JP6181170B2 - 針センサを備えた注射器 - Google Patents

Description

本発明は、針に連結可能なカートリッジのような薬剤容器を備えた形式の、患者に液体薬剤を注射する注射器に関する。

このような注射器の１つが国際公開第２００５／０７７４４１号パンフレット（特許文献１）に開示されている。この注射器には、針がカートリッジに連結されているか否かを検出する光学センサ手段が設けられている。この光学センサ手段は、発光ダイオードと、ミラーと、フォトダイオードとを有している。針がカートリッジに適正に連結されていない場合には、発光ダイオードにより放出された光線は、ミラーによりフォトダイオードに向けて反射される。針がカートリッジに適正に連結されている場合には、針を支持しかつ針が穿刺されたカートリッジの端部に嵌合された支持体が、光線がミラーに到達する前に光線を遮断するため、光線がフォトダイオードにより受けられることはない。このようなセンサは、非接触型であっても、薬剤による汚染に感応する。針から落下した薬液の滴は、実際に、発光ダイオード、ミラーおよび／またはフォトダイオードを汚染することがあり、したがって、針が全くカートリッジに連結されていなくても、フォトダイオードによる受光が妨げられてしまい、針検出の失敗を引き起こす。

従来技術の他の文書である米国特許第６，４０６，４６０号明細書（特許文献２）には、針が適正に連結されたときの電気的接続または圧力を検出する接点を備えた注射器が開示されている。このようなセンサは接点であることおよび針の近くに配置されることから、特許文献１に開示のセンサよりも一層薬剤による汚染に感応し易い。

国際公開第２００５／０７７４４１号パンフレット 米国特許第６，４０６，４６０号明細書

本発明の目的は、汚染に対する抵抗性がより大きい針センサを備えた注射器を提供することにある。

上記目的のため、薬剤容器を有し、該薬剤容器の一端が針に連結でき、薬剤容器への針の連結を検出する磁気センサ手段を更に有する、患者に液体薬剤を注射する注射器が提供される。

概して、磁気センサ手段は、
薬剤容器に針を連結することにより作動されかつ磁気要素を備えた可動部材と、
磁気要素により発生される磁界に感応するセンサ要素とを有している。

特定実施形態では、可動部材は第１端部および第２端部を備えたレバーであり、該レバーは、針を薬剤容器に連結したときに、針支持体により第１端部で作動され、第２端部は磁気要素を備えている。

好ましくは、第２端部は、第１端部よりも薬剤容器の前記端部から離れており、レバーのヒンジ点と第２端部との間の距離は、ヒンジ点と第１端部との間の距離より大きい。

注射器は更に、針が薬剤容器に連結されていないときにレバーに作用して、レバーを休止位置に維持するスプリングを有している。

センサ要素を薬剤による汚染から保護するための、磁気要素とセンサ要素との間の壁を更に有することが有利である。

一般に、壁は非磁性体で作られる。
磁気要素は永久磁石であることが好ましい。

センサ要素はホール効果センサで構成できる。

本発明の他の特徴および長所は、添付図面を参照して述べる以下の詳細な説明を読むことにより明瞭に理解されよう。

本発明による注射器の一部の断面図であり、針が装着されていない状態を示すものである。 本発明による注射器の図１と同じ部分の断面図であり、針が不適正に装着された状態を示すものである。 本発明による注射器の図１と同じ部分の断面図であり、針が適正に装着された状態を示すものである。 本発明による注射器の前記部分の幾つかの部品を示す分解図である。

図１〜図４を参照すると、本発明による注射器は、着脱可能な薬剤カートリッジ２を受入れかつ保持するホルダ１を有している。注射器は、特許文献１に開示された形式のものである。したがって、この注射器は、その内部に、ハウジング（図示せず）と、カートリッジホルダ１と、カートリッジ２のピストンを軸線方向に移動させる第１電気機械手段と、該第１電気機械手段およびカートリッジホルダ１を含む構造体を軸線方向に移動させる第２電気機械手段とを有している。

