WO2020026999A1 - マイクロシリンジユニット - Google Patents

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WO2020026999A1
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needle
tip
guide
distal end
syringe unit
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淳 ▲高▼橋
大輔 土井
哲広 菊地
加藤 健
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国立大学法人京都大学
株式会社トップ
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    • A61M2210/06Head
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Definitions

  • the present invention relates to a micro syringe unit including a micro syringe and a needle guide.
  • a microsyringe for injecting a drug or a liquid such as a tissue fragment or a therapeutic cell preparation composition into a target region of a patient's brain has been proposed (see Patent Document 1).
  • the plunger inserted into the needle is retracted from the tip of the needle, so that the liquid is sucked into the needle.
  • the liquid is ejected from the tip of the needle by advancing the plunger inserted through the needle.
  • the liquid discharged from the distal end of the needle comes into contact with the distal end of the needle guide, the liquid is more likely to spread outward in the radial direction of the needle, and the liquid is accurately discharged in front of the needle. In some cases, it may be difficult to accurately inject a liquid into a target area in the brain.
  • an object of the present invention is to provide a micro syringe unit that can improve the accuracy of a liquid injection position in the brain.
  • the present invention relates to a microsyringe including a cylindrical needle and a plunger inserted through the needle, and a microsyringe unit including a cylindrical needle guide.
  • the micro syringe unit of the present invention is configured such that, in the first designated state in which the advance of the needle inserted into the needle guide is stopped by the base of the needle and the guide base supporting the needle guide being in contact with each other.
  • the tip of the needle projects from the tip of the needle guide.
  • the distal end of the needle in the first designated state, is separated from the distal end of the needle guide, so that the liquid such as the medicine discharged from the distal end of the needle is applied to the distal end of the needle guide.
  • a situation in which the needle spreads in the radial direction due to the contact is reliably prevented.
  • the liquid discharged from the tip of the needle can be accurately discharged in front of the needle, and the liquid can be accurately injected into a target region in the brain.
  • the distal end of the needle has a convex curved surface whose outer diameter gradually decreases toward the distal end.
  • the gap between the convex curved surface of the tip of the needle and the tissue of the brain is ensured, so that the liquid discharged from the tip of the needle is retained in the gap and radially. Spread can be suppressed. For this reason, the situation where the liquid contacts the tip of the needle guide and spreads in the radial direction of the needle is further reliably prevented.
  • the surface roughness of the convex curved surface at the tip of the needle is larger than the surface roughness of the outer surface of the needle.
  • the tip of the needle has hydrophilicity, so that the wettability of the outer surface of the tip is lower than that of the convex curved surface, and the convex curved surface of the tip of the needle is reduced.
  • the liquid discharged from the tip of the needle stays in the gap between the needle and the brain tissue, and the liquid can be prevented from spreading in the radial direction along the outer surface of the needle. For this reason, the situation where the liquid contacts the tip of the needle guide and spreads in the radial direction of the needle is more reliably prevented.
  • the distal end of the needle guide has a convex curved surface whose outer diameter gradually decreases toward the distal end, and the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end of the needle is the needle. It is preferable that the radius is larger than the radius of curvature of the convex curved surface at the tip of the guide.
  • the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end of the needle is larger than the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end of the needle guide, and the convex curved surface of the distal end of the needle and the tissue of the brain. Large gap is secured, so that more liquid can be retained and radial expansion can be suppressed.
  • the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end portion of the needle guide is smaller than the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end portion of the needle, a situation in which brain tissue is damaged by the distal end portion of the needle guide can be reliably avoided. .
  • the needle guide further includes a stylet having at least a tip portion that is inserted into the needle guide, and the base of the stylet and the guide base that supports the needle guide are in contact with each other.
  • the distal end of the stylet protrudes from the distal end of the needle guide.
  • the tip of the stylet protruding from the needle guide fixed in a state of entering the patient's brain displaces the brain tissue.
  • a space can be formed in which the tip of the needle projecting from the needle guide enters.
  • the distal end of the stylet has a convex curved surface whose outer diameter gradually decreases toward the distal end, and the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end of the stylet is It is preferable that the radius is larger than the radius of curvature of the convex curved surface at the tip of the needle guide.
  • the radius of curvature of the convex curved surface at the distal end of the stylet is larger than the radius of curvature of the convex curved surface at the distal end of the needle guide in the second designated state. It is possible to prevent the deviated brain tissue from being damaged by the distal end of the stylet protruding from the needle guide fixed in the state of entering.
  • a protruding length of the stylet from a distal end of the needle guide in the second specified state is equal to or longer than a protruding length of the needle from a distal end of the needle guide in the first specified state. It is preferred that As a result, a space is formed in the volume and brain due to the difference in the projecting length of the stylet and the needle, so that a cell injection space can be secured.
  • the distal end of the stylet displaces the brain tissue as described above, so that a sufficient space for the distal end of the needle can be formed.
  • the distal end of the plunger has a convex curved surface whose outer diameter gradually decreases toward the distal end, and the radius of curvature of the convex curved surface of the distal end of the plunger is smaller than that of the needle. It is preferable that the radius of curvature is smaller than the radius of curvature of the convex curved surface at the tip.
  • the tip position of the plunger and the tip position of the needle coincide with each other because the radius of curvature of the convex surface at the tip of the plunger is smaller than the radius of curvature of the convex surface at the tip of the needle.
  • the gap between the tip of the plunger and the inner surface of the needle can be reduced.
  • the plunger is pushed until the tip position of the plunger matches the tip position of the needle, the amount of liquid remaining in the gap is reduced, and the amount of liquid discharged from the tip of the needle is accurately determined. Can be adjusted.
