WO2016158107A1

WO2016158107A1 - オスコネクタ

Info

Publication number: WO2016158107A1
Application number: PCT/JP2016/055538
Authority: WO
Inventors: 直人竹村
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-10-06
Also published as: JPWO2016158107A1; JP6710678B2

Abstract

本発明に係るオスコネクタ１０は、流路管部１６と開閉機構とを有する。流路管部１６は先端部において開口２１と開口２１に連通する内部流路２２とを区画する。先端部の少なくとも先端表面が撥水性を有する。開閉機構は開口２１の開閉を切替える。

Description

オスコネクタ

　本発明は、オスコネクタに関するものである。

　患者に輸液を行う際には、薬液を輸送するための経路（輸液ライン）を形成する必要がある。輸液ラインは、一般に、医療用チューブや各種医療器具などを接続することによって形成される。また、患者に投与する薬液を薬液容器としての薬液バッグに注入する際には、薬液バッグとシリンジ等とを接続する必要がある。このように、異なる部材を着脱可能に相互接続するためにオスコネクタやメスコネクタが使用されている。

　ところで、薬液の中には、例えば抗癌剤のような劇薬に指定された薬剤を含む薬液があり、医療従事者は、オスコネクタやメスコネクタの着脱作業時等において、このような危険な薬液などの液体が指などに付着することがないように、十分に注意を払う必要がある。

　特許文献１には、筺体の遠位端に配置され、雌コネクタ（メスコネクタ）と係合する管状雄部分の中に配置された内部弁座を含む遠位弁と、筺体の近位端に配置された近位弁と、遠位及び近位弁の両方を開放するために筐体の近位端に向かって移動するように筐体の内部に可動式に配置された剛性の駆動部と、を備える、メスコネクタと連結するための雄コネクタ（オスコネクタ）であって、メスコネクタと連結された状態から取り外される際に、内部に残存する液体を閉じ込めて、外部へと漏れ出ないようにする自己封止式の雄コネクタ（クローズドオスコネクタ）が開示されている。

特表２００８−５２２７３６号公報

　しかし、メスコネクタからの解除時におけるオスコネクタにおける薬液の曝露の可能性をさらに低減することが求められていた。

　従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、薬液の曝露の可能性を低減するオスコネクタを提供することにある。

　上述した諸課題を解決すべく、本発明の第１の態様としてのオスコネクタは、先端部において開口と、開口に連通する内部流路とを区画し、先端部の少なくとも先端表面が撥水性を有する流路管部と、
　開口の開閉を切替える開閉機構とを備える
　ことを特徴とするものである。

　本発明の１つの実施形態としてのオスコネクタにおいては、
　少なくとも先端表面には、疎水性の物質が設けられる
　ことが好ましい。

　本発明の１つの実施形態としてのオスコネクタにおいては、
　前記流路管部は、水の接触角が１００°以下の材料からなり、前記少なくとも先端表面に疎水性の物質が設けられることにより、前記少なくとも先端表面の水の接触角が１１０°以上である
　ことが好ましい。

　本発明の１つの実施形態としてのオスコネクタにおいては、
　疎水性の物質は、微粒子状である
　ことが好ましい。

　本発明の１つの実施形態としてのオスコネクタにおいては、
　少なくとも先端表面には、微細加工が施される
　ことが好ましい。

　本発明の１つの実施形態としてのオスコネクタにおいては、
　前記流路管部を水に浸漬し、前記先端表面が水面から離れる瞬間から前記水面が分離する
　ことが好ましい。

　本発明によれば、薬液の曝露の可能性を低減するオスコネクタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るオスコネクタの外観斜視図である。図１のオスコネクタを構成する部品を接続方向に沿って並べて配置した分解図である。図１のオスコネクタを構成するハウジングを、図１のＡ面における断面で切断した斜視図である。図１のオスコネクタを構成する弁体部材を、図１のＡ面における断面で切断した斜視図である。図１のオスコネクタを構成する弾性部材を、図１のＡ面における断面で切断した斜視図である。図１のオスコネクタの、図１のＡ面における断面図である。図１のオスコネクタをメスコネクタに接続した状態で示す、図１のＡ面における断面図である。本発明のオスコネクタを構成するハウジングに対する液滴の付着に関する性能評価試験の結果を示す図である。

