JP2002143302A - 流体薬物の注射方法 - Google Patents
流体薬物の注射方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 流体薬物の噴射圧力で皮膚に穴を開ける無針
注射器によって注射する方法であり、流体薬物の滲み出
しや濡れを防止し、容易に実現でき、簡単に使用でき、
費用効果よく実施できる注射方法を提供する。 【解決手段】 注射チャンバ１２内に推し進められ得る
プランジャーを有した注射器を使用する。流体薬物２４
はチャンバから延在している円錐型漏斗状注射チューブ
を通って送り出される。注射チューブを通って流体薬物
を加速させるためにガス・ポケット２２を設け流体薬物
を加速させて運動量を得ることができるようにする。流
体薬物が皮膚２６に衝突したときのその運動量の変化が
衝撃力を発生し、この圧力スパイクは流体薬物がチュー
ブを出るときに患者の皮膚に穴を開ける。チャンバ内部
へプランジャーがさらに推し進められることで、穴を通
して患者に流体薬物を注射するための一定した注射圧力
が保持される。
注射器によって注射する方法であり、流体薬物の滲み出
しや濡れを防止し、容易に実現でき、簡単に使用でき、
費用効果よく実施できる注射方法を提供する。 【解決手段】 注射チャンバ１２内に推し進められ得る
プランジャーを有した注射器を使用する。流体薬物２４
はチャンバから延在している円錐型漏斗状注射チューブ
を通って送り出される。注射チューブを通って流体薬物
を加速させるためにガス・ポケット２２を設け流体薬物
を加速させて運動量を得ることができるようにする。流
体薬物が皮膚２６に衝突したときのその運動量の変化が
衝撃力を発生し、この圧力スパイクは流体薬物がチュー
ブを出るときに患者の皮膚に穴を開ける。チャンバ内部
へプランジャーがさらに推し進められることで、穴を通
して患者に流体薬物を注射するための一定した注射圧力
が保持される。
Description
【０００１】本出願は２０００年６月８日付けで出願さ
れ、現在係属中の米国特許出願第０９／５９０８５７号
の部分継続出願である。米国特許出願第０９／５９０８
５７号の内容は本明細書で援用される。
れ、現在係属中の米国特許出願第０９／５９０８５７号
の部分継続出願である。米国特許出願第０９／５９０８
５７号の内容は本明細書で援用される。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に流体薬物を患
者に注射する方法に関する。特に、本発明は流体薬物を
患者に投与するために無針（噴射）注射器を使用する方
法に関する。本発明は、患者の皮膚に穴を効果的に開け
た後、実質的に一定した注射圧力を保持するという、流
体薬物によって注射圧力を発生させる方法として特に有
用であるが、これに限定されることはない。
者に注射する方法に関する。特に、本発明は流体薬物を
患者に投与するために無針（噴射）注射器を使用する方
法に関する。本発明は、患者の皮膚に穴を効果的に開け
た後、実質的に一定した注射圧力を保持するという、流
体薬物によって注射圧力を発生させる方法として特に有
用であるが、これに限定されることはない。
【０００３】
【従来の技術】無針注射器は患者に流体薬物を注射する
ために多年に亘って使用されている。実際に、針のある
形式の注射器よりも優れた幾つかの利点を有する。例え
ば、無針注射器は、同時に非常に多数の患者に予防接種
をしなければならない場合の予定を組むことができる。
最も重要な点は、不用意に看護人やその他の第三者に突
き刺さり得る鋭い尖端突起を備えていないことである。
近年、不用意な突き刺さりを引き起こしかねないいわゆ
る「鋭い部品」を備えないことが多くの医療装置の設計
目的となっている。
ために多年に亘って使用されている。実際に、針のある
形式の注射器よりも優れた幾つかの利点を有する。例え
ば、無針注射器は、同時に非常に多数の患者に予防接種
をしなければならない場合の予定を組むことができる。
最も重要な点は、不用意に看護人やその他の第三者に突
き刺さり得る鋭い尖端突起を備えていないことである。
近年、不用意な突き刺さりを引き起こしかねないいわゆ
る「鋭い部品」を備えないことが多くの医療装置の設計
目的となっている。
【０００４】作動において、全ての無針（噴流）注射器
は、流体薬物に流体圧力を発生させることを基本とす
る。特に、それらの圧力を発生させる目的は２つある。
第１に、患者の皮膚に穴を開けることが必要である。第
２に、その後、その穴を通して患者に流体薬物を注射す
るための実質的に一定した圧力を保持することが必要で
ある。それらの圧力の強さおよび継続時間は、大部分に
おいて与えられる注射形式によって決まる。
は、流体薬物に流体圧力を発生させることを基本とす
る。特に、それらの圧力を発生させる目的は２つある。
第１に、患者の皮膚に穴を開けることが必要である。第
