JPH0219171A - 生体内植込流体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 正確に計量された量の治療剤の投薬が要求されるとき歩
行のできる患者により始動される種々の生体内植込装置
が先行技術において開示されている。例えば、末期的な
胴体下部の癌で苦しむ癌患者は、定期的なモルヒネの注
射を要求し、このような注射を受けることで、動き回っ
たり多くの日常的及び通常の機能を果たすように実質的
に痛みの兆候を取り除かれる。また、他の慢性の病気は
、糖尿病の場合のインシュリンのように、慢性病の治療
において治療薬の頻繁な投薬を要求する。要求に応じて
正確に計量された量の薬を供給することができる生体内
植込装置は、米国特許第４．６３４，４２７号、第４．
５４８．６０７号、第４．　５８８．　３９４号、第４
，５７７．７２２号、第４．５４４゜３７１号及び第４
，５４３，０８８号に開示されている。生体内植込可能
なポンプ装置または注入装置に属する一般的な関連の他
の米国特許は、特許第４，５６０，３７５号、第４，２
５８．７１１号、′ｆＳ３．７６９．９８２号、第３゜
８２７．４３９号、第４，０１３，０７４号、第４．２
６５．・２４１号、第４．３６０．０１９号、第４．４
８．７，６０３号、第４．４９６゜３４３号、第４．５
１１，３５５号、第４，６０４．０９０号及び第４．６
２７．８３２号である。法定発明登録（ＳＩＲ）Ｈ１５
０もまた参照され得る。

〔発明の概要〕

近年における生体内植込薬物供給システムの開発の研究
にもかかわらず、従来の装置は、しばしば重要な面で不
十分であった。そのような欠点の認識が、それらの欠点
を克服するための手段の発見及び開発に沿う本発明の重
要な面の一つであるように思われる。多くの従来装置と
異なり、本発明の流体供給袋Ｗヱは、長期間に渡り、生
体内植込の状態を安楽で効果的に保つことができる柔ら
かく変形可能なく好ましくは弾性的な）材料で形成され
る。柔軟なケーシング（ケーシング）にもかかわらず、
該装置は種々の機能的要素を支持するのに役立つ比較的
堅固な内部構造を有しており、指の圧力で生じるポンプ
力を配給したり、再充填装置の間の漏れとダメージに対
してケーシング（内部要素も同様に）を保護する機能を
も果たす。

本装置のコンパクト性及び操作のし易さは、その頂部壁
が、（本装置が生体内に植込まれているときでも）触れ
ることによって容易に位置を見つけることができ、薬物
の供給が必要なとき指の圧力が及ぼされるポンプ始動部
位であると同時にリザーバ（貯蔵部）の再充填が必要な
とき薬注入のための部位として役立つ中心部の目標域を
有していることに一部起因する。頂部壁とポンプ部の間
に置かれた比較的堅固な保護シールドと協働する頂部壁
とその下部の構造体の改良された自己密閉特性は、本装
置が内部のダメージ又は漏れの危険を伴わずに容易に再
充填されることを保証するのを助ける。

本装置の柔らかく弾力のあるケーシングが、たとえ、体
の動きや内外部に負荷される力に対応して、曲がったり
変形しても、装置内の流体圧の均等化は、もし、方向付
けられ位置決めされた力（意識的に負荷されるものと予
期される力）が目標域に特に負荷されるのでなければポ
ンプ起動及び薬物供給を起こさないことを保証する。

要約すれば、この生体内植込可能な流体供給装置は、流
体リザーバの範囲を決める頂部と底部の壁を有し、柔ら
かく変形可能なポリマー材料（好ましくは弾性材料）で
形成されるケーシングを含んでいる。強固な支持プレー
トがケーシング内に配置され、該プレートの開きを通じ
て互いに連通ずる上下の室にリザーバを分割する。圧縮
できるポンプ手段は上室のプレート上に搭載され、空洞
とリザーバの下室を連結する第１の通路でポンプ空洞ま
たは室の範囲を決める変形可能なポンプ囲い（ハウジン
グ）を含んでいる。第２の通路は、同一の空洞と装置の
出口を連結し、入口及び出口のチェック弁が各通路を通
る流れを制御するために配置される。