　以下、本発明を適用したオスコネクタの実施形態について、図面を参照して説明する。

　図１に示すように、オスコネクタ１０は、自己封止式のオスコネクタ、すなわちクローズドオスコネクタであり、全体的に円筒形状を有する。以下の説明において、円筒高さ方向に沿った一方の方向を接続方向とし、他方の方向を解除方向とする。オスコネクタ１０の解除方向側の端部は、医療用チューブなどに接続され得る。オスコネクタ１０の接続方向の端部は、例えば後述するメスコネクタなどに接続され得る。図２に示すように、オスコネクタ１０は、ハウジング１１、弁体部材１２、弾性部材１３、および接続部材１４を含んで構成される。

＜ハウジング１１＞
　図３に示すように、ハウジング１１は、ハウジング本体１５、流路管部１６、および第１の支持部１７を有する。ハウジング１１を形成するハウジング本体１５、流路管部１６、および第１の支持部１７の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン；エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニリデン；ポリスチレン；ポリアミド；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリカーボネート；ポリ−（４−メチルペンテン−１）；アイオノマー；アクリル樹脂；ポリメチルメタクリレート；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）；アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）；ブタジエン−スチレン共重合体；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル；ポリエーテル；ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリエーテルイミド；ポリアセタール（ＰＯＭ）；ポリフェニレンオキシド；変性ポリフェニレンオキシド；ポリサルフォン；ポリエーテルサルフォン；ポリフェニレンサルファイド；ポリアリレート；芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂；などの各種樹脂材料が挙げられる。また、これらのうちの１種以上を含むブレンド体やポリマーアロイなどでもよい。その他に、各種ガラス材、セラミックス材料、金属材料であってもよい。特に、流路管部１６の材料としては、純水との接触角が１００°以下の材料が用いられることが好ましい。

　ハウジング本体１５は、円筒高さ方向が接続方向に平行な円筒形状を有する。ハウジング本体１５の接続方向側の端部の内面には、例えば、雌ネジまたは径方向内側に突出する突起などの、第１の係合部１８が形成される。第１の係合部１８は、後述するメスコネクタに形成される雄ネジまたは径方向外側に突出する突起などの係合部と係合し、オスコネクタ１０とメスコネクタとの接続を維持させ得る。ハウジング本体１５の解除方向側の端部の内面には、環状の段部１９が形成される。段部１９は、後述するように、接続部材１４とともに弾性部材１３の一部を挟持する。

　流路管部１６は、長手方向がＩＳＯ　５９４に規定された６／１００のテーパの管形状を有する。流路管部１６において、接続方向側の先端部２０は球面または曲面状に形成される。流路管部１６は、先端部２０に第１の開口２１（開口）を区画する。また、流路管部１６は、第１の開口２１に連通する第１の内部流路２２を区画する。流路管部１６の内径は、先端部２０において接続方向に向かうほど小さくなり、第１の開口２１の開口２１に連通する。第１の開口２１の開口径は、昇圧すること無く使用が想定される薬液を流動可能な大きさであって、例えば０．９ｍｍ以上、好ましくは１．２ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上である。なお、流路管部１６は、長手方向が接続方向に平行な管形状を有していてもよい。

　流路管部１６は、少なくとも先端表面、好ましくは先端表面から流路管部１６の外周面まで連続した表面、特に好ましくは、後述する、メスコネクタとオスコネクタ１０との係合時にメスコネクタ内に挿入される部分の表面において撥水性を有する。先端表面とは、先端部２０における最も接続方向側に位置する面、例えば本実施形態では、第１の開口２１を区画するエッジ部分である。また、撥水性を有するとは、例えば接触角により規定され得、例えば、ＲＯ水、イオン交換水、蒸留水、および精製水などの純水に対する接触角が所定値以上であることを意味する。本実施形態では、所定値は、例えば１１０°、より好ましくは１２０°、さらに好ましくは１４０°である。また、撥水性を有するとは、例えば、流路管部１６を水に浸漬し、先端表面が水面から離れる瞬間から水面が分離する性質を有することを意味してもよい。

　撥水性を備えるために、流路管部１６の少なくとも先端表面には、例えば、疎水性の物質が設けられてもよい。疎水性の物質は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂である。さらには、疎水性の物質は微粒子状であり、当該微粒子が少なくとも先端表面にコーティングされることが好ましい。コーティング方法としては、例えば、スプレーコート、ディッピング、ＣＶＤコート、およびプラズマ処理などが挙げられる。撥水性を備えるために、流路管部１６の少なくとも先端表面には、疎水性の物質を設けることに加え、または疎水性の物質を設けることに代えて、例えば、エッチング、フォトリソグラフィ、および熱転写などにより微細加工が施されてもよい。

　第１の支持部１７は、例えば、流路管部１６の管形状の軸心とハウジング本体１５の円筒形状の軸心とを一致させ、流路管部１６の先端部２０をハウジング本体１５の接続方向側の端から突出する姿勢で、流路管部１６をハウジング本体１５に、支持する。