２に、その後、その穴を通して患者に流体薬物を注射す
るための実質的に一定した圧力を保持することが必要で
ある。それらの圧力の強さおよび継続時間は、大部分に
おいて与えられる注射形式によって決まる。
【０００５】無針注射器によって実行するのに必要とさ
れる基本的に３つの異なる注射形式がある。それらは、
１）皮膚内に流体薬物が直接に注射される浅い皮内注
射、２）流体薬物が皮下脂肪組織内に注射される中間的
な深さの皮下注射、および３）筋肉組織内に流体薬物が
直接に注射される深い筋肉内注射である。従って、望ま
れる注射の形式に応じて、また患者の皮膚の一般的な性
質または状態に応じて、適当な穴を開けるのに必要とさ
れる流体圧力は注射毎に変化し得る。
れる基本的に３つの異なる注射形式がある。それらは、
１）皮膚内に流体薬物が直接に注射される浅い皮内注
射、２）流体薬物が皮下脂肪組織内に注射される中間的
な深さの皮下注射、および３）筋肉組織内に流体薬物が
直接に注射される深い筋肉内注射である。従って、望ま
れる注射の形式に応じて、また患者の皮膚の一般的な性
質または状態に応じて、適当な穴を開けるのに必要とさ
れる流体圧力は注射毎に変化し得る。
【０００６】患者の皮膚に、または皮膚を通して適当な
穴を開ける機械装置は、その目的のために発生される力
に関して考えることができる。この考えの重要な概念
は、患者の皮膚に適当な穴を開けるために作られる衝撃
−運動量の関係を必要とする。定義によれば、衝撃力は
２つの物体が互いに衝突するときに発生する衝突力であ
る。そのような衝突において、物体間には大きな反力が
生じ、この力は衝撃時を通じて継続する。この力（すな
わち衝撃）はその時間的な積分によってのみ測定でき、
いずれかの物体に生じた運動量の変化に等しい。さら
に、運動量とは閉システムにおいて保存された運動量で
あり、「ｍｖ」に等しく、「ｍ」は物体の質量、「ｖ」
は速度である。別な表現をすれば、衝撃力は物体の質量
に速度の変化を掛けた値に等しい運動量の変化に等しい
と考えることができる。
穴を開ける機械装置は、その目的のために発生される力
に関して考えることができる。この考えの重要な概念
は、患者の皮膚に適当な穴を開けるために作られる衝撃
−運動量の関係を必要とする。定義によれば、衝撃力は
２つの物体が互いに衝突するときに発生する衝突力であ
る。そのような衝突において、物体間には大きな反力が
生じ、この力は衝撃時を通じて継続する。この力（すな
わち衝撃）はその時間的な積分によってのみ測定でき、
いずれかの物体に生じた運動量の変化に等しい。さら
に、運動量とは閉システムにおいて保存された運動量で
あり、「ｍｖ」に等しく、「ｍ」は物体の質量、「ｖ」
は速度である。別な表現をすれば、衝撃力は物体の質量
に速度の変化を掛けた値に等しい運動量の変化に等しい
と考えることができる。
【０００７】無針注射器を考える限りにおいては、患者
の皮膚に穴を開けるために必要な流体薬物における初期
の急激な圧力上昇は、注射器プランジャーに対して駆動
バーを駆動することによって典型的に発生される。こう
して発生した衝撃力（押圧力）が流体薬物における圧力
上昇に寄与する。これはさらに、流体薬物で皮膚を貫通
させ、これにより引き続く注射のために必要な穴を開け
させる。勿論、駆動バーが大きく且つ高速とされるほ
ど、流体圧力は高まる。そのような装置の一例は、「２
段階の流体薬物噴射注射器」と題する、本発明と同一譲
受人に譲渡されたスレート氏他の発明に拘わる米国特許
第５９１１７０３号に与えられている。
の皮膚に穴を開けるために必要な流体薬物における初期
の急激な圧力上昇は、注射器プランジャーに対して駆動
バーを駆動することによって典型的に発生される。こう
して発生した衝撃力（押圧力）が流体薬物における圧力
上昇に寄与する。これはさらに、流体薬物で皮膚を貫通
させ、これにより引き続く注射のために必要な穴を開け
させる。勿論、駆動バーが大きく且つ高速とされるほ
ど、流体圧力は高まる。そのような装置の一例は、「２
段階の流体薬物噴射注射器」と題する、本発明と同一譲
受人に譲渡されたスレート氏他の発明に拘わる米国特許
第５９１１７０３号に与えられている。
【０００８】これまでは、無針注射器を使用する場合、
事前充填した注射チューブを患者の皮膚に直接に押し当
てる状態が実際に取られてきた。しかしながらこれは、
チューブ内の流体薬物も皮膚に直接に接触させることに
なる。従って、流体薬物が予め皮膚に接触しているの
で、駆動バーが流体薬物に衝突して発生する衝撃力は、
その効果が流体薬物と患者の皮膚との間で感知される時
間長によって大幅に減衰されてしまう。この第１の結果
として、流体薬物は皮膚を貫通するには不十分な運動量
しか得られないことになる。従って、少なくとも初期に
は、流体薬物が注射器のまわりに滲み出て皮膚表面に溜
りを形成する状態が生じる。しかしながら患者の皮膚に
