JPWO2015107774A1 - 皮膚上層部への薬液注入用注射器 - Google Patents

Abstract

年齢差・男女差・個体差に関わらず、皮膚上層部、特に真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い部位へ選択的に、ワクチンのような薬液を注入して、皮膚表面から遺漏せず、膨隆を形成させ、極少量であっても十分な免疫惹起能などの薬効を獲得させたり発現させたりすることができる、皮膚上層部への薬液注入用注射器を提供する。皮膚上層部への薬液注入用注射器１は、針先２１から針基端に連通する針穴２４が設けられ針先２１に刃面２２を有する注射針２０と、先端部３１ｃと基端部とを有し、先端部３１ｃに注射針２０を保持する針ハブ３０とからなり、針ハブ３０には針先側端面３１ｂを有し、針先２１は針先側端面３１ｂから突出するものであって、針先側端面３１ｂからの針先２１の突出針長Ｌ１を１．１５ｍｍ±０．１ｍｍとし、注射針２０の軸心に沿った前記刃面２２の刃面長Ｌ２を０．６０ｍｍ±０．１５ｍｍとするというものである。

Description

本発明は、ワクチンのような少量の薬液を、皮膚上層部、特に真皮層中の表皮層寄りの標的部位へ注入するために用いられる注射器に関するものである。

インフルエンザワクチンなどの生物製剤のような薬液は、通常、皮膚の皮下組織へ皮下投与されたり、それより深部の筋肉組織へ筋肉内投与されたりしている。最近、免疫担当細胞が多く存在する表皮乃至真皮のような皮膚上層部を標的部位として、ワクチンを投与することにより、ワクチンの投与量を低減できることがわかってきた。

皮膚は、皮膚表面から５０〜２００μｍ厚の表皮層と、表皮層から続く０．５〜３．５ｍｍ厚の真皮層と、真皮層より深部の皮下組織層とで構成されている。表皮層内の表皮有棘層に存するランゲルハンス細胞や真皮層の表皮層寄りに多数存する真皮内樹状細胞のような免疫担当細胞は、樹枝状の突起があり、皮膚免疫を掌る受容体を有し、外部からの抗原に対して反応する。

表皮層は、皮膚表面から５０〜２００μｍしかなく極めて薄いうえ、成人・青少年・小児・乳幼児のような年齢差、男女差、個人差によって表皮状態や厚さが異なり個体差が大きい。そのため、強度の観点や製造都合上、表皮層の層厚より遥かに太いものしか使用し得ない注射針によって、ランゲルハンス細胞が存する表皮有棘層へ選択的に、２００μＬ以下の極少量のワクチンを注入するのは、至難の業である。

表皮層に代え、表皮層乃至真皮層である皮膚上層部の内、ランゲルハンス細胞が存する表皮有棘層や真皮内樹状細胞が存する真皮層の表皮寄りに、注入部位選択的にワクチンを注入できれば、ワクチンの投与量を低減しつつ免疫惹起能を一層高めることができるはずである。

皮膚上層部は、エラスチンやコラーゲン等の弾性繊維状組織が多く含まれているので、皮下組織よりも固い。そこへ薬液が大量に注入されると、疼痛を感じてしまうことから、皮膚上層部への薬液注入量は、２００μＬ以下、望ましくは１００μＬ程度の極少量にする必要がある。

そこでこのような極少量の薬液を、ランゲルハンス細胞へ拡散できしかも真皮内樹状細胞が多数存する真皮層の表皮寄りの部位へ選択的にワクチンを注入し、膨隆を形成させ暫しワクチンを滞留させる効率的な注射器が検討されている。

皮膚上層部の真皮層の何処かに少量の薬液を注入する注射器として、薬液を収容する筒体と、注射針を有する注射針組立体とが別体で形成されており、注入直前に筒体筒先の薬液排出管に注射針組立体を装着するものがある。

例えば、特許文献１に、薬剤を収納する液室を有する筒体と、プランジャに装着され筒体内部を移動するガスケットからなる押し子部と、筒体外周に沿って設けた筒状把持部と、筒体と把持部の端部との連結部と、注射針を保持する針ハブを有し針ハブから僅かに突出した針先から皮膚上層部へ薬剤を注入するための注射針組立体とを備え、筒体筒先の薬液排出管を注射針組立体の嵌入孔に押し込んで装着する薬剤注射装置が、開示されている。

特開２０１１−２１２１８５号公報

しかし、表皮層が薄く年齢差・男女差・個人差のばらつきが大きい所為で、真皮層内の表皮寄りの投与部位の深さが一義的に定まらないため、針ハブから僅かに突出する針先の突出長を一律に決め難い。しかも、薬液を収容する筒体と皮膚上層部へ薬剤を注入する注射針組立体とを用いた注射器で、できるだけ真皮層の表皮寄りに投与する場合、相当な率で皮膚から薬液が漏れ出る恐れがある。また、皮膚に刺さる注射針の針長を短くし過ぎるとワクチンが表皮から一層漏れ免疫能を獲得できず、その針長を長くし過ぎるとワクチンが真皮内樹状細胞の少ない真皮層の深い部位乃至皮下組織に注入されてしまいランゲルハンス細胞や真皮内樹状細胞に拡散できず十分な免疫惹起能が得られない。