  • the needle is formed of a transparent member.
  • the micro syringe unit having the above configuration, when the plunger inserted into the needle whose tip is in contact with the liquid is retracted, it is determined whether or not the liquid is appropriately stored in the internal space of the needle by the transparent member of the needle. Can be visually recognized from the portion constituted by
  • the needle penetrates the base of the needle, abuts the side wall of the through hole inside the through hole having the narrow portion that narrows toward the tip, and abuts the narrow portion at the tip. It is preferable to further include a cylindrical packing that is disposed and through which the plunger is inserted.
  • micro syringe unit having the above configuration, it is possible to prevent the liquid from entering the rear space of the packing in the inner space of the needle.
  • the needle guide has at least one step portion whose outer diameter is discontinuously reduced from the rear end side to the front end side.
  • the outer diameter of the distal end portion which is thinner than the rear end portion across the step portion and is continuous with the distal end portion, can be designed in an appropriate numerical range from the viewpoint of being inserted into the brain.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram relating to a configuration of a micro syringe unit as one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a portion A in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a portion B in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a portion C in FIG. 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram related to the configuration of a syringe outer cylinder and a plunger guide. Explanatory drawing about the structure of a plunger and a syringe inner cylinder.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram relating to a configuration of a stylet. Explanatory drawing about the combined use aspect of a stylet and a needle guide.
  • FIG. 9 is an enlarged explanatory view of a portion D in FIG. 8.
  • FIG. 9 is an enlarged explanatory view of a portion E in FIG. 8.
  • a micro-syringe unit as an embodiment of the present invention which is shown in its entirety in FIG. 1 and whose main part is shown in each of FIGS. 2 to 4, is constituted by a micro-syringe 100 and a needle guide 200.
  • the right side of FIGS. 1 to 4 is defined as the distal end or front side of the micro syringe 100 and the needle guide 200
  • the left side is defined as the rear end side or rear side of the micro syringe 100 and the needle guide 200.
  • the micro syringe 100 includes a needle 110, a plunger 120, a needle base 130, a syringe outer cylinder 140, an outer cylinder 151, and a syringe inner cylinder 152.
  • Each of the needle 110, the plunger 120, the needle base 130, the outer cylinder 151, and the syringe inner cylinder 152 is made of metal such as stainless steel.
  • the syringe outer cylinder 140 is made of transparent glass or synthetic resin.
  • the needle base 130 includes a first base element 131, a second base element 132, and a third base element 133.
  • the first base element 131 is a substantially frustoconical portion that extends along the central axis and has a through-hole having substantially the same diameter as or slightly smaller than the outer diameter of the needle 110.
  • the second base element 132 is a substantially cylindrical portion having an inner diameter larger than the through hole of the first base element 131, and the outer diameter is locally increased at the rear end.
  • the third base element 133 has an inner diameter that is substantially the same as or larger than the outer diameter of the second base element 132, and has an outer diameter that is substantially the same as the rear end of the second base element 132.
  • the front end of the second base element 132 is continuous with the rear end (or lower bottom) of the first base element 131, and the front end of the third base element 133 is formed on the enlarged diameter portion at the rear end of the second base element 132.
  • the first base element 131, the second base element 132, and the third base element 133 are coaxially arranged and integrally formed as in the case of the first embodiment.
  • the needle 110 has a substantially cylindrical shape or a substantially annular linear shape in cross section, and a rear end portion thereof is inserted into a through hole of the first base element 131. Is fixed to the needle base 130. As shown in FIG. 4, the distal end of the needle 110 is rounded so that the outer diameter of the distal end of the needle 110 gradually decreases or becomes thinner toward the distal end, and a convex curved surface (R surface) is formed. May be formed.
  • the radius of curvature R 110 of the convex curved surface of the tip portion of the needle 110 for example, is designed to be within the scope of R0.05 ⁇ 0.15mm.
  • the surface roughness of the convex curved surface of the tip of the needle 110 may be designed to be larger than the surface roughness of the outer surface of the needle 110.
  • the surface roughness Ra of the convex curved surface at the tip of the needle 110 is in the range of 1.0 to 6.0 ⁇ m, preferably 1.0 to 4.0 ⁇ m, and more preferably 1.0 to 2.0 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of the outer surface of the tip of the needle 110 is 0.04 to 1.0 ⁇ m, preferably 0.04 to 0.50 ⁇ m, and more preferably 0.04 to 0.10 ⁇ m. Designed to be within range.
  • the tip of the needle 110 has hydrophilicity.
  • the tip of the needle 110 can be made hydrophilic.
  • the plunger 120 has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the needle 110 and is formed in a substantially cylindrical shape or a linear shape having a substantially circular cross section longer than the needle 110. , Is inserted into the internal space of the needle 110.
  • the distal end portion of the plunger 120 is processed (R-processed) so that the diameter of the plunger 120 gradually decreases as approaching the distal end portion, thereby forming a convex curved surface (R surface).
  • the radius of curvature R 120 of the convex curved surface of the tip portion of the plunger 120 for example, is designed to be within the scope of R0 ⁇ 0.15 mm.
  • a substantially cylindrical plunger holder 122 is attached to the rear end of the plunger 120.
  • the syringe barrel 140 is made of a substantially cylindrical transparent glass or synthetic resin having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the third base element 133 of the needle base 130. It is configured. As also shown in FIG. 2, the inner diameter of the syringe outer cylinder 140 is substantially the same as the inner diameter of the second syringe base, and the distal end thereof is inserted into the third base element 133 of the needle base 130. , Fixed to the needle base 130. As shown in FIG. 1, a substantially flat plunger guide 142 having a through hole is fixed to the rear end of the syringe outer cylinder 140.
