JP7412347B2 - 注入システム、シリンジ、及びガスケット - Google Patents

Description

本発明は、薬液が充填されるシリンジが搭載される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ラム及びガスケットとして、例えば、特許文献１には、拡張及び収縮可能な部分を有するプランジャと、第１の内径及び第１の内径より小さい第２の内径を有するシリンジとが記載されている。このプランジャの空間の中には、プランジャシャフトの終端部分が挿入される。そして、プランジャが、第２の内径に至るまでシリンジ内を前進すると、拡張及び収縮可能な部分が収縮する。これにより、プランジャ（ガスケット）のタブがプランジャシャフト（ラム）の溝と係合する。

特開２０１４－１１１１８５号公報

特許文献１においては、注入装置の小型化が十分に図られていない。

上記課題を解決するため、本発明の一例としての注入システムは、複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備えるガスケットと、前記ガスケットと係合するラムと、前記ガスケットが挿入されるシリンダと、前記ラムを前進させるように構成され、前記シリンダ内の薬液を注入する注入装置とを備え、前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、入口が拡径された穴を画定し且つ前記穴の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、前記複数の係合爪において、前記高さ方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有しており、且つ前記幅方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有している。
また、本発明の他の例としてのシリンジは、複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備えるガスケットと、前記ガスケットが挿入されるシリンダとを備え、前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、入口が拡径された穴を画定し且つ前記穴の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、前記複数の係合爪において、前記高さ方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有しており且つ前記幅方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有している。
さらに、本発明の他の例としてのガスケットは、複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備え、前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、入口が拡径された穴を画定し且つ前記穴の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、前記複数の係合爪において、前記高さ方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有しており、且つ前記幅方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有している。

本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施形態の説明から明らかになる。

注入ヘッドの概略斜視図である。 注入ヘッドの概略斜視図である。 アダプタの概略斜視図である。 シリンジの概略分解斜視図である。 シリンジの概略後面図である。 第１実施形態に係るガスケットの概略断面図である。 後方から見たガスケットの概略斜視図である。 ラム及びガスケットの連結を説明する概略断面図である。 ラム及びガスケットの連結を説明する概略断面図である。 第２実施形態に係るガスケットの概略断面図である。

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、及び構成要素の相対的な位置は任意であり、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、以下の説明において、前側（「前」）は、シリンジの先端側に対応し、その反対側が後側（「後」）に対応する。

［第１実施形態］
図１及び図２は薬液を注入するための注入システム１の概略斜視図であり、図１はシリンジ９０を搭載する前の注入システム１を示し、図２はシリンジ９０を搭載した後の注入システム１を示している。図１に示すように、注入システム１は、注入装置の一例である注入ヘッド２を備えている。この注入ヘッド２は、ラム１１０を前進させるように構成され、シリンジ９０のシリンダ９１内の薬液を注入する。

注入システム１は、撮像装置（不図示）に有線又は無線接続されている。そして、薬液の注入時及び画像の撮影時には、撮像装置と注入システム１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、及び血管撮像装置がある。

注入システム１の注入ヘッド２は、シリンジ９０に挿入されるガスケット１００（図４）を押す押圧部４を備えている。押圧部４は、シリンジ９０内の薬液を送り出すために、制御部（不図示）によってシリンジ９０内のガスケット１００を押圧して前進するように制御される。また、押圧部４は、不図示の駆動機構と、当該駆動機構に接続されたラム１１０とを備えている。具体的に、制御部は、モーターが正転するときにラム１１０が前進しかつモーターが逆転するときにラム１１０が後進するように、注入ヘッド２内のモーターを制御する。さらに、注入ヘッド２は、シリンジ９０に設けられたＲＦＩＤ又はバーコード等のデーターキャリアを読み取る読取部を備えていてもよい。

押圧部４の駆動機構は、モーターのシャフトに接続された伝達機構と、伝達機構に接続されたボールネジ軸と、ボールネジ軸に取り付けられたボールネジナットと、ボールネジナットに接続されたアクチュエーターとを備える。また、伝達機構は、シャフトに接続されたピニオンギアと、ボールネジ軸に接続されたスクリューギアとを有している。そして、伝達機構は、モーターからの回転をボールネジ軸に伝達する。そのため、モーターのシャフトの回転は、ピニオンギア及びスクリューギアを介してボールネジ軸に伝達される。これにより、ボールネジ軸は、伝達された回転に従って回転する。そして、ボールネジナットは、ボールネジ軸の回転に伴い前進方向又は後進方向に摺動する。このボールネジナットの摺動に伴い、押圧部４のラム１１０が前進又は後進する。

また、注入システム１は、薬液の注入状況が表示される表示部としてのタッチパネルを有するコンソール（不図示）と、制御部及び電源を有する制御装置（不図示）とを備えている。このコンソールと注入ヘッド２とは、互いに有線又は無線接続することができる。さらに、ハンドスイッチ等の遠隔操作装置が、コンソールに有線又は無線接続されてもよい。この遠隔操作装置により、薬液注入をスタート又はストップさせることもできる。なお、注入ヘッド２と制御装置は、キャスタースタンド（不図示）と一体的に構成できる。代替的に、注入ヘッド２と制御装置を別体とし、それぞれをキャスタースタンドに搭載してもよい。

