JP7443237B2 - 注入システム、シリンジ、及びガスケット - Google Patents

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Description

本発明は、薬液が充填されるシリンジと、当該シリンジのガスケットと、当該シリンジが搭載される注入システムとに関する。
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、ガスケットのタブがラムの溝と係合するが、タブが溝に侵入しやすくするために、溝の内寸はタブの外寸よりも大きく設定されている。また、製造公差に起因して、溝に侵入したタブと溝との間には隙間が生じることがある。そのため、ガスケットに対してラムがガタついて、異音が生じる原因となってしまう。さらに、ラムの中心軸がガスケットに対して傾いている場合、押圧力は、シリンジにガスケットを介して傾いた方向に加わってしまう。この場合、高圧で薬液を注入する際に、シリンジが注入装置から外れてしまう可能性もある。
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、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傾斜する外面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外面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。
また、本発明の他の例としてのシリンジは、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傾斜する外面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外面と当接するシリンダとを備え、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。
また、本発明の他の例としてのガスケットは、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傾斜する外面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備え、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。
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。
注入ヘッドの概略上面図である。 本発明の第１実施形態に係るシリンジの概略分解斜視図である。 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。 境界部分の概略拡大図である。 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。 本発明の第２実施形態に係るシリンジの概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るガスケットの概略背面図である。 変形例に係るシリンジの概略背面図である。
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、シリンジの先端部側に対応し、その反対側が後側（「後」）に対応する。
［実施例］
図１は薬液を注入するための注入システム１の概略斜視図である。図１に示すように、注入システム１は、ラム１１０を前進させるように構成され、シリンジ９０（図２）のシリンダ９１内の薬液を注入する注入ヘッド２（注入装置）を備えている。さらに、注入システム１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を備える。このアダプタ８は、注入ヘッド２のホルダーに取り付けられている。この注入ヘッド２は、シリンジ９０に挿入されるガスケット１００（図２）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、不図示の駆動機構に接続されたラム１１０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が前進し且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。また、注入ヘッド２は、アダプタ８に搭載されるシリンジ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２１を備えている。
また、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。
さらに、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と、制御部及び電源を有する制御装置（いずれも不図示）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。
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。
さらに、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又は注入ヘッド２のヘッドディスプレイに表示させる。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。