穴を開けるためには、高い流体圧力（流体運動量）を効
果的に発生することが望まれる。大きく高速度な駆動バ
ーに当然のごとく依存せず、また滲み出て患者の皮膚に
流体薬物の溜りを形成することもなく、これを達成でき
ることが好ましい。
事前充填した注射チューブを患者の皮膚に直接に押し当
てる状態が実際に取られてきた。しかしながらこれは、
チューブ内の流体薬物も皮膚に直接に接触させることに
なる。従って、流体薬物が予め皮膚に接触しているの
で、駆動バーが流体薬物に衝突して発生する衝撃力は、
その効果が流体薬物と患者の皮膚との間で感知される時
間長によって大幅に減衰されてしまう。この第１の結果
として、流体薬物は皮膚を貫通するには不十分な運動量
しか得られないことになる。従って、少なくとも初期に
は、流体薬物が注射器のまわりに滲み出て皮膚表面に溜
りを形成する状態が生じる。しかしながら患者の皮膚に
穴を開けるためには、高い流体圧力（流体運動量）を効
果的に発生することが望まれる。大きく高速度な駆動バ
ーに当然のごとく依存せず、また滲み出て患者の皮膚に
流体薬物の溜りを形成することもなく、これを達成でき
ることが好ましい。
【０００９】無針注射器では、流体薬物が皮膚を貫通す
るために十分な噴射圧力が発生されることを常に要求さ
れる。これを達成する１つの方法は、必要とされる運動
量を発生させる重い駆動バーを使用することである。し
かしながら重い駆動バーは望ましくない反動も発生し、
またばね装填注射器機構では、重い駆動バーは比較的大
きなばね定数のばねを必要とする。その結果、駆動バー
を推進するために使用される機構形式に応じて、重い駆
動バーを推進するために大きなばねを使用する注射器機
構では駆動バーの注射準備が容易でなくなる。軽い駆動
バーはこれらの望ましくない結果を解消するが、軽い駆
動バーは必然的に同じ環境のもとで運動量が小さくな
る。
るために十分な噴射圧力が発生されることを常に要求さ
れる。これを達成する１つの方法は、必要とされる運動
量を発生させる重い駆動バーを使用することである。し
かしながら重い駆動バーは望ましくない反動も発生し、
またばね装填注射器機構では、重い駆動バーは比較的大
きなばね定数のばねを必要とする。その結果、駆動バー
を推進するために使用される機構形式に応じて、重い駆
動バーを推進するために大きなばねを使用する注射器機
構では駆動バーの注射準備が容易でなくなる。軽い駆動
バーはこれらの望ましくない結果を解消するが、軽い駆
動バーは必然的に同じ環境のもとで運動量が小さくな
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述に照らし、本発明
の目的は、患者の皮膚に穴を開けるために注射器から噴
射されるときの流体薬物の衝撃力を増大するために無針
注射器の注射チューブにガス・ポケットを使用した、流
体薬物を患者に注射する方法を提供することである。本
発明の他の目的は、患者に流体薬物を注射するための予
測、信頼、制御、および繰り返し使用が可能な無針注射
器の使用方法を提供することである。本発明のさらに他
の目的は、小さな注射器機構を使用して大きな流体圧力
の発生を可能にした患者に流体薬物を注射する方法を提
供することである。本発明の他の目的は、患者の皮膚に
流体薬物が漏れ出るまたは滲み出ることを回避した患者
に流体薬物を注射する方法を提供することである。本発
明のさらに他の目的は、反動を最小限に抑え、注射器機
構を容易に注射準備できるようにした患者に流体薬物を
注射する方法を提供することである。本発明のさらに他
の目的は、容易に実現でき、簡単に使用でき、非常に費
用効果よく実施できる患者に流体薬物を注射する方法を
提供することである。
の目的は、患者の皮膚に穴を開けるために注射器から噴
射されるときの流体薬物の衝撃力を増大するために無針
注射器の注射チューブにガス・ポケットを使用した、流
体薬物を患者に注射する方法を提供することである。本
発明の他の目的は、患者に流体薬物を注射するための予
測、信頼、制御、および繰り返し使用が可能な無針注射
器の使用方法を提供することである。本発明のさらに他
の目的は、小さな注射器機構を使用して大きな流体圧力
の発生を可能にした患者に流体薬物を注射する方法を提
供することである。本発明の他の目的は、患者の皮膚に
流体薬物が漏れ出るまたは滲み出ることを回避した患者
に流体薬物を注射する方法を提供することである。本発
明のさらに他の目的は、反動を最小限に抑え、注射器機
構を容易に注射準備できるようにした患者に流体薬物を
注射する方法を提供することである。本発明のさらに他
の目的は、容易に実現でき、簡単に使用でき、非常に費
用効果よく実施できる患者に流体薬物を注射する方法を
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、患者に
流体薬物を注射する注射方法は典型的な注射器機構を使