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、コンソールのタッチパネルを操作して、注入速度、注入量、注入時間、体重、身長、体表面積、心拍数、及び心拍出量などの患者の身体的データと、薬液の種類のデータとを入力する。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、制御装置は、薬液の量及び注入プロトコルを決定すると、所定のデータ又はグラフをコンソールのタッチパネルに表示させる。これにより、オペレーターは、表示されたデータ又はグラフを確認することができる。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は、外部の記憶媒体から入力することもできる。代替的に、注入ヘッド２にヘッドディスプレイを設けて、制御装置が当該ヘッドディスプレイに所定のデータ又はグラフを表示させてもよい。このヘッドディスプレイがタッチパネルである場合、オペレーターは、ヘッドディスプレイから注入条件等を設定できる。また、ヘッドディスプレイは、注入ヘッド２に内蔵させてもよく、注入ヘッド２の側方に取り付けてもよい。

薬液を注入する場合、オペレーターは注入ヘッド２の電源をオンにし、図２に示すようにシリンジ９０を注入ヘッド２に搭載する。その後、オペレーターは、タッチパネルに表示された注入ボタンを押す。注入ボタンが押されると、制御部はモーターに駆動電圧として正転信号を送る。この正転信号に応じて、モーターのシャフトが正転し、押圧部４のラム１１０が前進する。その後、注入が終了しシリンジ９０を取り外す場合、ラム１１０を後進させるために、制御部はモーターに駆動電圧として逆転信号を送る。この逆転信号に応じてモーターのシャフトが逆転し、ラム１１０が後進する。

注入ヘッド２に操作パネルが設けられている場合には、オペレーターはこの操作パネルの注入ボタンを押すこともできる。さらに、オペレーターは、ハンドスイッチのボタンを押して注入を開始することもできる。代替的に、オペレーターは、シリンジ９０を搭載した後に、注入ヘッド２の電源をオンしてもよい。

図３は、シリンジ９０を注入ヘッド２に搭載するためのアダプタ８を示す概略斜視図である。図３に示すように、アダプタ８は、略Ｕ字状の断面形状を有する二つの溝部を備え、注入ヘッド２のホルダー７に取り外し可能に取り付けることができる。一例として、ホルダー７はアダプタ８の外形と相補的な形状を有する受け入れ部７１を有している。そして、オペレーターは受け入れ部７１内に挿入されるように、アダプタ８をホルダー７に取り付ける。なお、アダプタ８は、ホルダー７と一体的に構成されていてもよい。

また、ホルダー７には内側に向かって突出する段差部７２が形成されている。これにより、アダプタ８とホルダー７との間にはシリンジ９０のフランジ９２（図４）を受け入れる隙間を構成する溝が画定される。また、ホルダー７は、シリンジ９０の後端部を保持するように略Ｕ字状の断面形状を有する保持部７３を二つ有している。すなわち、シリンジ９０は略楕円状の断面形状を有しており、ホルダー７の保持部７３はシリンジ９０の外形と相補的な形状を有している。これにより、シリンジ９０の上下方向に直行する水平方向におけるシリンジ９０の幅が減少する分、水平方向における保持部７３の幅も減少する。その結果、水平方向における注入ヘッド２の幅を減少して、注入ヘッド２のサイズを小さくすることができる。すなわち、シリンジ９０が円状の断面形状を有する場合と比較して、シリンジ９０の幅が減少するため、注入ヘッド２を小型化できる。この小型の注入ヘッド２によれば、より小スペースなＣＴ検査室に注入システム１を設置できる。特に、二つのシリンジ９０を搭載可能な注入ヘッド２においては、小型化の効果が大きい。代替的に、１つ又は３つ以上のシリンジ９０を搭載できるように、ホルダー７を構成してもよい。この場合、保持部７３は、搭載可能なシリンジ９０の数に応じた数だけ形成される。

また、アダプタ８の前面には、保持部７３を挟んで位置するように、一対の係合部８３が形成されている。これらの係合部８３は、一例として下方に延びる直線部分と、直線部分の下端に形成された突出部分とを有している。そして、係合部８３は、弾性を有しており、シリンダ９１の後面に形成された突起９５（図４）によって押されることによって変形する。具体的に、係合部８３は、突起９５によって押されると後方に変位する。その後、係合部８３は、自身の弾性によって前方に変位して、元の位置に戻る。これにより、係合部８３の突出部分が、突起９５を乗り越えてその上方に位置する。その結果、係合部８３と突起９５とが当接するため、シリンジ９０の上方移動は係合部８３によって規制される。

さらに、突起９５が係合部８３を乗り越える際に、オペレーターはクリック感を得ることができる。これにより、オペレーターは、正しい位置にシリンジ９０を搭載したことを知覚することができる。代替的に、係合部８３は、保持部７３に対して片側に一つのみ形成してもよく、又は保持部７３に対して両側に合計三つ以上の係合部８３を形成してもよい。なお、係合部８３は、進退可能に構成された突出部分を有していれば、他の構成であってもよい。例えば、係合部８３は、前方に突出する弾性体と、弾性体を覆うカバー部材とから構成してもよい。

また、アダプタ８には、注入ヘッド２の外部へと薬液等の液体を逃がす穴部８２が形成されている。具体的に、アダプタ８上に液体がこぼれた場合、この穴部８２を介して外部へと液体を逃がすことができる。そのため、ホルダー７にも穴部８２に対応する開口（不図示）が形成されている。なお、アダプタ８は、シリンジ９０が搭載されるように構成してもよい。この場合、アダプタ８に、フランジ９２を受け入れる溝と、シリンジ９０を保持する保持部とを形成する。さらに、アダプタ８を省略して、フランジ９２を受け入れる溝をホルダー７に形成してもよい。