＜弁体部材１２＞
　図４に示すように、弁体部材１２は、弁体部２３、第１の封止部２４、受圧部２５、第２の封止部２６、第２の支持部２７、および挿入部２８を有する。弁体部材１２を形成する、弁体部２３、受圧部２５、第２の支持部２７、および挿入部２８は、ハウジング本体１５と同様の材料により形成することが可能である。

　弁体部２３は、長手方向が接続方向に平行な管形状を有する。弁体部２３の接続方向側の端は閉鎖され、解除方向側の端は開放される。弁体部２３の接続方向側の端部は、外径が先端部２０における第１の内部流路２２の接続方向に向かって細径化する部分の内径と同じ、または僅かに大きいテーパ形状を有する。弁体部２３の接続方向の端部の表面には弾性体が被着されていてもよい。弁体部２３の接続方向側の端部は、流路管部１６の第１の開口２１に向かって嵌入するときに、第１の開口２１を閉鎖する。

　弁体部２３は、接続方向側の端部の側面において、第２の開口２９を区画する。弁体部２３は、第２の開口２９に連通する第２の内部流路３０を区画する。第２の開口２９の口径は、第１の開口２１と同様に、昇圧すること無く使用が想定される薬液を流動可能な大きさである。

　第１の封止部２４は、外径が流路管部１６の内径に等しいか、または僅かに大きい鍔状であって、弁体部２３の外周面の、第２の開口２９よりも解除方向側に設けられる。第１の封止部２４は、後述するように、弁体部２３が流路管部１６の第１の内部流路２２として区画される空間内に収容されるときに弁体部２３の外周壁と流路管部１６の内周壁との間を密封する。

　受圧部２５は、長手方向が接続方向に平行な柱形状を有する。受圧部２５は、ハウジング本体１５の内周壁と流路管部１６の外周壁とが区画する環状の空間において、接続方向および解除方向に沿って変位可能に形成される。また、受圧部２５は、当該空隙の周方向全域の一部に設けられる。受圧部２５は、後述するように、オスコネクタ１０をメスコネクタに接続するときに、メスコネクタによって解除方向に向かう力を受ける。

　第２の封止部２６は、長手方向が接続方向に平行な円筒形状を有する。第２の封止部２６の外径はハウジング本体１５の内径より小さい。第２の封止部２６は、後述するように、内周面において弾性部材１３と密接して、第２の封止部２６の内周壁と弾性部材１３との間を密封する。

　第２の支持部２７は、弁体部２３の径方向外側において、弁体部２３および受圧部２５の長手方向が平行となるように、受圧部２５を支持する。また、第２の支持部２７は、第２の封止部２６の円筒高さ方向が弁体部２３の長手方向と平行となるように、第２の封止部２６を支持する。

　挿入部２８は、弁体部２３の解除方向側の端から、解除方向にさらに延びる棒形状を有する。挿入部２８は、後述するように、ハウジング本体１５内で、弁体部材１２が解除方向に変位するときに、弾性部材１３の膜部に挿入され、接続部材１４から弾性部材１３への流路を開放する。

＜弾性部材１３＞
　図５に示すように、弾性部材１３は、第３の封止部３１、伸縮部３２、第２の係合部３３、および膜部３４を有する。弾性部材１３の材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合したものであってもよい。

　第３の封止部３１は、外径が弁体部材１２の第２の封止部２６の内径より大きな円筒形状を有する。第３の封止部３１は、前述のように、第２の封止部２６と協働して、弾性部材１３と第２の封止部２６の間を密封する。伸縮部３２は、円筒高さ方向が接続方向に平行な円筒状であり、さらには、例えば蛇腹状であり、接続方向および解除方向に沿って伸縮可能である。伸縮部３２は、接続方向側で第３の封止部３１と連結する。伸縮部３２は、後述するように、ハウジング本体１５内において、弁体部材１２を接続方向に付勢する。第２の係合部３３は、例えばフランジ状であり、伸縮部３２の外周面から径方向外側に突出する。第２の係合部３３は、後述するように、ハウジング本体１５内に弾性部材１３を固定するのに用いられる。膜部３４は、伸縮部３２の解除方向側の端に連結する。膜部３４はスリット３５を有しており、後述するように、弁体部材１２の挿入部２８がスリット３５に挿入されるまで、接続部材１４から弾性部材１３内への流路を閉鎖する。

