JPS6259586B2

JPS6259586B2 -

Info

Publication number: JPS6259586B2
Application number: JP56152715A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yamakoshi
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1981-09-27
Filing date: 1981-09-27
Publication date: 1987-12-11
Also published as: JPS5854962A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ発明の背景技術分野本発明は注出ポンプに関する。更に詳しくは、
種々の薬液を長期間持続注出する浸透圧型の注出
ポンプに関する。

先行技術およびその問題点種々の薬液を患者等に持続注入するポンプが
種々開発されているが、多くはベツドサイド用を
前提としており、患者が携行し、軽度の作業がで
きる小型、軽量のポンプの開発については十分と
は言えず、また従来の多くのポンプは、電気的動
力源を必要とし、機構が複雑であり、高価でもあ
る。

このような中で、小型、軽量化でき、また単純
な機構とすることが可能なポンプとして、浸透圧
型の注出ポンプが知られている。

この浸透圧型の注出ポンプは、基本的には、半
透膜を介して形成される一方の充填室に水を、又
他方の充填室に所定の水溶液を満たし、浸透圧差
に基づく水の水溶液側への移動による水溶液側の
体積増加を、投与すべき薬液を充填した隔室に伝
え、隔室から長時間持続して薬液を注出させるも
のである。

しかし、従来の浸透圧型の注出ポンプは、動、
静脈内持続薬液投与用に用いる場合、患者が携行
して、軽度の作業ができるに十分なほど、小型、
軽量でしかも簡易な構造をもつに至つてはいな
い。また、半透膜として、平膜を用い、この平膜
状半透膜を、水および水溶液用の充填室間の隔壁
としても機能させているので、一旦ポンプサイズ
を決定すると、半透膜を介しての水の移動速度の
調節、すなわち薬液注出速度の調節を、水溶液の
濃度のみで調節しなければならず、薬液注出速度
の選択の自由度が少ない。このため、小型、軽量
としたとき、注出量を十分大きくすることができ
ない。加えて、注出速度の安定性、あるいは薬液
注出口の負荷圧に対する不感応性等において、実
用に供しうる良好な特性を示すには至つていな
い。

発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、動・静脈内等への持続薬液投与用など
として用いるとき、患者が携行して軽度の作業が
できる小型、軽量で、しかも簡易な構造をもつ浸
透圧型の注出ポンプを提供することを第１の目的
とする。

また、第２の目的は、ポンプサイズの大小に拘
らず、薬液注出速度を広範に選択設定できる浸透
圧型の注出ポンプを提供するにある。

第３の目的は、注出速度の安定性、負荷圧不感
応性とも実用に供しうる良好な特性を示す浸透圧
型の注出ポンプを提供するにある。

第４の目的は、デイスポーザブル化が可能な注
出ポンプを提供するにある。本発明のその他の目
的は以下の記載から自ずと明らかになるであろ
う。

本発明者は、このような目的につき鋭意研究を
行い、本発明をなすに至つたものである。

すなわち本発明は、一端に注出口部を具えた容
器を有し、当該容器の内壁間に、液密に摺動可能
な第１の隔壁を設け、上記注出口部を含む上記容
器と当該第１の隔壁とから内容積変化可能な薬液
充填室を形成し、また上記容器内の上記第１の隔
壁の他端側には、上記容器に固着して第２の隔壁
を設け、当該第２の隔壁と上記容器とから第１の
充填室を形成し、当該第２の隔壁と上記第１の隔
壁と上記容器とから第２の充填室を形成し、上記
第２の隔壁に、中空内部が上記第１または第２の
充填室内とのみ連通するように、微細多孔を有す
るホローフアイバーを取りつけ、上記薬液充填室
に薬液を充填し、上記第２の充填室に、上記ホロ
ーフアイバーの微細多孔を通過しない物質を溶質
とする溶液を充填し、上記第１の充填室に上記溶
液の溶媒を充填することにより、浸透圧差に基づ
く上記ホローフアイバーを介しての、上記第２の
充填室への溶媒の移動により、上記第２の充填室
の溶液量が増大して、上記第１の隔壁が上記注出
口部端方向に摺動し、上記薬液充填室の内容積を
減少せしめ、上記注出口部から上記薬液が持続注
出されるように形成してなることを特徴とする注
出ポンプである。