図４は、シリンジ９０の概略分解斜視図であり、前側上方から見たシリンジ９０を示している。図４に示すように、シリンジ９０は、先端部９３と、アダプタ８とホルダー７との間に挿入されるフランジ９２とを有しているシリンダ９１を備えている。また、シリンジ９０は、シリンダ９１内において摺動可能であるガスケット１００を有している。このガスケット１００は、シリンダ９１に挿入され、挿入されたガスケット１００の外面がシリンダ９１の内面と当接する。また、ガスケット１００は、ラム１１０の前端部１１１と係合し、ラム１１０によってシリンダ９１内を摺動する。

ガスケット１００は、楕円状の断面形状を有する先端部としてシール部材１４０を備える。このシール部材１４０の断面においては、高さ方向の長さが、当該高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い。また、ガスケット１００は、分割された複数の係合爪１２２を有する吸子１２０を備え、吸子１２０の先端はシール部材１４０に挿入されている。吸子１２０は、例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の弾性樹脂製であり、成型によって製造することができる。また、シール部材１４０は、例えばブチルゴム製であり、成型によって製造することができる。

ガスケット１００は、係合爪１２２がラム１１０の前端部１１１と係合することにより、ラム１１０と係合される。そして、係合爪１２２がラム１１０と連結した状態でモーターが正転すると、押圧部４がラム１１０を前進方向に押す。そして、ラム１１０及びガスケット１００が前進すると、シリンダ９１内の薬液が先端部９３を通って押し出される。その結果、先端部９３に接続される延長チューブ等を介して、患者の体内に薬液が注入される。薬液の注入後、モーターが逆転すると、押圧部４がラム１１０を後退方向に引いて、ガスケット１００が後退する。なお、係合爪１２２は、Ｏリングが嵌め込まれる溝を備えていてもよい。この場合、Ｏリングを嵌め込むことによって、係合爪１２２の広がりを規制することができる。また、先端部９３は、ロックコネクタ、ルアーロック又は押し込み式のコネクタ等を介して延長チューブに接続できる。

ガスケット１００が挿入されるシリンダ９１は、ガスケット１００と相補的な断面形状を有している。すなわち、シリンダ９１は、略楕円状の断面形状を有しており、当該断面における高さ方向の長さが、当該高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い。そのため、シリンジ９０の後端部がホルダー７の保持部７３に保持されると、後端部の両側面が保持部７３の内面に当接する。これにより、シリンジ９０が、ホルダー７に対して回転することが防止される。例えば、薬液注入時には、回転しながら前進するラム１１０によって、ガスケット１００がシリンダ９１内に押し込まれる。このときシリンジ９０にも、ガスケット１００を介して回転力が伝達される。しかし、後端部の両側面が保持部７３の内面に当接するため、シリンジ９０の回転は防止される。

ラム１１０は、例えばステンレス又はアルミ製であり、中空のパイプに中実の略円柱状の前端部１１１を溶接して製造できる。代替的に、中空のパイプに中実の前端部１１１をねじ込むことによってラム１１０を製造してもよい。さらに、前端部１１１は、ステンレス又はアルミ以外の材料、例えばガスケット１００よりも高硬度の材料を用いて製造してもよい。この前端部１１１には、周方向に延びる環状の係合溝１１２が形成されている。そして、係合溝１１２に係合爪１２２の突起１２４（図６）が挿入されることによって、ガスケット１００とラム１１０とが係合する。

図５は、ガスケット１００が挿入された状態のシリンジ９０の概略後面図である。図５に示すように、シリンジ９０は突起９５を有しており、当該突起９５はシリンダ９１に対して片側に二つずつ、合計４つ形成されている。そして、突起９５は、フランジ９２から後方に突出する環状部９６から側方に突出している。すなわち、フランジ９２には略リング状の環状部９６が形成されており、突起９５は当該環状部９６から突出するように形成されている。この突起９５は、シリンジ９０を搭載する際に、アダプタ８の係合部８３を乗り越える。そして、シリンジ９０の搭載後は、係合部８３が突起９５と当接するため、シリンジ９０の上方移動が規制される。代替的に、突起９５は、ガスケット１００の中央に形成された穴Ｈに対して片側に一つのみ、又は穴Ｈに対して両側に合計三つ以上形成されていてもよい。

フランジ９２は、略楕円状の外形を有している。ただし、図５において下側に位置する第１部分９７の高さ方向（図５中上下方向）の長さＬ１は、上側に位置する第２部分９８の高さ方向の長さＬ２よりも長い。すなわち、高さ方向においてシリンダ９１から上方に延びる第１部分９７の長さＬ１は、下方に延びる第２部分９８の長さＬ２よりも長い。これにより、オペレーターは、シリンジ９０の正しい向き及び上下方向を視覚によって認識することができる。また、第１部分９７を長くすることにより、ホルダー７又はアダプタ８とフランジ９２との接触面積が増大する。これにより、シリンジ９０を安定して保持できるため、より高い注入圧力に耐えることができる。さらに、フランジ９２の第１部分９７には、挿入方向を示す矢印９９が付されている。