用する。特に注射器は、流体チャンバと、その注射器の
チャンバ内に推し進めることができ、また流体チャンバ
から引き抜くことができるプランジャーとを有する。正
常作動において、プランジャーが注射器のチャンバ内に
推し進められると、流体薬物はそのチャンバから注射チ
ューブを通して送り出される。本発明で構想されたよう
に、この注射チューブはチャンバから延在して先端ポー
トで終端する。注射器の流体チャンバと先端ポートとの
間では、注射チューブは一般に円錐形漏斗として形成さ
れる。特に、注射チューブの漏斗は先端へ向かって一般
に半径が小さくなるテーパーを有する。
流体薬物を注射する注射方法は典型的な注射器機構を使
用する。特に注射器は、流体チャンバと、その注射器の
チャンバ内に推し進めることができ、また流体チャンバ
から引き抜くことができるプランジャーとを有する。正
常作動において、プランジャーが注射器のチャンバ内に
推し進められると、流体薬物はそのチャンバから注射チ
ューブを通して送り出される。本発明で構想されたよう
に、この注射チューブはチャンバから延在して先端ポー
トで終端する。注射器の流体チャンバと先端ポートとの
間では、注射チューブは一般に円錐形漏斗として形成さ
れる。特に、注射チューブの漏斗は先端へ向かって一般
に半径が小さくなるテーパーを有する。
【００１２】本発明の方法は、最初に注射器チャンバに
流体薬物を充填する段階を含む。その後、重要なことと
して、注射チューブの先端部分のポート付近にガス・ポ
ケットが形成される。実行される注射形式（すなわち皮
内、皮下または筋肉内）に応じて、また患者の皮膚状態
に応じて、このガス・ポケットの容積は変化できる。一
般にガス・ポケットの容積は約１〜約２０マイクロリッ
トルの範囲とされる。ガス・ポケットが形成されたなら
ば、その後注射チューブのポートは患者の皮膚に押し当
てて位置決めされる。
流体薬物を充填する段階を含む。その後、重要なことと
して、注射チューブの先端部分のポート付近にガス・ポ
ケットが形成される。実行される注射形式（すなわち皮
内、皮下または筋肉内）に応じて、また患者の皮膚状態
に応じて、このガス・ポケットの容積は変化できる。一
般にガス・ポケットの容積は約１〜約２０マイクロリッ
トルの範囲とされる。ガス・ポケットが形成されたなら
ば、その後注射チューブのポートは患者の皮膚に押し当
てて位置決めされる。
【００１３】注射チューブのポートが患者の皮膚に押し
当てて位置決めされたならば、無針注射器はポートを通
して流体薬物を患者に注射するために、流体薬物を押圧
するように作動される。この動作は、実際には２段階の
過程として考えることができる。第１の段階では、最初
に注射チューブの先端部分に形成されたガス・ポケット
を通して流体薬物が加速される。注射チューブの空の状
態である先端部分を通して流体薬物が加速されて移動す
る間、流体薬物は運動量を得る。その後、皮膚に衝突す
ることで、流体薬物と皮膚との間に衝撃力が発生し、こ
れは初期圧力スパイクと表記される。患者の皮膚に穴を
開けるのは、この初期圧力スパイクである。その後、第
２の段階で、その穴を通して患者に流体薬物を注射する
ために、実質的に一定した注射圧力が保持される。穴を
最初に開けるための圧力はその後の注射圧力よりも大き
い。
当てて位置決めされたならば、無針注射器はポートを通
して流体薬物を患者に注射するために、流体薬物を押圧
するように作動される。この動作は、実際には２段階の
過程として考えることができる。第１の段階では、最初
に注射チューブの先端部分に形成されたガス・ポケット
を通して流体薬物が加速される。注射チューブの空の状
態である先端部分を通して流体薬物が加速されて移動す
る間、流体薬物は運動量を得る。その後、皮膚に衝突す
ることで、流体薬物と皮膚との間に衝撃力が発生し、こ
れは初期圧力スパイクと表記される。患者の皮膚に穴を
開けるのは、この初期圧力スパイクである。その後、第
２の段階で、その穴を通して患者に流体薬物を注射する
ために、実質的に一定した注射圧力が保持される。穴を
最初に開けるための圧力はその後の注射圧力よりも大き
い。
【００１４】本発明の幾つかの付随的な考慮は、患者の
皮膚に穴を開ける初期噴射圧力が一般に注射チューブ内
にガス・ポケットが存在しないときに発生される初期噴
射圧力よりも約２０％〜約５００％ほど高い範囲の圧力
であるということである。さらに、注射チューブのガス
・ポケットはチャンバからプランジャーを引き抜くだけ
で形成できることを認識しなければならない。勿論、ガ
ス・ポケットを形成するために他の方法も使用できる。
例えば、空気を先端へ推し込むことができ、あるいは振
るまたは（毛管作用で）移動させることによって先端か
ら流体を取り出すことができる。本発明の方法で構想さ
れたように、ガス・ポケットは１〜約２０マイクロリッ
トル（１〜２０μｌ）の範囲の流体容積を有することが
好ましいとされる。