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、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。また、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。
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（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。
押圧部４は、不図示の駆動機構を有する。この駆動機構は、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。
［第１実施形態］
図２は、第１実施形態に係るシリンジ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２に示すように、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。このシリンダ９１にはガスケット１００が挿入され、挿入されたガスケット１００の外面Ｓ２（図４）と当接する。また、シリンダ９１は、アダプタ８の溝に取り付けられるフランジ９２を有している。そして、ガスケット１００は、吸子１２０と、Oリング１３０と、シール部材１４０とを有している。
吸子１２０は、略円盤状の挿入部１２１と、分割された複数の係合爪１２２とを有している。この挿入部１２１には、複数の交差するリブが形成されている。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。シール部材１４０は、その外面に形成された環状突起を有している。そして、この環状突起がシリンダ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。また、係合爪１２２は、ラム１１０の前端部１１１に形成された係合溝１１２と係合する突起１２４（図３）を有している。
ガスケット１００を組み立てる際には、まず吸子１２０の挿入部１２１側からOリング１３０を嵌め込み、係合爪１２２に形成された溝１２３内にOリング１３０を取り付ける。次いで、挿入部１２１をシール部材１４０内の空間に挿入し、シール部材１４０を吸子１２０に取り付ける。このとき、シール部材１４０の後端部は、挿入部１２１の後方に形成された環状の溝に入り込む。これにより、シール部材１４０が吸子１２０に対して固定される。取り付けられたOリング１３０は、係合爪１２２が広がらないように規制する。そのため、隣り合う係合爪１２２同士の隙間を均等にすることができるので、係合爪１２２の突起１２４同士の間隔を一定にすることができる。
このようにして、ガスケット１００が組み立てられる。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。また、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。代替的に、ステンレス又はアルミ以外の材料であって、ガスケット１００よりも高硬度の材料を用いて、前端部１１１を製造してもよい。
ガスケット１００の係合爪１２２がラム１１０の前端部１１１と連結した状態でモーターが正転すると、押圧部４はラム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。
図２に示すように、前端部１１１の端面と連続する角部は面取りされている。これにより、ラム１１０の挿入時に角部が突起１２４と接触することを防止できる。なお、前端部１１１の係合溝１１２の角部も面取りされており、当該角部は丸みを帯びている。これにより、突起１２４が係合溝１１２に係合するとき又は係脱するときに、突起１２４が削られることを抑制できる。
図３は、後方から見たガスケット１００の概略斜視図であるが、説明の便宜上、Oリング１３０は省略している。図３に示すように、吸子１２０は、略扇形の断面形状を有する複数の係合爪１２２を備えている。この複数の係合爪１２２の数は、２つ以上であればよく、６つには限られない。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に挿入されると、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。
各係合爪１２２は、Oリング１３０が嵌め込まれる溝１２３と、ラム１１０の係合溝１１２と係合する突起１２４とを備えている。この突起１２４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。なお、図３においては、１つの係合爪１２２の溝１２３と突起１２４にのみ参照符号を付している。しかし、溝１２３と突起１２４は、６つの係合爪１２２の全てに設けられている。係合爪１２２は、いずれも同じ大きさに形成されており、係合爪１２２同士の間には隙間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が挿入されるにつれて、それぞれの係合爪１２２が同じ距離だけ変位する。
吸子１２０には、挿入部１２１と係合爪１２２との間に環状溝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（図４）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４から図８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４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５は、ラム１１０を吸子１２０の穴Ｈに挿入した状態のシリンジ９０の概略断面図である。図６は、図５において丸で囲んだ部分の概略拡大図である。図７は、ラム１１０とガスケット１００とが連結した状態のシリンジ９０の概略断面図である。図８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４から図８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。
