JP6662632B2 - 供給装置 - Google Patents
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Description
本発明は、生体内に侵入させるための針体、針体を用いた電子装置および針体を用いた供給装置に関する。
生体の診断、治療または機能補助のために、生体内に針体を侵入させることが行なわれている。例えば、生体内に侵入させた針体を介して温度等の生体内の情報を得ることができる。また、この針体として管状のものを用いることで、生体内に針体を介して薬液を供給したり、あるいは針体を介して生体内の体液を採取したりすることができる。また、この針体を電極として用いることで、生体内に針体を介して電気的な刺激を与えることができる。
このような生体用の針体として、特許文献１には、針体を視覚神経に侵入させ、針体を電極として用いて電気的な刺激を与えることで、視覚機能の補助を行なうことが提案されている。
針体を生体内に侵入させた際、痛みを生じる場合があった。また、痛みを和らげるため、比較的細い針体を用いた場合、針体が曲がりやすく、生体内の深い位置へ精度よく侵入することが困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、生体内に侵入させる際に痛みを低減しながら生体内に精度よく侵入させることが可能な針体を用いた供給装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る供給装置は、第１端部と該第１端部とは反対側の第２端部とを有する管状の第１部材と、第３端部と該第３端部とは反対側の第４端部とを有する棒状体であり、前記第１部材に対して摺動可能な状態で前記第１部材内に挿入されており、前記第３端部が前記第１部材内から前記第１端部よりも外側まで移動可能な管状の第２部材と、を具備している針体と、前記第２部材に接続された、薬液を保持するための保持部と、前記第２端部に接続された第３部材と、を有しており、前記保持部が前記第３部材に位置している。
上記各実施態様によれば、生体内に侵入させる際に痛みを低減しながら生体内に精度よく侵入させることが可能な針体、針体を用いた電子装置および針体を用いた供給装置とすることができる。
本発明の各種実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１〜図１２には、右手系のＸＹＺ座標系を付している。
＜第１実施形態の針体＞
図１は、第１実施形態の針体１０の斜視図である。図３は、図１の針体１０のＸＹ断面図である。針体１０は、第１部材１と第２部材２とを具備している。第１部材１は、第１端部１ａと、この第１端部１ａとは反対側の第２端部１ｂとを有する管状体である。また、第２部材２は、第３端部２ａと、この第３端部２ａとは反対側の第４端部２ｂとを有する棒状体である。第２部材２は、第１部材１に対して摺動可能な状態で第１部材１内に挿入されている。この第２部材２は、図１に示すような、第３端部２ａが第１部材１内に位置する状態から、図２および図４に示すような、第１端部１ａよりも外側（＋Ｘ側）に位置する状態まで移動可能となっている。
図１は、第１実施形態の針体１０の斜視図である。図３は、図１の針体１０のＸＹ断面図である。針体１０は、第１部材１と第２部材２とを具備している。第１部材１は、第１端部１ａと、この第１端部１ａとは反対側の第２端部１ｂとを有する管状体である。また、第２部材２は、第３端部２ａと、この第３端部２ａとは反対側の第４端部２ｂとを有する棒状体である。第２部材２は、第１部材１に対して摺動可能な状態で第１部材１内に挿入されている。この第２部材２は、図１に示すような、第３端部２ａが第１部材１内に位置する状態から、図２および図４に示すような、第１端部１ａよりも外側（＋Ｘ側）に位置する状態まで移動可能となっている。
このような構成によって、針体１０を、生体内に侵入させる際に痛みを低減しながら生体内に精度よく侵入させることが可能となる。これについて以下に説明する。図５および図６に示すように、生体１００は、表面部に位置する比較的硬い、保護層としての硬質膜１００ａと、その内側に位置する、比較的軟らかい軟質部１００ｂとを有している。そして、このような生体１００に針体１０を侵入させる場合、まず、図５に示すように、第２部材２の第３端部２ａが第１部材１内に位置する状態で、第１部材１を硬質膜１００ａに侵入させて硬質膜１００ａに固定させる。第１部材１は比較的太い構成であるため、硬質膜１００ａに対して良好に侵入させることが可能となる。
次に、図６に示すように、第１部材１を硬質膜１００ａに固定した状態で、第２部材２を移動させて、第３端部２ａを軟質部１００ｂ内に侵入させる。第２部材２は第１部材１よりも細いため、軟質部１００ｂへの侵入時に生じる痛みを軽減することができる。つまり、硬質膜１００ａに侵入させる際は第２部材２を第１部材１で保護することで、第２部材２が硬質膜１００ａに侵入する際に変形するのを低減することができる。そして、軟質部１００ｂに対して、変形の少ない状態で第２部材２を侵入させることによって、精度の高い侵入と、痛みの低減とをともに行なうことが可能となる。