皮膚に穴を開ける初期噴射圧力が一般に注射チューブ内
にガス・ポケットが存在しないときに発生される初期噴
射圧力よりも約２０％〜約５００％ほど高い範囲の圧力
であるということである。さらに、注射チューブのガス
・ポケットはチャンバからプランジャーを引き抜くだけ
で形成できることを認識しなければならない。勿論、ガ
ス・ポケットを形成するために他の方法も使用できる。
例えば、空気を先端へ推し込むことができ、あるいは振
るまたは（毛管作用で）移動させることによって先端か
ら流体を取り出すことができる。本発明の方法で構想さ
れたように、ガス・ポケットは１〜約２０マイクロリッ
トル（１〜２０μｌ）の範囲の流体容積を有することが
好ましいとされる。
【００１５】本発明の新規な特徴、ならびに本発明自
体、および構造および作動の両方は以下の説明に関連す
る添付図面で最もよく理解されるであろう。図面におい
て、同じ符号は同じ部品を示している。
体、および構造および作動の両方は以下の説明に関連す
る添付図面で最もよく理解されるであろう。図面におい
て、同じ符号は同じ部品を示している。
【００１６】
【発明の実施の形態】まず図１を参照すれば、本発明の
方法に有用な注射器が示されており、全体に符号１０を
付されている。最初に、本発明は注射器１０に関して説
明されるが、注射器１０は単なる例示であるということ
を認識しなければならない。事実、本発明で構想された
ように、注射器１０と同一、同様または等価の機能的属
性を有するデバイスまたは装置のいずれも十分に適用で
きる。
方法に有用な注射器が示されており、全体に符号１０を
付されている。最初に、本発明は注射器１０に関して説
明されるが、注射器１０は単なる例示であるということ
を認識しなければならない。事実、本発明で構想された
ように、注射器１０と同一、同様または等価の機能的属
性を有するデバイスまたは装置のいずれも十分に適用で
きる。
【００１７】図１に示されるように注射器１０は流体チ
ャンバ１２およびプランジャー１４を含み、プランジャ
ー１４は流体チャンバ１２の内部へ推し進めることがで
き、またはこれと反対に流体チャンバ１２から引き抜く
ことができる。また注射器１０は先端１６を有して示さ
れており、先端１６はポート１８を形成されている。注
射器１０の先端１６は、図２を参照してさらに詳細に認
識することができる。
ャンバ１２およびプランジャー１４を含み、プランジャ
ー１４は流体チャンバ１２の内部へ推し進めることがで
き、またはこれと反対に流体チャンバ１２から引き抜く
ことができる。また注射器１０は先端１６を有して示さ
れており、先端１６はポート１８を形成されている。注
射器１０の先端１６は、図２を参照してさらに詳細に認
識することができる。
【００１８】図２では、注射器１０の先端１６が流体チ
ャンバ１２から延在している注射チューブ２０を形成さ
れていることが分かるであろう。重要なこととして、注
射チューブ２０は流体チャンバ１２とポート１８との間
の流体連通を確立している。さらに、また重要なことと
して、注射チューブ２０は先端へ向かって横断面が縮小
されるテーパー形に形成されている。別な表現をすれ
ば、注射チューブ２０は先端へ向かって（先端へ向かう
方向は流体チャンバ１２からポート１８へ向かう）直径
が減少する。注射器１０の注射チューブ２０の正確な形
状は多少ながら設計上の選択事項である。しかしなが
ら、流体チャンバ１２とポート１８との間における注射
チューブ２０の遷移表面は滑らかで、いわゆる「ショル
ダー」と呼ばれる不規則部分が最小限とされることが好
ましい。
ャンバ１２から延在している注射チューブ２０を形成さ
れていることが分かるであろう。重要なこととして、注
射チューブ２０は流体チャンバ１２とポート１８との間
の流体連通を確立している。さらに、また重要なことと
して、注射チューブ２０は先端へ向かって横断面が縮小
されるテーパー形に形成されている。別な表現をすれ
ば、注射チューブ２０は先端へ向かって（先端へ向かう
方向は流体チャンバ１２からポート１８へ向かう）直径
が減少する。注射器１０の注射チューブ２０の正確な形
状は多少ながら設計上の選択事項である。しかしなが
ら、流体チャンバ１２とポート１８との間における注射
チューブ２０の遷移表面は滑らかで、いわゆる「ショル
ダー」と呼ばれる不規則部分が最小限とされることが好
ましい。
【００１９】注射のための注射器１０の準備には、まず
先端１６にガス・ポケット２２の形成が必要であること
が図３に示されている。これは幾つかの方法のうちのい
ずれかによって達成できる。その１つの方法として、流
体チャンバ１２が流体薬物２４で満たされた後、プラン
ジャー１４が所定の距離に亘って引き抜かれる。他の方
法としては、所定の距離に亘ってプランジャー１４を自
動的に引き抜く注射装置（図示せず）に対して事前充填
された注射器１０が機械的に係合される。関連する技術