代替的に、下方に延びる第１部分９７よりも、上方に延びる第２部分９８を長くしてもよい。この場合でも、オペレーターは、シリンジ９０の正しい向き及び挿入方向を視覚によって認識することができる。さらに、上方に延びる第２部分９８が長い場合には、フランジ９２をホルダー７とアダプタ８との間の溝に挿入する際に、誤って第２部分９８を下側に向けて挿入することを防止できる。すなわち、当該溝の深さが、より短い第１部分９７の長さに対応しているため、向きを誤って挿入すると、突起９５が係合部８３を乗り超える前に第２部分９８が溝の底に当たってしまう。そのため、オペレーターは、クリック感を得ることができず、誤った向きであることを認識できる。これにより、オペレーターは、シリンジ９０を正しい向きに修正して搭載できる。

ガスケット１００において、一の方向である高さ方向に並ぶ二つの係合爪１２２は、同じ形状及び大きさを有している。また、高さ方向と直交する他の方向である幅方向に並ぶ二つの係合爪１２２は、同じ形状及び大きさを有している。これにより、高さ方向とそれに直交する幅方向とで、係合爪１２２の変位量を略一致させることができる。つまり、ガスケット１００が略楕円状の外形を有しているため、複数の係合爪１２２の形状及び大きさを一致させると、高さ方向と幅方向とでは係合爪１２２の変位開始からの変位量が異なってしまう。そのため、全ての係合爪１２２の変位量が略一致するように、高さ方向に並ぶ係合爪１２２と、幅方向に並ぶ係合爪１２２との形状及び大きさを異ならせている。
ずなわち、略楕円状の外形を有しているガスケット１００において、高さ方向に並ぶ二つの係合爪１２２は、いずれも同じ大きさに形成されている。また、ガスケット１００において、幅方向に並ぶ二つの係合爪１２２は、いずれも同じ大きさに形成されている。そして、４つの係合爪１２２に囲まれた中央部分には、ラム１１０の前端部１１１が挿入される略円状の穴Ｈが形成されている。そのため、高さ方向に並ぶ係合爪１２２の高さは、幅方向に並ぶ係合爪１２２の高さよりも長くなっている。また、それぞれの係合爪１２２には、略扇形の凹部１２９が形成されている。さらに、穴Ｈの周縁には、ラム１１０の係合溝１１２と係合する突起１２４が形成されている。そして、前端部１１１の端面が穴Ｈの底に当接するまでラム１１０が挿入されると、係合溝１１２と突起１２４とが対向する。

図６は、前後方向及び高さ方向に沿ったガスケット１００の概略断面図である。吸子１２０は、略円盤状の挿入部１２１を有しており、挿入部１２１には複数の交差するリブ（不図示）が形成されている。また、挿入部１２１と係合爪１２２との間には環状溝１２５が形成されている。また、シール部材１４０は、その外周に形成された環状突起１４１を有している。そして、この環状突起１４１がシリンダ９１の内面と当接することにより、シリンダ９１がシールされる。なお、図２においては、３つの環状突起１４１が形成されているが、２つ又は１つ、若しくは４つ以上の環状突起が形成されていてもよい。また、シール部材１４０には、挿入部１２１を収容する空間が形成されており、シール部材１４０の後端部は当該空間に向かって突出している。

吸子１２０の係合爪１２２には、略扇形の凹部１２９が形成されている。当該凹部１２９によって、係合爪１２２の肉厚を薄くすることができる。そのため、係合爪１２２は、挿入部１２１よりも変形しやい。また、環状溝１２５が形成された部分は、係合爪１２２が形成された部分及び挿入部１２１よりも薄い。これにより、環状溝１２５は、係合爪１２２の変形の起点となる。この環状溝１２５の底は、断面略半円状の形状を有している。代替的に、環状溝１２５の底は、内側に向かって窄まるように、略台形状又は略三角形状の断面形状を有していてもよい。

吸子１２０の穴Ｈは底に向かって窄まっており、ラム１１０が穴Ｈに挿入されると、前端部１１１の端面は穴Ｈの底に当接する。そして、前端部１１１の端面が穴Ｈの底に当接した状態において、前端部１１１の外面と穴Ｈの内面Ｓとの間には隙間が生じている。すなわち、穴Ｈの内面Ｓは、底の中心に向かって傾斜している。そのため、穴Ｈ内に挿入された前端部１１１は、底の中心に向かって傾斜した内面Ｓ上を摺動するように案内される。これにより、前端部１１１を穴Ｈの中央に位置合わせすることができる。

図７は、後方から見たガスケット１００の概略斜視図である。図７に示すように、ガスケット１００の吸子１２０は、略扇形の形状を有する複数の係合爪１２２、一例として四つの係合爪１２２を備えている。代替的に、吸子１２０は、二つ又は三つ、若しくは五つ以上の係合爪１２２を備えていてもよい。また、隣り合う係合爪１２２同士の間には隙間が形成されており、ガスケット１００がシリンダ９１内を前進すると、隣り合う係合爪１２２が近づくように各係合爪１２２が変位する。当該隙間はいずれも同じ長さ及び幅を有するため、変位時に、それぞれの係合爪１２２のラム１１０に対する位置が変動することを抑制できる。すなわち、ガスケット１００が前進するにつれて、それぞれの係合爪１２２が同じ距離だけ互いに近づくように変位する。

各係合爪１２２は、ラム１１０の係合溝１１２と係合する突起１２４を備えている。この突起１２４は、吸子１２０の中心に向かって突出している。また、突起１２４の先端は、係合溝１１２に挿入しやすいように丸みを帯びている。なお、図７においては、１つの突起１２４にのみ参照符号を付している。しかし、突起１２４は、４つの係合爪１２２の全てに形成されている。

