JP7119121B2 - 無針注射器 - Google Patents

無針注射器 Download PDF

Info

Publication number
JP7119121B2
JP7119121B2 JP2020562536A JP2020562536A JP7119121B2 JP 7119121 B2 JP7119121 B2 JP 7119121B2 JP 2020562536 A JP2020562536 A JP 2020562536A JP 2020562536 A JP2020562536 A JP 2020562536A JP 7119121 B2 JP7119121 B2 JP 7119121B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
user
syringe
needle
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020562536A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020138475A1 (ja
Inventor
弥生 平山
弘充 伊賀
裕三 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Corp filed Critical Daicel Corp
Publication of JPWO2020138475A1 publication Critical patent/JPWO2020138475A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7119121B2 publication Critical patent/JP7119121B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/30Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/30Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • A61M5/3007Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules with specially designed jet passages at the injector's distal end
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/20Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
    • A61M5/2046Media being expelled from injector by gas generation, e.g. explosive charge
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/31Details
    • A61M5/3129Syringe barrels
    • A61M5/3137Specially designed finger grip means, e.g. for easy manipulation of the syringe rod
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/31Details
    • A61M5/315Pistons; Piston-rods; Guiding, blocking or restricting the movement of the rod or piston; Appliances on the rod for facilitating dosing ; Dosing mechanisms
    • A61M5/31533Dosing mechanisms, i.e. setting a dose
    • A61M5/31545Setting modes for dosing
    • A61M5/31548Mechanically operated dose setting member
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/24Ampoule syringes, i.e. syringes with needle for use in combination with replaceable ampoules or carpules, e.g. automatic
    • A61M2005/2485Ampoule holder connected to rest of syringe
    • A61M2005/2488Ampoule holder connected to rest of syringe via rotation, e.g. threads or bayonet
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/31Details
    • A61M2005/3114Filling or refilling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331Pressure; Flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/20Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
    • A61M5/2053Media being expelled from injector by pressurised fluid or vacuum

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Description

本願開示は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器に関する。
生体等の対象領域に薬液等を射出する装置として注射針を有しない無針注射器が例示できるが、近年、取り扱いの容易さや衛生面等からも着目されその開発が行われている。一般に、無針注射器では、圧縮ガスやバネ等の駆動源により加圧された薬液を対象領域に向かって射出し、その薬液が有する運動エネルギーを利用して対象領域の内部に薬液が射出される構成が実用化されている。
そして、このような無針注射器を作動させるために、様々な操作機構が開示されている。例えば、特許文献1には、無針注射器の安全な使用を目的とした操作機構が開示されている。無針注射器はその特性上、外部に対して薬液が勢いよく射出されることから、不用意に無針注射器が作動し薬液の射出が行われてしまうのは好ましくない。そこで、特許文献1の無針注射器は、無針注射器のハウジングの側面に点火器を作動させるためのスイッチに加えて、そのハウジングの先端面に突出した、スタンバイ用のスイッチを有している。このスタンバイ用スイッチは、ハウジング内部でばねによって付勢されることでその突出状態が形成されている。そして、無針注射器を使用するためにハウジング先端面の射出口を対象領域に接触させる際に、スタンバイ用スイッチが内部に押し込まれることで無針注射器がスタンバイ状態となり、点火器作動用のスイッチが有効化される。
特開2015-150401号公報
一般に、無針注射器の使用においては、その射出口を対象領域に対して所定の状態(例えば、射出口を対象領域に接触させた状態や、対象領域に対して射出口を対向させた状態等)に置くことで、射出された薬液等が対象領域の内部で設計通りの挙動を示すことが期待される。そこで、従来の技術では、無針注射器の射出口が対象領域に接触しない状態で点火器が作動してしまうことを回避するために、点火器作動用のスイッチの他にスタンバイ用スイッチが設けられている。このように無針注射器の操作機構が二重化されることで、その安全性の向上が図られている。
しかし、ユーザによる無針注射器の操作や対象領域の状態は常に一定のものではない。対象領域に対する無針注射器のハウジングの当たり方に個人差が生じたり、対象領域の弾性等の違いから対象領域からスタンバイ用スイッチが受ける反力に差が生じたりする可能性がある。そのため、スタンバイ用スイッチを内部に押し込んで無針注射器をスタンバイ状態に置くために、ユーザが、射出口が対象領域に接触するように無針注射器を操作しても、スタンバイ状態が好適に形成されずに無針注射器を安定して作動させることが阻害されるおそれがある。
