JP6588687B2 - 薬液注入システム - Google Patents

Description

本発明は、薬液が充填された内筒が収容された外筒が搭載される薬液注入システムに関する。

従来、薬液注入用のシリンジに用いられるシール部材として、特殊な被覆シート材を被覆したシール部材が知られていた（特許文献１）。また、特許文献１の背景技術には、注射器のシール部材の表面にシリコーンオイルを塗布して摺動性を向上させる技術が記載されている。

特開平６−２８７５４０号公報

このような被覆シート材は弾性が乏しく、特に高い注入圧力が必要となる高粘度の造影剤が充填されたシリンジに使用すると、シール部材に加わる力が十分に吸収されない。その結果、高圧で薬液を注入する際にシリンダとシール部材との間に隙間が生じることがあった。そのため、バックフローによる薬液の急激な吹きこぼれが生じる可能性があった。一方、シリコーンオイルを使用する場合は、シール部材にシリコーンオイルをスプレー塗布する等の方法で被膜を形成する。この場合、薬液に接触したシリコーンオイルが薬液中へ溶出する可能性が指摘されていた。

上記課題を解決するため、本発明の一例としての薬液注入システムは、圧縮可能な容器本体と、前記容器本体に固定された先端部とを有すると共に、薬液が充填された内筒と、前記内筒を収容する外筒と、前記容器本体を押圧する押圧機構を有すると共に、前記外筒が搭載される注入装置とを備える。

これにより、被覆シート材及びシリコーンオイルを使用する必要が無くなる。そのため、被覆シート材に起因するバックフローの発生、及びシリコーンオイルの薬液中への溶出等を防止することができる。

薬液注入システムを説明する概略斜視図である。 第１実施形態に係るシリンジアセンブリを説明する概略断面図である。 第２実施形態に係るシリンジアセンブリを説明する概略断面図である。 第３実施形態実施形態に係る薬液注入システムを説明する概略斜視図である。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、上下とは重力方向における上方向と下方向とにそれぞれ対応する。

［第１実施形態］
図１に示すように、薬液注入システム１は、薬液容器として薬液が充填された内筒１２０と、内筒１２０を収容する外筒１７０と、外筒１７０が搭載される薬液の注入装置としての注入ヘッド１１０とを備えている。また、内筒１２０は、圧縮可能な容器本体１２１と、容器本体１２１に固定された先端部１２２とを有している。そして、注入ヘッド１１０は、容器本体１２１を押圧する押圧機構としてのプレッサー１３０を有している。

内筒１２０及び外筒１７０は、シリンジアセンブリ２００として組み立てられ、シリンジアセンブリ２００の状態で注入ヘッド１１０に装着される。なお、図１においては、説明の簡略化のために１組のシリンジアセンブリ２００のみが示されているが、実際には、注入ヘッド１１０に並列且つ着脱自在に装着される２組のシリンジアセンブリ２００を備える。ただし、シリンジアセンブリ２００は、１つ又は３つ以上であってもよい。

後述するように、内筒１２０の容器本体１２１と先端部１２２とは、異なる材料で形成されている。また、容器本体１２１は、蛇腹状の形状を有している。そして、容器本体１２１は、プレッサー１３０に押されて圧縮されることによって折り畳まれる。また、外筒１７０は略円筒状の内部形状を有しており、透明な樹脂材料から形成される。そして、外筒１７０の末端にはフランジ１７１が形成されている。

内筒１２０には予め薬液が充填されている。なお、内筒１２０に充填される薬液としては、例えば。造影剤、生理食塩水、抗癌剤等が挙げられるが、どのような薬液であっても構わない。例えば、２組のシリンジアセンブリ２００の内、一方の内筒１２０に造影剤を充填すると共に、他方の内筒１２０に生理食塩水を充填することができる。

この内筒１２０は薬液を注入する際に外筒１７０の内部に挿入され、シリンジアセンブリ２００が組み立てられる。そして、組み立てられたシリンジアセンブリ２００は、注入ヘッド１１０に装着される。その後、先端部１２２のノズル１２３に注入針又はカテーテルが接続されたチューブが連結されると共に、注入針又はカテーテルが被験者の血管に挿入される。そして、注入ヘッド１１０が注入を開始すると、注入ヘッド１１０のプレッサー１３０によって内筒１２０が圧縮される。これにより、充填されている薬液は、先端部１２２を通じて内筒１２０から押し出される。このようにして、内筒１２０に充填された薬液が患者に注入される。