図４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５）と窄まった位置（図７）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を画定する第１内面１２６及び第２内面１２７を含む内面Ｓ１と、穴Ｈ（底）の中心を通る垂線Ｐから離れる方向に傾斜する外面Ｓ２とを含んでいる。第１内面１２６は、ラム１１０の前端部１１１の端面が当接する吸子１２０の穴Ｈの底からリング状に延在している。また、第１内面１２６は、垂線Ｐと平行に延在している。第２内面１２７は、第１内面１２６から突起１２４までリング状に延在している。また、第２内面１２７は、第１内面１２６に対して、穴Ｈの入口に近付くにつれて垂線Ｐから離れる方向に傾斜している。
係合爪１２２の外面Ｓ２は、穴Ｈの入口に近付くにつれて、穴Ｈの延在方向に延びる垂線Ｐから離れるように傾斜している。そのため、垂線Ｐと交差し且つ複数の係合爪１２２の外縁を結ぶ線分の長さは、シリンダ９１の内径の長さよりも長い。すなわち、係合爪１２２の外縁は、シリンダ９１の内面よりも外側に位置している。また、係合爪１２２は、垂線Ｐに向かって突出する突起１２４を有している。そして、ラム１１０は、突起１２４が係合される環状の係合溝１１２を有している。ただし、窄まった位置に変位した係合爪１２２の突起１２４が環状に配置されていない場合、係合溝１１２は、突起１２４に対応する位置に形成してもよい。
ラム１１０の前端部１１１において、係合溝１１２より端面側の部分の外面も、ラム１１０の中心軸Ｒに対してわずかに傾斜している。この外面の中心軸Ｒに対する傾斜角度（一例として、１～５度）は、第２内面１２７の垂線Ｐに対する傾斜角度（一例として、４～１０度）よりも小さく設定されている。前端部１１１の外面が傾斜していることにより、前端部１１１の挿入時に中心軸Ｒが垂線Ｐとの位置合わせされるように、前端部１１１を穴Ｈ内に導くことができる。
図５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。このとき、係合爪１２２は広がった位置にあり、前端部１１１の外面は、係合爪１２２の第１内面１２６と第２内面１２７との境界部分Ｂ（図６）と当接する。すなわち、吸子１２０の穴Ｈの内寸は、当該境界部分Ｂにおいて前端部１１１の外面と当接するように設定されている。以下、図６を参照して境界部分Ｂについて説明する。
図６に示すように、ガスケット１００の第１内面１２６と第２内面１２７との境界部分Ｂに対応する位置には、係合爪１２２の変形の起点となる環状溝１２５が形成されている。この環状溝１２５は、断面略半円状の形状を有している。そして、境界部分Ｂは、環状溝１２５の底の中央に対応する位置に設定されている。すなわち、環状溝１２５の底の中央と境界部分Ｂとは、長手方向に直交する同一の断面内に位置している。その結果、係合爪１２２の内面Ｓ１は、境界部分Ｂを境に傾斜している。そのため、前端部１１１の挿入時には、前端部１１１の外面と第２内面１２７との間には隙間が生じている。また、前端部１１１の外面もわずかに傾斜しているため、当該外面と第１内面１２６との間にも隙間が生じている。なお、環状溝１２５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。
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の外面Ｓ２（図４）が傾斜しているため、係合爪１２２の外面Ｓ２はシリンダ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。そのため、境界部分Ｂが、前端部１１１に押し付けられる。
すなわち、境界部分Ｂは、吸子１２０の垂線Ｐに向かって変位する。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Ｒの位置が垂線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、境界部分Ｂに押されて穴Ｈの中心に向かって変位する。そのため、中心軸Ｒがガスケット１００に対して傾くことを抑制できる。さらに、製造公差等に起因して前端部１１１と吸子１２０の穴Ｈとの間に隙間が生じていても、境界部分Ｂにおいて前端部１１１が保持される。これにより、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。
図７に示すように、ガスケット１００がシリンダ９１内に挿入されると、シリンダ９１の内面からの反力を受けて係合爪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、図８に示すように、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、ラム１１０及びガスケット１００が図５に示す位置まで後退すると、シリンダ９１の内面による規制が解除される。そのため、係合爪１２２が外方に広がり、変位した係合爪１２２の突起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と係脱する。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５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４に示す挿入前の位置に後退する。