第１部材１は、太さ（図３および図４のＹ軸方向の幅）が、５０〜１６０μｍ程度である。硬質膜１００ａへの固定をより安定化させるという観点からは、太さが
６０〜１６０μｍであってもよい。また、第１部材１の長さ（図３および図４のＸ軸方向の長さ）が、１５０〜３００μｍ程度である。
６０〜１６０μｍであってもよい。また、第１部材１の長さ（図３および図４のＸ軸方向の長さ）が、１５０〜３００μｍ程度である。
第１部材１の材料としては、生体適合性を有するものであればよい。第１部材１の材料としては、例えば、シリコン等の基板材料、白金、金、ステンレス鋼、コバルト合金またはチタン合金等の金属が用いられてもよい。あるいは、第１部材１の材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンまたはふっ素樹脂等の樹脂が用いられてもよい。あるいは、第１部材１の材料として、酸化シリコン、酸化チタンまたはセラミックス等の無機材料が用いられてもよい。
第１部材１は、例えば、基板をエッチングすることによって、基板をレーザ加工することによって、あるいはめっき等で成長させることによって、作製することができる。
第１部材１は、生体１００への侵入時に力を加えやすくして侵入を容易にするという観点からは、図１〜図４に示すように、第２端部１ｂに接続された第３部材３をさらに具備していてもよい。第３部材３は、第１部材１に対して力を加えることが容易な構造であり、例えば、ＹＺ平面での大きさが第１部材１の太さよりも大きなものが用いられ得る。
第３部材３の材料としては、生体適合性を有するものであればよく、例えば、上述したような、第１部材１に用いられる材料として挙げた種々の材料が用いられ得る。第３部材３は第１部材１と同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。第１部材１の破損や変形を良好に低減でき、生体１００への侵入精度を高めるという観点からは、第３部材３は、第１部材１と同じ材料であるとともに第１部材１と継ぎ目のない一体構造からなるものであってもよい。このような一体構造の第１部材１および第３部材３は、１つの基板の表面部を、第１部材１となる部位を除いてエッチングすることによって作製され得る。
第２部材２は、太さ（図３および図４のＹ軸方向の幅）が、２〜５０μｍ程度である。軟質部１００ｂへ侵入する際の軟質部１００ｂの損傷をより低減するという観点からは、太さが２〜４０μｍであってもよい。また、第２部材２の第１端部１ａから突出する部位の長さ（図３および図４のＸ軸方向の長さ）が、
２００〜６００μｍ程度である。
２００〜６００μｍ程度である。
第２部材２の材料としては、生体適合性を有するものであればよく、例えば、上述したような、第１部材１に用いられる材料として挙げた種々の材料が用いられ得る。第２部材２は、例えば、基板をエッチングすることによって、基板をレーザ加工することによって、あるいはめっき等で成長させることによって、作製することができる。
第２部材２は、生体１００への侵入時に力を加えやすくして侵入を容易にするという観点からは、図１〜図４に示すように、第４端部２ｂが第２端部１ｂよりも外側（−Ｘ側）に位置しており、第４端部２ｂに接続された第４部材４をさらに具備していてもよい。第４部材４は、第２部材２に対して力を加えることが容易な構造であり、例えば、ＹＺ平面での大きさが第２部材２の太さよりも大きなものが用いられ得る。
第４部材４の材料としては、生体適合性を有するものであればよく、例えば、上述したような、第１部材１に用いられる材料として挙げた種々の材料が用いられ得る。第４部材４は第２部材２と同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。第２部材２の破損や変形を良好に低減でき、生体１００への侵入精度を高めるという観点からは、第４部材４は、第２部材２と同じ材料であるとともに第２部材２と継ぎ目のない一体構造からなるものであってもよい。このような一体構造の第２部材２および第４部材４は、１つの基板の表面部を、第２部材２となる部位を除いてエッチングすることによって作製され得る。
第２部材２は、生体１００の診断、治療または機能補助を行なうためのものである。例えば、第２部材２として管状のものを用いた場合、第２部材２を介して生体１００内に薬液を供給したり、あるいは第２部材２を介して生体１００内の体液を採取したりすることができる。第２部材２を介して生体１００内に薬液を供給する場合、針体１０の外部から第２部材２へ薬液を供給してもよく、あるいは、薬液を供給するための部品を針体１０に設けてもよい。薬液を供給するための部品としては、例えば、薬液を保持するための保持部や薬液を流すためのポンプ等がある。