薬液注入中において、内筒１２０の内圧上昇による膨張は、外筒１７０によって規制される。そのため、外筒１７０は、薬液注入中に内筒１２０に作用する内圧に十分に耐えることのできる強度を有する肉厚で形成されている。また、外筒１７０の内寸と内筒１２０の外寸とは、外筒１７０の内側と内筒１２０の外側との間に僅かなクリアランスが生じるように設定されている。これにより、内筒１２０を外筒１７０内に容易に挿入することができる。

外筒１７０の先端には、開口部１７２が形成されている。そして、内筒１２０は、該開口部１７２から先端部１２２のノズル１２３と、ノズル１２３のルアーロック１２４とを突出させた状態で外筒１７０に収容され且つ保持される。なお、薬液に気泡が混入しているか否かを確認するために、外筒１７０は、内筒１２０内の薬液を目視し得る程度に透明である。

装着されたシリンジアセンブリ２００内の内筒１２０を圧縮するために、注入ヘッド１１０には、押圧機構として２つのプレッサー１３０が設けられている。プレッサー１３０は、各シリンジアセンブリ２００が装着される位置に対応して設けられていると共に、互いに独立して駆動される。プレッサー１３０によって内筒１２０の後端部が押されることによって、それぞれの内筒１２０内に充填されている薬液は、別々に、または同時に患者の体内に注入される。なお、プレッサー１３０には、一般的な注入装置に用いられる公知の機構を採用することができる。

注入ヘッド１１０の先端部には、シリンジアセンブリ２００の外周面を支持するように凹状の内面を有して構成されたシリンジ受け１１１と、シリンジアセンブリ２００を注入ヘッド１１０に固定するためのシリンジホルダ１４０とが設けられている。そして、シリンジ受け１１１は、外筒１７０の外面を受ける少なくとも１つ以上の凹部１１３を有する。なお、図１のシリンジ受け１１１は、２つの凹部１１３を有している。

シリンジアセンブリ２００は、先端部１２２を先端側に向けた状態で凹部１１３上に置かれる。また、薬液に気泡が混入しているか否かを確認するために、シリンジ受け１１１は、シリンジアセンブリ２００の少なくとも一部を露出させるように構成されている。また、シリンジ受け１１１は、凹部１１３に置かれたシリンジアセンブリ２００内の薬液を目視し得る程度に透光性を有するように構成することもできる。この場合、容器本体１２１内の薬液中の気泡を、外筒１７０およびシリンジ受け１１１を通して目視できる。このようなシリンジ受け１１１は、例えばポリカーボネート樹脂などの透明な樹脂材料を用いて形成することができる。

続いて、図２を参照して第１実施形態のシリンジアセンブリ２００を説明する。なお、図２は、シリンジアセンブリ２００を長手方向に切った断面を示しており、圧縮前の内筒１２０が示されている。

シリンジアセンブリ２００は、外筒１７０と、外筒１７０に挿入された内筒１２０とを有する。そして、外筒１７０は、シリンジホルダ１４０と係合するフランジ１７１と、内筒１２０の先端部１２２のノズル１２３が貫通する開口部１７２とを有する。この開口部１７２を介して、先端部１２２のノズル１２３と、ノズル１２３のルアーロック１２４とが外筒１７０の外部に露出している。

内筒１２０の容器本体１２１は、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、又はこれらの樹脂の積層フィルムによって形成することができる。また、内筒１２０の先端部１２２は、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂によって形成することができる。なお、容器本体１２１及び先端部１２２は、高温滅菌処理を施す事が出来るような耐熱性を有する材料によって形成されることが好ましい。