そこで、本願開示は、上記した問題に鑑み、安全性の向上と安定した作動の両立を実現し得る無針注射器の操作機構を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願開示の無針注射器では、射出エネルギーの付与に関連する駆動部を作動するためのスイッチとして2つのスイッチを採用して操作の二重化を図るとともに、無針注射器の安全性及び安定した作動確保の観点から各スイッチのハウジングにおける配置態様を調整した。
具体的には、本願開示は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出されるように流路を画定する収容部と、前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、前記射出エネルギーが付与されることで、前記収容空間に収容されている前記注射目的物質を加圧する加圧部と、前記収容部、前記駆動部、前記加圧部のうち少なくとも何れかを内部に収容し且つ前記ユーザの片手により把持可能に構成された筒状の注射器筐体と、前記注射器筐体に設けられた、前記駆動部を作動させるための第1スイッチ及び第2スイッチと、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの予め決定された動作を介して、前記駆動部の作動を制御する制御部と、を備える。そして、前記第1スイッチは、前記注射器筐体の表面のうちユーザ側に位置する側面であってユーザによる把持状態で該ユーザの掌で覆われる第1領域において、該ユーザの掌の接触方向とは異なる所定方向にスライド可能に配置され、また、前記第2スイッチは、ユーザによる把持状態で該第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部がユーザにより視認可能となるように該一部がユーザ側に傾いて形成され、且つ前記注射器筐体の上側に押下可能に配置される。
上記の無針注射器において、注射目的物質を対象領域に対して射出するために、駆動部が射出エネルギーの付与を行う。本願における「射出」は、駆動部による射出エネルギーを利用して加圧部により収容部内の注射目的物質が加圧されることで、その注射目的物質が収容部の流路を流れることで実現される。
ここで、無針注射器で射出される注射目的物質としては、対象領域内で効能が期待される成分や対象領域内で所定の機能の発揮が期待される成分を含む所定物質が例示できる。そのため、少なくとも上記の射出エネルギーによる射出が可能であれば、注射目的物質の物理的形態は問わない。例えば、注射目的物質が液体内に溶解した状態で存在してもよく、又は液体に溶解せずに単に混合された状態であってもよい。一例を挙げれば、送りこむべき所定物質として、抗体増強のためのワクチン、美容のためのタンパク質、毛髪再生用の培養細胞等があり、これらが射出可能となるように、液体の媒体に含まれることで注射目的物質が形成される。なお、上記媒体としては、対象領域内部に注入された状態において所定物質の上記効能や機能を阻害するものでない媒体が好ましい。別法として、上記媒体は、対象領域内部に注入された状態において、所定物質とともに作用することで上記効能や機能が発揮される媒体であってもよい。
また、無針注射器から注射目的物質を対象領域に向けて射出し、その内部に送り込むためには、対象領域の表面を射出された注射目的物質で貫通する必要がある。そのため、射出初期では注射目的物質を比較的高速に対象領域に向けて射出する必要がある。この点を考慮すると、一例として、駆動部は、点火薬の燃焼により放出される燃焼生成物を利用して射出エネルギーを付与するのが好ましい。なお、前記点火薬として、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬、アルミニウムと酸化銅を含む火薬、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬のうち何れか一つの火薬、又はこれらのうち複数の組み合わせからなる火薬の何れかを採用できる。上記点火薬の特徴としては、その燃焼生成物が高温状態では気体であっても常温では気体成分を含まないため、点火後燃焼生成物が直ちに凝縮を行う結果、駆動部は、極めて短期間に射出エネルギーの付与を行うことができる。また、駆動部は、点火薬の燃焼による射出エネルギーに代えて、圧電素子等の電気的エネルギーやばね等の機械的エネルギーを射出エネルギーとして利用してもよく、これらの形態のエネルギーを適宜組み合わせることで射出エネルギーを生成するようにしてもよい。
ここで、ユーザが無針注射器を使用する際にその片手で無針注射器を把持できるように形成された注射器筐体には、無針注射器を作動させるための第1スイッチと第2スイッチが設けられている。各スイッチの操作内容を制御部が判断し、無針注射器の作動に適した操作が実行されたときに、制御部が駆動部を作動させて無針注射器による注射目的物質の射出が実行されることになる。このように2つのスイッチを介して無針注射器の作動のための操作が二重化されることで、無針注射器の安全性の確保が図られる。
そして、上記の無針注射器では、第1スイッチと第2スイッチはそれぞれ異なる位置に配置されるとともに、それぞれに対して求められる、無針注射器の作動のための操作内容も異なっている。具体的には、第1スイッチは、スライド式のスイッチとされ、注射器筐体の側面にある第1領域に配置される。第1領域は、ユーザが片手で注射器筐体を把持しようとしたときに、ユーザの掌で覆われる領域である。したがって、ユーザが注射器筐体を把持するときには、その掌が第1スイッチを上方から覆うように接触する形となるが、その接触方向、すなわち第1スイッチに対して掌が接近する方向は、スライド式の第1スイッチの操作方向であるスライド方向とは異なる方向である。そのため、ユーザによる注射器筐体の把持操作により、第1スイッチに対して意図しないスライド操作が付与されることは好適に回避される。なお、ユーザが第1スイッチをスライド操作するためには、一例として、ユーザは注射器筐体に一部の指を掛けながら他の指がアクセス可能な程度に掌の一部を一時的に第1領域から離す必要がある。
次に、第2スイッチは、押下式のスイッチとされ、注射器筐体の上側に配置される。そして、第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部が、ユーザ側に傾いて形成されている。第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部は押下部位となり得る部位であり、その押下部位が上記のように形成されることで、注射器筐体を片手で把持しているユーザが、第2スイッチの押下部位を視認しやすくなる。このような構成は、押下式のスイッチである第2スイッチの存在をユーザに明確に把握させることができ、無針注射器の安定した作動に繋がる。また、ユーザによる注射器筐体の把持の仕方も特定され再現性の良い把持が可能となるために、安定した注射が実現される。
このように構成される第1スイッチと第2スイッチに対するユーザの操作内容が制御部に入力され、その適否が判断されて駆動部の作動が制御されることになる。したがって、異なる操作内容を要求する2つのスイッチを異なる位置に配置して操作内容が二重化されつつ、第1スイッチ及び第2スイッチの好適な操作が確保される上述の構成によって、無針注射器における安全性の向上と安定した作動の両立が実現され得る。
ここで、上記の無針注射器において、前記第2スイッチは、該第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部と同じようにユーザ側に傾いて構成された、前記注射器筐体の上側の表面における第2領域に配置されてもよい。このように第2スイッチが第2領域に配置されることで、注射器筐体を片手で把持しているユーザに対して、第2スイッチの押下部位とともに第2領域を広く視認させることができ、第2スイッチのより安定した操作が見込まれる。
また、上述までの無針注射器において、前記第2スイッチは、前記第2領域において、前記所定方向に沿った前記第1スイッチのスライド直線を前記注射器筐体の表面に沿って延在させた仮想直線上に配置され、又は、該仮想直線の近傍に配置されてもよい。このように構成されると、注射器筐体を片手で把持しているユーザにおいて、例えば、その片手の指で行う第1スイッチに対するスライド操作と第2スイッチに対する押下操作を円滑に連続させることができる。このことは、ユーザによる無針注射器の操作性の向上に大きく寄与する。なお、上記スライド直線とは、スライド式である第1スイッチのスライド方向によって画定される直線である。