また、第２部材２として端子を用いた場合、生体１００内に第２部材２を介して電気的な刺激を与えることができる。あるいは、生体１００内の温度などの情報を、第２部材２を介して得ることができる。なお、端子とは、導電性を有するものであり、電気信号を入力または出力するための電極であってもよく、抵抗等の変化を利用したセンサであってもよい。第２部材２を介して生体１００内に電気的な刺激を与える場合、針体１０の外部から第２部材２へ電気信号を入力してもよく、あるいは、電気信号を与えるための部品を針体１０に設けてもよい。電気信号を与えるための部品としては、例えば、映像を得るための撮像素子、嗅覚を得るための嗅覚素子、触覚を得るための触覚素子、音を得るための音響素子等がある。このような各種素子からの電気信号を、生体１００内の神経等に電気的な刺激として与えることで、感覚機能の補助を行なうことができる。
＜第２実施形態の電子装置＞
上記の針体は、生体の診断、治療または機能補助のための種々の装置に適用され得る。例えば、図７および図８に示す第２実施形態の電子装置２０は、第２部材を端子として利用したものである。電子装置２０は、第１部材２１と第２部材２２と電子部品２５とを具備している。
上記の針体は、生体の診断、治療または機能補助のための種々の装置に適用され得る。例えば、図７および図８に示す第２実施形態の電子装置２０は、第２部材を端子として利用したものである。電子装置２０は、第１部材２１と第２部材２２と電子部品２５とを具備している。
第１部材２１は、第１端部２１ａと、この第１端部２１ａとは反対側の第２端部２１ｂとを有する管状体である。また、第１部材２１の第２端部２１ｂには、第３部材２３が接続されている。第１部材２１および第３部材２３は、第１実施形態の針体１０の第１部材１および第３部材３と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
第２部材２２は、第３端部２２ａと、この第３端部２２ａとは反対側の第４端部２２ｂとを有する棒状体である。また、第２部材２２の第４端部２２ｂには、第４部材２４が接続されていてもよい。第２部材２２および第４部材２４は、第１実施形態の針体１０の第２部材２および第４部材４を端子として利用したこと以外は第１実施形態と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
電子部品２５は、第３部材２３の表面または内部に固定されている。第２実施形態の電子装置２０では、電子部品２５は、第３部材２３の表面または内部に位置する配線導体２６および導電性の第４部材２４を介して第２部材２２に電気的に接続される。なお、このような構成に限定されず、配線導体２６と第２部材２２とが接触した状態を維持しながら第２部材２２が摺動可能となるようにしてもよい。
電子部品２５としては、例えば、映像を得るための撮像素子、嗅覚を得るための嗅覚素子、触覚を得るための触覚素子、音を得るための音響素子等がある。このような各種素子からの電気信号を、生体１００内の神経等に電気的な刺激として与えることで、感覚機能の補助を行なうことができる。あるいは、電子部品２５は、第２部材２２から得た、抵抗変化等の情報を処理するための演算素子であってもよい。また、電子部品２５は、外部と通信を行なうための通信デバイスをさらに具備していてもよい。
＜第３実施形態の電子装置＞
針体を利用した電子装置は上記の構成に限定されず種々の変形が可能である。例えば、図９に示す第３実施形態の電子装置３０のような構成であってもよい。
針体を利用した電子装置は上記の構成に限定されず種々の変形が可能である。例えば、図９に示す第３実施形態の電子装置３０のような構成であってもよい。
電子装置３０は、電子装置２０と同様に、第２部材を端子として利用したものであり、第１部材３１と第２部材３２と電子部品３５とを具備している。電子装置３０では、電子部品３５が、第４部材３４に位置している点で電子装置２０と異なっている。
第１部材３１は、第１端部３１ａと、この第１端部３１ａとは反対側の第２端部３１ｂとを有する管状体である。また、第１部材３１の第２端部３１ｂには、第３部材３３が接続されていてもよい。第１部材３１および第３部材３３は、第１実施形態の針体１０の第１部材１および第３部材３と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
第２部材３２は、第３端部３２ａと、この第３端部３２ａとは反対側の第４端部３２ｂとを有する棒状体である。また、第２部材３２の第４端部３２ｂには、第４部材３４が接続されている。第２部材３２および第４部材３４は、第１実施形態の針体１０の第２部材２および第４部材４を端子として利用したこと以外は第１実施形態と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