針３は、カートリッジ２の下端部４に連結される。針３は後端部５および前端部６を有し、これらは、それぞれ、カートリッジ２の下端部４および患者の皮膚を穿刺することを意図している。針３は、カートリッジ２の下端部４が針３の後端部５により穿刺される間にカートリッジホルダ１の下端部８上に嵌合される針支持体すなわちハブ７に固定されかつ該ハブ７から突出している。カートリッジホルダ１の下端部８上への針支持体７の嵌合は、カートリッジホルダ１の下端部８の周囲に固定されかつ弾性フランジ１０を備えている中間部品９（図４参照）により達成される。弾性フランジ１０は、針支持体７の円筒壁１１がカートリッジホルダ１の下端部８の周囲と係合すると、円筒壁１１の内面により押圧される。変更形態として、カートリッジホルダ１は、針支持体７が、カートリッジホルダ１上に嵌合するのではなく、カートリッジ２の下端部４上に嵌合するように構成できる。

カートリッジホルダ１には、レバー１２がヒンジ点１３でヒンジ連結されており、レバー１２は、軸線Ａで示すカートリッジ２およびカートリッジホルダ１の軸線方向にほぼ配向されている。レバー１２は、ヒンジ点１３からレバー１２の下端部１５までの第１アーム１４と、ヒンジ点１３からレバー１２の上端部１７までの第２アーム１６とを形成している。理解されようが、第２アーム１６は第１アーム１４より非常に長い。より詳しくは、ヒンジ点１３と上端部１７との間の距離は、ヒンジ点１３と下端部１５との間の距離より大きい。カートリッジ２の下端部４に針３が存在しないとき、レバー１２は、スプリング１８がストップ１９に対して第２アーム１６を押付けることにより休止位置に保持される（図１および図２）。例示において、ばね１８は、カートリッジホルダ１に固定されたレバー保持部分２０により規定される平ばねである（図４参照）。レバー１２の上端部１７にはマグネット２１が固定されており、該マグネット２１は、軸線Ａを横切る方向にセンサ２２に対面している。センサ２２は、一般にリニアホール効果センサである。センサ２２は、射出成形デバイスの固定部品（すなわちハウジングに対して固定された部品）に取付けられたプリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）２３上に取付けられている。センサ２２およびＰＣＢ２３は、前記固定部品に取付けられるか該固定部品により形成された壁２４により、カートリッジ２から不意に落下する薬液の滴から保護される。壁２４は、プラスチックのような非磁性体で作られる。壁２４は、カートリッジ２、カートリッジホルダ１およびマグネット２１を備えたレバー１２を含む射出成形デバイスの部分からセンサ２２およびＰＣＢ２３を分離する。

第２電気機械手段の作用により、カートリッジホルダ１およびこれと一緒にカートリッジ２が、図１〜図３に示す後退位置すなわち頂位置（この頂位置では、カートリッジ２およびこれに針３が連結されている場合には針３が、ハウジング内に配置される）と、図示しない底位置（この底位置では、患者の皮膚を穿刺すべく、針３がハウジングの孔からハウジングの外側へと軸線方向に突出する）との間で軸線方向に移動する。カートリッジホルダ１およびカートリッジ２が後退位置にあるとき、マグネット２１がセンサ２２に対面する。特許文献１に説明されているように、カートリッジ２への針３の連結は、針支持体７およびこれに固定された針３を収容する針キャップが使用者によってハウジングの前記孔内に係合された後に、カートリッジホルダ１を下方に、次いで上方に移動させることにより自動的に達成される。しかしながら、変更態様として、本発明は、カートリッジが移動不可能で、針が手動によってのみ連結される構成の注射器にも適用できる。

針がカートリッジ２に全く連結されていないとき（図１参照）または針３が不適正に連結されているか一部のみが連結されているとき（図２参照）は、レバー１２はその休止位置にあって、マグネット２１はセンサ２２から或る距離を隔てた位置にある。針支持体７がカートリッジホルダ１の下端部８上に適正に嵌合されたときは、針支持体７がレバー１２の第１アーム１４に作用して、該レバー１２をスプリング１８の力に抗して作動位置（この作動位置ではマグネット２１がセンサ２２に接近する）へと回転させる（図３参照）。この目的のため、針支持体７の円筒壁１１がレバーの下端部１５の傾斜面２５と協働する。針３および針支持体７がカートリッジ２に完全に組付けられると、円筒壁１１がレバーの第１アーム１４の側面２６と協働してレバー１２を作動位置に保持する。