このように、皮膚に刺さる注射針の針長を単に調整した注射器を用いたとしても、年齢差・男女差・個人差に関わらず、真皮層内の表皮寄りの投与部位へワクチンを、皮膚表面から体外へ遺漏せず、遍く所望量ずつ注入しつつ、膨隆を形成させるのは、困難である。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、年齢差・男女差・個人差に関わらず、皮膚上層部、特に真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い部位へ選択的に、ワクチンのような薬液を注入して、皮膚表面から遺漏せず、膨隆を形成させ、極少量であっても十分な免疫惹起能などの薬効を獲得させたり発現させたりすることができる、皮膚上層部への薬液注入用注射器を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器は、針先から針基端に連通する針穴が設けられ前記針先に刃面を有する注射針と、先端部と基端部とを有し、前記先端部に前記注射針を保持する針ハブとからなり、前記針ハブには針先側端面を有し、前記針先は前記針先側端面から突出するものであって、前記針先側端面からの前記針先の突出針長を１．１５ｍｍ±０．１ｍｍとし、前記注射針の軸心に沿った前記刃面の刃面長を０．６０ｍｍ±０．１５ｍｍとするというものである。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、前記針ハブが、前記注射針と同軸に設けられ、かつ前記針先及び前記刃面を突出させて前記突出針長を調整している調整部を有し、前記針先側端面は前記調整部の先端に設けられているものであってもよい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、前記針ハブが、前記調整部と同軸に設けられ、かつ前記調整部を取り囲みつつ離間した筒状の安定部を有していると、好ましい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、前記皮膚上層部がヒトの真皮層であり、前記針先側での前記針穴の開口が前記真皮層の表皮寄りの注入すべき標的部位に到るように、前記突出針長と前記刃面長とにより調整されていると、一層好ましい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、内部には筒基端から挿入されたガスケットによって薬液を封止して収容するとともに、筒先端には前記薬液を排出する薬液排出管が設けられた外筒を有し、前記外筒は前記薬液排出管から前記針ハブの基端に接続されているものであってもよい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、先端と基端とを有し、かつ前記先端から前記基端に連通する嵌入孔が設けられた嵌入筒を有し、前記嵌入孔は、前記先端には前記針ハブの前記基端部、前記基端には前記外筒の前記薬液排出管が嵌入されていると、好ましい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、前記針ハブの前記基端部側に載置され前記注射針が挿通された弾性体を、有していてもよい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、前記薬液が生物製剤であって、前記外筒がプレフィルドシリンジであると、なお一層好ましい。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、３〜３５Ｎで押圧されて前記皮膚上層部に前記薬液を注入させるプランジャが、前記ガスケットに接続されていてもよい。

本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器は、年齢差・男女差・個人差に関わらず、皮膚上層部、特に真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い標的部位へ選択的に、極少量のワクチンのような薬液を、確実に注入することができる。

この皮膚上層部への薬液注入用注射器は、薬液を注入する際に皮膚表面から体外へ遺漏させないので、確実に皮膚上層部に到達させることができる。この皮膚上層部への薬液注入用注射器は、薬液を皮膚上層部に到達させて、そこで薬液による膨隆を形成させ、薬液を暫く滞留させて、極少量の薬液であっても十分な免疫惹起能などの薬効を獲得させたり発現させたりすることができる。

そのため、皮膚上層部への薬液注入用注射器によれば、インフルエンザワクチンのような生物製剤である薬液の投与量を、皮下投与や筋肉内投与の場合の１／２〜１／５に低減しても、それらの投与と同等な免疫惹起能を獲得させることができる。それにより、十分にウィルスに対する免疫が体内に構築でき感染症発症を予防できるようになると共に、医療経済における医療費の軽減に資する。

この薬液注入用注射器は、針ハブを有する注射針組立体と外筒との取り付けの際に、弱い力で薬液排出管が嵌入孔へ押し込まれたとしても、外筒と注射針組立体とを３ＭＰａ以上の耐圧で液密に接続されるから、薬液注入用注射器から薬液が液漏れしない。

皮膚上層部への薬液注入用注射器は、プランジャで薬液を弱く押圧しても確実に皮膚上層部に到達させることができ、自己注射の場合でも注入ミスを起こさない。

本発明を適用する皮膚上層部への薬液注入用注射器を示す分解正面図である。 本発明を適用する皮膚上層部への薬液注入用注射器の使用前の状態を示す模式的な部分断面図である。 本発明を適用する皮膚上層部への薬液注入用注射器の使用途中の状態を示す模式的な部分断面図である。

以下、本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器を実施するための形態を、詳細に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施形態に限定されるものではない。

本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器１の一形態について、図１を参照して説明する。図１は、皮膚上層部への薬液注入用注射器１の使用前の状態を示す分解正面図である。皮膚上層部への薬液注入用注射器１は、プレフィルドシリンジを成すシリンジ体６０と、注射針組立体１０とを有している。

この皮膚上層部への薬液注入用注射器１は、シリンジ体６０を注射針組立体１０に着脱可能に装着して接続する直前の状態を示す模式的な部分断面図である図２を、さらに参照して、より具体的に説明する。

シリンジ体６０は、円筒状の外筒８０と、その外筒８０の筒先側に設けられた薬液排出管７０と、外筒８０にその筒基端から挿入されるガスケット９１及びそのガスケット９１の基端側にプランジャ９２を接続した押し子９０とを、有し、ガスケット９１と薬液排出管７０との間に薬液８１が封止されている。注射針組立体１０は、針管からなる注射針２０と、注射針２０を注射針保持部３６で保持する針ハブ３０と、注射針２０を挿通している上側窪み４６を有した弾性体４０と、弾性体４０及び針ハブ３０の注射針保持部３６を収容しつつ雌型テーパー５４を形成している嵌入孔５７が基端５８に開いた嵌入筒５０とを、有している。

皮膚上層部への薬液注入用注射器１は、薬液８１を投与すべき被投与者の皮膚１００の皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａに針先２１を穿刺し、そこへ極少量のインフルエンザワクチンのような生物製剤である薬液８１を注入（図３参照）し膨隆を生じさせるのに用いられるものである。