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。また、境界部分Ｂにおいて前端部１１１が保持されている。そのため、ラム１１０の前端部１１１の中心軸Ｒの位置は、垂線Ｐと合わせされている。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。
なお、突起１２４及び係合溝１１２に代えて、ガスケット１００の係合爪１２２に係合溝を形成し、ラム１１０の前端部１１１に環状の突起を形成してもよい。また、係合爪１２２を精度よく製造できる場合には、Oリング１３０を省略することができる。
［第２実施形態］
第１実施形態においては、挿入前のガスケット１００の係合爪１２２がシリンジ９０から外方に突出していた。第２実施形態においては、シリンジ２９０のシリンダ２９１が係合爪２２２を覆うスカート部２９５を有している。以下、図９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９は、ラム１１０を吸子２２０の穴Ｈに挿入する前のシリンジ２９０の概略断面図である。この図９は、シリンジ２９０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、ラム１１０の構成は第１実施形態と同じであるため、図示を省略している。
図９に示すように、シリンジ２９０のシリンダ２９１には、フランジ２９２よりも後方にスカート部２９５が形成されている。このスカート部２９５の内面は、係合爪２２２が広がった位置に位置するように、係合爪２２２の外面Ｓ２に沿って傾斜している。そのため、スカート部２９５の内寸は、広がった状態の係合爪２２２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２９５は、先端部２９３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２９５の内側に挿入されたガスケット２００の係合爪２２２は窄まった位置に変位していない。または、係合爪２２２がわずかに変位している場合であっても、対向する突起２２４同士の間隔はラム１１０を挿入可能な状態を維持している。このように、スカート部２９５が係合爪２２２を覆っているため、係合爪２２２に異物が付着することを抑制できる。
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を画定する第１内面２２６及び第２内面２２７を含む内面Ｓ１と、変形の起点となるように第１内面２２６と第２内面２２７との境界部分Ｂに対応する位置に形成された環状溝２２５とを有している。一方、ガスケット２００の吸子２２０の係合爪２２２には、溝１２３が形成されておらず、Oリング１３０も取り付けられていない。そして、Oリング１３０の代わりにスカート部２９５によって、係合爪２２２が広がらないように規制されている。これにより、隣り合う係合爪２２２同士の隙間を均等にすることができると共に、Oリング１３０を省略することができる。
ラム１１０の前端部１１１の挿入後、前端部１１１を介してラム１１０がガスケット２００を押すと、ガスケット２００はシリンダ２９１内を前進する。ガスケット２００が前進すると、係合爪２２２の外面はスカート部２９５を通過して、シリンダ２９１の内面と当接する。そして、前進するにつれて、シリンダ２９１の内面からの反力によって、係合爪２２２は、吸子２２０の穴Ｈの中心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。
そして、第１内面２２６及び第２内面２２７の境界部分Ｂは、前端部１１１に押し付けられる。ガスケット２００がシリンダ２９１内へさらに挿入されると、シリンダ２９１の内面からの反力を受けて係合爪２２２が窄まる。そして窄まった位置に変位した係合爪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。その後、ガスケット２００がシリンダ２９１内を前進すると、シール部材２４０はシリンダ２９１内の薬液を押圧する。これにより、薬液が先端部２９３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２００も後退する。そして、ラム１１０及びガスケット２００が、シリンダ２９１の内面による規制が解除される位置まで後退する。これにより、係合爪２２２が外方に広がり、突起２２４が係合溝１１２から離脱する。その結果、突起２２４が係合溝１１２と係脱する。さらにラム１１０が後退すると、ラム１１０はガスケット２００から離脱する。
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。また、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２９０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２実施形態に係るガスケット２００によれば、係合爪２２２に異物が付着することを抑制することもできる。
なお、第２実施形態のシリンダ２９１に、第１実施形態のガスケット１００を取り付けることも可能である。
［第３実施形態］
第３実施形態においては、ガスケット３００の係合爪３２２が、凸部３２８と凹部３２９とを備えている。以下、図１０を参照して第３実施形態について説明するが、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。