  • the plunger guide 142 has its outer portion (shape like the letter "D") cut off from the circle when the micro syringe 100 is faced in the front-rear direction. It is formed in such a shape.
  • the needle is inserted into the outer peripheral surface region corresponding to the opposite side to the chord with respect to the center of the circle in the cross section of the plunger guide 142 or the outer peripheral region shifted circumferentially therefrom.
  • a scale 1402 may be provided to indicate the amount of liquid suctioned by 110 (or the amount of plunger 120 advanced or retracted with respect to needle 110).
  • the outer cylinder 151 has a larger inner diameter than the plunger 120 and has a substantially same outer diameter as the inner diameter of the second base element 132 of the needle base 130. It is formed in a shape. As also shown in FIG. 2, the outer cylinder 151 has a state in which the plunger 120 penetrates the internal space and the distal end is partially inserted into the internal space of the second base element 132 of the needle base 130. , And is fixed to the needle base 130.
  • a syringe packing 134 is provided which comes into contact with a step between the distal end of the outer cylinder 151 and the through hole of the first base element 131. Have been. As shown in FIG. 2, the syringe packing 134 gradually reduces in diameter from the front end to the center and then gradually expands in diameter from the center to the rear end. It is made of a material such as a cylindrical flexible synthetic resin having the same inner diameter as the plunger 120.
  • the syringe inner cylinder 152 has an inner diameter substantially the same as or slightly larger than the plunger 120, and has an outer diameter substantially the same as the through hole of the plunger guide 142 (and smaller than the outer diameter of the outer cylinder 151). It has a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 6, in the syringe inner cylinder 152, the plunger 120 penetrates the internal space on the rear side of the outer cylinder 151, and is fixed to the plunger holder 122 at the rear end. As shown in FIG.
  • the needle guide 200 includes an inner needle guide 210 and an outer needle guide 220, and is supported by a guide base 230.
  • Each of the inner needle guide 210, the outer needle guide 220, and the guide base 230 is made of metal such as stainless steel.
  • At least one of the inner needle guide 210, the outer needle guide 220, and the guide base 230 may be made of a thermosetting resin.
  • the guide base 230 has a substantially cylindrical shape in which a front internal space is formed in a substantially cylindrical shape, and a rear internal space continuous with the front space is formed in a substantially truncated cone shape. Is formed.
  • the shape of the inner space on the rear side of the guide base 230 has an inner space on the front side and an upper bottom having a smaller diameter than the upper bottom of the first base element 131 of the needle base 130.
  • the first base element 131 has a lower bottom portion that is larger in diameter than the lower bottom portion, and has an inner surface shape that matches the outer surface shape of the first base element 131.
  • the inner needle guide 210 has an outer diameter smaller than the inner space on the front side of the guide base 230, and has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the needle 110. It is formed in a cylindrical shape.
  • the distal end of the inner needle guide 210 is processed (R-processed) so that the outer diameter of the inner needle guide 210 gradually decreases as approaching the distal end, and the convex curved surface (R surface) is formed. ) May be formed (see FIG. 4).
  • the radius of curvature R 210 of the convex curved surface at the distal end of the inner needle guide 210 is designed to fall within a range of, for example, R 0.05 to 0.15 mm.
  • a magnitude relationship as represented by the relational expression (1) may exist.
  • the outer needle guide 220 has an outer diameter that is substantially the same as the inner space on the front side of the guide base 230, and an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the inner needle guide 210. And is formed in a substantially cylindrical shape shorter in the axial direction than the inner needle guide 210. Therefore, the needle guide 200 has a step in the outer diameter as shown in a portion B of FIG. 1 and FIG.
  • the outer needle guide 220 may be processed (R-processed) at its distal end so that the outer diameter gradually decreases or becomes thinner toward the distal end.
  • Each of the inner needle guide 210 and the outer needle guide 220 has such a thickness as to secure a sufficient degree of strength so as not to bend as long as it is long in the axial direction.
  • the thickness thereof is, for example, 0.1 to 1.0 mm, preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 0 to 0.5 mm. It is designed to fall within the range of 2 to 0.5 mm.
  • the inner needle guide 210 has its rear end in the inner space of the outer needle guide 220 such that its rear end is at the same position in the axial direction as the rear end of the outer needle guide 220. In the inserted state, it is fixed to the outer needle guide 220.
  • the outer needle guide 220 is fixed to the guide base 230 with its rear end inserted into the internal space in front of the guide base 230.
  • the micro syringe unit as one embodiment of the present invention may further include the stylet 400 shown in FIG.
  • the stylet 400 includes a substantially cylindrical shaft 410 inserted through the inner needle guide 210, and a substantially cylindrical base 420 supporting the shaft 410 and having a larger diameter than the shaft 410.
  • the stylet 400 is inserted through the needle guide 200.
  • the distal end of the shaft 410 of the stylet 400 protrudes from the distal end of the needle guide 200.
  • the distal end of the shaft 410 of the stylet 400 may have a convex curved surface (R surface) whose outer diameter gradually decreases toward the distal end (FIG. 10). reference).
  • R surface convex curved surface
  • FIG. 10 Exist magnitude relation represented by the equation (2) between the stylet 400 of the shaft 410 of the distal tip portion convex curved surface of curvature radius R 210 of the convex surface of curvature radius R 410 and inner needle guide 210 of the You may.
  • the needle guide 200 in the second designated state is inserted into the brain.
  • the needle guide 200 is supported by a support mechanism (not shown), so that the distal end position and posture of the needle guide 200 are determined.
  • the substantially cylindrical stylet 400 is inserted into the internal space of the needle guide 200 (that is, the inner needle guide 210), and its base 420 contacts the guide base 230 to stop the advance. (See FIGS. 8-9).