先ず、注射針組立体１０を説明する。

注射針２０は、針ハブ３０の中央に貫通して保持される。針ハブ３０は、針元である針基端２３側（図２中、上側）で注射針２０を保持する略円柱状の注射針保持部３６と、針先２１側（図２中、下側）の先端部３１ｃで注射針２０からの薬液８１の注入を助ける調整部３１、それを取り巻く安定部３２、及び調整部３１と安定部３２とを支え注射針保持部３６へ繋がっている接続ガイド部３３とを、一体成型されて、有している。注射針２０は、注射針保持部３６及び調整部３１の中央を同軸に貫通し、調整部３１から刃面２２ごと針先２１が露出し、逆方向で注射針保持部３６から針基端２３が突き出ているものである。略円筒状の注射針保持部３６の胴部の中程に、軸心に向いて側壁を貫通した対称な接着剤充填横穴３５と、注射針２０を取り囲み接着剤充填横穴３５に繋がる略円筒状の接着剤充填キャビティ３４とが、設けられている。その接着剤充填横穴３５と接着剤充填キャビティ３４とに接着剤が充填されて硬化しており、注射針２０を移動不能に固定している。注射針保持部３６は、針基端２３側の基端部３８が、端面周辺で僅かに盛り上がりつつ端部外周で僅かに広径になっている。

注射針２０は、中空の針管からなる。注射針２０は、注射針組立体１０の針ハブ３０から露出し、皮膚１００に穿刺されるために軸心に対し鋭角の刃面２２が形成された針先２１と、注射針組立体１０内部に収まり軸心に対し略垂直に形成された針基端２３とを有する。注射針２０の刃面２２に、その針管の針穴２４の開口２４ａが開いている。

注射針２０は、ＩＳＯの医療用針管の基準（ＩＳＯ９６２６：１９９１／Ａｍｄ．１：２００１（Ｅ））で２６〜３３ゲージ（外径０．２〜０．４５ｍｍ）、好ましくは３０〜３３ゲージのサイズの針管が挙げられる。

注射針２０は、針先２１が針ハブ３０の先端部３１ｃからの突出針長Ｌ_１を１．１５ｍｍ±０．１０ｍｍとするものである。この突出針長変動幅は、平均突出針長値の変動可能幅、又は目標の突出針長の範囲を示すものであり、さらに注射針２０の作製時、及び注射針組立体１０の組み立て時の公差を最大で０．２ｍｍとするものである。また、注射針２０は、軸方向における刃面２２の長さ（刃面長）Ｌ_２を０．６０ｍｍ±０．１５ｍｍとするものである。この注射針２０の刃面長変動幅は、平均刃面長値の変動可能幅、又は目標の刃面長を示すものであり、さらに注射針２０の作製時、特に針管の軸心に対し鋭角の刃面２２を付す時の公差を最大で０．３ｍｍとするものである（図１参照）。

注射針２０は、針ハブ３０からの突出針長Ｌ_１と、軸方向における刃面２２の刃面長Ｌ_２とをこの範囲に収めていると、年齢差・男女差・個人差に関わらず、皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａへ選択的に、極少量のワクチンのような薬液８１を、確実に注入することができる（図３参照）。針ハブ３０からの突出針長Ｌ_１と、軸方向における刃面２２の刃面長Ｌ_２とが、共働して、刃面２２を丁度適切に標的部位１０２ａへ到達させつつ刃面２２の針孔から薬液８１を標的部位１０２ａに排出させることにより、膨隆を形成させる。何れかがこの範囲から外れると、折角、皮膚１００に刃面が到達していても、薬液注入後に皮膚１００からの遺漏を生じる率が増えたり、膨隆を形成しない率が増えたり、皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａにインフルエンザワクチン等の生物製剤のような薬液８１を注入できない率が増えたりする。その所為で、皮下投与や筋肉内投与の場合の１／２〜１／５に低減した薬液８１で、十分な免疫惹起能などの薬効を発現できなくなってしまう。

注射針２０は、刃面２２が針管の軸心に対し１８〜２５°の鋭角をなすものである。このような鋭角であると、針先２１が確実に皮膚表面に穿刺され表皮層１０３を貫通して所望の皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い薬液注入すべき標的部位１０２ａへ到り、刃面２２の針孔をその部位へ位置させることができる。

このような注射針２０に調整された注射器１であると、針ハブ３０からの突出針長Ｌ_１、針管の軸方向における刃面２２の刃面長Ｌ_２、針管の軸心に対し鋭角の刃面２２によって、薬液８１を注入する際に皮膚表面から遺漏させない。また、極少量の薬液８１であっても、標的部位１０２ａで薬液８１による膨隆を数ｍｍ径程度形成させ、薬液８１を暫く滞留させることができることによって、薬液８１を徐々に免疫担当細胞であるランゲルハンス細胞や真皮内樹状細胞へ拡散させ、十分な免疫惹起能などの薬効を獲得させたり発現させたりすることができる。この皮膚上層部への薬液注入用注射器１によれば、インフルエンザワクチンのような生物製剤である薬液８１の投与量を、皮下投与や筋肉内投与の場合の１／２〜１／５に低減しても免疫担当細胞へ十分量到達して、皮下投与や筋肉内投与と同等な免疫惹起能を獲得させることができる。それにより、成人・青少年・小児・乳幼児のような年齢差、男女差、個人差に関わりなく十分にウィルスに対する免疫が体内に構築でき感染症発症を予防できるようになる。

さらにこのような注射針２０となるように調整された注射器１であると、皮膚上層部に薬液８１を注入したときに疼痛を感じ難く、また注入後に注射針２０の針管中空に薬液８１が残存してしまうデッドボリュームを、極少なくすることができる。