＜接続部材１４＞
　図２に示すように、接続部材１４は、円筒高さ方向が接続方向に平行な、円筒形状を有する。接続部材１４は、接続方向側の端にフランジ部３６を有し、解除方向側の外周面には雄ネジ３７が形成される。フランジ部３６は、捩込み、接着などの公知の結合方法により、ハウジング本体１５の解除方向側の端と結合する。雄ネジ３７は、螺合可能な雌ネジや医療用チューブなどに継合し得る。

＜オスコネクタ組立＞
　図６に示すように、弁体部材１２は、ハウジング１１の解除方向側から内部に、弁体部２３が第１の内部流路２２内に収容され、かつ、受圧部２５がハウジング本体１５の内周壁と流路管部１６の外周壁とに区画される空隙に収容されるように、収容される。さらに、弾性部材１３は、ハウジング１１の解除方向側から内部に、第３の封止部３１が第２の封止部２６に嵌合するように、収容される。さらに、接続部材１４は、フランジ部３６と段部１９との間に第２の係合部３３を挟むように、ハウジング本体１５の解除方向側の端に結合される。

＜メスコネクタへの接続前のオスコネクタ１０の状態＞
　ハウジング本体１５内において、弁体部材１２は、弾性部材１３により接続方向側に付勢され、弁体部２３の接続方向側の端部が第１の内部流路２２の接続方向に向かって細径化する部分に嵌入し、第１の開口２１を閉鎖する。また、弁体部材１２の挿入部２８は、弾性部材１３の膜部３４に到達せず、接続部材１４から弾性部材１３内への流路が閉鎖される。

＜メスコネクタへの接続時のオスコネクタ１０の状態＞
　図７に示すように、オスコネクタ１０に接続可能なメスコネクタ３８は、外径がハウジング本体１５の内径より小さく、内径が流路管部１６の外径より大きい円筒形状の端部３９を有する。メスコネクタ３８の端部３９の開口には弾性の膜部材４０が設けられ、膜部材４０の中央にはスリットが形成される。メスコネクタ３８の端部３９の外面には、雄ネジまたは径方向外側に突出する突起などの、第３の係合部４１が形成される。前述のように、第３の係合部４１は、オスコネクタ１０をメスコネクタ３８に接続するときに第１の係合部１８と係合し、オスコネクタ１０とメスコネクタ３８との接続を維持させ得る。

　オスコネクタ１０のメスコネクタ３８への接続時に、メスコネクタ３８の端部３９がハウジング本体１５の内周面および流路管部１６の外周面に区画される空隙に進入する。ハウジング本体１５内において、メスコネクタ３８の端部３９が弁体部材１２の受圧部２５を解除方向に押圧することにより、弁体部材１２が解除方向側に変位する。弁体部材１２は、ハウジング本体１５内で解除方向に変位することにより弁体部２３の接続方向側の端部が、第１の内部流路２２の接続方向に向かって細径化する部分から外れ、第１の開口２１が開放される。

　このように、流路管部１６、弁体部２３、および弾性部材１３は、流路管部１６の第１の開口２１の開閉を切替える開閉機構として機能する。

　また、弁体部材１２の挿入部２８が弾性部材１３の膜部３４のスリット３５に挿入され、接続部材１４から弾性部材１３内への流路が開放される。また、オスコネクタ１０のメスコネクタ３８への接続時に、オスコネクタ１０の流路管部１６がメスコネクタ３８の膜部材４０のスリットを押し広げながら、端部３９内に挿入される。このように、オスコネクタ１０をメスコネクタ３８に接続することにより、オスコネクタ１０の接続部材１４の内腔からメスコネクタ３８の内腔までが連通される。

＜メスコネクタとの接続解除時のオスコネクタ１０の状態＞
　オスコネクタ１０とメスコネクタ３８との接続解除時には、弁体部材１２がハウジング本体１５内で接続方向に変位することにより、弁体部２３の接続方向側の端部が第１の内部流路２２の薬液を押し出しつつ接続方向に向かって細経化する部分に接し、第１の開口２１が閉鎖される。その後、メスコネクタ３８の膜部材４０のスリットが閉じつつ流路管部１６がメスコネクタ３８の端部３９内から引き抜かれる。流路管部１６の先端表面は、接続解除の最後の瞬間に、メスコネクタ３８の端部３９内の薬液内から引抜かれる。

　本実施形態のオスコネクタによれば、メスコネクタ３８との接続を解除するときに、少なくとも先端表面が撥水性を有するので、メスコネクタ３８の端部３９内から流路管部１６が離れる際に流路管部１６の先端表面に存在していた薬液は付着せずに離れる。そのため、メスコネクタ３８との接続の解除後に、先端表面における液滴の付着が抑制され得る。したがって、薬液の曝露の可能性が低減され得る。