  • the distal end of the shaft 410 of the stylet 400 protrudes from the distal end of the needle guide 200 by a protruding length p (see FIG.
  • the distal end of the shaft 410 of the stylet 400 is used by the patient's brain.
  • the tissue is displaced, and a minute space is secured in the brain by that much.
  • the stylet 400 is pulled out of the needle guide 200 supported by the support mechanism.
  • the needle 110 of the microsyringe 100 in a state where the liquid containing the therapeutic composition has been previously inhaled at the tip is inserted into the needle guide 200 supported by the support mechanism.
  • the side inner surface of the substantially truncated cone that defines the inner space on the rear side of the guide base 230 forms a tapered surface that approaches the center axis of the guide base 230 toward the front side in the longitudinal section (see FIG. 2). ).
  • the needle 110 is smoothly guided into the inner space of the inner needle guide 200, and the first base element 131 of the needle base 130 is smoothly guided into the inner space behind the guide base 230.
  • the needle base 130 and the guide base 230 are relatively moved so as to approach each other, so that the distal end of the second base element 132 of the needle base 130, The rear end of the guide base 230 abuts (see FIG. 2).
  • the outer surface of the first base element 131 of the needle base 130 may abut on the inner surface of the inner space behind the guide base 230.
  • a part of the needle 110 protrudes from the distal end of the needle guide 200 (that is, the inner needle guide 210) (see FIG. 4), and is secured by the distal end of the shaft 410 of the stylet 400 as described above.
  • the plunger 120 is located rearward of the position shown in FIG. 4, and the inner space of the needle 110 is filled with a liquid such as a cell preparation composition on the distal end side of the plunger 120.
  • the projecting length q of the needle 110 is the same as or approximately equal to the projecting length p of the shaft 410 of the stylet 400.
  • the protruding length q of the needle 110 is preferably in the range of 2d to 15d, more preferably 5 to 10d.
  • the protruding length p of the stylet 400 is preferably in the range of 3d to 16d, more preferably 6 to 11d.
  • the plunger 120 moves forward, and a liquid such as a cell preparation composition is discharged from the opening at the distal end of the needle 110 into the microscopic part of the brain. It is injected into the space (see FIG. 4).
  • the liquid such as the cell preparation composition discharged from the distal end of the needle 110 is supplied to the needle guide 200 ( That is, it is possible to reliably prevent the needle 110 from spreading in the radial direction by contacting the tip of the inner needle guide 210).
  • the liquid discharged from the distal end of the needle 110 can be accurately discharged in front of the needle 110, and the liquid can be accurately injected into a target region in the brain.
  • At least a part of the needle 110 in particular, the tip may be formed of a transparent member such as acrylic.
  • a transparent member such as acrylic

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Abstract

脳内における液体の注入位置精度の向上を図りうるマイクロシリンジユニットを提供する。本発明のマイクロシリンジユニットは、マイクロシリンジ100およびニードルガイド200により構成されている。マイクロシリンジ100は、筒状のニードル110と、ニードル110に挿通されるプランジャ120と、ニードル110を支持するニードル基部130と、を備えている。ニードル基部130とニードルガイド200のガイド基部230とが当接することにより、ニードルガイド200に挿通されているニードル110の前進が停止されている基準状態において、ニードルガイド200の先端部からニードル110の一部が突出する。