注射針２０は、注射針保持部３６、及び調整部３１を貫通し接着剤充填横穴３５と接着剤充填キャビティ３４にて、接着剤で固定されていることにより、薬液８１の注入前後において、回動せず、針ハブ３０からの突出針長Ｌ_１を不変に維持されている。

注射針２０の材料として、例えば、ステンレス鋼が好ましいが、これに限定されるものではなく、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、その他の金属であってもよい。

注射針２０は、０．５ｍｍのシリコーンゴムシートに１０ｍｍ／分で穿刺した際の穿刺抵抗を荷重変動曲線の最大値で０．１５Ｎ以下とするものであることが、好ましい。注射針２０の外周にシリコーンオイルのような油滑剤を塗布していてもよい。シリコーンオイルは、例えばＪＩＳ３２０９に準拠したシリコーンオイル、より具体的には縮合した架橋反応したシリコーンオイルや、付加した架橋反応したシリコーンオイルのような架橋反応型シリコーンオイルが挙げられる。このような油滑剤によって、皮膚１００への注射針２０の穿刺がされ易くなると共に、被投与者の疼痛を軽減できる。

注射針２０は、注射針保持部３６及び調整部３１の軸心上に存することにより、薬液８１の投与時に、皮膚１００表面へ略垂直に穿刺できるようになっている。そのため、年齢差、男女差、個人差のような個体差に関わらず、ヒトの皮膚上層部、特に表皮層１０３を貫通して真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａへ、必ず到達し、薬液８１を所期量だけ注入し膨隆を確実に形成させることができる（図３参照）。

針ハブ３０の注射針保持部３６は、針先２１側で円盤状に延びて形成された接続ガイド部３３に、接続している。接続ガイド部３３は、注射針保持部３６よりも広径である。注射針保持部３６と円柱状の調整部３１とは何れも同軸であり、注射針２０はそれらを貫通し調整部３１の針先側端面３１ｂへ突出している。調整部３１は、薬液注入の際に表皮層１０３を押し広げ注射針２０からの薬液８１の注入を助けるために、針先２１側で窪み、その窪み３１ａの中央から注射針２０の針先２１が突き出ている。調整部３１の針先側端面３１ｂは、皮膚上層部への薬液８１の注入の際に水泡として形成される膨隆よりも十分に大きな面積を有している。調整部３１は、針先側端面３１ｂが内径Ｗ_１を０．５〜０．７ｍｍとし外径Ｗ_２を１．７〜１．９ｍｍとしていることが好ましい。この範囲であると、個体差に関わらず、ヒトの皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａへ、薬液８１を所期量だけ注入し、皮膚１００からの遺漏を防ぎ、膨隆を確実に形成させることができる。

安定部３２は、調整部３１を取り巻く中空円筒状であって、調整部３１や注射針保持部３６より広径で、接続ガイド部３３よりも細径である。安定部３２は、接続ガイド部３３から針先２１の側へ突き出ている。薬液注入の際、皮膚表面に、注射針２０の刃面２２が先ず接触し、次いで調整部３１の針先側端面３１ｂが接触し、安定部３２が接触するが、そのとき、皮膚１００表面を押し広げ、皮膚上層部に注射針２０が略垂直に穿刺できるように、調整部３１と安定部３２との間が開いている。安定部３２は、その先端面で内径半径Ｗ_３を５．８〜６．２ｍｍとし、外径半径Ｗ_４を６．５３〜６．５７ｍｍとしていることが好ましい。調整部３１の外周と安定部３２の内周との幅Ｌ_４は、４．９〜５．３ｍｍとしていることが好ましい。調整部３１の針先側端面３１ｂが、安定部３２の先端面よりも、０．２〜０．４ｍｍとする距離Ｌ_３だけ突出していることが好ましい。この範囲であると、調整部３１・安定部３２への押圧により皮膚１００表面が引っ張られ、年齢差、男女差、個人差のような個体差に関わらず、ヒトの皮膚上層部、特に真皮層１０２中の表皮層１０３寄りの比較的浅い標的部位１０２ａへ、薬液８１を所期量だけ注入し、膨隆を確実に形成させる。

安定部３２は、安定部３２の先端面から接続ガイド部３３までの高さＬ_５を２．９〜３．１ｍｍとすることが好ましい。接続ガイド部３３は、安定部３２の外表面から接続ガイド部３３の縁までの長さ（幅）Ｗ_５を２．９〜３．１ｍｍとすることが好ましい。これにより、皮膚１００表面に接触した場合、注射針２０の針先２１が真皮層１０２に達したことの目安となる。

また、接続ガイド部３３は、安定部３２よりも広径となっている分、薬液８１注入の際に、皮膚１００表面に十分な面積で接触して、皮膚上層部への薬液注入用注射器１のずれを防止することができる。