先端部１２２はノズル１２３を有し、ノズル１２３は回転式のルアーロック１２４を有する。すなわち、先端部１２２には、ノズル１２３と、ノズル１２３のルアーロック１２４とが一体的に形成されている。そして、内筒１２０は、この先端部１２２と、該先端部１２２とは異なる材料で形成された容器本体１２１とを熱融着することにより形成することができる。これにより、先端部１２２は、容器本体１２１よりも硬質の材料（硬質樹脂）で形成することができる。そのため、ルアーロック１２４等の剛性が要求される構造を内筒１２０に設けることができる。さらに、内筒１２０を圧縮する際に、先端部１２２の変形が抑制されるので、確実に容器本体１２１を折り畳むことができる。なお、使用前の内筒１２０においては、ノズル１２３の先端側開口が、不図示のフィルム又はキャップで密封されている。

このような第１実施形態に係る注入システムによれば、被覆シート材及びシリコーンオイルを使用する必要が無くなる。そのため、被覆シート材に起因するバックフローの発生、及びシリコーンオイルの薬液中への溶出等を防止することができる。さらに、高い注入圧力で注入する、造影剤等の高粘度の薬液に適した薬液容器を備えた注入システムを提供することもできる。

なお、内筒１２０としては、３０ｍｌ、５０ｍｌ、１００ｍｌ、又は２００ｍｌ等の種々のサイズの容器を用いることができる。

［第２実施形態］
図３を参照して第２実施形態について説明する。なお、図３は、シリンジアセンブリ２００を長手方向に切った断面を示しており、圧縮前の内筒２２０が示されている。また、第２実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態で説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

シリンジアセンブリ２００は、外筒２７０と、外筒２７０に挿入された内筒２２０とを有する。そして、外筒２７０は、シリンジホルダ１４０と係合するフランジ２７１と、ルアーロック２７４が設けられたノズル２７３と、内筒２２０の容器本体２２１を圧縮するときに先端部２２２を貫通するインサート部材２７５とを有する。このインサート部材２７５は、ノズル２７３に保持されると共に、外筒２７０の内部に露出している。すなわち、インサート部材２７５の内筒２２０側の先端は、内筒２２０内の薬液を外筒２７０外に押し出すことができるように、先端部２２２に突き刺すことができる。なお、インサート部材２７５は内部流路を有しており、先端部２２２を貫通した状態で、ノズル２７３に接続されるチューブ等と内筒２２０とを流体連通する。

外筒２７０の内部において、インサート部材２７５の内筒２２０側の先端は、折り畳み式の保護部材２２４に囲まれている。この保護部材２２４は、プレッサー１３０が内筒２２０に力を加えない状態では、先端部２２２に突き刺さらないようにインサート部材２７５を保護している。そして、保護部材２２４は、内筒２２０が圧縮される際に、プレッサー１３０に押された内筒２２０の先端部２２２によって押圧される。これにより、保護部材２２４が折り畳まれ、インサート部材２７５は、保護部材２２４から突出して先端部２２２に突き刺ささることができる。

内筒２２０は、軟性材料で形成された圧縮可能な容器本体２２１と、容器本体２２１に固定されると共に、容器本体２２１の封止部２２３を液密に封止する栓として機能する先端部２２２とを有している。この容器本体２２１は、第１実施形態と同様の材料によって形成できる。一方、先端部２２２は、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、又はシリコーンゴム等から形成できる。そして、先端部２２２は、封止部２２３の内側に挿入して嵌合させることができる。また、先端部２２２は、封止部２２３の内側に挿入することに代えて、封止部２２３の外側に嵌合させることもできる。なお、容器本体２２１及び先端部２２２は、高温滅菌処理を施す事が出来るような耐熱性を有する材料によって形成されることが好ましい。

先端部２２２は、容器本体２２１とは異なる材料で形成されており、インサート部材２７５は、先端部２２２を貫通できる。これにより、内筒２２０を圧縮する際に、インサート部材２７５が先端部２２２に開口を形成することができる。なお、インサート部材２７５を貫通させた後、内筒２２０内の薬液は、インサート部材２７５の内部流路とノズル２７３とを通って外筒２７０の外部に押し出される。

このような第２実施形態に係る注入システムによっても、被覆シート材及びシリコーンオイルを使用する必要が無くなる。そのため、被覆シート材に起因するバックフローの発生、及びシリコーンオイルの薬液中への溶出等を防止することができる。さらに、高い注入圧力で注入する、造影剤等の高粘度の薬液に適した薬液容器を備えた注入システムを提供することもできる。

［第３実施形態］
図４を参照して第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態で説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