そして、本発明の実施態様には以下のものがあ
る。

(i) 第１の隔壁を当該容器内にて容器軸方向に摺
動するガスケツトから形成した本発明の注出ポ
ンプ。

(ii) 第１の充填室の少なくとも一部をゴム等の柔
軟な材質から形成した本発明または上記(i)に記
載の注出ポンプ。

(iii) ホローフアイバーが再生セルロース製である
本発明または上記(i)もしくは(ii)に記載の注出ポ
ンプ。

(vi) 溶液の溶媒が水で、かつ溶質がポリエチレン
グリコールである本発明または上記(i)ないし(iii)
のいずれかに記載の注出ポンプ。

発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について、第１図に
示される実施例に従い詳細に説明する。

本発明の注出ポンプ１は、第１図に示されるよ
うに、一端に注出口部３を具えた容器２を有す
る。容器２の形状、寸法等は任意のものとするこ
とができ、容器２全体を小型・軽量にすることが
できる。ただ、取扱いの容易さという点からは、
容器２は、図示のように、先端に注出口部３を有
する円筒状とすることが好ましい。

また、容器２の材質としては、種々のものであ
つてよい。ただ、容器２における、後述する第１
の充填室７の壁面を構成する部分のうちの少なく
とも一部は、ゴム等の柔軟な材質から形成し、第
１の充填室７に充填する水等の溶媒に常に一定の
大気圧が加わるようにすることが好ましい。又、
容器２の注出口部３側は、剛性の材質から形成
し、容器としての形状を一定に保持し、取り扱い
を容易にし、また後述の第１の隔壁４の摺動を容
易にすることが好ましい。

このため、第１図に示される例では、容器２は
第２の隔壁６で後端を封止された円筒状の剛性先
端部と、その後端部側に連接する後端ゴム製袋状
部分とから形成されている。

このような容器２の内壁間には、液密に摺動可
能な第１の隔壁４が設けられる。この第１の隔壁
４は、容器２内を液密に隔て、この第１の隔壁４
と、注出口部３を含む容器２の内壁とで、薬液充
填室５を形成するものであり、同時に容器２内に
て液密に摺動して、薬液充填室５の内容積を変化
可能とするものである。このような第１の隔壁４
としては、剛性の隔室にｏ−リング等を付し、こ
のｏ−リング等により、容器内を液密に摺動可能
とすることもできるが、構造の簡易さ等からする
と、第１の隔壁４は、第１図に示されるように、
弾性体からガスケツトとして形成することが好ま
しい。なお、第１の隔壁４は、摺動ではなく、変
形可能なものとすることもできるが、変形量が限
られるため、摺動可能に構成することが好まし
い。

このような第１の隔壁４と、容器２の注出口部
３側内壁とで形成される薬液充填室５内には、薬
液、特に、インシユリン、抗不整脈薬、例えばリ
ドカイン、制ガン剤、アルキル化剤、ホルモン剤
等の長時間に亘り、連続的に微量注入を行うよう
な薬液が充填される。

さらに、容器２内の第１の隔壁４の他端側には
第２の隔壁６が設けられる。この第２の隔壁６
は、容器２に固着して設けられる。この場合、第
２の隔壁６は、通常、剛性とされ、その材質は
種々のものとすることができる。

このような第２の隔壁６により、容器２内に
は、容器２内壁と第２の隔壁６とから第１の充填
室７が、又容器２内壁と、第１の隔壁４と、第２
の隔壁６とから、内容積変化可能な第２の充填室
８が形成される。