針ハブ３０の注射針保持部３６の上に、その針基端２３側端部周辺での盛り上った縁の内縁に納まるように、弾性体４０が載置されている。注射針２０は、針基端２３側で、弾性体４０の軸心に挿通されている。弾性体４０は、針先２１側で、端部に鍔４１を有している。弾性体４０は、注射針２０を取り巻いて略円錐状に窪んだ下側窪み４２を有している。弾性体４０は、針基端２３側で、注射針２０を取り巻いて擂り鉢状に窪んだ上側窪み４６を有している。上側窪み４６を取り巻く周縁を成す突出部４５の上端面４７は、略平坦になっている。突出部４５の上端面４７は、薬液排出管７０の筒先端７３ａでの先端面７３と、十分に面接触し合うだけの面積を有している。また、弾性体４０の上側窪み４６の開口径は、薬液排出管７０の先端の開口７１の径と同じかそれより小さくなっている。突出部４５の上端面４７は、薬液排出管７０の先端面７３と面接触し、薬液排出管７０を嵌入筒５０の嵌入孔５７へ押し込む嵌入によって、突出部４５を圧縮変形させて薬液排出管７０と注射針２０とを液密に接続させるよう、作用する（図３参照）。このため、極少量の薬液８１の注入量のばらつきを軽減し、所期量の薬液８１で所望の膨隆を形成することができる。上側窪み４６の中央は、注射針２０の周囲で針基端２３側へ盛り上がっており、それによって注射針２０の周囲を均等に押し付ける弁体４４を形成している。注射針２０は、これら上側窪み４６と下側窪み４２とに挟まれて、弾性体４０によって支持されている。注射針２０の針基端２３は、上側窪み４６内に収まり、突出部４５の上端面４７より僅かに針先２１側へ寄っている。これによって、注射針２０の針基端２３が、薬液注入時に、薬液排出管７０の先端７３に当接しないので、針ハブ３０からの突出針長Ｌ_１を不変に維持できる。

弾性体４０と針ハブ３０の注射針保持部３６とを取り巻いて収容するように、嵌入筒５０がそれらを覆っている。嵌入筒５０は、下端に鍔５１を有し、そこで針ハブ３０の接続ガイド部３３と接着し若しくは溶着し又は予め一体成型されて一体化している。嵌入筒５０は、中程で、下側半分よりも縮径し、段差５２を有している。嵌入筒５０は、下側半分に、針ハブ３０の注射針保持部３６を収容している。針ハブ３０の注射針保持部３６の針基端２３側端部外周での僅かな広径部位３７が、嵌入筒５０の下側半分に存する内壁に当接し、がたつきを防止している。嵌入筒５０は、段差５２で弾性体４０の鍔４１を、包み込み又は押さえ付けている。

挿入筒５０は、嵌入孔５７を有している。嵌入孔５７は、針先側に雌型テーパー５４を有している。雌型テーパー５４のテーパー率は、１００ｍｍ当たり直径がＡｍｍ細くなるときにＡ／１００とする分数表記に従うと、雌型テーパー５４は１５／１００となっている。これは、前記の通り、この薬液注入用注射器が、針ハブを有する注射針組立体と外筒との取り付けの際に、０．０５〜０．１Ｎ・ｍ程度の弱い力で薬液排出管が嵌入孔へ押し込まれたとしても、外筒と注射針組立体とを３ＭＰａ以上の耐圧で液密に接続させるため、雌型テーパー５４に雄型テーパー７４の少なくとも先端面７３の縁が接触するように嵌入させるためである。

薬液排出管７０を嵌入孔５７へ強く押し込むほど、プラスチック製の薬液排出管７０の筒先端７３ａと嵌入孔５７の雌型テーパー５４とが僅かに変形し合い、深く嵌入できる。

図２に示すように、注射針組立体１０中、嵌入筒５０の雌型テーパー５４と薬液排出管７０の雄型テーパー７４との嵌合位置Ｈ_１（図３参照）は、弾性体４０の突出部４５の上端面４７よりも、高低差Ｈ（図３参照）だけ下方側即ち針先２１側へ到るように、雌型テーパー５４と雄型テーパー７４が調整されている。そのため、シリンジ体６０を注射針組立体１０に装着する以前では、図２に示すように、弾性体４０は、突出部４５の上端面４７を、雌型テーパー５４と雄型テーパー７４との嵌合位置Ｈ_１（図３参照）よりも、嵌入孔５７の開口側に高低差Ｈだけ予め延ばし、未嵌合状態での上端面位置Ｈ_０（図３参照）に、存在させている。嵌入筒５０内の弾性体４０は、薬液排出管７０を嵌入孔５７へ押し込む嵌入によって、突出部４５の上端面４７が、薬液排出管７０の先端面７３に接触することによって圧縮変形され、嵌入孔５７の内壁へ突出部４５が押し拡げられ気密となるように、突出部４５の容量・高さ・形状を適切に調整されている。その嵌入によって、突出部４５が圧縮変形され、嵌入孔５７の内壁のみならず上側窪み４６にも押し拡げられ気密となるように、突出部４５が調整されていると一層好ましい。

嵌入筒５０の外周には、シリンジ体６０に付されているロック機構７６の雌螺子７５に螺合する雄螺子５５が、付されている。

また、注射針組立体１０には、薬液８１注入直前にシリンジ体６０へ装着されるまで、注射針３０の針先２１及び刃面２２ごと覆う注射針組立体キャップ１１（図１参照）が取り付けられている。

次に、図２を参照しながらシリンジ体６０を説明する。シリンジ体６０の外筒８０は、薬液８１を充填するために中空の円筒状になっている。薬液排出管７０が、外筒８０の筒先側の中央で、同軸上に、設けられている。薬液８１を押し出して薬液排出管７０から排出するために、外筒８０にガスケット９１が挿入されている。ガスケット９１と薬液排出管７０との間に、薬液８１が充填されている。薬液８１は、ガスケット９１により液密に封止され液漏れしないようになっている。ガスケット９１の基端側にプランジャ９２が接続され、押し子９０を形成している。外筒８０の基端でフランジ８２が外周から二方向へ延びて設けられている（図１参照）。薬液排出管７０は、中空孔７２を有し、その中空孔７２から、外筒８０内の薬液８１を、外筒８０外へ排出し得る。薬液排出管７０の外周には、ＩＳＯ５９４−１やＩＳＯ５９４−２に準拠して筒先端に向かうにつれ外径を縮径しておりテーパー率を６／１００とする雄型テーパー７４が、形成されている。