Description

マイクロシリンジユニット
 本発明は、マイクロシリンジおよびニードルガイドにより構成されているマイクロシリンジユニットに関する。
 患者の脳の目標領域に薬剤または組織片・治療用細胞製剤組成物等の液体を注入するためのマイクロシリンジが提案されている(特許文献1参照)。筒状のニードルの先端部が薬剤等の液体の中にある状態で、ニードルの内部に挿通されたプランジャがニードルの先端部よりも後退することにより、ニードルの内部に液体が吸入される。先端部が患者の脳に挿入されているニードルガイドを構成するニードルガイドにニードルが挿通された状態で、ニードルに挿通されたプランジャが前進することによりニードルの先端部から液体が吐出される。
実開昭51-44389号公報
 しかし、ニードルの先端部から吐出された液体がニードルガイドの先端部に接触してしまうと、その分だけ当該液体がニードルの径方向外側に広がりやすくなり、液体をニードルの前方に正確に吐出させること、ひいては液体を脳内の目標領域に正確に注入することが困難になる場合がある。
 そこで、本発明は、脳内における液体の注入位置精度の向上を図りうるマイクロシリンジユニットを提供することを目的とする。
 本発明は、筒状のニードルと、前記ニードルに挿通されるプランジャと、を備えているマイクロシリンジ、および、筒状のニードルガイドにより構成されているマイクロシリンジユニットに関する。
 本発明のマイクロシリンジユニットは、前記ニードルの基部と前記ニードルガイドを支持するガイド基部とが当接することにより、前記ニードルガイドに挿通されている前記ニードルの前進が停止されている第1指定状態において、前記ニードルガイドの先端部から前記ニードルの先端部が突出することを特徴とする。
 当該構成のマイクロシリンジによれば、第1指定状態においてニードルの先端部がニードルガイドの先端部から離間しているため、ニードルの先端部から吐出された薬剤等の液体がニードルガイドの先端部に接触してニードルの径方向に広がる事態が確実に防止される。これにより、ニードルの先端部から吐出された液体をニードルの前方に正確に吐出させ、ひいては液体を脳内の目標領域に正確に注入することができる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有することが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、ニードルの先端部の凸曲面と脳の組織との間隙が確保されるため、ニードルの先端部から吐出された液体を当該間隙に留まらせて径方向への広がりを抑制することができる。このため、当該液体がニードルガイドの先端部に接触してニードルの径方向に広がる事態がさらに確実に防止される。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルの先端部の凸曲面の表面粗さが、前記ニードルの外側面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、ニードルの先端部に親水性を持たせることにより、当該先端部の外側面の濡れ性を凸曲面の濡れ性よりも低下させ、ニードルの先端部の凸曲面と脳の組織との間隙に、当該ニードルの先端部から吐出された液体を留まらせ、当該液体がニードルの外側面を伝って径方向に広がることを抑制することができる。このため、当該液体がニードルガイドの先端部に接触してニードルの径方向に広がる事態がより確実に防止される。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルガイドの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、前記ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きいことが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径が、ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きい分だけ、ニードルの先端部の凸曲面と脳の組織との間隙が大きく確保され、より多くの液体を留まらせて径方向への広がりを抑制することができる。また、ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径が、ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径よりも小さい分だけ、ニードルガイドの先端部により脳組織が損傷される事態が確実に回避されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルガイドに挿通される、少なくとも先端部が柱状であるスタイレットをさらに備え、前記スタイレットの基部と前記ニードルガイドを支持する前記ガイド基部とが当接することにより、前記ニードルガイドに挿通されている前記スタイレットの前進が停止されている第2指定状態において、前記ニードルガイドの先端部から前記スタイレットの先端部が突出することが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、第2指定状態において、患者の脳に進入した状態で固定されているニードルガイドから突出したスタイレットの先端部が脳の組織を偏位させ    、その後に実現される第1指定状態において当該ニードルガイドから突出するニードルの先端部が入り込むスペースが形成されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記スタイレットの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、前記スタイレットの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きいことが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、スタイレットの先端部の凸曲面の曲率半径が、ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きい分だけ、第2指定状態において、患者の脳に進入した状態で固定されているニードルガイドから突出しているスタイレットの先端部により偏位された 脳の組織が損傷することを防ぐことができる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記第2指定状態における前記ニードルガイドの先端部からの前記スタイレットの突出長が、前記第1指定状態における前記ニードルガイドの先端部からの前記ニードルの突出長以上であることが好ましい。これにより、スタイレットとニードルの突出長の差異に起因する体積分、脳に空間が形成されるため細胞注入空間が確保できる。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、前記のようにスタイレットの先端部が脳の組織を偏位させること により、ニードルの先端部のための不足  のないスペースが形成されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記プランジャの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、前記プランジャの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径よりも小さいことが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、プランジャの先端部の凸曲面の曲率半径が、ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径よりも小さい分だけ、プランジャの先端位置とニードルの先端位置とが一致している状態で、プランジャの先端部とニードルの内側面との間隙を小さくすることができる。このため、プランジャの先端位置がニードルの先端位置と一致した状態になるまでプランジャが押し込まれた際、当該間隙に留まる液体の量が低減され、ニードルの先端部から吐出される液体の量が正確に調節されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルの少なくとも一部が、透明な部材により構成されていることが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、先端部が液体に触れているニードルに挿通されたプランジャが後退した際に、ニードルの内部空間に液体が適切に収容されたか否かがニードルの透明な部材により構成された部分から視認されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルの基部を貫通し、先端に向かって狭くなる狭小部を有する貫通孔の内部において前記貫通孔の側壁に当接し、先端部において前記狭小部に当接して配置され、かつ、前記プランジャが挿通される筒状のパッキンをさらに備えていることが好ましい。