ここで、上述までの無針注射器において、前記制御部は、ユーザによる前記第1スイッチの所定のスライド操作の後に行われる、前記第2スイッチの所定の押下操作を起点として、前記駆動部を作動させるように構成されてもよい。すなわち、制御部は、第1スイッチに対して所定のスライド操作が行われ、続いて第2スイッチに対して所定の押下操作が行われたときに、駆動部の作動を許可する。この場合、所定のスライド操作が、いわば無針注射器を射出準備が完了した状態(スタンバイ状態)に置く動作となり、所定の押下操作が、スタンバイ状態にある無針注射器において注射目的物質の射出を実行する動作となる。このような構成により、ユーザは無針注射器が置かれている状況を的確に把握しながら、射出実行のための操作を順次行っていくことができ、ユーザによる誤操作を好適に防ぐことができる。なお、駆動部の作動を許可するための第1スイッチ及び第2スイッチの操作は、上記の操作以外の操作を採用することもできる。
また、前記所定のスライド操作は、前記第1スイッチを所定方向にスライドさせ、且つ、そのスライド状態を所定時間保持する操作であってもよい。このように無針注射器をスタンバイ状態に置くために、スライド状態を所定時間保持することをユーザに要求することは、ユーザが明確な意思をもって無針注射器を作動させることを意味するものであり、以て不用意に無針注射器がスタンバイ状態に置かれてしまい、誤って注射目的物質が射出されてしまうことを回避でき安全性を高く保つことができる。所定時間については、ユーザによる無針注射器の操作性と安全性確保のバランスから適宜決定することができる。
上述までの無針注射器において、前記駆動部は、着火電流が供給されることで点火薬を燃焼させて前記射出エネルギーを生成する点火装置であって、前記注射器筐体からは、電源から前記点火装置への着火電流を供給するための電源ケーブルが延出し、前記注射器筐体は、ユーザによる前記第1スイッチがユーザ側に向くような把持状態において、前記電源ケーブルがユーザから離間する方向に延出するように構成されてもよい。すなわち、上記点火装置は電気式の点火器であるから、射出エネルギーを付与するためには点火装置に対して着火電流を供給する必要がある。そして、その着火電流を無針注射器の外部から電源ケーブルを介して取り込む際には、注射器筐体から電源ケーブルが延出した状態となるが、このとき、電源ケーブルによって無針注射器の動きが制限された状態となる。そのため、ユーザにとっては電源ケーブルにより無針注射器の操作性が損なわれることになるが、上記のように電源ケーブルの延出方向をユーザから離間する方向とすることで、その電源ケーブルの影響を可及的に軽減することができる。
そして、より好ましくは、前記注射器筐体には、前記電源ケーブルが接続されるコネクタが、前記第2スイッチを挟んで前記第1スイッチとは反対側の、前記注射器筐体の側面に設けられ、前記コネクタは、前記電源ケーブルが、前記第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部による傾斜面に沿って延出するように前記注射器筐体に取り付けられる。このような構成により、注射器筐体を片手で把持しているユーザに対する電源ケーブルの干渉の程度を、可及的に緩和することができる。なお、前記コネクタは、前記電源ケーブルとの脱着を可能とするように構成されてもよい。
安全性の向上と安定した作動の両立を実現し得る無針注射器の操作機構を提供することができる。
無針注射器の概略構成を示す図である。 無針注射器の第1の断面図である。 無針注射器の第2の断面図である。 無針注射器のハウジングの構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれる注射器アセンブリの概略構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれるアクチュエータの概略構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれるピストンの概略構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれるアタッチメントの概略構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれるプランジャロッド及びプランジャの概略構成を示す図である。 無針注射器に組み込まれるコンテナの概略構成を示す図である。 無針注射器の操作手順を示すフローチャートである。
以下に、図面を参照して本願開示の実施形態に係る無針注射器(以下、単に「注射器」と称する)1について説明する。当該注射器1は、火薬の燃焼エネルギーを利用して、本願の注射目的物質に相当する射出液を対象領域に射出する無針注射器、すなわち、注射針を介することなく、射出液を対象領域に射出して注射を行う装置である。
なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本願開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本願開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。本実施形態では、注射器1においてその長手方向における相対的な位置関係を表す用語として、「先端側」及び「基端側」を用いる。当該「先端側」は、後述する注射器1の先端寄り、すなわち射出口77寄りの位置を表し、当該「基端側」は、注射器1の長手方向において「先端側」とは反対側の方向、すなわち注射器アセンブリ10(後述の図5を参照のこと)における点火器22側の方向を表している。
<注射器1の構成>
ここで、図1は、注射器1の外観を概的に示す図である。図2は注射器1の第1の断面図であり、その断面は、後述の図4におけるAA断面である。また、図3は注射器1の第2の断面図であり、その断面は、後述の図4におけるBB断面であり、BB断面はAA断面に直交する。なお、図4は注射器1を構成するハウジング2の構成を示す図であることに留意する。ここで、注射器1は、ハウジング2(注射器筐体)に注射器アセンブリ10が取り付けられて形成される。また、ハウジング2には、注射器アセンブリ10内の点火器22に駆動電流を供給するための電源ケーブル3が接続される。
なお、本願の以降の記載においては、注射器1により対象領域に射出される射出液は、当該対象領域で期待される効能や機能を発揮する所定物質が液体の媒体に含有されることで形成されている。その射出液において、所定物質は媒体である液体に溶解した状態となっていてもよく、また、溶解されずに単に混合された状態となっていてもよい。
射出液に含まれる所定物質としては、例えば生体である対象領域に対して射出可能な生体由来物質や所望の生理活性を発する物質が例示でき、例えば、生体由来物質としては、DNA、RNA、核酸、抗体、細胞等が挙げられ、生理活性を発する物質としては、低分子や、蛋白、ペプチド等からなる医薬、ワクチン、温熱療法や放射線療法のための金属粒子等の無機物質、キャリアとなる担体を含む各種の薬理・治療効果を有する物質等が挙げられる。また、射出液の媒体である液体としては、これらの所定物質を対象領域内に投与するために好適な物質であればよく、水性、油性の如何は問われない。また、所定物質を注射器1にて射出可能であれば、媒体である液体の粘性についても特段に限定されるものではない。
注射器1において、注射器アセンブリ10は、ハウジング2に対して脱着自在となるように構成されている。注射器アセンブリ10に含まれるコンテナ70とプランジャ80との間に形成される収容空間75(図5を参照)には、注射器1の作動前である準備段階において射出液が充填され、そして、当該注射器アセンブリ10は、射出液の射出を行う度に交換されるユニットである。注射器アセンブリ10の詳細については、後述する。