分野で全て周知であるようなガス・ポケット２２を形成
するさらに他の方法は、本発明のこの目的に使用するこ
とができる。いずれの場合においても、ガス・ポケット
２２は流体チャンバ１２と先端１６のポート１８との間
で注射チューブ２０に形成される。ガス・ポケット２２
はポート１８に隣接されることが好ましい。
先端１６にガス・ポケット２２の形成が必要であること
が図３に示されている。これは幾つかの方法のうちのい
ずれかによって達成できる。その１つの方法として、流
体チャンバ１２が流体薬物２４で満たされた後、プラン
ジャー１４が所定の距離に亘って引き抜かれる。他の方
法としては、所定の距離に亘ってプランジャー１４を自
動的に引き抜く注射装置（図示せず）に対して事前充填
された注射器１０が機械的に係合される。関連する技術
分野で全て周知であるようなガス・ポケット２２を形成
するさらに他の方法は、本発明のこの目的に使用するこ
とができる。いずれの場合においても、ガス・ポケット
２２は流体チャンバ１２と先端１６のポート１８との間
で注射チューブ２０に形成される。ガス・ポケット２２
はポート１８に隣接されることが好ましい。
【００２０】行われるべき注射形式に応じて、および注
射される箇所の患者の皮膚の状態および性質に応じて、
ガス・ポケット２２の寸法は変化する。例えば、透過深
さが最小の皮内注射では、ガス・ポケット２２は小さい
ことが好ましい。流体薬物２４の透過深さが増大するに
つれて（例えば皮内注射および筋肉内注射）、ガス・ポ
ケット２２の寸法は比例して増大される。また、皮膚状
態を考慮する場合、患者の皮膚が厚く丈夫であれば、ガ
ス・ポケット２２の寸法を大きくすることが望まれる、
または必要とされることが認識されるであろう。大半の
応用例において、ガス・ポケット２２の寸法すなわち容
積は１〜２０マイクロリットル（１〜２０μｌ）の間の
範囲内となる。
射される箇所の患者の皮膚の状態および性質に応じて、
ガス・ポケット２２の寸法は変化する。例えば、透過深
さが最小の皮内注射では、ガス・ポケット２２は小さい
ことが好ましい。流体薬物２４の透過深さが増大するに
つれて（例えば皮内注射および筋肉内注射）、ガス・ポ
ケット２２の寸法は比例して増大される。また、皮膚状
態を考慮する場合、患者の皮膚が厚く丈夫であれば、ガ
ス・ポケット２２の寸法を大きくすることが望まれる、
または必要とされることが認識されるであろう。大半の
応用例において、ガス・ポケット２２の寸法すなわち容
積は１〜２０マイクロリットル（１〜２０μｌ）の間の
範囲内となる。
【００２１】作動において、ガス・ポケット２２が注射
器１０の先端１６に形成された後、先端１６のポート１
８は患者の皮膚２６に押し当てて位置決めされる。その
後、プランジャー１４がこの技術分野で周知の手段によ
り流体チャンバ１２の内部へ急激に推し進められる。プ
ランジャー１４が流体チャンバ１２の内部へ前進する
と、流体薬物２４は流体チャンバ１２から注射チューブ
２０を通して送り出される。しかしながらガス・ポケッ
ト２２のために、注射チューブ２０を通る流体薬物２４
の移動に対して、存在するとしても抵抗力は非常に小さ
い。従って、少なくとも最初は、流体薬物２４は注射チ
ューブ２０を通る移動の際に加速される。このようにし
て、流体薬物２４は運動量を得る。
器１０の先端１６に形成された後、先端１６のポート１
８は患者の皮膚２６に押し当てて位置決めされる。その
後、プランジャー１４がこの技術分野で周知の手段によ
り流体チャンバ１２の内部へ急激に推し進められる。プ
ランジャー１４が流体チャンバ１２の内部へ前進する
と、流体薬物２４は流体チャンバ１２から注射チューブ
２０を通して送り出される。しかしながらガス・ポケッ
ト２２のために、注射チューブ２０を通る流体薬物２４
の移動に対して、存在するとしても抵抗力は非常に小さ
い。従って、少なくとも最初は、流体薬物２４は注射チ
ューブ２０を通る移動の際に加速される。このようにし
て、流体薬物２４は運動量を得る。
【００２２】ガス・ポケット２２で形成された注射チュ
ーブ２０内の空間を通過する際に運動量を得た流体薬物
２４の結果は、おそらく図４を参照して最もよく認識さ
れるであろう。図４を参照する場合、注射過程は時刻ｔ
0で開始されると考える。また、注射過程を開始するの
に効果的な２つの異なる方法があり得ることも考慮す
る。それらはプランジャー１４に対する初期衝突時の駆
動バーの速度による。高速度衝突の場合、すなわちプラ
ンジャー１４を打撃する前に比較的長い加速距離を有す
る小質量駆動バーを特徴とする場合、ガス・ポケット２
２の効果は低速度衝突の場合よりも強調される。低速度
衝突の場合、駆動バーは大きな質量と短い加速距離を典
型的に有する。それらの２つの間であるが、以下の説明
は高速度衝突の場合に特に係わる。しかしながら、これ
らの２つの衝突形式の間で一般的な説明は基本的に同じ
である。
ーブ２０内の空間を通過する際に運動量を得た流体薬物