ケーシングの頂部壁は、柔軟なポンプ始動域を含む。堅
固な被覆プレートと結合される自己密閉セプタム（隔壁
）の形状の連結手段は頂部壁のポンプ始動域とポンプ囲
いを連結する。貫通可能なセプタムの自己密閉特性は、
該セプタムを部分的に圧縮される状態に維持する構造に
より増強される。ケーシング及びその内部の多くの構成
要素は、シリコンゴムまたは他の適当な材料で形成され
るため、容易に変形可能であり、また装置に対する予期
しない圧縮性の負荷による流体圧力の上昇が考えれられ
るが、変形可能なポンプ囲いと、第２の通路のためのチ
ェック弁のような要素の対立する端におけるリザーバ内
の圧力均等化は、もし、そのような変形が頂部壁の目標
域を圧縮ポンプの方向に特に抑圧するものでなければ、
ケーシングの変形が流体供給をもたらされないことを保
証する。

多孔性の金属フィルタは、リザーバからポンプ空洞まで
を繋ぐ第１の通路の入口にある支持プレート」二に搭載
される。流体をろ過するのに加え、該フィルタは速度制
御機能をも果たし、それゆえ、装置の変形可能なケーシ
ングの圧縮性の変形により生じ、ポンプ部に損傷を引き
起こす可能性のある流体の脈動を妨げる。リザーバ内の
身の範囲を決めるリブ（肋材）も、リザーバ内の圧力を
均等化し、ポンプ空洞への流体の流れを妨げる堅固なフ
ィルタとの障害的な接触を妨げるように作用する。

他の特徴、目的及び利点は明細書及び図面から明らかに
なるであろう。

〔実施例〕

図面、特に第１〜３図に関して述べると、番号１０は柔
らかく変形可能なポリマー材料で形成されるケーシング
１１を有する生体内植込可能な薬物供給可能装Ｕを一般
的に示す。このような特性を有する種々の材料が使用さ
れ得るが、シリコンゴムのような弾性材材が、その変形
性、回復性、耐久性及び生体適合性のため、特に効果的
であることが見出されている。一般的に見て、ケージ〉
・グは、水平な中心線１４に沿って密閉される予め形を
付けられた（型成形の）土壁と下壁１２．１３を含む。

製造を容易とするため、上壁１２は、半完成品の組立て
製造を許容する２以上の部分に形成され得る。例示され
るように、上壁１２は、主要部１２　ａ　、中心部１２
ｂおよび内部１２ｃを含む。底部壁が王室１６の範囲を
決めるのに対して、中心部と内部は共に上室１５の範囲
を決める。２つの室は拡張されたりザーバ１７と連通し
共にその範囲を決める。

比較的堅固な支持プレート１８はリザーバの上室と下室
の間に配置され、第３図と第４図に示されるように、ケ
ーシングの最大の幅と長さに実質的に延びる。該プレー
トは上壁１２と下壁１３の間に挾まれ、所望ならば、生
体適合性を増し、部品の接着を容易とするためにシリコ
ンゴムまたは他の適当な材料でケーシング１８ａを設け
°Ｃもよい。支持プレートの核１８ｂはポリカーボネー
トのようなポリマー材料が特に適当であると考えられる
が、金属及びセラミックｖＪ料を含む何れかの堅固な材
料で形成され得る。支持プレート１ｇを通る開口１９は
、リザーバの上室１５と下室１６を互いに連通状態にす
る。本装置の使用において、少なくともリザーバの下室
は装置の始動時に計られた量を放出される薬液を含む。

しかしながら、図を明らかにするため、そのような流体
は図に描かれていない。

本装置のポンプ手段は、リザーバの上室１５に位置して
おり、プレート１８上に支持されている。

該ポンプ手段は、シリコンゴムまたは他の適当な弾性材
料で形成されたドーム形状のポンプ囲い２０を含む。ポ
ンプ囲いのリム２１は、内壁部１２Ｃの上面に設けられ
環状溝２２内に固着され、その壁部の下方に突出する軸
部２３は堅固な支持プレートの開口２４を通り突出する
。流入路２５は軸部２３を通り延び、ポンプ室または空
洞２６をリザーバの下室１６と連通状態にする。環状の
弁座２７は、流路２５の上端に設けられ、壁部１２ｃに
固着される円形の外周部を有する皿形の弾性膜弁部材２
８により通常係合されている。本薬物供給装置の他の要
素のように、膜弁部材２７はシリコンゴムで形成される
。第４図〜第６図に示されるように、弁部材は弁座２７
の外側に位置し、それゆえ弁部材２８が弁座２７から離
れたときのみ通路２５とポンプ室２６の間の流体の流れ
を許容する開口２９を具備する。