薬液排出管７０の先端には、軸心方向に直交する平坦な先端面７３が形成され、その先端面７３の軸心部分には、薬液８１を排出するための中空孔７２の開口７１が形成されている。この開口７１は、中空孔７２の径よりも幾分広がっている。薬液排出管７０の筒先端７３ａの先端面７３の外形、即ち薬液排出管７０の先端外縁は、円形に形成されている。薬液排出管７０の先端面７３と、薬液排出管７０の雄型テーパー７４の面とが、薬液排出管７０の先端外縁で繋がっている。薬液排出管７０の先端面７３は、嵌入筒５０内で弾性体４０に接触してこの弾性体４０を確実に圧縮変形させるのに十分な面積を有している。薬液排出管７０の先端面７３は、弾性体４０の上側窪み４６の周縁を成す突出部４５の上端面４７と、面接触して、薬液排出管７０と注射針２０とを液密に接続させるよう、作用する。薬液排出管７０は、薬液８１が漏れ出さず外界の雑菌で汚染されないように、薬液注入直前まで薬液排出管キャップ６１（図１参照）で封鎖されている。

薬液排出管７０は、その後端側に、薬液排出管７０を同軸で取り囲む筒状のロック機構７６を有している。ロック機構７６の筒の横断面は、内周が円形であり、外周が一例として摘んで回しやすいように六角形状で形成されている。ロック機構７６は、外筒８０及び薬液排出管７０と別部材で形成されて、薬液排出管７０よりも基端側に、接着、嵌め込み、螺子止めなどにより取り付けられており、又は外筒８０及び薬液排出管７０と一体成型で形成されている。薬液排出管７０を嵌入筒５０の嵌入孔５７へ嵌入する際、ロック機構７６は、深く螺合するほど、薬液排出管７０を嵌入筒５０の嵌入孔５７へ強く嵌入させることができる。従って、ロック機構７６が深く螺合するほど、薬液排出管７０の先端面７３が弾性体４０の突出部４５を、強く押し込む。ただし、薬液排出管７０が嵌入筒５０の嵌入孔５７へ強く嵌入しても雄型テーパー７４と雌型テーパー５４との変形に限度があるので嵌合位置Ｈ_１（図３参照）は、テーパー率や寸法公差、薬液排出管７０・嵌入筒５０の材質、ロック機構７６の締め込み程度に応じ、定まる。

シリンジ体６０及びそれのロック機構７６と、注射針組立体１０の嵌入筒５０及び針ハブ３０と、押し子９０のプランジャ９２とは、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のようなプラスチック、及び／又は金属で形成されている。このようなプラスチックとして、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。このような金属として、ステンレス、アルミニウムが挙げられる。弾性体４０とガスケット９１とは、天然ゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム；ポリウレタン系、スチレン系等の各種熱可塑性エストラマー；又はそれらの混合物からなる弾性材料で形成されている。

皮膚上層部への薬液注入用注射器１は、以下のように製造される。先ず、注射針組立体１０を次のようにして製造する。針ハブ３０及び嵌入筒５０を、それぞれプラスチック材料で成型し、弾性体４０を、ゴム材料で成型する。針ハブ３０の注射針保持部３６及び調整部３１の同軸の貫通孔に注射針２０を差し込む。注射針２０の針先２１を、皮膚１００に穿刺する所望の長さだけ調整部３１の先端部３１ｃから突出させた状態で、注射針保持部３６に形成された接着剤充填横穴３５から接着剤を流し込み、注射剤保持部３６と注射針２０とを接着固定する。嵌入筒５０に弾性体４０を挿入し、嵌入筒５０の段差５２に弾性体４０の鍔４１を係止する。嵌入筒５０の鍔５１と針ハブ３０の接続ガイド部３３との接触部分に接着剤を塗布する。次に、嵌入筒５０に、注射針２０ごと針ハブ３０を挿入して、注射針２０の針基端２３側から弾性体４０を突き刺してから、嵌入筒５０の鍔５１と針ハブ３０の接続ガイド部３３とを接着固定して、注射針組立体１０とする。注射針組立体１０を注射針組立体キャップ１１に収め、蓋で熱溶着シールして密閉し、必要に応じ滅菌する。

一方、シリンジ体６０を次のようにして製造する。外筒８０及び薬液排出管７０と、ロック機構７６を、プラスチック材料で、それぞれ一体に成型する。ガスケット９１をゴム材料で成型し、プランジャ９２をプラスチック材料で成型した後、ガスケット９１をプランジャ９２に接続して、押し子９０を作製する。シリンジ体６０を、薬液排出管キャップ６１で封鎖してから、シリンジ体６０の外筒に、薬液８１を充填する。薬液８１の充填量は、例えば所望の皮膚上層部注入量（例えば１００〜２００μＬ）に、僅かながら生じるデッドボリューム容量だけ増量した用量の薬液８１を充填し、押し子９０のガスケット９１をプランジャ９２ごと挿入して、プレフィルドシリンジであるシリンジ体６０とする。シリンジ体６０を滅菌袋に収めて密閉し、必要に応じ滅菌する。

次に、薬液排出管７０を嵌入筒５０の嵌入孔５７へ押し込む嵌入によって、シリンジ体６０を注射針組立体１０に接続し、皮膚上層部へ薬液８１を注入する使用方法について、図３を参照しながら、説明する。

シリンジ体６０と注射針組立体１０とを開封する（図１参照）。シリンジ体６０の薬液排出管７０を注射針組立体１０の嵌入筒５０へ軽く押し込んだ後、薬液排出管７０を取り囲む筒状のロック機構７６の雌螺子７５を、注射針組立体１０の嵌入筒５０の雄螺子５５に螺合させ、０．０５〜０．４Ｎ・ｍ程度の嵌合トルクで、締め付け始める。すると、薬液排出管７０が、更に嵌入筒５０の奥へ、挿入されていく。