２４の結果は、おそらく図４を参照して最もよく認識さ
れるであろう。図４を参照する場合、注射過程は時刻ｔ
0で開始されると考える。また、注射過程を開始するの
に効果的な２つの異なる方法があり得ることも考慮す
る。それらはプランジャー１４に対する初期衝突時の駆
動バーの速度による。高速度衝突の場合、すなわちプラ
ンジャー１４を打撃する前に比較的長い加速距離を有す
る小質量駆動バーを特徴とする場合、ガス・ポケット２
２の効果は低速度衝突の場合よりも強調される。低速度
衝突の場合、駆動バーは大きな質量と短い加速距離を典
型的に有する。それらの２つの間であるが、以下の説明
は高速度衝突の場合に特に係わる。しかしながら、これ
らの２つの衝突形式の間で一般的な説明は基本的に同じ
である。
【００２３】図４は、時刻ｔ0において皮膚２６に対す
る流体薬物２４の圧力Ｐは極大圧力ｐ1まで劇的に増大
することを示している。この場合、ガス・ポケット２２
を通って流体薬物２４が加速され、患者の皮膚２６に衝
突したときに発生する衝撃力によって、圧力ｐ1は生じ
る。その後、圧力Ｐがｐ1から時刻ｔ1における最も低い
圧力まで給送に変化する際に流体薬物２４の運動量は消
失される。圧力ｐ1はｔ1〜ｔ2間のピーク圧力よりも約
２０％〜５００％高い範囲の値を有する。その後、圧力
Ｐは時刻ｔ2での注射圧力ｐ2に落ち着く傾向を示し、ま
たこの圧力は一般に注射が終了する時刻ｔ3まで注射圧
力ｐ2に保持される。この結果、圧力Ｐがゼロから極大
圧力ｐ1まで上昇し、そしてｐ2へ戻る間に発生する圧力
スパイク２８は、約１０マイクロ秒〜約１００マイクロ
秒（すなわち、ｔ0〜ｔ1の間のΔｔは大体１０〜１００
μ秒）の範囲の時間間隔となる。他方において、患者の
皮膚２６に適当な穴を開けるための全時間長は約０．５
ミリ秒〜約２ミリ秒（すなわち、ｔ0〜ｔ1の間のΔｔは
大体ｍ秒）となる。本発明で理解しなければならないよ
うに、ｔ0〜ｔ1の間の極大圧力ｐ1はガス・ポケット２
２が存在することに直接に関係する。再び述べれば、適
当な穴は注射形式および皮膚２６の状態を考慮したもの
となる。
る流体薬物２４の圧力Ｐは極大圧力ｐ1まで劇的に増大
することを示している。この場合、ガス・ポケット２２
を通って流体薬物２４が加速され、患者の皮膚２６に衝
突したときに発生する衝撃力によって、圧力ｐ1は生じ
る。その後、圧力Ｐがｐ1から時刻ｔ1における最も低い
圧力まで給送に変化する際に流体薬物２４の運動量は消
失される。圧力ｐ1はｔ1〜ｔ2間のピーク圧力よりも約
２０％〜５００％高い範囲の値を有する。その後、圧力
Ｐは時刻ｔ2での注射圧力ｐ2に落ち着く傾向を示し、ま
たこの圧力は一般に注射が終了する時刻ｔ3まで注射圧
力ｐ2に保持される。この結果、圧力Ｐがゼロから極大
圧力ｐ1まで上昇し、そしてｐ2へ戻る間に発生する圧力
スパイク２８は、約１０マイクロ秒〜約１００マイクロ
秒（すなわち、ｔ0〜ｔ1の間のΔｔは大体１０〜１００
μ秒）の範囲の時間間隔となる。他方において、患者の
皮膚２６に適当な穴を開けるための全時間長は約０．５
ミリ秒〜約２ミリ秒（すなわち、ｔ0〜ｔ1の間のΔｔは
大体ｍ秒）となる。本発明で理解しなければならないよ
うに、ｔ0〜ｔ1の間の極大圧力ｐ1はガス・ポケット２
２が存在することに直接に関係する。再び述べれば、適
当な穴は注射形式および皮膚２６の状態を考慮したもの
となる。
【００２４】患者の皮膚２６に穴が開けられた後、実質
的に一定した圧力ｐ2が適当な継続時間（例えば、ｔ2〜
ｔ3）に亘って保持され、患者に対する注射が行われ
る。本発明の目的のために、圧力スパイク２８の間の最
高圧力は、典型的に時刻ｔ1〜ｔ2間のピーク圧力よりも
約２０％〜５００％高い範囲となる。圧力スパイク２８
の継続時間（すなわち、ｔ0〜ｔ1）は大体１０〜１００
μ秒で、注射圧力ｐ2は典型的に２１．０９ｋｇ／ｃｍ2
（３００ｐｓｉ）未満と、極大圧力ｐ1の約５０％未満
の値との範囲内となる（ｐ2＝＜２１．０９ｋｇ／ｃｍ2
（３００ｐｓｉ）、または＜０．５ｐ1）。注射の継続
時間（すなわち、ｔ2〜ｔ3）は望まれる通りとされる。
的に一定した圧力ｐ2が適当な継続時間（例えば、ｔ2〜
ｔ3）に亘って保持され、患者に対する注射が行われ
る。本発明の目的のために、圧力スパイク２８の間の最
高圧力は、典型的に時刻ｔ1〜ｔ2間のピーク圧力よりも
約２０％〜５００％高い範囲となる。圧力スパイク２８
の継続時間（すなわち、ｔ0〜ｔ1）は大体１０〜１００
μ秒で、注射圧力ｐ2は典型的に２１．０９ｋｇ／ｃｍ2
（３００ｐｓｉ）未満と、極大圧力ｐ1の約５０％未満
の値との範囲内となる（ｐ2＝＜２１．０９ｋｇ／ｃｍ2
（３００ｐｓｉ）、または＜０．５ｐ1）。注射の継続
時間（すなわち、ｔ2〜ｔ3）は望まれる通りとされる。
【００２５】本明細書で図示し、詳細に説明された特に
先端に空気の存在する噴射注射器は、先に記載した目的