　また、本実施形態のオスコネクタによれば、流路管部１６は水の接触角が１００°以下の材料からなるので、流路管部１６そのものが撥水性を有する材料以外の材料を用いて形成され得る。撥水性を有する材料以外の材料を用いるので、流路管部１６を容易に形成可能である。さらに、本実施形態のオスコネクタによれば、流路管部１６の先端表面部に疎水性の物質が設けられ、または先端表面部に微細加工が施されるので、流路管部１６そのものが撥水性を有する材料以外の材料を用いながらも、先端表面に撥水性を付与可能である。

　次に本発明に従うハウジングを試作して、流路管部の先端表面における液滴の付着に関する性能評価を行ったので、以下で説明する。材料にポリカーボネートを用いて、上述の構造を有する比較例のハウジングを試作した。また、材料にポリカーボネートを用いて、上述の構造を有するハウジングの流路管部の先端表面に、商品名：「オプトエース（登録商標）　ＷＰ−１４０」（ダイキン工業株式会社製）のフッ素樹脂、エチルノナフルオロイソブチルエーテルおよびエチルノナフルオロブチルエーテルの混合液をディッピングして実施例１のハウジングを、商品名：「ＨＩＲＥＣ（登録商標）」（ＮＴＴアドバンステクノロジー株式会社製）のポリテトラフルオロエチレン微粒子液をスプレーコートして実施例２のハウジングを試作した。比較例のハウジングと実施例１および２のハウジングにつき、以下の方法で液滴の付着性を評価した。

　水槽内の水（純水）に、比較例および実施例１および２のハウジングの流路管部を、ハウジング本体の端を水面に到達させた状態で、約１秒間浸漬し、流路管部が水面から離れる瞬間および引上げ後の先端表面の液滴の付着状況を比較した。図８下段に示すように、比較例のハウジングにおいては、水面から離れる瞬間に先端表面への水面の引き込みが観察され、引き上げ後に先端表面に水滴が付着していた。一方で、図８上段に示すように、実施例１および２のハウジングにおいては、水面から離れる瞬間から水面が分離した。流路管部は、その瞬間において先端表面への水面の引き込みが観察されず、引上げ後に先端表面に水滴は付着していなかった。

　また、ＪＩＳ　３２５７「基板ガラス表面の濡れ性試験方法」に準じ、比較例および実施例１および２のハウジングの流路管部の先端部の外周面を水平にし、その上に水（純水）滴を垂らして接触角を測定した。接触角は、比較例において９８°、実施例１において１１０°、実施例２において１５９°であった。なお、試験条件は水滴容量１~４μＬ、温度２５±５°、湿度５０±１０％、測定時間は水滴を垂らしてから１分以内で撮影したＣＣＤカメラ像を用いて接触角を測定した。

　本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

　１０　オスコネクタ
　１１　ハウジング
　１２　弁体部材
　１３　弾性部材
　１４　接続部材
　１５　ハウジング本体
　１６　流路管部
　１７　第１の支持部
　１８　第１の係合部
　１９　段部
　２０　先端部
　２１　第１の開口
　２２　第１の内部流路
　２３　弁体部
　２４　第１の封止部
　２５　受圧部
　２６　第２の封止部
　２７　第２の支持部
　２８　挿入部
　２９　第２の開口
　３０　第２の内部流路
　３１　第３の封止部
　３２　伸縮部
　３３　第２の係合部
　３４　膜部
　３５　スリット
　３６　フランジ部
　３７　雄ネジ
　３８　メスコネクタ
　３９　端部
　４０　膜部材

Claims

　先端部において開口と、前記開口に連通する内部流路とを区画し、前記先端部の少なくとも先端表面が撥水性を有する流路管部と、
　前記開口の開閉を切替える開閉機構とを備える
　ことを特徴とするオスコネクタ。
　前記少なくとも先端表面には、疎水性の物質が設けられる
　ことを特徴とする、請求項１に記載のオスコネクタ。
　前記流路管部は、水の接触角が１００°以下の材料からなり、前記少なくとも先端表面に疎水性の物質が設けられることにより、前記少なくとも先端表面の水の接触角が１１０°以上である
　ことを特徴とする、請求項１に記載のオスコネクタ。
　前記疎水性の物質は、微粒子状である
　ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のオスコネクタ。
　前記少なくとも先端表面には、微細加工が施される
　ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のオスコネクタ。
　前記流路管部を水に浸漬し、前記先端表面が水面から離れる瞬間から前記水面が分離する
　ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のオスコネクタ。