JPH04506764A - 注入器のための二方向弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 注入器のための二方向弁 本１贋９分野 本発明は、制御された液体放出、特に有益な剤を有する医療用液体を患者へ放出 するため携帯用装置に関する。

生主尻生宜量 医療用液体中に拡散した薬剤のような有益な剤を患者へ注入するための器具はこ の分野で知られている。最も普通の器具は、医療用液中に拡散した有益な剤を有 する高くしたガラスまたは可撓性容器を利用し、可撓性チューブおよびカテーテ ルを通って患者の静脈系へ重力により供給される。このタイプの器具の流量は普 通チューブ上の調節自在クランプによって規制される。この設定は患者の比較的 静止状態を必要とするという欠点を有し、そして正確な放出速度のため医療用液 と患者の間の高度差に依存する。

注入器具の別のタイプは、患者へ注入のため医療用液の流体推進力を提供する電 気機械的部品およびポンプを利用する。しかしながらそのような電子的に制御さ れる注入器は、そのような電子部品のコスト、およびそのような電子部品と必要 な電源がサイズ従って装置の携帯性に及ぼす制限を含む、いくつかの欠点を蒙る 。

他のタイプの注入器は、注入圧力を提供するため、エラストマー嚢、注射器タイ プの胴内のプランジャー等のような手段によって提供される液体の加圧源を利用 する。典型的なそのような器具は、加圧液体源を収容するハウジングと、圧力下 の液体を器具へ充填するための入口開口と、液体を患者へ押出すための出口導管 を含んでいる。出口導管は、典型的にはハウジングへ固着されそして出口と流体 連通にあるチューブと、液体の流れを規制する流れレギュレーターと、そして患 者へ注入のためのカテーテルまたはカテーテルへ接続するコネクターを含んでい る。

そのような器具は歩行可能な注入を満足に実行するが、器具の使い捨て性は製作 の複雑性と材料コストが増大するにつれ阻害される。

加えてそのような注入器は異なる注入速度に対して使用されるので、異なる流れ 制限器が異なる目的に対して使用される。専用出口導管の使用は特定使用毎に全 体の器具の製作を必要とする。

このため比較的低い製造および材料コスト要因を維持しながら注入速度の融通性 を許容する使い捨て注入器具が望ましいであろう。

本発明はこれらの要請を達成する。

生光里坐盟！ 本発明は、患者へ液体注入のため容易なオンオフ分配通路を有する使い捨て注入 器具を提供する０本器具は、好ましい具体例においては円筒形網である加圧液体 源を含んでいる。円筒形網の一端に加圧液体源へのアクセスを許容する一方向ダ ツクビル弁を有するコネクターハウジングが設けられる。

さらに加圧液体源から患者の注入部位へ液体を輸送するための別体の接続し得る 分配通路が設けられる０分配通路は、分配通路をハウジングへ固定する時、加圧 液体源から患者へ流体連通を確立するように一方向ダツクビル弁中へ延びる鈍い カニユーレを含んでいる。

２１二１車星に五 第１図は、本発明の原理に従って製作した注入器の斜視図である。

第２図は、真空プランジャーの位置の関数としての、第１図の器具の真空プラン ジャーに加えられる圧力のグラフである。

第３図は、装填位置における第１図の器具の平面図である。

第４図は、吐出位置における第１図の器具の平面図である。

第５図は、貯蔵位置における第１図の器具の平面図である。

第６図は、本発明の原理に従って製作した二方向弁の好ましい具体例の断面図で ある。

第７図は、第６図の装置のコネクターハウジングの断面図である。

第８図は、第６図の装置のアタンチメントハウジングの断面図である。

しい　の−　なＵ 最初に第１図を参照すると、本発明の原理に従って製作した器具が参照番号１０ として総体に指定されている斜視図が見られる。器具１０は剛直な円筒形網１２ を形成する第１のチューブ状ハウジングを含んでいる。剛直な円筒形網１２は内 部１６を含むチューブ状液体チャンバー１４を区切る。剛直な円筒形網１２は、 好ましくは液体チャンバー１４の内部Ｉ６の明瞭な目視点検を可能とするように 、プラスチックのような透明材料から成形される。印刷、刻印または他の態様で 胴壁へ適用された体積目盛り１６も好ましくは設けられる。