図４に示すように、薬液注入システム１は、薬液容器として薬液が充填された内筒１２０と、内筒１２０を収容する外筒３７０と、外筒３７０が搭載される薬液の注入装置としての注入ヘッド３１０とを備えている。また、内筒１２０は、圧縮可能な容器本体１２１と、容器本体１２１に固定された先端部１２２とを有している。そして、注入ヘッド３１０は、容器本体１２１を押圧する押圧機構としてのプレッサー３３０を有している。

内筒１２０及び外筒３７０は、シリンジアセンブリ２００として組み立てられ、シリンジアセンブリ２００の状態で注入ヘッド３１０に装着される。そして、第３実施形態では、サイズの異なる２組のシリンジアセンブリ２００が注入ヘッド３１０に装着されている。また、この２組のシリンジアセンブリ２００には、チューブ３０３が接続される。なお、図４では、説明の簡略化のために、１組のシリンジアセンブリ２００を拡大して示している。

外筒３７０は略円筒状の内部形状を有しており、透明な樹脂材料から形成される。そして、外筒３７０の末端には、シリンジホルダ３４０と係合するフランジ３７１が形成されている。また、外筒３７０は、挿入された内筒１２０を圧縮するために外筒３７０内において摺動可能なプランジャー３７３を有する。薬液を注入する際には、外筒３７０内に内筒１２０が挿入され、その後にプランジャー３７３が外筒３７０の末端に取り付けられる。このようにシリンジアセンブリ２００が組み立てられ、組み立てられたシリンジアセンブリ２００が注入ヘッド３１０に装着される。

装着されたシリンジアセンブリ２００内の内筒１２０を圧縮するために、注入ヘッド３１０には、２つのプレッサー３３０が設けられている。このプレッサー３３０は、各シリンジアセンブリ２００が装着される位置に対応して設けられていると共に、互いに独立して駆動される。そして、プレッサー３３０によってプランジャー３７３を介して内筒１２０の後端部が押されることによって、それぞれの内筒１２０内に充填されている薬液は、別々に、または同時に患者の体内に注入される。なお、プランジャー３７３を省略して、プレッサー３３０により内筒１２０の後端部を直接押すこともできる。

注入ヘッド３１０の先端部には、シリンジアセンブリ２００の外周面を支持するように凹状の内面を有して構成されたシリンジ受け３１１と、シリンジアセンブリ２００を注入ヘッド３１０に固定するためのシリンジホルダ３４０とが設けられている。そして、シリンジ受け３１１は、外筒１７０の外面を受ける少なくとも２つの凹部３１３を有する。

シリンジアセンブリ２００は、先端部１２２を先端側に向けた状態で凹部３１３上に置かれる。その後、先端部１２２のノズル１２３に注入針又はカテーテルが接続されたチューブ３０３が連結されると共に、注入針又はカテーテルが被験者の血管に挿入される。そして、注入ヘッド３１０が注入を開始すると、注入ヘッド３１０のプレッサー３３０によってプランジャー３７３が押され、プランジャー３７３によって内筒１２０が圧縮される。これにより、充填されている薬液は、先端部１２２を通じて内筒１２０から押し出される。このようにして、内筒１２０に充填された薬液は、チューブ３０３を介して患者に注入される。

このような第３実施形態に係る注入システムによっても、被覆シート材及びシリコーンオイルを使用する必要が無くなる。そのため、被覆シート材に起因するバックフローの発生、及びシリコーンオイルの薬液中への溶出等を防止することができる。さらに、高い注入圧力で注入する、造影剤等の高粘度の薬液に適した薬液容器を備えた注入システムを提供することもできる。

以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施形態及び各変形例は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

なお、図１においては不図示であるが、注入装置は、注入ヘッド１１０を保持するスタンド、電源又はバッテリー、注入ヘッド１１０を制御する制御装置、該制御装置に接続され薬液の注入状況等が表示されるコンソール、注入ヘッド１１０を制御するコンソール、コンソールに接続されるハンドスイッチ、注入ヘッド１１０を遠隔操作する遠隔操作装置等をさらに備えることができる。また、薬液注入システム１は、内筒１２０の先端部１２２に接続される耐圧延長チューブ等をさらに備えることができる。