そして、この第２の充填室８内にて、第２の隔
壁６に、中空内部が第１の充填室のみと連通する
ように、微細多孔を有するホローフアイバー９が
取りつけられる。

ホローフアイバーの材質としては、ポリオレフ
イン、再生セルロース等種々のものが可能である
が、特性上からは再生セルロース製のものが好適
である。また、ホローフアイバーの微細多孔の寸
法としては、第２の充填室に充填する溶液の溶質
の分子寸法に応じ、それを透過しない範囲で、
種々変更可能であるが、溶媒として水を用い、水
に適した溶質を考慮すると、一般には、10〜20Å
程度の細孔径とするのが好適である。なお、ホロ
ーフアイバーの内径、肉厚、長さ等は種々変更で
ある。さらに、その使用本数についても自由に変
更でき、このフアイバー本数をかえて設計するこ
とにより、ポンプの薬液注出量を自由に変更する
ことができる。

さらに、上記した第２の充填室８内には、ホロ
ーフアイバー９の微細多孔を通過しない物質を溶
質とする溶液を充填する。この場合、溶液として
は、溶媒として水を用い、溶質として水溶性高分
子、例えば平均分子量１万〜10万程度、特に１万
〜２万のポリエチレングリコール等を用いると、
水溶液の変性や取扱い等の点で有利である。

なお、第１の充填室７内には、水等の前記第２
の充填室に充填される溶液の溶媒が充填される。

このような構成により、浸透圧差に基づき、溶
媒は、ホローフアイバー９の中空部から、第２の
充填室８内へ移動する。これにより、第２の充填
室８内の溶液量が増大し、第１の隔壁４が注出口
部３端方向に摺動し、薬液が持続注出される。

なお、本発明において、ホローフアイバー９を
介して連通する第１の充填室７と第２の充填室８
の連通を阻止することにより、薬液注出速度をゼ
ロとしたり、可変としたりすることもできる。こ
の場合、連通を阻止するには、例えば、容器外か
らホローフアイバー９を挾さくすればよい。

さらに上記した実施例では、ホローフアイバー
９を、中空内部が第１の充填室内のみと連通する
ように、第２の隔壁６に取りつける例について説
明したが、この他、ホローフアイバー９を、中空
内部が第２の充填室内のみと連通するように、第
１の充填室７内にて第２の隔壁６に取りつけるこ
ともできる。

なお、第１および第２の充填室にそれぞれ溶媒
および溶液を充填するには、公知の方法に従えば
よい。例えば各充填室に連通する導入口を設け、
導入口から溶媒ないし溶液を導入したり、容器を
穿刺して溶媒ないし溶液を導入すればよい。この
溶媒ないし溶液の導入に際しては、予め充填室内
を公知の方法により真空にしておいたり、導入に
際して、容器に設けた排出口や容器に穿刺した排
出系によりエアー抜きを行う。これによりホロー
フアイバー内には溶媒ないし溶液が充填される。

発明の具体的作用以上詳述したような本発明の注出ポンプ１は、
注出口部３に例えば穿刺針付チユーブを接続し、
これを患者の動脈、静脈等に穿刺し、薬液を持続
投与するために使用される。

Ｖ発明の具体的効果本発明によれば、ポンプ全体はきわめて小型・
軽量とすることができ、しかも構造も簡易であ
り、持続薬液投与に際し、ポンプを携行し、しか
も軽度の作業をすることができる。

また、ポンプをデイスポーザブル化することが
でき、電気動力源を用いないため、機械音による
患者の心理的負担がなくなり、静・動脈注時に、
誤動作による空気の混入もない。

さらに、半透膜をホローフアイバーとするの
で、ホローフアイバーの長さ、細孔径のみでな
く、その使用本数をかえることにより、薬液注出
速度は広範囲に所望のものに設定することができ
る。

加えて、薬液注出速度は安定であり、また薬液
の注出口部３端の負荷圧に対する不感応性も十分
実用に供しうる良好な特性を示す。

加えて、薬液注出速度をゼロないし可変とする
ことも可能である。

本発明者は、本発明の効果を確認するため種々
実験を行つた。以下にその１例を示す。

なお、上記本発明の実施態様の効果を説明する
ならば、上記実施態様(i)に従い、第１の隔壁４を
ガスケツトから形成すれば、薬液充填室５の内容
積変化を大きくでき、また構造が簡易となる。