を達成し、利点を与えることができるが、それらは本発
明の現在好ましいとされる実施例の単なる図解であり、
特許請求の範囲に記載された以外において図示した本明
細書の構造または設計の細部に限定する意図がないこと
は理解しなければならない。
先端に空気の存在する噴射注射器は、先に記載した目的
を達成し、利点を与えることができるが、それらは本発
明の現在好ましいとされる実施例の単なる図解であり、
特許請求の範囲に記載された以外において図示した本明
細書の構造または設計の細部に限定する意図がないこと
は理解しなければならない。
【図１】本発明の方法を実施するのに有用な注射器の、
明瞭化のために一部破断した立面図である。
明瞭化のために一部破断した立面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って見た注射器の注射部分
の横断面図である。
の横断面図である。
【図３】図２に示した注射器の、注射部分にガス・ポケ
ットが形成された注射部分の図面である。
ットが形成された注射部分の図面である。
【図４】注射時の注射器の注射部分における圧力を示す
時間経過グラフである。
時間経過グラフである。
１０ 注射器 １２ 流体チャンバ １４ プランジャー １６ 先端 １８ ポート ２０ 注射チューブ ２２ ガス・ポケット ２４ 流体薬物 ２６ 皮膚 ２８ 圧力スパイク
フロントページの続き (72)発明者 マイケル ダブリュ、バーク アメリカ合衆国 カリフォルニア、サン マルコス、レッドウィング ストリート 1917 (72)発明者 ラニイ エイ、ゴートン アメリカ合衆国 カリフォルニア、サン ディエゴ、ビアーチャ ドライブ 10302 Ｆターム(参考） 4C066 BB01 CC01 DD03 EE06 FF02 HH26
Claims (3)
- 【請求項１】 流体薬物を排出するポートを備えたチャ
ンバ内に前記流体薬物を保持する段階と、 前記チャンバ内に、前記ポートに接近して位置するガス
・ポケットを形成する段階と、 前記流体薬物を患者に注射するために、前記ポートを通
して前記ガスおよび前記流体薬物を押し出す段階と、 を含む患者に流体薬物を注射する方法。 - 【請求項２】 流体薬物を収容するチャンバを準備する
段階と、 前記チャンバと流体連通され、流体薬物が隣接されたガ
ス・ポケットで満たされている先端部分を有する注射チ
ューブを前記チャンバから延長させる段階と、 前記流体薬物を患者に注射するために前記ガスおよび前
記流体薬物を前記チャンバから前記注射チューブを通し
て押し出す段階と、 を含む患者に流体薬物を注射する方法。 - 【請求項３】 前記先端部分を通して前記流体薬物が移
動する間に、前記流体薬物が前記チューブを出たときに
患者の皮膚に穴を開ける第１の圧力を有する初期圧力ス
パイクを発生させるために、前記注射チューブの先端部
分を通して前記流体薬物を加速させる段階と、 前記穴を通して患者に前記流体薬物を注射するために、
前記第１の圧力以下の実質的に一定した注射圧力を保持
する段階と、 をさらに含む請求項２に記載された方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/665,849 US6645169B1 (en) | 2000-06-08 | 2000-09-20 | Air-in-tip jet injector |
| US665849 | 2000-09-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002143302A true JP2002143302A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=24671803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001286758A Pending JP2002143302A (ja) | 2000-09-20 | 2001-09-20 | 流体薬物の注射方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6645169B1 (ja) |
| EP (1) | EP1190728B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002143302A (ja) |
| DE (1) | DE60127782T2 (ja) |
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| WO2022149550A1 (ja) | 2021-01-05 | 2022-07-14 | 株式会社ダイセル | 注入器 |
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