かくして、レバー１２の作動位置では、センサ２２は、レバー１２が休止位置にあるときよりも高いレベルの磁界を受ける。受けた磁界のレベルと所定の閾値とを比較することにより、センサ２２およびこれに関連する回路は、針が適正に連結されたことを決定する。次に、注射器の制御ユニットは、注射を許容するか否かを決定する。

本発明の提案による磁気センサ手段を使用すれば、針の検出を、薬剤による汚染に対する抵抗性が非常に高いものとできることが判明している。カートリッジ２または針３から漏洩した薬剤がマグネット２１とセンサ２２との間の領域に到達したとしても、信頼性ある検出を行うことができる。磁気センサはまた、検出を行うのに、可動部材（マグネット）２１とセンサ２２との間の距離を小さくする必要がないという長所を有している。したがって、レバー１２の作動位置におけるマグネット２１とセンサ２２との間に充分大きな距離をとって、保護壁２４を設けることが可能になる。

また、第２レバーアーム１６の長さが大きいため、マグネット２１をカートリッジ２の下端部４から離れた位置に配置でき、したがって、マグネット２１とセンサ２２との間の領域が薬剤によって汚染される危険性は小さい。

第１レバーアーム１４に対する第２レバーアーム１６の長さが大きいことによる他の長所は、レバーの下端部１５の変位が小さくてもレバーの上端部１７したがってマグネット２１に大きい変位を生じさせることができ、したがって、センサ２２が受ける磁界レベルの差が大きくなり、針検出の信頼性を向上できる。

１ カートリッジホルダ
２ 薬剤カートリッジ
３ 針
７ 針支持体（ハブ）
１０ 弾性フランジ
１２ レバー
１３ ヒンジ点
１４ 第１アーム
１６ 第２アーム
１８ スプリング
２１ マグネット
２２ センサ
２４ 壁

Claims (9)

1. 一端（４）を針（３）に連結できる薬剤容器（２）と、
   薬剤容器（２）への針（３）の連結を検出する磁気センサ手段（１２，２１，２２）と、を有し、
   前記磁気センサ手段が、
   薬剤容器（２）に針（３）を連結することにより作動されかつ磁気要素（２１）を備えた可動部材（１２）と、
   磁気要素（２１）により発生される磁界に感応するセンサ要素（２２）と、を有していることを特徴とする、
   患者に液体薬剤を注射する注射器。
2. 前記可動部材（１２）は第１端部（１５）および第２端部（１７）を備えたレバーであり、
   該レバーは、針（３）を薬剤容器（２）に連結したときに、針支持体（７）により前記第１端部（１５）で作動され、前記第２端部（１７）は磁気要素（２１）を備えていることを特徴とする請求項１記載の注射器。
3. 前記第２端部（１７）は、第１端部（１５）よりも薬剤容器（２）の前記一端（４）から離れていることを特徴とする請求項２記載の注射器。
4. 前記レバー（１２）のヒンジ点（１３）と前記第２端部（１７）との間の距離は、ヒンジ点（１３）と前記第１端部（１５）との間の距離より大きいことを特徴とする請求項３記載の注射器。
5. 前記針（３）が前記薬剤容器（２）に連結されていないときにレバー（１２）に作用して、レバー（１２）を休止位置に維持するスプリング（１８）を更に有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の注射器。
6. 前記センサ要素（２２）を薬剤による汚染から保護するための、前記磁気要素（２１）と前記センサ要素（２２）との間の壁（２４）を更に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の注射器。
7. 前記壁（２４）は非磁性体で作られていることを特徴とする請求項６記載の注射器。
8. 前記磁気要素（２１）は永久磁石であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の注射器。
9. 前記センサ要素（２２）はホール効果センサであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の注射器。

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