一方で、ハウジング2は、注射器1のユーザがその使用のために把持するグリップ部2aが形成されるとともに、射出液の射出を実現するために注射器1を操作する複数のスイッチが設けられている。なお、注射器1は、ユーザが片手で把持し、その操作が可能となるように構成されている。そこで、図4に基づいてハウジング2について説明する。図4において、(a)はハウジング2を前方から見た場合の外観を表しており、(b)はハウジング2を側方から見た場合の外観を表しており、(c)はハウジング2を後方から見た場合の外観を表しており、(d)はハウジング2を上方から見た場合の外観を表している。ここで、「前方」とは、ユーザがハウジング2を把持したときにユーザの遠位に位置する部位であり図4(b)において左側に位置し、「後方」とは、逆にユーザの近位に位置する部位であり図4(b)において右側に位置する。図4(b)に示す「前方」、「後方」は、それぞれ図1に示す「前方」、「後方」と一致する。したがって、ユーザがハウジング2を片手で把持したとき、その指先は遠位側であるハウジング2の前方に掛かり、その手首は近位側であるハウジング2の後方に近接した状態となる。また、「上方」とは、注射器1の基端側の部位である。
このようなユーザによる把持を考慮して、ハウジング2の前方寄りにはユーザの指先が掛かりやすくなるようにグリップ部2aが設けられている。グリップ部2aには複数のディンプルが形成され、ユーザの指先の掛かりを改善している。また、更にユーザによるハウジング2の把持を安定させるために、グリップ部2aの前方側の外郭は緩やかに凹凸が形成され(図4(b)を参照)、ユーザの人差し指や中指が掛かりやすくなっている。
更に、ハウジング2には、注射器1を操作するための2つの操作スイッチである第1スイッチ5と第2スイッチ6が設けられている。第1スイッチ5及び第2スイッチ6は、マイコンで形成される制御部90に接続され、制御部90は、各スイッチから送られた信号に基づいて点火器22への着火電流の供給を制御し、以て注射器1の動作制御を行う。ここで、第1スイッチ5は、ハウジング2の後方側の側面にある第1領域R1に設けられたスライド式のスイッチであり、そのスライド方向はハウジング2の上下方向(先端と基端を結ぶ方向であり、図4(c)の白抜き矢印で示す方向である)である。第1領域R1は、ユーザが片手でハウジング2を把持しようとしたときに、ユーザの掌(親指付け根の近傍の部位)で覆われる領域である。したがって、ユーザがハウジング2を把持するときには、その掌が第1スイッチ5を上方から覆うように接触する形となる。このときの掌の接触方向、すなわち第1スイッチ5に対して掌が接近する方向(図1において白抜きの矢印で示す方向)は、スライド式の第1スイッチの操作方向であるスライド方向(注射器1の先端側に向かう方向)とは異なる方向である。なお、ユーザが第1スイッチ5をスライド操作する際には、ユーザはハウジング2に一部の指(例えば、人差し指や中指)を掛けながら他の指(例えば、親指)が第1スイッチ5にアクセス可能な程度に、掌の一部を一時的に第1領域R1から離した状態で、その他の指により第1スイッチ5をスライド操作することができる。
そして、第1スイッチ5は常時上方向に付勢されており、ユーザは、第1スイッチ5をその付勢力に抗して所定時間下方(先端側)にスライドさせ続けると、制御部90はその第1スイッチ5のスライド状態を検知して、注射器1をスタンバイ状態に至らしめることができる。当該スタンバイ状態とは、注射器1において射出液を射出する準備が完了した状態であり、更にユーザによる追加の操作(後述の第2スイッチ6の操作)が行われれば射出が実行される状態である。このように構成される第1スイッチ5は、注射器1をスタンバイ状態に至らしめるための操作スイッチであり、ユーザによる把持時にユーザの掌の接触方向をその操作方向と異ならしめることで、ユーザがハウジング2を把持している際に第1スイッチ5に対して意図しないスライド操作が付与されることを好適に回避することができる。
続いて第2スイッチ6は、ハウジング2の上側の傾斜面2bを含む第2領域R2に設けられた押下式のスイッチであり、ユーザは第2スイッチ6をハウジング2の内部方向に押下可能である。第2領域R2は、ユーザがハウジング2を把持している際には、ユーザの掌で覆われず露出する領域である。そして、第2スイッチ6の上側表面は、第2領域R2における傾斜面2bとともに、ユーザ側に傾いて形成されている。なお、別法として、ハウジング2の上側表面は傾斜せずに第2スイッチ6の上側表面が傾斜面を形成してもよい。このように少なくとも第2スイッチ6の上側表面が傾斜面を形成すると、ハウジング2を片手で把持しているユーザが、第2スイッチ6の押下部位となり得る、その上側表面を視認しやすくなるとともに、第2スイッチ6の押下操作を自然な把持状態で行える。このように第2スイッチ6の上側表面がユーザにより視認しやすく、自然な把持状態で第2スイッチ6の押下が行えることは、第2スイッチの存在をユーザに明確に把握させ注射器1を誤操作することなく安定して作動させ、再現性の良い投与に繋がる。
そして、上記の通り、注射器1が上記の第1スイッチ5の操作によりスタンバイ状態に置かれている状態で、第2スイッチ6の押下操作が行われることで、制御部90により、点火器22に対して着火電流が供給される。これにより、注射器1による射出液の射出が行われる。このことを考慮すると、第2スイッチ6は、注射器1において射出液の射出を決定する操作スイッチということもできる。そうすると、上記のように第2スイッチ6の上側表面をユーザに視認しやすくするように傾斜面で形成する構成は、安定した注射器1の操作の観点から極めて有用な構成と言える。
ここで、第1スイッチ5と第2スイッチ6の相対的な位置関係について言及する。図4に示すように、第1スイッチ5のスライド方向によって画定されるスライド直線(図4(c)に示す白抜き矢印の方向に延びる直線に相当)をハウジング2の表面に沿って仮想的に延在させた直線を仮想直線L1とすると、第2領域R2において第2スイッチ6はその仮想直線L1上に配置されている。上述したように、ユーザが片手でハウジング2を片手で把持しようとしたときに、第1領域R1はユーザの掌で覆われる領域であり、一方で、第2領域R2はユーザの掌で覆われない領域である。そして、第1スイッチ5と第2スイッチ6とを上述した相対位置に配置することで、ユーザは、第1スイッチ5のスライド操作を特定の指で行った後に、掌でハウジング2をしっかりと把持しつつ同じ指によって第2スイッチ6の押下操作を連続して円滑に行うことができる。このことは、ユーザによる注射器1の操作性の向上に大きく寄与する。なお、第2スイッチ6は、仮想直線L1の上に必ずしも配置される必要はなく、第1スイッチ5のスライド操作後の第2スイッチ6の押下操作を円滑に行える限りにおいて、第2スイッチ6は仮想直線L1の近傍に配置されてもよい。そして、ユーザによる利き手の違いを考慮して好適な操作性を得るために、第1スイッチ5や第2スイッチ6は、図4(a)、(c)に示すハウジング2の幅方向の中央部やその近傍に配置することができる。
更に、ハウジング2の上側表面のうち傾斜面2bの前方には、電源ケーブル3が接続されるコネクタ4が設けられている。本実施形態では、コネクタ4はUSBコネクタであり、電源ケーブル3はハウジング2に対して着脱可能とされている。また、別法として、電源ケーブル3は、ハウジング2に対して着脱不可能とされるケーブルであってもよい。ここで、図1には、コネクタ4を介して電源ケーブル3がハウジング2に対して接続されている状態が示されている。このように注射器1においては、電源ケーブル3はハウジング2の前方に延出した状態となる。換言すれば、ユーザが注射器1のハウジング2を片手で把持する際、ユーザはハウジング2の後方側に位置するが、電源ケーブル3はハウジング2から前方に向けて延出する、すなわち把持中のユーザから離間する方向に延出するようになる。このため、電源ケーブル3が注射器1を使用しているユーザの操作を邪魔することなく、ユーザは円滑に注射器1の操作を進めることができる。
また、図1に示すように、コネクタ4に電源ケーブル3が接続された状態において、その接続部位近傍での電源ケーブル3の延出方向は、概ね、ハウジング2の傾斜面2bの傾斜方向に沿ったものとなっている。すなわち、図1では電源ケーブル3は前方において上方向に向かっている。このような構成により、延出している電源ケーブル3とハウジング2との間に比較的広い空間を確保することができ、以て、ハウジング2を把持しているユーザの手に対する電源ケーブル3の干渉の程度を可及的に緩和することができる。なお、電源ケーブル3の延出方向は上記の形態以外の方向を採用することができるのは言うまでもないが、ユーザの手に対する干渉程度を考慮してその延出方向を決定するのが好ましい。
なお、上記の通り、本実施形態は点火器22を作動させるための電力は電源ケーブル3を介して外部から供給されるが、その態様に代えて、ハウジング2の内部に、当該電力供給のためのバッテリが設けられてもよい。この場合、当該バッテリに電力が残っている限りにおいて、注射器アセンブリ10を交換しながらハウジング2は繰り返し使用することができる。そして、バッテリの電力が無くなった場合には、そのバッテリを交換すればよい。
