１のスリーブ１４は、雌ネジ構造１６５’を雄ネジ構造１２５に螺合させることにより、第２のスリーブ１２’に係合される。ただし、本発明において、係合機構のタイプは、限定されない。
別の実施形態では、シリンジ１ｂは、収容空間孔、流れ制御ポート、ピストンボルト、第１のスリーブ１４の外側のスリーブハンドルおよび第２のスリーブ１２’の外側のスリーブシャフト、を備え、上記の構成要素の配置および機能は、シリンジ１”およびシリンジ１ａのものと同様であり、ここでは説明しない。

図６を参照する。図６は、本発明の第５の実施形態のシリンジ１ｃを示す概略断面図である。
図６に示すように、シリンジ１ｃは、図１Ａに示すような、第１のスリーブ１４と、圧力容器１８と、を備える。シリンジ１ｃとシリンジ１との違いは、シリンジ１ｃのスリーブピストン１６”の一端に、ピストン前面開口１６２”と、貫通孔１６３”と、突出部１６４”と、を有することである。スリーブピストン１６”の他端は、ピストン前面開口１６２”とは反対側のピストン後面開口１６７”である。スリーブピストン１６”の両端の間には、収容空間１６０”が配置されている。
スリーブピストン１６”が第１のスリーブ１４内に配置されると、収容空間１６０”は、貫通孔１６３”を介して第１のスリーブ１４の収容空間１４０と連通する。スリーブピストン１６”の収容空間１６０”は、その中に圧力容器１８を収容可能であり、また、ピストン後面開口１６７”を封止するためのピストンカバー１６８”をさらに有する。収容空間１６０”内に配置された圧力容器１８は、容器開口１８０が、スリーブピストン１６”の突出部１６４”と係合する。シリンジ１ｃの他の構成要素および操作は、シリンジ１と同様であり、ここでは説明しない。また、ピストンカバー１６８”は、対応するネジ構造による螺合構造、対応する突起と溝などの係合機構を介して、スリーブピストン１６”と係合するが、これについて、ここでは説明しない。
他の実施形態において、収容空間孔、流れ制御ポート、ピストンボルト、パイプ、第１のスリーブ１４の外側のスリーブハンドルの、シリンジ１ｃにおける配置および機能は、シリンジ１”またはシリンジ１ａと同様であり、ここでは説明しない。

本発明のシリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、１ｃでは、圧力容器１８の容器蓋１８２が破壊されると、圧力容器１８の気密状態が破壊されて、圧力容器１８が第１のスリーブ１４の収容空間１４０と連通する。圧力容器１８が、高圧ガスとコロイドを混合することによる混合物を収容するために提供される場合、圧力容器１８内の混合物は、常圧の収容空間内に進入し、シリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、または１ｃの外には噴射されない。それと同時に、高圧ガスにより大量の気泡が発生し、これにより、混合物が泡状材料の形態にされて、その後、第１のスリーブ１４とスリーブピストン１６を動かすことによって、泡状材料は、シリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、または１ｃから、スリーブ開口１４４を通して噴射される。このように、泡状材料を噴射させるためのシリンジにおいて、利便性が向上する。

本発明は、種々の実施形態で、シリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、１ｃを提供し、上記の各種タイプのシリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、１ｃは、対応するハンドルとシャフトを有するピストル式、各部品を直接駆動するための注射式などであり、このように、本発明のシリンジ１、１’、１”、１ａ、１ｂ、１ｃは、あらゆる操作条件に適用できる。また、第１のスリーブ１４のスリーブ開口１４４に、さらにパイプ１４５または他の同様の補助部品を係合させることができる。ただし、本発明では、それに限定されない。

本発明について、その好ましい実施形態を参照して説明したが、添付の請求項により規定されるものとする本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更を実施できることは、当業者には明らかである。

Claims (6)

1. スリーブ開口を有する開口端と係合端とを有する第１のスリーブと、
   前記第１のスリーブの内部に可動に配置されて、少なくとも１つの貫通孔を介して連通する両端のうちの一端に突出部を有するとともに、当該両端のうちの当該突出部を有さない一端が前記第１のスリーブの前記スリーブ開口の側に向きつつ当該スリーブ開口から一定距離で離間しているスリーブピストンと、
   閉端と当該閉端とは反対側の開口端とを有する第２のスリーブであって、前記第２のスリーブはスリーブ内筒を有し、該スリーブ内筒は前記第２のスリーブの閉端に接続された閉端を有し、前記スリーブ内筒の周壁と前記第２のスリーブの周壁との間には隙間がある、第２のスリーブと、を備え、
   容器蓋によって封止された圧力容器が前記スリーブ内筒の内側に配置され、前記第１のスリーブが前記第２のスリーブと組み立てられて前記突出部が前記容器蓋を穿刺するとき、前記第１のスリーブの周壁が前記スリーブ内筒の周壁と前記第２のスリーブの周壁の間の隙間に挿入され、前記スリーブ内筒の閉端と前記スリーブピストンが空間を定め、そして前記圧力容器が前記スリーブ内筒内に定置され、これにより前記スリーブ内筒及び前記スリーブピストンにより定められた空間内に前記圧力容器が定置され、
   前記第１のスリーブが前記第２のスリーブと組み立てられて前記第１のスリーブの前記周壁が前記スリーブ内筒の前記周壁と前記第２のスリーブの前記周壁の間の前記隙間に挿入されたとき、前記第１のスリーブの前記周壁と前記スリーブ内筒の前記周壁と前記第２のスリーブの前記周壁が組み立てられて三層構成を形成し、
   前記突出部が前記容器蓋を穿刺すると、前記圧力容器内の流体が、前記容器開口及び前記少なくとも１つの貫通孔を通って、前記第１のスリーブ内の第１の収容空間に流入することを特徴とする、
   シリンジ。
2. 前記第２のスリーブの前記開口端に対向して配置される前記第１のスリーブの前記係合端が部分的に当該第２のスリーブの内部に収容されることにより、当該第１のスリーブの一部分が当該第２のスリーブの内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。
3. 前記第１のスリーブの前記係合端に対向して配置される前記第２のスリーブの前記開口端が部分的に当該第１のスリーブの内部に収容されることにより、当該第２のスリーブの一部分が当該第１のスリーブの内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。
4. 前記スリーブピストンは、ピストン蓋で封止されたピストン後面開口と、前記圧力容器を内部に収容する第２の収容空間とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。
5. 前記流体の圧力は、０．２０２６５ＭＰａ〜１５．１９８７５ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。
6. 前記スリーブピストンは、前記スリーブ開口に対向していない複数の流れ制御ポートに分割されているピストン開口をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。

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