係合爪３２２の凸部３２８は、四等分した球に一致する外形を有しており、ガスケット３００の吸子３２０の後側端面において係合爪３２２と面一に構成されている。そのため、吸子３２０の後側から見た場合に、凸部３２８は略半円状の形状を有している。そして、凸部３２８は、一の隣接する係合爪３２２に向かって突出している。また係合爪３２２は、他の隣接する係合爪３２２の凸部３２８を受け入れる凹部３２９を有している。この凹部３２９は、凸部３２８と相補的な形状を有しており、他の隣接する係合爪３２２の凸部３２８と対向する位置に形成されている。吸子３２０の後側から見た場合に、凹部３２９も略半円状の形状を有しており、凸部３２８の外寸と凹部３２９の内寸とは一致するように設定されている。
ラム１１０の前端部１１１の挿入後、前端部１１１を介してラム１１０がガスケット３００を押すと、ガスケット３００はシリンダ９１内を前進する。ガスケット３００が前進するにつれて、シリンダ９１の内面からの反力によって、係合爪３２２は、吸子３２０の穴Ｈの中心に向かって変位する。このとき、係合爪３２２は、環状溝１２５の底の中央を起点として変形する。さらに、ガスケット３００がシリンダ９１内に挿入されると、シリンダ９１の内面からの反力を受けて係合爪３２２が窄まる。
同時に、隣り合う係合爪３２２同士は、互いに近づくように変位する。そのため、凸部３２８は、凹部３２９に受け入れられ、凹部３２９と係合する。両者の係合によって、穴Ｈの垂線Ｐと複数の係合爪３２２との距離を一定にして、挿入されたラム１１０が穴Ｈ内で偏ることを抑制できる。その後、ガスケット３００がシリンダ９１内をさらに前進すると、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３００も後退する。そして、ラム１１０及びガスケット３００が、シリンダ９１の内面による規制が解除される位置まで後退する。これにより、係合爪３２２が外方に広がり、突起１２４が係合溝１１２から離脱する。その結果、突起１２４が係合溝１１２と係脱する。さらにラム１１０が後退すると、ラム１１０がガスケット３００から離脱する。
このような第３実施形態に係るラム１１０及びガスケット３００によっても、ガスケット３００とラム１１０とを連結する際に、ガスケット３００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３００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、穴Ｈの垂線Ｐと複数の係合爪３２２との距離を一定にすることができる。
なお、凸部３２８は、他の外形を有していてもよい。例えば、凸部３２８は、三角柱又は長手方向に二等分した円柱に一致する外形を有していてもよい。この場合、凸部３２８は垂線Ｐに沿って延在し、凹部３２９は凸部３２８と相補的な形状を有している。
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１２２，２２２，３２２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１２２，２２２，３２２が変位しやすくなる。また、ガスケットの内面Ｓ１は、２つの面に分割されていなくともよい。例えば、内面Ｓ１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１００，２００，３００は、垂線Ｐに直交する断面が略円形の外側形状を有している。しかし、上記ガスケット１００，２００，３００は、垂線Ｐに直交する断面が略楕円形の外側形状を有していてもよい。この場合、シール部材１４０，２４０及びシリンジ９０，２９０は、ガスケット１００，２００，３００と相補的な内側形状を有する。
また、薬液が充填されたシリンジ９０，２９０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９０，２９０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９０，２９０に充填されてもよい。さらに、シリンジ９０，２９０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。
［変形例］
図１１に示すように、フランジ４９２の外周の一部に切り欠き４９６を形成してもよい。具体的には、フランジ４９２は、シリンジ４９０の中心軸Ｃに対して円弧形状となる２つの円弧部４９７を有している。さらに、フランジ４９２は、円弧部４９７の間に、互いに対向する２つの平坦部４９８を有している。この平坦部４９８は、一例として、フランジ４９２の一部を、直線状かつ平行にカットして形成できる。そして、それぞれの円弧部４９７の略中央部分に、中心軸Ｃに対して点対称となるように、位置決め用の切り欠き４９６を形成する。つまり、２つの切り欠き４９６を結ぶ線分と平坦部４９８とが平行になるように、切り欠き４９６を形成する。さらに、アダプタ８には、切り欠き４９６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。
このように構成されたシリンジ４９０は、フランジ４９２をアダプタ８の溝に対して平行にした状態でアダプタ８にはめこまれる。このとき、平坦部４９８がアダプタ８の係合部に対向するように、シリンジ４９０をアダプタ８にはめこむ。その後、シリンジ４９０を９０度回転させ、係合部を切り欠き４９６と係合させる。これにより、シリンジ４９０をアダプタ８に装着できる。係合部が切り欠き４９６と係合すると、平坦部４９８が水平となるように、シリンジ４９０がアダプタ８に対して位置決めされる。これにより、シリンジ４９０が適切にアダプタ８に保持され、シリンジ４９０の破損を防止できる。さらに、ラム１１０がガタつくことが抑制されるため、シリンジ４９０に対してまっすぐラム１１０を挿入することができる。これにより、高圧で薬液を注入する場合であっても、ガスケット１００からシリンジ４９０外へ薬液が漏れることを抑制できる。代替的に、１つ又は３つ以上の切り欠き４９６を形成してもよく、切り欠き４９６を平坦部４９８に形成してもよい。