ロック機構７６を締め込んでいくと、先ず、薬液排出管７０の先端面７３が、弾性体４０の突出部４５の上端面４７に、未嵌合状態での上端面位置Ｈ_０で、丁度当接する。さらにロック機構７６を締め込むと、それらの雌螺子７５と雄螺子５５とが一層深く螺合し、薬液排出管７０の先端面７３が、弾性体４０の突出部４５に強く接触しながらその突出部４５を圧縮変形させ始める。もっとロック機構７６を締め込むと、その突出部４５が、上端面４７で、一層強く押し込まれ、薬液排出管７０の雄型テーパー７４が、嵌入筒５０の嵌入孔５７の雌型テーパー５４に丁度嵌合し、それ以上締め込めなくなる。すると、弾性体４０の突出部４５が、雄型テーパー７４と雌型テーパー５４との嵌合位置Ｈ_１にまで、圧縮変形される。

その後、注射針組立体キャップ１１を外す。注射針組立体１０の針先２１側を皮膚１００に向ける。皮膚上層部への薬液注入用注射器１を、注射針２０が皮膚１００に垂直となるように押し付ける。針先２１を皮膚１００に穿刺すると共に、安定部３２を皮膚１００の表皮層１０３に押し当てる。調整部３１が皮膚１００の表皮層１０３に接触し、安定部３２と調整部３１とで表皮層１０３表面を引っ張る。接続ガイド部３３が皮膚１００に接触して、薬液注入用注射器１がぶれないように安定化する。注射針２０がその針先２１の鋭角な刃面２２により表皮層１０３を貫通し、刃面２２の針孔が丁度皮膚上層部の真皮層１０２の表皮層１０３寄りの比較的浅い注入すべき標的部位１０２ａに達するが、皮下組織１０１に達しないので、押し子９０を押し切って、薬液８１を注入する。このとき、弾性体４０は既に十分に圧縮変形されているので、押し子９０で薬液８１に掛ける圧力でそれ以上圧縮変形しない。薬液８１は、注入すべき標的部位１０２ａに停留し、表皮層１０３へ遺漏しない。その後、注射針２０を抜いて、皮膚上層部への薬液注入用注射器１を皮膚１００から離す。すると、注入すべき標的部位１０２ａに滞留している薬液８１により、数ｍｍの赤斑状で僅かに外界へ膨らんだ膨隆が、形成される。皮膚上層部への薬液注入用注射器１を、注射針組立体キャップ１１（図１参照）で再度封鎖してから、医療廃棄物として、廃棄する。

本発明を適用する皮膚上層部への薬液注入用注射器と、本発明を適用外の薬液注入用注射器とを試作し、皮膚上層部への薬液注入を試みた例を、以下に示す。

（実施例及び比較例）
図１〜３に示す本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器を、試作した。その注射針は、表１に示すような針ハブからの突出針長Ｌ_１と軸方向における刃面の刃面長Ｌ_２とを、有するものである。注射針は、０．５ｍｍのシリコーンゴムシートに１０ｍｍ／分で穿刺した際の穿刺抵抗を荷重変動曲線の最大値で０．１５Ｎ以下とする３３ゲージのものである。薬液として生理食塩水を用いた。

なお、調整部３１の針先側端面３１ｂが安定部３２の先端面よりも突出している距離Ｌ_３は、０．３ｍｍである。調整部３１の外周と安定部３２の内周との幅Ｌ_４は、５．１ｍｍである。安定部３２の先端面から接続ガイド部３３までの高さＬ_５は、３．０ｍｍである。安定部３２は、その先端面で内径半径Ｗ_３は、６．０ｍｍである。安定部３２の外径半径Ｗ_４は、６．５５ｍｍである。安定部３２の外表面から接続ガイド部３３の縁までの長さ（幅）Ｗ_５は、３．０ｍｍである。

成人男女８０名のボランティアに、皮膚上層部への薬液注入用注射器で薬液１００μＬを注入した。その手順は以下の通りである。上腕の肩部の投与すべき部位を、消毒用エタノールで消毒し、その部位の周りの皮膚を引っ張った。シリンジ体を注射針組立体に嵌め合った後、注射針組立体キャップを外し、親指で押し子を押さえ得るようにしながら薬液注入用注射器を握った。薬液注入用注射器の針ハブで投与すべき部位を軽く叩くようにして、接続ガイド部が皮膚に触れるまで、皮膚に垂直に押し付けた。すると、針先が皮膚に穿刺されるので、親指で押し子を押し、ゆっくりと薬液を皮膚上層部に注入した。押し子を押し切ってから、約２秒間保持した後、注射針を抜き出すように、薬液注入用注射器を皮膚から引き離した。目視で、皮膚表面からの薬液の遺漏の有無と、目視で膨隆形成の有無とを確認し、膨隆が形成された場合、膨隆の縦方向と横方向の長さをノギスで測定し、［円周率×縦方向長さ／２×横方向長さ／２］から膨隆面積を算出した。さらに、成人での真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い標的部位への投与につき、遺漏せずに投与が成功したか、投与したが遺漏したかまた標的部位よりも深い部位への投与であったかについても、検討した。その結果を纏めて表１に示す。なお、薬液注入用注射器の押圧力は、何れも３〜３５Ｎであった。

実施例１及び実施例２は、膨隆の面積が比較例１及び比較例２と同等の大きさでありながら皮膚からの遺漏がなかった。つまり、皮膚上層部の真皮層の表皮寄りに投与することができた。