また、挿入部１２１と係合爪１２２との間には、環状溝１２５が形成されている。この環状溝１２５が形成された部分において、係合爪１２２は挿入部１２１と接続されている。係合爪１２２の変位（変形）を容易にするために、環状溝１２５が形成された部分は、突起１２４が形成された部分と比較して薄肉である。また、吸子１２０には、突起１２４に囲まれた穴Ｈが形成されており、ラム１１０は係合爪１２２と係合するように当該穴Ｈに挿入される。

［ラム１１０とガスケット１００の連結］
図８及び図９を参照して、ラム１１０とガスケット１００の連結について説明する。図８は、ラム１１０を吸子１２０の穴Ｈに挿入する前のシリンジ９０の概略断面図である。図９は、ラム１１０がガスケット１００を前進させた状態のシリンジ９０の概略断面図である。また、図８及び図９は、シリンダ９１の中心軸を通り長手方向に沿った断面を示している。なお、説明の便宜上、図８及び図９においては、吸子１２０とシール部材１４０とを一体的に示している。また、図８及び図９においては、ラム１１０とガスケット１００の高さ方向における上半分のみを示している。ラム１１０とガスケット１００の高さ方向における下部分は、フランジ９２を除いて、上部分と略同じ形状を有している。

図８に示すように、ガスケット１００は、入口が拡径された穴Ｈを有している。すなわち、穴Ｈにおいて、ラム１１０が挿入される入口は、ラム１１０の前端部１１１の端面が押圧する底と比較してより長い内径を有している。また、ガスケット１００は、広がった位置（図８）と窄まった位置（図９）との間で変位する係合爪１２２を有している。この係合爪１２２は、穴Ｈを画定しかつ穴Ｈ（底）の中心を通る垂線Ｐから離れる方向に傾斜する内面Ｓを含んでいる。

係合爪１２２は、穴Ｈの中心を通る垂線Ｐから離れる方向に突出する突条１２８を有している。また、シリンダ９１の後端部には、突条１２８を受け入れる拡径部９４が形成されている。すなわち、シリンダ９１の後端部の内径は、他の部分の内径と比較して大きくなっている。そして、ガスケット１００がシリンダ９１に組み付けられると、突条１２８が拡径部９４に受け入れられ、ガスケット１００の全体がシリンダ９１内に収容される。代替的に、係合爪１２２の後部がシリンダ９１から外方にはみ出していてもよい。また、係合爪１２２は、穴Ｈの内方に突出する突起１２４を有している。そして、ラム１１０は、突起１２４と係合する環状の係合溝１１２を有している。なお、拡径部９４は、階段状の段差の他、シリンダ９１の中心に向かって窄むような傾斜面又は湾曲面であってもよい。

図９に示すように、ラム１１０が穴Ｈに挿入されると、前端部１１１の端面は穴Ｈの底に当接する。そして、ラム１１０がガスケット１００を押すと、ガスケット１００はシリンダ９１内を前進する。ガスケット１００が前進すると、係合爪１２２の突条１２８はシリンダ９１の拡径部９４と当接する。そして、前進して突条１２８が拡径部９４を通り過ぎると、係合爪１２２は垂線Ｐに向かって変位する。このとき、係合爪１２２は、環状溝１２５の底の中央を起点として変形する。

これにより、穴Ｈ内において前端部１１１が垂線Ｐに対して偏った位置に挿入されても、前端部１１１の中心軸が垂線Ｐと合わされるように、前端部１１１が変位する。すなわち、前端部１１１は、環状溝１２５の底に対応する部分に押されて穴Ｈの中心に向かって変位する。そのため、ラム１１０の中心軸がガスケット１００に対して傾くことを抑制できる。図９に示すように、突条１２８が拡径部９４を通り過ぎると、係合爪１２２が窄まる。そして、窄まった位置にある係合爪１２２の突起１２４が係合溝１１２内に侵入し、突起１２４が係合溝１１２と係合する。これにより、ガスケット１００は、ラム１１０に連結される。また、係合爪１２２の変位に伴い、環状溝１２５は広がるように変形する。

その後、ガスケット１００がシリンダ９１内を前進すると、シール部材１４０はシリンダ９１内の薬液を押圧する。これにより、薬液が先端部９３から押し出され、延長チューブ等を介して患者の体内に注入される。薬液の注入後は、ラム１１０が後退し、ラム１１０と連結しているガスケット１００も後退する。そして、突条１２８が拡径部９４に受け入れられる位置まで、ラム１１０及びガスケット１００が後退すると、係合爪１２２が外方に広がって突起１２４が係合溝１１２から離脱する。

これにより、突起１２４が係合溝１１２と係脱する。すなわち、係合爪１２２が広がった位置に変位するまでラム１１０及びガスケット１００が後退すると、突起１２４が係合溝１１２とから抜け出る。また、係合爪１２２の変位に伴い、環状溝１２５は元の形状に戻るように狭まる。ラム１１０がさらに後退すると、ガスケット１００は、シール部材１４０とシリンダ９１との間の摩擦力によって図８に示す位置に留まる。その結果、ラム１１０は、ガスケット１００から離脱し、図８に示す挿入前の位置まで後退する。

このような第１実施形態に係るラム１１０及びガスケット１００によれば、環状溝１２５の底の中央を起点として係合爪１２２が変形する。そのため、複数の係合爪１２２が吸子１２０の垂線Ｐに向かって均等に変位する。これにより、ラム１１０がガスケット１００から離脱する際に、前端部１１１が垂線Ｐに対して偏った位置に位置することを抑制できる。そのため、前端部１１１の係合溝１１２が突起１２４に引っ掛ってしまうことを防止できる。