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）
挿入部及び係合爪を有する吸子と、前記吸子に取り付けられたOリング及びシール部材とを備えるガスケットの製造方法であって、
前記係合爪に形成された溝内に前記Oリングを取り付け、
前記挿入部を前記シール部材内の空間に挿入して、前記シール部材を前記挿入部に取り付ける、ガスケットの製造方法。
この出願は２０１８年９月１３日に出願された日本国特許出願第２０１８－１７１５３２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：注入ヘッド、９０：シリンジ、９１：シリンダ、１００：ガスケット、１１０：ラム、１１２：係合溝、１２２：係合爪、１２４：突起、１２５：環状溝、１２６：第１内面、１２７：第２内面、１３０：Ｏリング、２００：ガスケット、２２２：係合爪、２２４：突起、２２５：環状溝、２９５：スカート部、２２６：第１内面、２２７：第２内面、２９０：シリンジ、２９１：シリンダ、３００：ガスケット、３２２：係合爪、３２８：凸部、３２９：凹部、４９０：シリンジ、Ｂ：境界部分、Ｈ：穴、Ｐ：垂線、Ｓ１：内面、Ｓ２：外面

Claims (12)

  1. 入口が拡径された穴を画定する内面と、外面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外面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、
    前記内面は、前記穴の底から延在する第１内面と、前記第１内面から延在するとともに、前記穴の底の垂線から離れる方向に前記第１内面に対して傾斜している第２内面とを含み、
    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、前記第１内面と前記第２内面との境界部分に対応する位置に形成されている、注入システム。
  2. 前記溝は、前記ガスケットに形成されている環状溝である、請求項１に記載の注入システム。
  3. 前記外面は、前記穴の底の垂線から離れる方向に傾斜している、請求項１に記載の注入システム。
  4. 前記第１内面は、前記穴の底の垂線に沿って延在する、請求項１から３のいずれか一項に記載の注入システム。
  5. 前記係合爪は、前記穴の底の垂線に向かって突出する突起を有しており、
    前記ラムは、前記突起が係合される係合溝を有している、請求項１から４のいずれか一項に記載の注入システム。
  6. 前記第１内面は、前記垂線と平行に延在している、請求項１から５のいずれか一項に記載の注入システム。
  7. 入口が拡径された穴を画定する内面と、外面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外面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溝が形成されており、
    前記ガスケットは、前記係合爪に形成された溝に取り付けられたＯリングを有する、注入システム。
  8. 前記シリンダは、前記係合爪を覆うスカート部を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の注入システム。
  9. 前記スカート部の内面は、前記係合爪が前記広がった位置に位置するように、前記外面に沿って傾斜している、請求項８に記載の注入システム。
  10. 入口が拡径された穴を画定する内面と、外面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外面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溝が形成されており、
    前記係合爪は、一の隣接する係合爪に向かって突出する凸部と、他の隣接する係合爪の凸部を受け入れる凹部とを有する、注入システム。
  11. 入口が拡径された穴を画定する内面と、外面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外面と当接するシリンダとを備え、
    前記内面は、前記穴の底から延在する第１内面と、前記第１内面から延在するとともに、前記穴の底の垂線から離れる方向に前記第１内面に対して傾斜している第２内面とを含み、
    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、前記第１内面と前記第２内面との境界部分に対応する位置に形成されている、シリンジ。
  12. 入口が拡径された穴を画定する内面と、外面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備え、
    前記内面は、前記穴の底から延在する第１内面と、前記第１内面から延在するとともに、前記穴の底の垂線から離れる方向に前記第１内面に対して傾斜している第２内面とを含み、
    前記係合爪の変形の起点となる溝が、前記第１内面と前記第２内面との境界部分に対応する位置に形成されている、ガスケット。
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