ここで、注射器アセンブリ10の概略構成を図5に示す。注射器アセンブリ10は、図2及び図3に示すように、ハウジング2に対して取り付けられることで注射器1を形成するものであり、具体的には、注射器アセンブリ10は、アクチュエータ20、アタッチメント30、コンテナ70、プランジャ80を含む組立体である。注射器アセンブリ10の組立については、後述する。
先ず、アクチュエータ20について図6に基づいて説明する。アクチュエータ20は、そのボディ21が筒状に形成されている。ボディ21は、その中央に中央部21aを有し、その先端側に先端部21bを有し、その基端側に基端部21cを有している。ボディ21において、先端部21b、中央部21a、基端部21cは、それぞれの内部空間が連通しており、更に、先端部21bの先端側において開口部27が設けられている。ここで、ボディ21の基端部21cには、点火薬22aを燃焼させて射出のためのエネルギーを発生させる電気式点火器である点火器22がキャップ23を介して取り付けられている。点火器22は外部から着火電流が供給される点火ピン22bを有し、この点火ピン22bは、ハウジング2に注射器アセンブリ10が取り付けられた状態においてハウジング2側のソケット7と結合される。また、点火器22が作動することで生成される燃焼生成物が、ボディ21の中央部21a側に放出されるようにボディ21に対する点火器22の取付状態が決定されている。すなわち、燃焼生成物の放出面22cが中央部21a側に向くように、点火器22はボディ21の基端部21cに取り付けられている。
ここで、点火器22において用いられる点火薬の燃焼エネルギーは、注射器1が射出液を対象領域に射出するためのエネルギーとなる。なお、当該点火薬としては、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬(ZPP)、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬(THPP)、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬(TiPP)、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬(APP)、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬(ABO)、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬(AMO)、アルミニウムと酸化銅を含む火薬(ACO)、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬(AFO)、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼生成物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。適切な射出液の射出が可能な限りにおいて、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。
ここで、点火器22から燃焼生成物が放出される、ボディ21の中央部21aの内部空間は燃焼室20aとされる。更に、中央部21aの外表面の一部には雄ネジ部26が形成されている。雄ネジ部26は後述するアタッチメント30の雌ネジ部32と螺合するように構成され、両者の間に必要な結合力を確保できるように雄ネジ部26と雌ネジ部32の有効長が決定される。そして、中央部21aに隣接する先端部21bの内部空間は円筒状に形成され、そこをピストン40がスライド可能となるようにシール部材であるOリング25とともに配置されている。ピストン40は金属製であり、図7に示すように軸部材41を有し、その基端側に第1フランジ42が設けられ、第1フランジ42の近傍に更に第2フランジ43が設けられている。第1フランジ42と第2フランジ43は円盤形状を有し、その直径は同一である。第1フランジ42と第2フランジ43との間、及び第2フランジ43の更に横にOリング25が配置されることになる。また、軸部材41の先端面には、所定の大きさを有する凹部44が形成されている。アクチュエータ20の作動前においてピストン40が先端部21bの内部空間に配置されている状態では、点火器22からの燃焼生成物による受圧面となる第1フランジ42が燃焼室20a側に露出した状態となるとともに、ピストン40の軸部材41の先端は開口部27に挿入された状態となっている。
そして、点火器22が作動して燃焼生成物が燃焼室20aに放出され、そこの圧力が上昇すると第1フランジ42が当該圧力を受けピストン40が先端側にスライドしていくことになる。すなわち、アクチュエータ20は、点火器22を作動源としピストン40を出力部とする機構を有している。そして、第2フランジ43の直径は、開口部27の直径より大きいため、ピストン40のスライド量は制限され、以て、ピストン40の軸部材41がボディ21の先端部21bの先端面から突出する量も限られた量となる。また、ピストン40は樹脂製でもよく、その場合、耐熱性や耐圧性が要求される部分は金属を併用してもよい。
また、ピストン40に掛かる圧力を調整するための別法として、アクチュエータ20の燃焼室20aに、点火器22からの燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤を更に配置してもよい。その配置場所は、点火器22からの燃焼生成物に晒され得る場所である。また、別法としてガス発生剤を、国際公開公報01-031282号や特開2003-25950号公報等に開示されているように、点火器22内に配置してもよい。ガス発生剤の一例としては、ニトロセルロース98質量%、ジフェニルアミン0.8質量%、硫酸カリウム1.2質量%からなるシングルベース無煙火薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。燃焼室20a等に配置されるときのガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能であり、これによりピストン40に掛かる圧力を所望の圧力となるように調整することができる。
次に、図8に基づいてアタッチメント30について説明する。なお、図8の左図(a)はアタッチメント30の断面図であり、右図(b)はアタッチメント30の外観図である。アタッチメント30は、図5に示すようにアクチュエータ20、プランジャ80、コンテナ70を取り付けるための部品である。アタッチメント30のボディ31には、例えば、公知のナイロン6-12、ポリアリレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマー等が使用できる。また、これら樹脂にガラス繊維やガラスフィラー等の充填物を含ませてもよく、ポリブチレンテレフタレートにおいては20~80質量%のガラス繊維を、ポリフェニレンサルファイドにおいては20~80質量%のガラス繊維を、また液晶ポリマーにおいては20~80質量%のミネラルを含ませることができる。
ボディ31の内部空間のうち基端側から中央にかけての第1領域33は、図5に示すようにアクチュエータ20が配置される領域である。そして、第1領域33の基端側の領域33aには、概ねアクチュエータ20の基端部21cが位置し、第1領域33の先端側であって領域33aより直径が小さい領域33bには、概ねアクチュエータ20の中央部21a及び先端部21bが位置する。また、領域33bのうち領域33aに近い部位の内壁面には雌ネジ部32が配置され、雌ネジ部32は上記の通りアクチュエータ20の中央部21aに設けられている雄ネジ部26と螺合するように形成されている。
更に、ボディ31の内部空間においては第1領域33に連通して第2領域34が形成される。第2領域34は、図5に示すように概ねプランジャ80が配置される領域であり、ボディ31の軸方向に沿って円筒状に形成される中空領域である。第2領域34の一方の端部は、第1領域33の領域33bに連通している。第2領域34の直径は、領域33bの直径よりも細くなって、プランジャ80が摺動可能な直径となっている。なお、ボディ31には、アタッチメント30の側方の外表面から第2領域34まで貫通している貫通孔37が形成されている。ユーザは、この貫通孔37を通して、注射器アセンブリ10内のプランジャ80の状況(例えば、注射器アセンブリ10が作動前か作動後か等)を外部から確認することができる(図1を参照)。