 当該構成のマイクロシリンジユニットによれば、ニードルの内部空間において、パッキンよりも後側に液体が浸入する事態が防止されうる。
 本発明のマイクロシリンジユニットにおいて、前記ニードルガイドが、その外径が後端側から先端側にかけて不連続的に小さくなる少なくとも1つの段差部を有していることが好ましい。
 これにより、ニードルガイドにおいて、段差部を挟んでその後端側部分よりも細く、先端部に連続する先端側部分の外径が、脳内に挿入される観点から適当な数値範囲に設計されうる。
本発明の一実施形態としてのマイクロシリンジユニットの構成に関する説明図。 図1のA部分の拡大説明図。 図1のB部分の拡大説明図。 図1のC部分の拡大説明図。 シリンジ外筒およびプランジャガイドの構成に関する説明図。 プランジャおよびシリンジ内筒の構成に関する説明図。 スタイレットの構成に関する説明図。 スタイレットおよびニードルガイドの組み合わせ使用態様に関する説明図。 図8のD部分の拡大説明図。 図8のE部分の拡大説明図。
 (構成)
 図1に全体が示され、かつ、図2~図4のそれぞれに要部が示されている本発明の一実施形態としてのマイクロシリンジユニットは、マイクロシリンジ100およびニードルガイド200により構成されている。説明のため、図1~図4の右側がマイクロシリンジ100およびニードルガイド200の先端側または前側として定義され、左側がマイクロシリンジ100およびニードルガイド200の後端側または後側として定義される。
 図1に示されているように、マイクロシリンジ100は、ニードル110と、プランジャ120と、ニードル基部130と、シリンジ外筒140と、外筒151と、シリンジ内筒152と、を備えている。ニードル110、プランジャ120、ニードル基部130、外筒151およびシリンジ内筒152のそれぞれはステンレス等の金属などから作製されている。シリンジ外筒140は透明なガラスまたは合成樹脂などから作製されている。
 図2に示されているように、ニードル基部130は、第1基部要素131と、第2基部要素132と、第3基部要素133と、により構成されている。第1基部要素131は、中心軸線に沿って延在し、ニードル110の外径と略同径またはわずかに小径の貫通孔を有する略円錘台状の部位である。第2基部要素132は、第1基部要素131の貫通孔より大径の内径を有する略円筒状の部位であり、後端部において外径が局所的に拡径している。第3基部要素133は、第2基部要素132の外径と略同径または大径の内径を有し、かつ、第2基部要素132の後端部と略同径の外径を有する略円筒状の部位である。第1基部要素131の後端部(または下底部)に第2基部要素132の先端部が連続し、かつ、第2基部要素132の後端部における拡径部に第3基部要素133の先端部がするように、第1基部要素131、第2基部要素132および第3基部要素133が同軸に配置されて一体的に形成されている。
 図1に示されているように、ニードル110は、略円筒状または横断面が略円環状の線状に形成されており、その後端部が第1基部要素131の貫通孔に挿入された状態でニードル基部130に対して固定されている。図4に示されているように、ニードル110の先端部は、先端に向かってニードル110の先端部の外径が徐々に小さくなるまたは肉薄になるようにR加工されて凸曲面(R面)が形成されていてもよい。ニードル110の先端部の凸曲面の曲率半径R110は、例えば、R0.05~0.15mmの範囲内に含まれるように設計される。
 ニードル110の先端部の凸曲面の表面粗さは、ニードル110の外側面の表面粗さよりも大きくなるように設計されていてもよい。例えば、ニードル110の先端部の凸曲面の表面粗さRaが1.0~6.0μm、好ましくは1.0~4.0μm、さらに好ましくは1.0~2.0μmの範囲内に含まれるように設計される一方、ニードル110の先端部の外側面の表面粗さRaが0.04~1.0μm、好ましくは0.04~0.50μm、さらに好ましくは0.04~0.10μmの範囲内に含まれるように設計される。この場合、ニードル110の先端部に親水性を持たせることが好ましい。例えば、SUS製または合成樹脂製のニードル110がプラズマ処理等により親水性官能基が付与されることにより、ニードル110の先端部の親水化が図られる。
 図3に示されているように、プランジャ120は、ニードル110の内径よりわずかに小径であり、かつ、ニードル110よりも長い略円柱状または横断面が略円形状の線状に形成されており、ニードル110の内部空間に挿通される。図4に示されているように、プランジャ120の先端部は、先端部に近づくほどプランジャ120の径が徐々に小さくなるように加工(R加工)されて凸曲面(R面)が形成されていてもよい。プランジャ120の先端部の凸曲面の曲率半径R120は、例えば、R0~0.15mmの範囲内に含まれるように設計される。プランジャ120の後端部には、略円柱状のプランジャホルダ122が取り付けられている。
 図2に示されているように、シリンジ外筒140は、ニードル基部130の第3基部要素133の内径と略同径の外径を有する略円筒状の透明性のあるガラスまたは合成樹脂などにより構成されている。同じく図2に示されているように、シリンジ外筒140の内径は第2シリンジ基部の内径と略同径であり、その先端部がニードル基部130の第3基部要素133に挿入された状態で、ニードル基部130に対して固定されている。図1に示されているように、シリンジ外筒140の後端部には、貫通孔を有する略平板状のプランジャガイド142が固定されている。
 図5に示されているように、プランジャガイド142は、マイクロシリンジ100を前後方向に臨んだ際に、円からその弦の外側部分(アルファベット文字「D」のような形状)が切り欠かれたような形状に形成されている。シリンジ外筒140の外周面のうち、プランジャガイド142の横断面における当該円の中心を基準として当該弦とは反対側に相当する外周面領域またはそこより周方向にずれた外周面領域に、ニードル110による液体の吸入量(またはニードル110に対するプランジャ120の進退量)を示す目盛り1402が設けられていてもよい。
 図2に示されているように、外筒151は、プランジャ120より大径の内径を有し、かつ、ニードル基部130の第2基部要素132の内径と略同径の外径を有する略円筒状に形成されている。同じく図2に示されているように、外筒151は、プランジャ120がその内部空間を貫通し、かつ、先端側が部分的にニードル基部130の第2基部要素132の内部空間に挿通された状態で、ニードル基部130に対して固定されている。
 図2に示されているように、ニードル基部130の第2基部要素132の内部空間において、外筒151の先端部および第1基部要素131の貫通孔との段差に当接するシリンジパッキン134が設けられている。図2に示されているように、シリンジパッキン134は、先端部から中央部にかけて徐々に縮径した後、中央部から後端部にかけて徐々に拡径するような形状または鼓形状の外周面を有し、かつ、内径がプランジャ120と略同径の筒状の柔軟性がある合成樹脂等の材料により構成されている。