また、第１実施形態に係るラム１１０及びガスケット１００によれば、ガスケット１００とラム１１０とを連結する際に、ガスケット１００に対してラム１１０がガタつくことを抑制できる。さらに、ガスケット１００とラム１１０とが直接連結されるため、シリンジ９０と押圧部４との間の距離を短くすることができる。そのため、注入システム１内の注入ヘッド２のサイズを小さくすることができる。

さらに、第１実施形態に係るシリンジ９０によれば、略円状の断面形状を有する場合と比較して、幅方向のサイズを小さくできる。すなわち、シリンジ９０の幅を狭くでき、又はシリンジ９０のサイズを小さくできる。そして、略楕円状の断面形状を有するようにシリンジ９０の高さ方向のサイズを大きくすることによって、同容量かつ小さいシリンジ９０を形成できる。その結果、注入ヘッド２を小型化かつ軽量化できる。特に、注入ヘッド２のフレーム内に、ケースに収容された回転伝達機構を備えるアクチュエーターを内蔵する場合には、相乗的に注入ヘッド２を小型化できる。さらに、高さ方向のサイズを大きくすることにより、保持部７３との接触面積が増加する。これにより、シリンジ９０を安定して固定できる。

また、第１実施形態に係るシリンジ９０によれば、単にシリンジ９０を保持部７３に挿入する操作によって、シリンジ９０を保持部７３に保持させることができる。これにより、シリンジ９０を回転させて注入ヘッド２に装着させる操作を省略して、より容易にシリンジ９０を装着できる。さらに、シリンジ９０の幅が小さくなるため、手が小さいオペレーターであっても容易にシリンジ９０を掴むことができる。さらに、幅方向における両側面が平面となるため、テーブル等の平面上に置いた場合に、シリンジ９０の転がりを抑制できる。

さらに、高さ方向（深さ方向）において、保持部７３との距離及び接触面積が増加するため、薬液を安定して注入することができる。すなわち、シリンジ９０の幅方向における両側面（内面）がガスケット１００を案内する固定ガイドとして機能する。そのため、ガスケット１００の摺動時に、注入時の摺動抵抗に起因してガスケット１００又は吸子１２０がシリンダ９１に対して回転することを抑制できる。これにより、バックフローの原因となるガスケット１００の歪みを抑え、ラム１１０による前進及び後退を安定して行うことができる。さらに、フランジ９２を小さくできるため、シリンダ９１製造時に材料を削減してコストダウンすることができる。

また、シリンジ９０の高さ方向と幅方向とで径が異なるため、オペレーターが視覚的にシリンジ９０の向き及び脱着方向を認識できる。また、目盛りをシリンダ９１の上面に付すことによって、目盛りを付した部分がホルダー７又はアダプタ８よりも上方に位置する。そのため、オペレーターがより目盛りを見やすくなる。さらに、シリンダ９１にエアーが混入した場合に、エアーがシリンダ９１内の上部空間に溜まるため、先端部９３からより離れた位置にエアーが留まり、患者側に流れ出ることが抑制される。

［第２実施形態］
第１実施形態においては、ガスケット１００が、シール部材１４０と吸子１２０とを備えている。一方、第２実施形態では、ガスケット２００が、吸子２２０とＯリング２３０とを備えている点で、第１実施形態と異なる。以下、図１０を参照して第２実施形態について説明するが、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。

図１０は、前後方向及び高さ方向に沿ったガスケット２００の概略断面図である。ガスケット２００は、楕円状の断面形状を有する先端部を備える吸子２２０と、吸子２２０に嵌められたＯリング２３０とを有している。このＯリング２３０は、吸子２２０の周面に形成された環状のＯリング溝２２３内に収容されている。そして、このＯリング２３０がシリンダ９１の内面と当接することにより、シリンダ９１がシールされる。代替的に、Ｏリング２３０は、二つ以上であってもよく、この場合には二つ以上のＯリング溝２２３が形成される。

また、吸子２２０は、複数の係合爪２２２と、係合爪２２２とＯリング溝２２３との間に形成された環状溝２２５とを有している。係合爪２２２の変位を容易にするために、環状溝２２５が形成された部分は、他の部分と比較して薄肉である。それぞれの係合爪２２２には、略扇形の凹部２２９が形成されている。当該凹部２２９によって、係合爪２２２の肉厚を薄くすることができる。そのため、係合爪２２２がより変形しやすくなる。

係合爪２２２に囲まれた中央部分には、底に向かって窄まった形状を有する穴Ｈが形成されている。この穴Ｈにラム１１０が挿入されると、ラム１１０の前端部１１１の端面が穴Ｈの底に当接する。そして、前端部１１１の端面が穴Ｈの底に当接した状態において、前端部１１１の外面と穴Ｈの内面Ｓとの間には隙間が生じる。そのため、穴Ｈ内に挿入された前端部１１１は、底の中心に向かって傾斜した内面Ｓ上を摺動するように案内される。これにより、前端部１１１を穴Ｈの中央に位置合わせすることができる。隣り合う係合爪２２２同士の間には隙間が形成されており、ガスケット２００がシリンダ９１を前進すると、隣り合う係合爪２２２が近づくように各係合爪２２２が変位する。係合爪２２２同士の間の隙間は、いずれも同じ長さを有する。これにより、変位時に、それぞれの係合爪２２２のラム１１０に対する位置が変動することを抑制できる。