堅固なフィルタ部材またはディスク３０がポンプの直下
で支持プレート１８の下面に沿って搭載されている。該
ディスクは焼結金属または貴金属のメツシュで形成され
、流入路２５の入口の回りで支持プレート１８の下面に
接着される環状リム３１により位置固定される。ケーシ
ングの底部壁の表面は、フィルタディスク３０の直下に
底部壁がフィルタと接触する程上方に曲がった場合に下
室１６からフィルタ３０及び流入路２５の流れを底部壁
が阻止することを防ぐための平行なリブ（肋材）１３ａ
を具（＋ｌｉｊ　シている（第７図）。

第２の通路３２もまたポンプ室２６へ連通しており、頂
部壁の内部１２ｃを通りポンプから放射状に通じている
。第２の通路３２は支持プレートと平行で近接しており
、他端において、頂部壁の部分１２ｃと集合的に形成さ
れる環状の柔軟なリップ（器部）３４により範囲を決め
られる弁開口３３と連通している。該リップは弁座の範
囲を決め、開口３３は通常円筒状の室３６内に搭載され
るコツプ形弾性弁部材３５により閉ざされている。

通常の非変形状態では、弁部材は弁を閉じた状態に維持
するようにリップ３４と係合している。

しかしながら、第５図に示すように、弁部材は、第２の
通路３２と開口３３から室３６次いで流出路３７への流
れを許容するように、上方に変形して弁座と係合しない
状態になることが可能である。

流出路はカテーテル３９に連通する出口３８に通じる。

テーパー付のフェルール（石突き）または連結部４０は
ケーシング１１に固着されケーシングから出る部分にお
いてカテーテルを支持する。

これまで述べた要素のすべては、支持プレート１８のフ
ィルタディスク３０及び核１８ｂを除き、柔らかく変形
可能な材料で構成される。同じ処方または異なる処方の
シリコンゴムが、既に８３（明したように、適当な接着
剤で互いに固着されるすべての弾性要素に対して使用さ
れる。

ドーム形状のポンプ囲い２０は、十分な強度、針の刺通
に耐える堅さを有するポリカーボネートその他の材料で
形成されるディスク４３に係留される直立した軸部４１
を有する。図示されるように、ディスク４３は、ポンプ
囲い２０との組立てを容易にするように２つの部分４３
ａと４３ｂに形成される。しかしながら、所望ならばデ
ィスク４３は代わりに１個に形成され得ることが理解さ
れるべきである。

ディスク４３は、ディスク４３と好ましくは同じ材料で
形成される環状プレート４４により囲まれる。該環状プ
レートの周囲は、上壁１２の中心部１２ｂと内部１２Ｃ
の間に位置固定される。第３図と第４図に示されるよう
に、ディスク４３と環状プレート４４の対立する端は、
ディスクと環状プレートの上下の上室の部分を圧力の等
しい流れの関係に維持する流Ｗ’６４５を設けるように
、離れている。ディスク４３のリム４６は上方に突出し
、ディスクの上方の動きの範囲を限るべく環状プレート
４４と係合し得る。所望ならば、該りｌ・は通路４５が
常時開通することを保証するために、のこぎり歯状に切
れ込み、または切れ目を設けられる。ディスク４３の上
には、開口した側壁４８及び組立て時には平面の端壁４
８を有する逆転したカップ形状のセプタム４７がある。

側壁４８の下部周囲は、ディスク４３に設けられた環状
の溝に固着されている。セプタムはシリコンゴムのよう
な弾性体で形成され、接着層５０によりケーシングの頂
部壁１２の中心部！２ｂの下側に固着されている。弾性
的なセプタムの端壁４９は、薬を収容する室５１の範囲
を決めるディスク４３の上に十分一定距離を保たれてい
るという事実が、特に重要である。また、組立てられた
図面では（突起５２を除き）一般的な平面的構造で示さ
れるが、張力が加わらない状態の端壁はドーノー形状で
ある。第８図に示すように、曲げる力がない場合には、
凸形の端壁４９は上方及び下方にカーブし、その結果、
頂辺壁の部分１２ｃの平らな下面に接若され平らにされ
るときには、該端壁４９は上面部分が圧縮された状態と
なり、接着層またはバッド５０によりその圧縮された状
態を支持するであろう。このような端壁４９の上層の限
定的な圧縮は、注射針を抜き出す際におけるセプタムの
自己密閉特性を増強する。