 シリンジ内筒152は、プランジャ120と略同径またはわずかに大径の内径を有し、かつ、プランジャガイド142の貫通孔と略同径(かつ外筒151の外径より小径)の外径を有する略円筒状に形成されている。図6に示されているように、シリンジ内筒152は、外筒151よりも後側においてプランジャ120がその内部空間を貫通し、後端部においてプランジャホルダ122に対して固定されている。図1に示すようにシリンジ内筒152はプランジャガイド142の貫通孔を貫通しているので、プランジャホルダ122がシリンジ外筒140に対して相対的に進退することにより、プランジャ120およびシリンジ内筒152が、プランジャガイド142の貫通孔を通じた状態で一体的に進退する(図1および図6参照)。
 図2に示されているように、シリンジ内筒152の先端部と外筒151の後端部とが当接した状態で、ニードル110の先端部とプランジャ120の先端部とがそれらの軸線方向について同一の位置に合わせられる。
 図8に示されているように、ニードルガイド200は、内側ニードルガイド210および外側ニードルガイド220により構成され、ガイド基部230により支持されている。内側ニードルガイド210、外側ニードルガイド220およびガイド基部230のそれぞれは、ステンレス等の金属などから作製されている。内側ニードルガイド210、外側ニードルガイド220およびガイド基部230のうち少なくとも1つが熱硬化性樹脂により構成されていてもよい。
 図9に示されているように、ガイド基部230は、前側の内部空間が略円柱状に形成され、これに連続する後側の内部空間が略円錘台形状に形成された略円筒状に形成されている。同じく図9に示されているように、ガイド基部230の後側の内部空間の形状は、前側の内部空間およびニードル基部130の第1基部要素131の上底部よりも小径の上底部を有し、第1基部要素131の下底部より大径の下底部を有し、かつ、第1基部要素131の外側面形状に沿った内側面形状を有している。
 図9に示されているように、内側ニードルガイド210は、ガイド基部230の前側の内部空間よりも小径の外径を有し、かつ、ニードル110の外径と略同径の内径を有する略円筒状に形成されている。図10に示されているように、内側ニードルガイド210の先端部は、先端部に近づくほど内側ニードルガイド210の外径が徐々に小さくなるように加工(R加工)されて凸曲面(R面)が形成されていてもよい(図4参照)。内側ニードルガイド210の先端部の凸曲面の曲率半径R210は、例えば、R0.05~0.15mmの範囲内に含まれるように設計される。
 ニードル110の先端部の凸曲面の曲率半径R110、プランジャ120の先端部の凸曲面の曲率半径R120、および、内側ニードルガイド210の先端部の凸曲面の曲率半径R210の間には、関係式(1)で表わされるような大小関係が存在していてもよい。
 R120<R210<R110 ‥(1)。
 図9に示されているように、外側ニードルガイド220は、ガイド基部230の前側の内部空間と略同径の外径を有し、かつ、内側ニードルガイド210の外径と略同径の内径を有する、内側ニードルガイド210よりも軸線方向について短い略円筒状に形成されている。そのため、ニードルガイド200は図1のB部、および図3で示すように外径において段差を有している。外側ニードルガイド220は、その先端部において、先端部に近づくほど外径が徐々に小さくなるようにまたは肉薄になるような形状に加工(R加工)されていてもよい。
 内側ニードルガイド210および外側ニードルガイド220のそれぞれは、軸線方向に長い分だけ、たわまない程度の強度が確保されるような肉厚を有している。内側ニードルガイド210および外側ニードルガイド220のそれぞれが、例えば、ステンレスにより構成されている場合、その肉厚は例えば0.1~1.0mm、好ましくは0.1~0.5mm、さらに好ましくは0.2~0.5mmの範囲内に含まれるように設計される。
 図9に示されているように、内側ニードルガイド210が、その後端部が外側ニードルガイド220の後端部と軸線方向について同じ位置になるようにその後側部分が外側ニードルガイド220の内部空間に挿通された状態で、外側ニードルガイド220に対して固定されている。同じく図9に示されているように、外側ニードルガイド220が、その後端部がガイド基部230の前側の内部空間に挿通された状態で、ガイド基部230に対して固定されている。
 本発明の一実施形態としてのマイクロシリンジユニットが、図7に示されているスタイレット400をさらに備えていてもよい。図7に示されているように、スタイレット400は、内側ニードルガイド210に挿通される略円柱状のシャフト410と、シャフト410を支持する、シャフト410よりも大径の略円柱状の基部420と、を備えている。図8に示されているように、スタイレット400は、ニードルガイド200に挿通される。
 図9に示されているように、スタイレット400の基部420とニードルガイド200を支持するガイド基部230とが当接することにより、内側ニードルガイド210に挿通されているスタイレット400および そのシャフト410の前進が停止される。この状態(第2指定状態)において、図10に示されているように、ニードルガイド200の先端部からスタイレット400のシャフト410の先端部が突出する。図10に示されているように、スタイレット400のシャフト410の先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面(R面)を有していてもよい(図10参照)。スタイレット400のシャフト410の先端部の凸曲面の曲率半径R410および内側ニードルガイド210の先端部の凸曲面の曲率半径R210の間に関係式(2)で表わされる大小関係が存在していてもよい。
 R210<R410 ‥(2)。
 (機能)  
 脳外科手術に際して、まず、第2指定状態にあるニードルガイド200が脳内に挿入される。この際、支持機構(図示略)によりニードルガイド200が支持されることにより、ニードルガイド200の先端位置および姿勢が確定される。「第2指定状態」において、ニードルガイド200(すなわち内側ニードルガイド210)の内部空間に略円柱状のスタイレット400が挿通され、その基部420がガイド基部230に当接して前進が停止されている(図8~図9参照)。第2指定状態では、スタイレット400のシャフト410の先端部がニードルガイド200の先端部から突出長pだけ突出しており(図10参照)、スタイレット400のシャフト410 の当該先端部により患者の脳の組織が偏位され 、その分だけ脳内に  微小空間が確保される。その後、スタイレット400が当該支持機構により支持されているニードルガイド200から引き抜かれる。
 続いて、あらかじめ治療用組成物を含む液体が先端に吸入された状態のマイクロシリンジ100のニードル110が、支持機構により支持されているニードルガイド200に挿通される。ガイド基部230の後側の内部空間を画定する略円錘台の側面状の内側面は、縦断面において前側にいくにつれてガイド基部230の中心軸線に近づくようなテーパ面を構成する(図2参照)。このテーパ面により、ニードル110が内側ニードルガイド200の内部空間に円滑に案内され、かつ、ニードル基部130の第1基部要素131がガイド基部230の後側の内部空間に円滑に案内される。
 ニードル110がニードルガイド200に挿通されている状態で、ニードル基部130およびガイド基部230が相互に接近するように相対的に動かされることにより、ニードル基部130の第2基部要素132の先端部と、ガイド基部230の後端部と、が当接する(図2参照)。これに加えて、ニードル基部130の第1基部要素131の外側面と、ガイド基部230の後側の内部空間の内側面とが当接してもよい。これにより、ニードルガイド200に挿通されているニードル110の前進が停止される「第1指定状態」が実現される(図1参照)。