更に、ボディ31の内部空間においては第2領域34に連通して第3領域35が形成される。第3領域35は、図5に示すように概ねコンテナ70の一部が配置される領域であり、その一端が第2領域34に連通するとともにその他端がアタッチメント30の先端面に開口している。そして、第3領域35には、コンテナ70を取り付けるための雌ネジ部36が形成されている。雌ネジ部36は、後述する図10に示すコンテナ70の雄ネジ部74と螺合して、アタッチメント30とコンテナ70との結合が実現される。
次に、図9に基づいてプランジャ80について説明する。なお、図9の左図(a)はプランジャ80を構成する部材の一つであるプランジャロッド50の外観図であり、右図(b)はプランジャ80の外観図である。プランジャ80は、ピストン40から受けたエネルギーによって射出液を加圧する部材であり、プランジャロッド50には、その加圧のために好適な樹脂材料、例えばアタッチメント30と同種の樹脂材料を使用できる。ここで、プランジャロッド50は軸部材51を有し、その基端側の端面には突起部54が形成されている。突起部54は、プランジャ80が注射器アセンブリ10に組み込まれたときにアクチュエータ20に含まれるピストン40の軸部材の凹部44に嵌まり込むことが可能となるように、その形状および大きさが画定される。また、軸部材51の途中であって基端寄りの部位に、他の軸部材51の直径より縮径された縮径部52が設けられている。
更に、プランジャロッド50においては、軸部材51の先端側には、軸部材51より直径の小さい首部55を介して突起部56が設けられている。突起部56は、首部55との接続部位近くではその直径は首部55の直径よりも大きいが、先端側に進むほどその直径が小さくなるように錘状に形成されている。ただし、突起部56の最大直径も軸部材51の直径よりは小さい。首部55及び突起部56に対してはゴム等の弾性部材で形成されたストッパ部60が取り付けられることで、プランジャ80が形成される(図9(b)参照)。ストッパ部60には図示しない取付孔が形成されており、当該取付孔と、首部55及び突起部56とが係合することで、ストッパ部60がプランジャロッド50から外れにくくなっている。
なお、ストッパ部60の具体的な材質としては、例えば、ブチルゴムやシリコンゴムが採用できる。更には、スチレン系エラストマー、水添スチレン系エラストマーや、これにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、α-オレフィン共重合体等のポリオレフィンや流パラ、プロセスオイル等のオイルやタルク、キャスト、マイカ等の粉体無機物を混合したものがあげられる。さらにポリ塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーや天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリル-ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴムのような各種ゴム材料(特に加硫処理したもの)や、それらの混合物等を、ストッパ部60の材質として採用することもできる。また、ストッパ部60は、後述のコンテナ70内において摺動しながら射出液を加圧することから、ストッパ部60とコンテナ70の収容空間75の内壁面75aとの間の摺動性を確保・調整する目的で、ストッパ部60の表面やコンテナ70の内壁面75aを各種物質によりコーティング・表面加工してもよい。そのコーティング剤としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコンオイル、ダイヤモンドライクカーボン、ナノダイヤモンド等が利用できる。
次に、図10に基づいてコンテナ70について説明する。なお、図10の左図(a)はコンテナ70の断面図であり、右図(b)はコンテナ70の外観図である。コンテナ70は、プランジャ80によって加圧される射出液を収容する部材であり、その加圧された射出液を対象領域に対して射出するための流路を画定する部材である。その点を考慮して、コンテナ70を形成する樹脂材料を採用でき、例えばアタッチメント30と同種の樹脂材料を使用できる。
コンテナ70は、射出液を収容可能な空間であってプランジャ80のストッパ部60が推進可能に形成された収容空間75と、収容空間75とコンテナ70の外部とを繋ぐ流路76を含むノズル部71とを有する。ノズル部71の先端側の外周は柱状に形成されている。なお、注射器アセンブリ10においては、図5に示すようにプランジャ80のストッパ部60が収容空間75内をノズル部71方向(先端側方向)に摺動可能となるように、プランジャ80とコンテナ70との相対位置が決定される。そして、プランジャ80のストッパ部60とコンテナ70との間に形成される空間が、射出液が封入される空間となる。ここで、コンテナ70の流路は、ノズル部71の先端面73に開口し、射出口77が形成されている。したがって、収容空間75内をプランジャ80が摺動することで、収容空間75に収容されている射出液が加圧されて、流路76を通って射出口77より射出されることになる。
また、コンテナ70に設けられた流路76の内径は、収容空間75の内径よりも細く形成されている。このような構成により、高圧に加圧された射出液が射出口77から外部に射出されることになる。また、コンテナ70の基端側には、コンテナ70をアタッチメント30に取り付けるための雄ネジ部74が形成されている。雄ネジ部74は、アタッチメント30の雌ネジ部36と螺合する。
なお、プランジャ80のストッパ部60の先端側の輪郭は、収容空間75と流路76とが接続する部位(収容空間75の最奥部)近傍の内壁面75aの輪郭に概ね一致する形状となっている。これにより、射出液の射出時にプランジャ80が摺動し、収容空間75の最奥部に到達したときに、ストッパ部60とコンテナ70の内壁面75aとの間に形成される隙間を可及的に小さくでき、射出液が収容空間75内に残り無駄となることを抑制することができる。ただし、ストッパ部60の形状は、本実施形態の注射器1において所望の効果が得られる限りにおいて、特定の形状に限定されるものではない。
ここで、注射器アセンブリ10の組立について説明する。コンテナ70の収容空間75にプランジャ80のストッパ部60を最奥部まで挿入した状態で、コンテナ70の射出口77を射出液と連通させてプランジャ80を引き戻す。ストッパ部60と収容空間75の内壁面75aは好適に密に接触しているため、その引き戻し動作によって収容空間内に負圧を発生させ、射出口77から収容空間75内に射出液を充填することができる。このときのプランジャ80の引き戻し量は、その状態でコンテナ70をアタッチメント30に取り付けたときに、コンテナ70から飛び出しているプランジャ80(プランジャロッド50)が第2領域34を経て、第1領域33(図8に示す領域33b)まで到達する程度の引き戻し量とされる。
収容空間75に射出液を充填した状態のコンテナ70をアタッチメント30に取り付けた後に、そのアタッチメント30に対してアクチュエータ20を第1領域33側から挿入される。アクチュエータ20は、その先端部21bの先端面が、アタッチメント30の領域33bの先端面33c(図8を参照)に突き当たるまで挿入され、このときアクチュエータ20の中央部21aに設けられている雄ネジ部26が、アタッチメント30の雌ネジ部32と螺合することで、アクチュエータ20とアタッチメント30が好適に結合される。そして、このときアクチュエータ20に組み込まれているピストン40の軸部材41の凹部44が、プランジャ80の軸部材51の突起部54と嵌め合った状態となり、プランジャ80はピストン40によって先端側に向かって押し込まれていく。なお、ピストン40のアクチュエータ20の先端部21b内での固定力は、点火器22による燃焼生成物から受ける圧力によっては、ピストン40が十分に円滑に先端部21b内を摺動できる程度であり、且つ、注射器アセンブリ10の組み立てに際しては、ピストン40がプランジャ80から受ける力に対しては十分に抗し、ピストン40の位置が変動しない程度とされる。別法として、図6に示すようにピストン40の第1フランジ42の頂面が、アクチュエータ20の燃焼室20aに面し、且つ燃焼室20a側へ変位しないように、ピストン40が位置すべき場所にストッパを形成してもよい。