各係合爪２２２は、ラム１１０の係合溝１１２と係合する突起２２４を備えている。この突起２２４の先端は、ラム１１０の係合溝１１２に挿入しやすいように丸みを帯びている。第２実施形態のガスケット２００は、第１実施形態と同様に、入口が拡径された穴Ｈを画定する内面Ｓと、変形の起点となる環状溝２２５とを有している。さらに、係合爪２２２は、外方に向かって突出する突条２２８を有している。そして、ガスケット２００がシリンダ９１に組み付けられると、突条２２８がシリンダ９１の拡径部９４に受け入れられ、ガスケット２００の全体がシリンダ９１内に収容される。

ラム１１０とガスケット２００とを連結する際には、ラム１１０が穴Ｈに挿入され、ラム１１０の前端部１１１の端面が穴Ｈの底に当接する。そして、ラム１１０がガスケット２００を押すと、ガスケット２００はシリンダ９１内を前進する。ガスケット２００が前進すると、係合爪２２２の突条２２８は拡径部９４と当接する。そして、前進するにつれて、突条２２８が拡径部９４を通り過ぎ、係合爪２２２は垂線Ｐに向かって変位する。このとき、係合爪２２２は、環状溝２２５の底の中央を起点として変形する。

これにより、穴Ｈ内において前端部１１１が垂線Ｐに対して偏った位置に挿入されていても、前端部１１１の中心軸が垂線Ｐと合わされるように、前端部１１１が変位する。そのため、前端部１１１の中心軸がガスケット２００に対して傾くことを抑制できる。突条２２８が拡径部９４を通り過ぎると、係合爪２２２が窄まる。そして、窄まった位置にある係合爪２２２の突起２２４がラム１１０の係合溝１１２内に侵入し、突起２２４が係合溝１１２と係合する。これにより、ガスケット２００は、ラム１１０に連結される。また、係合爪２２２の変位に伴い、環状溝２２５は広がるように変形する。

その後、ガスケット２００がシリンダ９１内を前進すると、吸子２２０はシリンダ９１内の薬液を押圧する。これにより、薬液が先端部９３から押し出される。薬液の注入後は、ラム１１０が後退し、ラム１１０と連結しているガスケット２００も後退する。そして、突条２２８が拡径部９４に受け入れられる位置まで、ラム１１０及びガスケット２００が後退すると、係合爪２２２が外方に広がり、変位した係合爪２２２の突起２２４が係合溝１１２から離脱する。

また、係合爪２２２の変位に伴い、環状溝２２５は元の形状に戻るように狭まる。ラム１１０がさらに後退すると、ガスケット２００は、Ｏリング２３０とシリンダ９１との間の摩擦力によってシリンダ９１内に留まる。その結果、ラム１１０は、ガスケット２００から離脱し、挿入前の位置に後退する。

このような第２実施形態に係るラム１１０及びガスケット２００によっても、環状溝２２５の底の中央を起点として係合爪２２２が変形する。そのため、複数の係合爪２２２が吸子２２０の垂線Ｐに向かって均等に変位する。これにより、ラム１１０がガスケット２００から離脱する際に、前端部１１１が垂線Ｐに対して偏った位置に位置することを抑制できる。そのため、前端部１１１の係合溝１１２が突起２２４に引っ掛ってしまうことを防止できる。

また、第２実施形態に係るラム１１０及びガスケット２００によれば、ガスケット２００とラム１１０とを連結する際に、ガスケット２００に対してラム１１０がガタつくことを抑制できる。さらに、ガスケット２００とラム１１０とが直接連結されるため、シリンジ９０と押圧部４との間の距離を短くすることができる。そのため、注入システム１内の注入ヘッド２のサイズを小さくすることができる。さらに、幅方向のサイズを小さくできるため、同容量かつ小さいシリンジ９０を形成することができる。その結果、注入ヘッド２を小型化かつ軽量化することができる。

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。

例えば、係合爪１２２，２２２に、切欠き又は穴を形成してもよい。これにより、切欠き又は穴が形成された部分が変形するため、係合爪１２２，２２２が変位しやすくなる。また、ガスケット１００，２００の内面Ｓは、傾きが異なる２つの面に分割されていてもよい。また、内面Ｓは、連続する傾斜面又は湾曲面を構成していてもよい。さらに、上記ガスケット１００，２００は、高さ方向の長さが、当該高さ方向に直行する幅方向の長さよりも長い卵型の外形を有していてもよい。この場合、シリンダ９１は、当該卵型の外形と相補的な形状を有している。

また、薬液が充填されたシリンジ９０は、プレフィルシリンジであってもよい。また、薬液は、手動でシリンジ９０に充填されてもよく、注入ヘッド２又は充填器によってシリンジ９０に充填されてもよい。さらに、シリンジ９０には、ＲＦＩＤ又はバーコード等のデーターキャリアを設けることができる。このデーターキャリアには、充填された薬液の情報が記録されている。そして、注入システム１は、注入ヘッド２を介してデーターキャリアから記録された情報を読み取り、薬液の注入量を制御することができる。例えば、制御装置は、読み取った薬液の情報（ヨード量）に基づいて、体重当たりの最適な注入量を計算してコンソールのタッチパネルに表示させることができる。なお、空のシリンジ９０に薬液を充填する場合、データーキャリアが設けられた大容量ボトルから薬液を吸引してもよい。これにより、大容量ボトル内の薬液量を監視して、薬液を複数回注入することができる。また、大容量ボトルのデーターキャリアに記録された薬液の情報を読み取って、空のシリンジ９０のＲＦＩＤタグ等に書き込んでもよい。さらに、読み取った情報を、注入ヘッド２における設定に用いてもよい。