電子部品３５は、第４部材３４の表面または内部に固定されている。第３実施形態の電子装置３０では、電子部品３５は、第４部材３４の表面または内部に位置する配線導体３７および導電性の第４部材３４を介して第２部材３２に電気的に接続されている。なお、このような構成に限定されず、第４部材３４が絶縁体であり、第４部材３４の表面または内部に位置する配線導体を介して電子部品３５と第２部材３２とが電気的に接続するような構成であってもよい。
電子部品３５としては、電子部品２５と同様のものが用いられ、詳細な説明は省略する。電子装置３０では、電子部品３５が第２部材３２の上方に位置するため、電子装置３０の占有スペースを小さくすることができる。
＜第４実施形態の供給装置＞
上記の針体の他の応用例を以下に示す。図１０および図１１に示す第４実施形態の供給装置４０は、管状の第２部材を用いることによって、薬液等の供給を行なう供給装置として利用したものである。供給装置４０は、第１部材４１と第２部材４２と保持部４５とを具備している。
上記の針体の他の応用例を以下に示す。図１０および図１１に示す第４実施形態の供給装置４０は、管状の第２部材を用いることによって、薬液等の供給を行なう供給装置として利用したものである。供給装置４０は、第１部材４１と第２部材４２と保持部４５とを具備している。
第１部材４１は、第１端部４１ａと、この第１端部４１ａとは反対側の第２端部４１ｂとを有する管状体である。また、第１部材４１の第２端部４１ｂには、第３部材４３が接続されている。第１部材４１および第３部材４３は、第１実施形態の針体１０の第１部材１および第３部材３と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
第２部材４２は、第３端部４２ａと、この第３端部４２ａとは反対側の第４端部４２ｂとを有する管状の棒状体である。また、第２部材４２の第４端部４２ｂには、第４部材４４が接続されていてもよい。第２部材４２および第４部材４４は、第１実施形態の針体１０の第２部材２を管状体として利用したこと以外は第１実施形態と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
保持部４５は、薬液等を保持するためのものであり、第３部材４３の表面または内部に固定されている。第４実施形態の電子装置４０では、保持部４５は、第３部材４３の表面または内部に位置する流路４６、および第４部材４４の表面または内部に位置する流路４
７を介して第２部材４２の管部分に接続される。また、保持部４５から薬液を第２部材４２へ送るためのポンプ４８が保持部４５に接続されていてもよい。このような構成によって、保持部４５で保持している薬液を、第２部材４２を介して生体１００内に容易に供給することができる。なお、このような構成に限定されず、ポンプ４８を有さず、流路４６、４７の毛細管現象を利用して保持部４５から第２部材４２へ薬液を送るようにしてもよい。
７を介して第２部材４２の管部分に接続される。また、保持部４５から薬液を第２部材４２へ送るためのポンプ４８が保持部４５に接続されていてもよい。このような構成によって、保持部４５で保持している薬液を、第２部材４２を介して生体１００内に容易に供給することができる。なお、このような構成に限定されず、ポンプ４８を有さず、流路４６、４７の毛細管現象を利用して保持部４５から第２部材４２へ薬液を送るようにしてもよい。
＜第５実施形態の供給装置＞
針体を利用した供給装置は上記の構成に限定されず種々の変形が可能である。例えば、図１２に示す第５実施形態の供給装置５０のような構成であってもよい。
針体を利用した供給装置は上記の構成に限定されず種々の変形が可能である。例えば、図１２に示す第５実施形態の供給装置５０のような構成であってもよい。
供給装置５０は、供給装置４０と同様に、第２部材を管状体として利用したものであり、第１部材５１と第２部材５２と保持部５５とを具備している。供給装置５０では、保持部５５が、第４部材５４に位置している点で供給装置４０と異なっている。
第１部材５１は、第１端部５１ａと、この第１端部５１ａとは反対側の第２端部５１ｂとを有する管状体である。また、第１部材５１の第２端部５１ｂには、第３部材５３が接続されていてもよい。第１部材５１および第３部材５３は、第１実施形態の針体１０の第１部材１および第３部材３と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
第２部材５２は、第３端部５２ａと、この第３端部５２ａとは反対側の第４端部５２ｂとを有する棒状体である。また、第２部材５２の第４端部５２ｂには、第４部材５４が接続されている。第２部材５２および第４部材５４は、第１実施形態の針体１０の第２部材２を管状体として利用したこと以外は第１実施形態と同様の構成であり、詳細な説明は省略する。
保持部５５は、第４部材５４の表面または内部に固定されている。第５実施形態の供給装置５０では、保持部５５は、第４部材５４の表面または内部に位置する流路５７を介して第２部材５２の管部に接続されている。また、保持部５５から薬液を第２部材５２へ送るためのポンプ５８が保持部５５に接続されていてもよい。このような構成によって、保持部５５で保持している薬液を、第２部材５２を介して生体１００内に容易に供給することができる。なお、このような構成に限定されず、ポンプ５８を有さず、流路５７の毛細管現象を利用して保持部５５から第２部材５２へ薬液を送るようにしてもよい。