また、注入ヘッド１１０、制御装置及びコンソールのそれぞれは、互いに有線接続又は無線接続することができる。また、電源又はバッテリーは、注入ヘッド１１０、制御装置、又はコンソールのいずれかに設けることができ、またこれらとは別に設けることもできる。また、注入ヘッド１１０と制御装置は、キャスタースタンド（不図示）と一体的に構成することができる。また、それぞれをばらばらに設け、キャスタースタンドに搭載することもできる。また、遠隔操作装置は、注入ヘッド１１０を遠隔操作して薬液注入をスタート又はストップさせるために用いることができる。また、コンソールは、ディスプレイとしてのタッチパネルを備え、ハンドスイッチはコンソールに有線又は無線接続されている。

また、制御装置には、動作パターン（注入プロトコル）のデータ、及び薬液のデータ等が予め記憶されている。患者に薬液を注入する場合、オペレーターは、注入速度、注入量、注入時間、体重、身長、体表面積、心拍数、心拍出量などの患者の身体的データ、及び薬液の種類のデータ等を入力する。そして、制御装置は、入力されたデータと予め記憶されているデータに応じて、最適な注入条件を算出する。その後、制御装置は、算出された注入条件に基づいて、患者に注入する薬液の量及び注入プロトコルを決定する。

また、注入装置は、撮像装置に有線又は無線接続することができる。そして、薬液の注入時及び画像の撮影時には、撮像装置と注入装置との間で各種データが送受信される。このような撮像装置としては、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＣＴ（Computed Tomography）装置、アンギオ撮像装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、超音波診断装置、血管撮像装置等の各種医療用撮像装置がある。

１：注入システム、１１０：注入ヘッド、１１１：シリンジ受け、１１３：凹部、１２０：内筒、１２１：容器本体、１２２：先端部、１２３：ノズル、１２４：ルアーロック、１３０：プレッサー、１４０：シリンジホルダ、１７０：外筒、１７１：フランジ、１７２：開口部、２００：シリンジアセンブリ、２２０：内筒、２２１：容器本体、２２２：先端部、２２３：封止部、２２４：保護部材、２７０：外筒、２７１：フランジ、２７３：ノズル、２７４：ルアーロック、２７５：インサート部材、３０３：チューブ、３１０：注入ヘッド、３１１：シリンジ受け、３１３：凹部、３３０：プレッサー、３４０：シリンジホルダ、３７０：外筒、３７１：フランジ、３７２：開口部、３７３：プランジャー

Claims (3)

1. 圧縮可能な容器本体と、前記容器本体に固定されてルアーロックを有するノズルを備えた先端部と、薬液が充填された内側空間と、を有する内筒と、
   前記内筒を収容し、端部に開口部が形成されている外筒と、
   前記容器本体を押圧する押圧機構を有すると共に、前記外筒が搭載される注入装置とを備え、
   前記先端部の前記ノズルは、前記外筒の前記開口部から延出するように外部に露出し、
   前記先端部は、前記開口部が形成されている前記外筒の前記端部と対向する面を有し、
   前記対向する面は、前記内筒の圧縮前において前記外筒の内面から離間していると共に、前記容器本体から前記ノズルまで延在するように前記ノズルと一体的に形成され且つ前記容器本体よりも硬質の材料で形成されており、
   前記対向する面の反対側は、前記内側空間に面している、薬液注入システム。
2. 前記容器本体は蛇腹状の形状を有する、請求項１に記載の薬液注入システム。
3. 圧縮可能な容器本体と、前記容器本体に固定されてルアーロックを有するノズルを備えた先端部と、薬液が充填された内側空間と、を有する内筒と、
   前記内筒を収容し、端部に開口部が形成されている外筒とを備え、
   前記先端部の前記ノズルは、前記外筒の前記開口部から延出するように外部に露出し、
   前記先端部は、前記開口部が形成されている前記外筒の前記端部と対向する面を有し、
   前記対向する面は、前記内筒の圧縮前において前記外筒の内面から離間していると共に、前記容器本体から前記ノズルまで延在するように前記ノズルと一体的に形成され且つ前記容器本体よりも硬質の材料で形成されており、
   前記対向する面の反対側は、前記内側空間に面している、シリンジアセンブリ。

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