さらに、フランジ９２の外周の一部に切り欠きを形成してもよい。具体的には、フランジ９２は、シリンジ９０の中心軸に対して円弧形状となる２つの円弧部と、当該円弧部の間に形成されかつ互いに対向する２つの平坦部を有していてもよい。この場合、アダプタ８には、切り欠きと係合する係合部として、例えばロック爪、凸部、又はラッチを設けることができる。

さらに、シリンダ９１に拡径部９４を形成することに代えて、フランジ９２よりも後方に延びるスカート部を形成してもよい。このスカート部の内面は傾斜しており、係合爪１２２が広がった位置に位置するように、係合爪１２２の突条１２８を受け入れる。そのため、スカート部の内寸は、広がった状態の係合爪１２２の外寸と一致するように設定されている。すなわち、スカート部は、先端部９３に向かって窄まる形状を有している。その結果、スカート部の内側に挿入されたガスケット１００の係合爪１２２は窄まった位置に変位しない。または、係合爪１２２がわずかに変位する場合であっても、対向する突起１２４同士の間隔はラム１１０を挿入可能な状態を維持できる。

この場合、ラム１１０の前端部１１１の挿入後、ラム１１０がガスケット１００を押すと、ガスケット１００はシリンダ９１内を前進する。ガスケット１００が前進すると、係合爪１２２の突条１２８はスカート部を通過して、シリンダ９１の内面と当接する。そして、前進するにつれて、シリンダ９１の内面からの反力によって、係合爪１２２は、吸子１２０の穴Ｈの中心に向かって変位する。

さらに、シリンダ９１に拡径部９４を形成することに代えて、ガスケット１００の後部を、シリンダ９１から外方に突出させてもよい。この場合、ラム１１０がガスケット１００を押すと、ガスケット１００はシリンダ９１内を前進する。ガスケット１００が前進すると、係合爪１２２の突条１２８がシリンダ９１の後端を乗り越えてシリンダ９１の内面と当接する。そして、突条１２８がシリンダ９１の後端を乗り越える際に、シリンダ９１の内面からの反力によって、係合爪１２２は、吸子１２０の垂線Ｐに向かって変位する。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

［付記１］
入口が拡径された穴を画定する内面と、前記穴の中心を通る垂線から離れる方向に突出する突条とを含む複数の係合爪であって、広がった位置と窄まった位置との間で変位する係合爪を有するガスケットと、
前記係合爪と係合するように、前記穴に挿入されるラムと、
前記ガスケットが挿入されるシリンダであって、挿入後の前記ガスケットの前記係合爪の前記突条と当接するシリンダと、
前記ラムを前進させるように構成され、前記シリンダ内の薬液を注入する注入装置とを備え、
前記ガスケットには、前記係合爪の変形の起点となる環状溝が形成されている、注入システム。

［付記２］
前記シリンダの後端部には、前記突条を受け入れる拡径部が形成されている、付記１に記載の注入システム。

この出願は２０１８年１０月２４日に出願された日本国特許出願第２０１８－２００１１４号からの優先権を主張し、その全内容を引用してこの出願の一部とする。

１：注入システム、２：注入装置、９１：シリンダ、１００：ガスケット、１１０：ラム、２００：ガスケット

Claims (5)

1. 複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備えるガスケットと、
   前記ガスケットと係合するラムと、
   前記ガスケットが挿入されるシリンダと、
   前記ラムを前進させるように構成され、前記シリンダ内の薬液を注入する注入装置とを備え、
   前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、前記ラムを挿入する部分を画定し且つ当該部分の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、
   前記ガスケットには、前記係合爪の変形の起点となる溝が形成されており、
   前記ガスケットの半径方向において、前記挿入する部分と前記溝の底との間に前記係合爪の一部が位置する、注入システム。
2. 前記複数の係合爪において、前記高さ方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有しており、且つ前記幅方向に並ぶ二つの係合爪が同じ形状及び大きさを有している、請求項１に記載の注入システム。
3. 前記複数の係合爪のそれぞれは、前記垂線から離れる方向に突出する突条を含んでおり、
   前記シリンダの後端部には、前記突条を受け入れる拡径部が形成されている、請求項１又は２に記載の注入システム。
4. 複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備えるガスケットと、
   前記ガスケットが挿入されるシリンダとを備え、
   前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、ラムを挿入する部分を画定し且つ当該部分の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、
   前記ガスケットには、前記係合爪の変形の起点となる溝が形成されており、
   前記ガスケットの半径方向において、前記挿入する部分と前記溝の底との間に前記係合爪の一部が位置する、シリンジ。
5. 複数の係合爪と、高さ方向の長さが前記高さ方向に直交する幅方向の長さよりも長い楕円状の断面形状を有する先端部とを備えるガスケットであって、
   前記複数の係合爪は、広がった位置と窄まった位置との間で変位すると共に、ラムを挿入する部分を画定し且つ当該部分の中心を通る垂線から離れる方向に傾斜する内面を含み、
   前記係合爪の変形の起点となる溝が形成されており、
   前記ガスケットの半径方向において、前記挿入する部分と前記溝の底との間に前記係合爪の一部が位置する、ガスケット。

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