したがって、上記のようにコンテナ70及びプランジャ80が取り付けられたアタッチメント30に対してアクチュエータ20が取り付けられると、プランジャ80はピストン40から先端側に向かって進むように押し込まれ、コンテナ70内においてプランジャ80が所定の位置に位置決めされる。なお、このプランジャ80の押し込みに応じて、射出液の一部が射出口77から吐出される。
このようにプランジャ80が最終位置に位置決めされると、注射器アセンブリ10の形成が完了することになる。この注射器アセンブリ10においては、コンテナ70の収容空間75におけるプランジャ80のストッパ部60の位置が機械的に決定される。このストッパ部60の最終的な位置は、注射器アセンブリ10において一義的に決定される位置であるから、注射器アセンブリ10において最終的に収容空間75内に収容される射出液の量、すなわち射出される射出液の量を、予め決められた所定量とすることが可能となる。
このように構成された注射器アセンブリ10は、点火器22の点火ピン22bがハウジング2側のソケット7に嵌め込まれて、ハウジング2に装填されて、使用可能な注射器1が準備できる(図1~図3を参照)。そして、使用可能状態となった注射器1による射出液の射出のための操作手順について、図11に基づいて説明する。先ず、ユーザは、注射器1のハウジング2を片手で把持する(S101の処理)。このとき、ユーザの指先はハウジング2の前方に掛かった状態で、グリップ部2aを把持した状態となっている。次に、ユーザは、第1スイッチ5を覆っている掌の部位、すなわち掌の親指付け根近くの部位を第1スイッチ5から離して例えば親指で第1スイッチ5を下方にスライド操作する(S102の処理)。このとき、ユーザは第1スイッチ5のスライド状態を継続する。そして、続くS103では、制御部90が、第1スイッチのスライド状態が所定時間(例えば、3秒)継続したか否かを判断し、肯定判定されるとS104の処理へ進み、否定判定されるとスタンバイ状態に移らず再びS102以降の処理が行われる。
そして、S104では、制御部90により注射器1がスタンバイ状態とされる。このとき、ユーザが注射器1のスタンバイ状態を認知できるように、注射器1は音声やLEDを用いたインジケータ等により所定の通知を行うようにしてもよい。その後、ユーザは、射出口77を対象領域に接触させた状態で第2スイッチ6を押下する(S105の処理)。その結果、点火器22が作動し、ピストン40、プランジャ80を介して、射出液が加圧され、その射出が実行され、対象領域内に射出液が注射されることになる(S106の処理)。
このように注射器1では、第1スイッチ5と第2スイッチ6に対するユーザの異なる操作内容が制御部90に入力され、その適否が判断されて点火器22の作動が制御されることになる。更に、注射器1における射出液の射出のための一連の操作においては、ハウジング2の把持時における第1スイッチ5の誤操作の抑制、及び第2スイッチ6の認識し易さに関する各スイッチの構成によって、注射器1における安全性の向上と安定した作動の両立が好適に実現されている。
本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
1 :注射器
2 :ハウジング
2a :グリップ部
3 :電源ケーブル
4 :コネクタ
5 :第1スイッチ
6 :第2スイッチ
10 :注射器アセンブリ
20 :アクチュエータ
21 :ボディ
22 :点火器
30 :アタッチメント
31 :ボディ
40 :ピストン
50 :プランジャロッド
51 :軸部材
52 :縮径部
60 :ストッパ部
70 :コンテナ
71 :ノズル部
75 :収容空間
76 :流路
77 :射出口
80 :プランジャ
90 :制御部

Claims (7)

  1. 注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、
    前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出されるように流路を画定する収容部と、
    前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、
    前記射出エネルギーが付与されることで、前記収容空間に収容されている前記注射目的物質を加圧する加圧部と、
    前記収容部、前記駆動部、前記加圧部のうち少なくとも何れかを内部に収容し且つ前記ユーザの片手により把持可能に構成された筒状の注射器筐体と、
    前記注射器筐体に設けられた、前記駆動部を作動させるための第1スイッチ及び第2スイッチと、
    前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの予め決定された動作を介して、前記駆動部の作動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第1スイッチは、前記注射器筐体の表面のうちユーザ側に位置する側面であってユーザによる把持状態で該ユーザの掌で覆われる第1領域において、該ユーザの掌の接触方向とは異なる所定方向にスライド可能に配置され、
    前記第2スイッチは、ユーザによる把持状態で該第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部がユーザにより視認可能となるように該一部がユーザ側に傾いて形成され、且つ前記注射器筐体の上側に押下可能に配置され
    前記制御部は、ユーザによる前記第1スイッチの所定のスライド操作の後に行われる、前記第2スイッチの所定の押下操作を起点として、前記駆動部を作動させるように構成される、
    無針注射器。
  2. 前記第2スイッチは、該第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部と同じようにユーザ側に傾いて構成された、前記注射器筐体の上側の表面における第2領域に配置される、
    請求項1に記載の無針注射器。
  3. 前記第2スイッチは、前記第2領域において、前記所定方向に沿った前記第1スイッチのスライド直線を前記注射器筐体の表面に沿って延在させた仮想直線上に配置され、又は
    、該仮想直線の近傍に配置される、
    請求項2に記載の無針注射器。
  4. 前記所定のスライド操作は、前記第1スイッチを所定方向にスライドさせ、且つ、そのスライド状態を所定時間保持する操作である、
    請求項1から3の何れか一項に記載の無針注射器。
  5. 前記駆動部は、着火電流が供給されることで点火薬を燃焼させて前記射出エネルギーを生成する点火装置であって、
    前記注射器筐体からは、電源から前記点火装置への着火電流を供給するための電源ケーブルが延出し、
    前記注射器筐体は、ユーザによる前記第1スイッチがユーザ側に向くような把持状態において、前記電源ケーブルがユーザから離間する方向に延出するように構成された、
    請求項1からの何れか項に記載の無針注射器。
  6. 前記注射器筐体には、前記電源ケーブルが接続されるコネクタが、前記第2スイッチを挟んで前記第1スイッチとは反対側の、前記注射器筐体の側面に設けられ、
    前記コネクタは、前記電源ケーブルが、前記第2スイッチの上側の表面の少なくとも一部による傾斜面に沿って延出するように前記注射器筐体に取り付けられる、
    請求項に記載の無針注射器。
  7. 前記コネクタは、前記電源ケーブルとの脱着を可能とするように構成される、
    請求項に記載の無針注射器。
JP2020562536A 2018-12-27 2019-12-27 無針注射器 Active JP7119121B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018245623 2018-12-27
JP2018245623 2018-12-27
PCT/JP2019/051555 WO2020138475A1 (ja) 2018-12-27 2019-12-27 無針注射器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020138475A1 JPWO2020138475A1 (ja) 2021-09-27
JP7119121B2 true JP7119121B2 (ja) 2022-08-16

Family

ID=71127124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020562536A Active JP7119121B2 (ja) 2018-12-27 2019-12-27 無針注射器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220062555A1 (ja)