これに対し、比較例１及び比較例２は、膨隆の面積が実施例１及び実施例２と同等の大きさでありながら皮膚からの遺漏が２〜１０％認められた。つまり、皮膚上層部の真皮層の表皮寄りに投与した場合に、真皮層に十分投与されない可能性がある。

比較例３及び比較例４は、皮膚からの遺漏が認められなかったものの、膨隆の面積が実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２と比べ小さいものであった。つまり、真皮層の深い部分に投与されるものであることがわかった。

即ち、実施例１及び実施例２は、皮膚からの遺漏が発生せずに真皮層中の表皮層寄りの浅い標的部位へ投与が成功する最適な針突出長Ｌ_１及び刃面長Ｌ_２であることを見出したものである。

本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器によれば、薬液注入後に皮膚からの遺漏が認められず、皮膚上層部特に真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い標的部位に確実に投与でき、成人の年齢差・男女差・個人差のような個体差に関わらず、皮膚上層部、特に真皮層中の表皮層寄りの比較的浅い標的部位へ選択的に、極少量のワクチンのような薬液を、確実に注入することができる。

本発明の皮膚上層部への薬液注入用注射器は、患者の皮膚上層部に少量の薬液を注入するために用いられる。

１：皮膚上層部への薬液注入用注射器、 １０：注射針組立体、１１：注射針組立体キャップ、 ２０：注射針、 ２１：針先、 ２２：刃面、 ２３：針基端、 ２４：針穴、 ２４ａ：針穴の開口、 ３０：針ハブ、 ３１：調整部、３１ａ：窪み、 ３１ｂ：針先側端面、 ３１ｃ：先端部、 ３２：安定部、 ３３：接続ガイド部、 ３４：接着剤充填キャビティ、 ３５：接着剤充填横穴、 ３６：注射針保持部、 ３７：広径部位、 ３８：基端部、 ４０：弾性体、 ４１：鍔、 ４２：下側窪み、 ４４：弁体、 ４５：突出部、 ４６：上側窪み、 ４７：上端面、 ５０：嵌入筒、 ５１：鍔、 ５２：段差、 ５４：雌型テーパー、 ５５：雄螺子、 ５７：嵌入孔、 ５８：基端、 ６０：シリンジ体、 ６１：薬液排出管キャップ、 ７０：薬液排出管、 ７１：開口、 ７２：中空孔、 ７３：先端面、 ７３ａ：筒先端、 ７４：雄型テーパー、 ７５：雌螺子、 ７６：ロック機構、 ８０：外筒、 ８１：薬液、 ８２：フランジ、 ９０：押し子、 ９１：ガスケット、 ９２：プランジャ、１００：皮膚、 １０１：皮下組織、 １０２：真皮層、 １０２ａ：標的部位、 １０３：表皮層、 Ｈ：高低差、 Ｈ_０：未嵌合状態での上端面位置、 Ｈ_１：嵌合位置、 Ｌ_１：針ハブからの突出針長、 Ｌ_２：軸方向における刃面長、 Ｌ_３：調整部の端面と安定部の端面との距離、 Ｌ_４：調整部の外周と安定部の内周との幅、 Ｌ_５：安定部の先端面から接続ガイド部までの高さ、 Ｗ_１：調整部の端面の内径、 Ｗ_２：調整部の端面の外径、 Ｗ_３：安定部の端面の内径半径、 Ｗ_４：安定部の端面の外径半径、Ｗ_５：安定部の外表面から接続ガイド部の縁までの長さ

Claims (9)

1. 針先から針基端に連通する針穴が設けられ前記針先に刃面を有する注射針と、
   先端部と基端部とを有し、前記先端部に前記注射針を保持する針ハブとからなり、
   前記針ハブには針先側端面を有し、前記針先は前記針先側端面から突出するものであって、
   前記針先側端面からの前記針先の突出針長を１．１５ｍｍ±０．１ｍｍとし、前記注射針の軸心に沿った前記刃面の刃面長を０．６０ｍｍ±０．１５ｍｍとすることを特徴とする皮膚上層部への薬液注入用注射器。
2. 前記針ハブが、前記注射針と同軸に設けられ、かつ前記針先及び前記刃面を突出させて前記突出針長を調整している調整部を有し、前記針先側端面は前記調整部の先端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
3. 前記針ハブが、前記調整部と同軸に設けられ、かつ前記調整部を取り囲みつつ離間した筒状の安定部を有していることを特徴とする請求項２に記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
4. 前記皮膚上層部がヒトの真皮層であり、前記針先側での前記針穴の開口が前記真皮層の表皮寄りの注入すべき標的部位に到るように、前記突出針長と前記刃面長とにより調整されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
5. 内部には筒基端から挿入されたガスケットによって薬液を封止して収容するとともに、筒先端には前記薬液を排出する薬液排出管が設けられた外筒を有し、
   前記外筒は前記薬液排出管から前記針ハブの基端に接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
6. 先端と基端とを有し、かつ前記先端から前記基端に連通する嵌入孔が設けられた嵌入筒を有し、前記嵌入孔は、前記先端には前記針ハブの前記基端部、前記基端には前記外筒の前記薬液排出管が嵌入されていることを特徴とする請求項５に記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
7. 前記針ハブの前記基端部側に載置され前記注射針が挿通された弾性体を、有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
8. 前記薬液が生物製剤であって、前記外筒がプレフィルドシリンジであることを特徴とする請求項５に記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。
9. ３〜３５Ｎで押圧されて前記皮膚上層部に前記薬液を注入させるプランジャが、前記ガスケットに接続されていることを特徴とする請求項５に記載の皮膚上層部への薬液注入用注射器。

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