理想的には、中央部１２ｂの上面は、円形のへこみ５４
を設けられる。該へこみはポンプ始動と流体の注入のた
めの目標点を確認し、本装置が生体内に植込まれるとき
でも触れることにより使用者が位置を見つけるのを助け
る。流体がリザーバに供給されるとき、シリンジの針５
５は、針の先が薬の収容室５工内のディスク４３に当た
るまで頂部壁のへこんだ部分を通ってケーシングの中へ
挿入される（第４図）。シリンジからの流体の放出量は
、セプタム４７の側壁の開口５６を通り外部に流れる。

リザーバの王室及び王室は連通しているので、流体はド
ーム形のポンプ囲い２０と出口弁部材３５の上の空間に
入り、開口１９を通り下室に自由に流れる。針５５を抜
き去るとき、セプタム４７の圧縮された頂部壁４９は閉
ざされリザーバを再び密閉する。

へこみ５４で決定される目標域は、ポンプ機構の指によ
る始動のために使用される。第５図に描かれるように、
へこみ５４の地域の頂部壁１２を押圧するとセプタム４
７及びディスク４３を下方に動かし、ポンプ囲い２０を
変形し、実質的にポンプ空洞２６を消失させる。ポンプ
空洞内の流体は、出口弁を上方に曲げ、開位置にさせる
出口弁３５の下の圧力上昇を伴い、第２の通路３２へ排
出される。（ポンプ囲いが変形していないときの）ポン
プ室または空洞２６０体積に実質的に等しい流体が、流
出路３７、出口３８へ放出される。指の圧力が取り除か
れるとき、頂部壁は、ドーム形のポンプ空洞２６と頂部
１１２　ｂによりもたられされる回復力のために、はと
んど元の位置に戻る。

ポンプ空洞が拡張するにつれて、圧力差が膜弁部材２８
を弁座２７から持ぢ」二げさせ、リザーバの下室１６か
ら第１の通路２５と膜の開口２９を通りポンプ空洞２６
に流体を流入させる。ポンプ空洞が満たされ圧力が平衡
に達すると、大口弁部材２８は閉じ、該部分は再び第３
図と第４図に描かれる関係となる。リザーバの上室と下
室は、常時連通しているため、体の動きまたは他の原因
で生じるケーシング１１の変形は、患者に対し、意図し
ない薬の供給をもたらさない。例えば、患者の動きが装
置の圧縮及びそれに伴い第４図に示される位置から上方
への底部壁１３の変形を引き起こした場合でも、下室１
６から移動する液体は出口弁部材３５の上の地域を含め
、リザーバの上室に自由に入ることができる。ゆえに、
出口弁は、出口弁３５０両側の圧力が等しいため、ケー
シングの変形にも係わらず、閉じ続ける。第４図の双頭
の矢印は、圧力平衡に帰するリザーバの上室と下室を通
じる流体の動きの転換可能４゜ 性を意図的に示している。

以上のように、本発明の実施例が詳しく開示されたが、
本発明の範囲内において詳細な例の多くは変化しうろこ
とが、当業者により理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の生体内植込流体供給装置の斜視図、第
２図は該装置の上面図、第３図は該装置の長軸方向の拡
大断面図、第４図は該装置の充填口、針のガード及びポ
ンプ部を示す部分拡大断面図、第５図は該装置のポンプ
機構を示す説明図、第６図はポンプ空洞が再充填される
該装置の回復段階を示す説明図、第７図は第３図の７−
７線に沿う横断面図、第８図は該装置の組立て前の部品
を示す説明図、第９図は第８図の部品を部分的に組立て
た状態を示す説明図。 ５５−イｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）患者の体内に植込まれ計量された流体を供給する
   生体内植込流体供給装置において、 出口を伴う流体リザーバを定める頂部壁と底壁を有する
   柔らかく変形可能なポリマー材料で形成されるケーシン
   グと、前記リザーバを上室と下室に分割し該２室を連通
   状態する開口を有し、前記ケーシング内に配置される堅
   固な支持プレートと、前記上室内で前記プレート上に搭
   載されポンプ空洞を定める圧縮可能なポンプ囲いから成
   るポンプ手段と、前記下室から前記空洞まで延びる流入
   路を定める第１の通路と、前記流入路に沿う入口チェッ
   ク弁手段と、前記空洞から前記出口まで延びる流出路を
   定める第２の通路と、前記流出路に沿う出口チェック弁
   手段と、柔軟なポンプ始動域を有する前記頂部壁と、前
   記ポンプ始動域が押圧されるとき、前記ポンプ空洞の体
   積に実質的に等しい流体量を前記出口から放出するため
   前記ポンプ囲いが圧縮されるように前記ポンプ始動域と
   前記ポンプ囲いを結合する手段とから成ることを特徴と
   する生体内植込流体供給装置。