EP (1) EP3903859A4 (ja)
JP (1) JP7119121B2 (ja)
CN (1) CN113226406B (ja)
WO (1) WO2020138475A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD931439S1 (en) * 2018-11-26 2021-09-21 Daicel Corporation Control unit for needleless injector
EP3915614A4 (en) * 2019-01-25 2022-09-28 Daicel Corporation CRACK RESISTANT COMPONENT
JP7516223B2 (ja) 2020-11-25 2024-07-16 株式会社ダイセル 無針注射器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003310758A (ja) 2002-04-15 2003-11-05 Avant Drug Delivery Systems Inc 遵守および投与量監視プログラムに使用されるデータ記録システムを有するジェット式注射器
JP2004521681A (ja) 2000-12-22 2004-07-22 ディーシーエー デザイン インターナショナル リミテッド 電子制御ユニットを具備するペン型注入装置
WO2015067747A1 (en) 2013-11-07 2015-05-14 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Apparatus with language reset feature and method for controlling such an apparatus
JP2016198328A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 株式会社ダイセル 注射器
JP2017023813A (ja) 2011-04-20 2017-02-02 アムゲン・インコーポレーテッド 自動式注射装置
US20180056002A1 (en) 2016-08-31 2018-03-01 Liang-Chi Shen Pneumatic needle-free injection device
WO2018093622A1 (en) 2016-11-15 2018-05-24 Eli Lilly And Company Medication delivery device with mechanical locking system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730999C1 (de) * 1997-07-18 1998-12-10 Disetronic Licensing Ag Dosierknopfsicherung an einer Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts
WO2001031282A1 (fr) 1999-10-28 2001-05-03 Daicel Chemical Industries, Ltd. Amorceur de type electrique et pretensionneur
JP2003025950A (ja) 2001-07-19 2003-01-29 Nippon Kayaku Co Ltd ガス発生器
JP6468581B2 (ja) 2014-02-19 2019-02-13 株式会社ダイセル 無針注射器
WO2015171964A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Sri International Needle free injection device
EP3338836B1 (en) * 2015-08-18 2021-07-21 Daicel Corporation Needleless syringe
US10828424B2 (en) * 2016-07-29 2020-11-10 Alcyone Lifesciences, Inc. Automated drug delivery systems and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004521681A (ja) 2000-12-22 2004-07-22 ディーシーエー デザイン インターナショナル リミテッド 電子制御ユニットを具備するペン型注入装置
JP2003310758A (ja) 2002-04-15 2003-11-05 Avant Drug Delivery Systems Inc 遵守および投与量監視プログラムに使用されるデータ記録システムを有するジェット式注射器
JP2017023813A (ja) 2011-04-20 2017-02-02 アムゲン・インコーポレーテッド 自動式注射装置
WO2015067747A1 (en) 2013-11-07 2015-05-14 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Apparatus with language reset feature and method for controlling such an apparatus
JP2016198328A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 株式会社ダイセル 注射器
US20180056002A1 (en) 2016-08-31 2018-03-01 Liang-Chi Shen Pneumatic needle-free injection device
WO2018093622A1 (en) 2016-11-15 2018-05-24 Eli Lilly And Company Medication delivery device with mechanical locking system

Also Published As

Publication number Publication date
US20220062555A1 (en) 2022-03-03
CN113226406A (zh) 2021-08-06
JPWO2020138475A1 (ja) 2021-09-27
EP3903859A4 (en) 2022-09-14
WO2020138475A1 (ja) 2020-07-02
CN113226406B (zh) 2023-11-03
EP3903859A1 (en) 2021-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7119121B2 (ja) 無針注射器
WO2016163348A1 (ja) 注射器
WO2017029703A1 (ja) 無針注射器
JP7516261B2 (ja) 無針注射器
CN110769877B (zh) 无针注射器、借助无针注射器的结束时到达深度的调整方法及无针注射器的射出参数计算程序
JP7429650B2 (ja) 無針注射器
US11752269B2 (en) Spring loaded medical needle-free injection system
JP2015150401A (ja) 無針注射器
CN113226408B (zh) 无针注射器
JP6955521B2 (ja) 注射器
JP7516223B2 (ja) 無針注射器
JP7148627B2 (ja) アダプタ、及び射出液の移送方法
WO2023210577A1 (ja) 無針注射器
WO2021246061A1 (ja) 無針注射器
JP2019005407A (ja) 注入器
JP6345978B2 (ja) 無針注射器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220719

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220803

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7119121

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150