供給装置５０では、保持部５５が第２部材５２の上方に位置するため、供給装置５０の占有スペースを小さくすることができる。
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
１、２１、３１、４１、５１：第１部材
１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ：第１端部
１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ：第２端部
２、２２、３２、４２、５２：第２部材
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ：第３端部
２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ：第４端部
３、２３、３３、４３、５３：第３部材
４、２４、３４、４４、５４：第４部材
２５、３５：電子部品
４５、５５：保持部
１０：針体
２０、３０：電子装置
４０、５０：供給装置
１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ：第１端部
１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ：第２端部
２、２２、３２、４２、５２：第２部材
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ：第３端部
２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ：第４端部
３、２３、３３、４３、５３：第３部材
４、２４、３４、４４、５４：第４部材
２５、３５：電子部品
４５、５５：保持部
１０：針体
２０、３０：電子装置
４０、５０：供給装置
Claims (2)
- 第１端部と該第１端部とは反対側の第２端部とを有する管状の第１部材と、第３端部と該第３端部とは反対側の第４端部とを有する棒状体であり、前記第１部材に対して摺動可能な状態で前記第１部材内に挿入されており、前記第３端部が前記第１部材内から前記第１端部よりも外側まで移動可能な管状の第２部材と、を具備している針体と、
前記第２部材に接続された、薬液を保持するための保持部と、
前記第２端部に接続された第３部材と、を有しており、
前記保持部が前記第３部材に位置している、
供給装置。 - 前記第１部材の太さが５０〜１６０μｍであり、前記第２部材の太さが２〜５０μｍである、請求項１に記載の供給装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2015253212A JP6662632B2 (ja) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | 供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015253212A JP6662632B2 (ja) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | 供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017113358A JP2017113358A (ja) | 2017-06-29 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2015253212A Expired - Fee Related JP6662632B2 (ja) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | 供給装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP6662632B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US9295790B2 (en) * | 2006-05-05 | 2016-03-29 | Retractable Technologies, Inc. | Syringe with recessed nose and protective guard for use with frontal attachments |
-
2015
- 2015-12-25 JP JP2015253212A patent/JP6662632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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