また、上記実施態様(ii)に従い、第１の充填室７
の側壁を柔軟な材質から形成すれば、第１の充填
室７に充填する溶媒に常に大気圧が加わり、作動
が良好となる。

さらに、上記実施態様(iii)に従い、再生セルロー
ス製のホローフアイバーを用いれば、注出速度等
の精度が向上する。

加えて、上記実施態様(iv)に従い、溶液として、
ポリエチレングリコールの水溶液を用いれば、注
出速度等の制御が容易となり、また溶液の変性や
取扱い等の点で有利である。

実験例 30φ×120mmの第１図に示されるような注出ポ
ンプ１を作製した。

この場合、ホローフアイバー９としては、再生
セルロース製の10cm長さのものを用いた。また、
第２の充填室８内に充填する溶液としては、溶媒
として水、溶質として平均分子量20000のポリエ
チレングリコールを用い、その濃度は12g／dlと
した。

ホローフアイバーを５本用いたときの、注出口
部３における注出流量と、総注出量の時間変化を
第２図に示す。図中、実線は、使用ホローフアイ
バーの半透膜特性と水溶液濃度とから計算で求め
た理論曲線である。

第２図に示される結果から、注出流量はきわめ
て安定であり、注出流量、総注出量とも、理論値
の10％以内の誤差である。また、時間経過によ
る、水溶液濃度の減少に伴う注出量の減少もわず
かであり、安定した長時間持続注出が可能である
ことがわかる。

また、第３図には、上記ホローフアイバーを10
本、20本および30本使用したときの、注入口部端
の負荷圧と注出流量との関係が示される。第３図
に示される結果から、注出口部の負荷圧の増加に
伴い注出流量は減少傾向を示すが、図中実線で示
される理論曲線との差は10％以下とわずかで、充
分実用に供しうる負荷圧不感応性を示すことがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を説明するための模
式断面図である。第２図および第３図は、それぞ
れ本発明の効果を説明するための線図であり、こ
のうち第２図が注出流量の時間特性であり、また
第３図が注出流量の負荷圧特性である。１……注出ポンプ、２……容器、３……注出口
部、４……第１の隔壁、５……薬液充填室、６…
…第２の隔壁、７……第１の充填室、８……第２
の充填室、９……ホローフアイバー。

Claims

【特許請求の範囲】１一端に注出口部を具えた容器を有し、当該容
器の内壁間に、液密に摺動可能な第１の隔壁を設
け、上記注出口部を含む上記容器と当該第１の隔
壁とから内容積変化可能な薬液充填室を形成し、
また、上記容器内の上記第１の隔壁の他端側に
は、上記容器に固着して第２の隔壁を設け、当該
第２の隔壁と上記容器とから第１の充填室を形成
し、当該第２の隔壁と上記第１の隔壁と上記容器
とから第２の充填室を形成し、上記第２の隔壁
に、中空内部が上記第１または第２の充填室内と
のみ連通するように、微細多孔を有するホローフ
アイバーを取りつけ、上記薬液充填室に薬液を充
填し、上記第２の充填室に、上記ホローフアイバ
ーの微細多孔を通過しない物質を溶質とする溶液
を充填し、上記第１の充填室に上記溶液の溶媒を
充填することにより、浸透圧差に基づく上記ホロ
ーフアイバーを介しての上記第２の充填室への上
記溶媒の移動により、上記第２の充填室の溶液量
が増大して、上記第１の隔壁が上記注出口部端方
向に摺動し、上記薬液充填室の内容積を減少せし
め、上記注出口部から上記薬液が持続注出される
ように形成してなることを特徴とする注出ポン
プ。２第１の隔壁を容器内にて容器軸方向に摺動す
るガスケツトから形成した特許請求の範囲第１項
に記載の注出ポンプ。３第１の充填室の少なくとも一部をゴム等の柔
軟な材質から形成した特許請求の範囲第１項また
は第２項に記載の注出ポンプ。４ホローフアイバーが再生セルロース製である
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載の注出ポンプ。５溶液の溶媒が水で、かつ溶質がポリエチレン
グリコールである特許請求の範囲第１項ないし第
４項のいずれかに記載の注出ポンプ。