 第1指定状態において、ニードルガイド200(すなわち内側ニードルガイド210)の先端部からニードル110の一部が突出し(図4参照)、前記のようにするスタイレット400のシャフト410の先端部により確保された脳内の微小空間に進入する。この際、プランジャ120は図4に示されている位置よりも後方にあって、プランジャ120の先端側においてニードル110の内部空間に細胞製剤組成物等の液体が充填されている。
 ニードル110の当該突出長qは、スタイレット400のシャフト410の前記突出長pと同じまたは同程度である。  ニードル110の当該突出長qは、例えば、内側ニードルガイド210の最大肉厚dを基準として、1d~30dの範囲に含まれており、d=0.15mmの場合、q=0.15~4.5mmである。ニードル110の当該突出長q は、好ましくは2d~15d、さらに好ましくは5~10dの範囲に含まれている。スタイレット400のシャフト410の当該突出長pは、例えば、内側ニードルガイド210の最大肉厚dを基準として、1d~30dの範囲に含まれており、d=0.15mmの場合、q=0.15~4.5mmである。スタイレット400の当該突出長pは、好ましくは3d~16d、さらに好ましくは6~11dの範囲に含まれている。 
 この状態で、プランジャホルダ122がシリンジ外筒140に対して相対的に前進することにより、プランジャ120が前進してニードル110の先端部の開口部から細胞製剤組成物等の液体が脳内の微小空間に注入される(図4参照)。第1指定状態においてニードル110の先端部がニードルガイド200の先端部から離間しているため(図4参照)、ニードル110の先端部から吐出された細胞製剤組成物等の液体がニードルガイド200(すなわち内側ニードルガイド210)の先端部に接触してニードル110の径方向に広がる事態が確実に防止される。これにより、ニードル110の先端部から吐出された液体をニードル110の前方に正確に吐出させ、ひいては液体を脳内の目標領域に正確に注入することができる。
 (本発明の他の実施形態)
 ニードル110の少なくとも一部、特に先端部が、アクリル等の透明な部材により構成されていてもよい。これにより、先端部が液体に触れているニードル110に挿通されたプランジャ120が後退した際に、ニードル110の内部空間に液体が適切に収容されたか否かがニードル110の透明な部材により構成された部分から視認されうる。
100‥マイクロシリンジ、110‥ニードル、120‥プランジャ、122‥プランジャホルダ、130‥ニードル基部、134‥シリンジパッキン、140‥シリンジ外筒、142‥プランジャガイド、151‥外筒、152‥シリンジ内筒、200‥ニードルガイド、210‥内側ニードルガイド、220‥外側ニードルガイド、230‥ガイド基部、400‥スタイレット、410‥シャフト、420‥スタイレット基部。
 
 

Claims (11)

  1.  筒状のニードルと前記ニードルに挿通されるプランジャとを備えているマイクロシリンジ、および、前記ニードルが挿通される筒状のニードルガイドにより構成されているマイクロシリンジユニットであって、
     前記ニードルの基部と前記ニードルガイドを支持するガイド基部とが当接することにより、前記ニードルガイドに挿通されている前記ニードルの前進が停止されている第1指定状態において、前記ニードルガイドの先端部から前記ニードルの先端部が突出することを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  2.  請求項1記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有することを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  3.  請求項2記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルの先端部の凸曲面の表面粗さが、前記ニードルの外側面の表面粗さよりも大きいことを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  4.  請求項2または3記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルガイドの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、
     前記ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きいことを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  5.  請求項1~4のうちいずれか1項に記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルガイドに挿通される、少なくとも先端部が柱状であるスタイレットをさらに備え、
     前記スタイレットの基部と前記ニードルガイドを支持する前記ガイド基部とが当接することにより、前記ニードルガイドに挿通されている前記スタイレットの前進が停止されている第2指定状態において、前記ニードルガイドの先端部から前記スタイレットの先端部が突出することを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  6.  請求項5記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記スタイレットの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、
     前記スタイレットの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルの先端部の凸曲面の曲率半径よりも大きいことを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  7.  請求項5または6記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記第2指定状態における前記ニードルガイドの先端部からの前記スタイレットの突出長が、前記第1指定状態における前記ニードルガイドの先端部からの前記ニードルの突出長以上であることを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  8.  請求項1~7のうちいずれか1項に記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記プランジャの先端部が、先端に向かって外径が徐々に小さくなるような凸曲面を有し、
     前記プランジャの先端部の凸曲面の曲率半径が、前記ニードルガイドの先端部の凸曲面の曲率半径よりも小さいことを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  9.  請求項1~8のうちいずれか1項に記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルの少なくとも一部が、透明な部材により構成されていることを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  10.  請求項1~9のうちいずれか1項に記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルの基部を貫通し、先端に向かって狭くなる狭小部を有する貫通孔の内部において前記貫通孔の側壁に当接し、先端部において前記狭小部に当接して配置され、かつ、前記プランジャが挿通される筒状のパッキンをさらに備えていることを特徴とするマイクロシリンジユニット。
  11.  請求項1~10のうちいずれか1項に記載のマイクロシリンジユニットにおいて、
     前記ニードルガイドが、その外径が後端側から先端側にかけて不連続的に小さくなる少なくとも1つの段差部を有していることを特徴とするマイクロシリンジユニット。
     
     
     
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