液体チャンバー１４の前方端には栓ハウジング２０がシール接続される。栓ハウ ジング２０は液体チャンバー内部１６との流体連通を確立するアクセス開口を備 える。栓ハウジング２０へはチューブ２２を含む流体導管もシール接続される。

チューブ２２は根本端および先端を含んでいる。流れ制限器２４がチューブ２２ の内部と流体連通にチューブ２２の先端へ固着される。好ましい具体例において は、流れ制限器２４はガラス毛細管である。流れ制限器２４は好ましくは協力的 ルーアコネクターを有するカテーテル（図示せず）へ接続のためのルーアコネク ター２５を含むことができるハウジング内に収容することができる。

チューブ２２の根本端は、チューブ２２の内部をアクセス開口と流体連通にして 栓へ固着される。チューブ２２は栓ハウジング２２へ接着剤等によって永久的に 固着することができるが、好ましい具体例においてはチューブ２２は栓ハウジン グ２ｏがら取り外し自在とすることができる。そのような取り外し自在コネクタ ーの好ましい具体例は後で詳しく記載されるであろう。

液体プランジャー２６は液体チャンバー１４内に収容される。液体プランジャー ２６は、胴１２の内表面１６とスライドするシール係合を確立する寸法および形 状の一対の外側へ突出するリプ２８を含んでいる。液体プランジャー２６の外側 へ突出するリブ２６は、好ましくは液体プランジャー２６と一体に形成され、そ して好ましくは液体プランジャー２６とｖ４１２の内表面Ｉ６の間のＲ擦を最小 化すると同時にシールされたスライド係合を提供するように、ポリプロピレン被 覆ゴム、シリコンゴム、被覆ネオプレン、または類似タイプの材料でつくること ができる。加えて、液体チャンバー１４の内部１６へ露出される液体プランジャ ー２６の前部表面３ｏは、好ましくは液体チャンバー１４が空のときシール係合 を形成するように液体チャンバー１４の前方端において円錐形ハウジング３２と 協力する円錐形に形成される。このことは注入時液体チャンバー１４中の液体の 実質上すべてが液体チャンバー１４から押出されることを確実にする。

液体プランジャー２６の後部側から延びるアーム３６が設けられる。プランジャ ーアーム３６の後部外周においてプランジャーヘッド３８を形成する拡大直径突 起が設けられる。

加えて、やはり剛直な円筒形態４２を有する少なくとも一つの追加のチューブ状 ハウジングが設けられ、接続手段４０によってチューブ状液体チャンバー４０へ 固着される。この第２の剛直な円筒形態４０は内表面５０を有するチューブ状真 空チャンバー４４を形成する。再び、第２の剛直な円筒形態は、好ましくは真空 チャンバー４４の内部の明瞭な目視点検を可能にするようにプラスチックのよう な透明な材料で成形される。ここに記載した好ましい具体例においては、二つの 真空チャンバー４４が設けられているが、本発明は一つから後で詳しく説明する ように、異なる力を提供するため組合せて使用することができる三原上まで任意 の数の真空チャンバーを意図する。

真空チャンバー４４の前端は真空チャンバー４４をシールするハウジング４６を 含んでいる。この前方ハウジング４６は、好ましくは真空チャンバー４４の内部 へ露出される表面積をできるだけ最小量に減らすため平坦である。加えて、真空 チャンバー４４内には真空プランジャー４８が設けられる。真空プランジャー４ ８は、真空チャンバー４４の内表面５０とスライドするシール係合を確立する寸 法および形状の一対の外側へ突出するリプ５２を含んでいる。再び、真空チャン バー４８の外側へ突出するリブ５２は、好ましくはプランジャー４８と真空チャ ンバー４４の内表面５０の間の摩擦を最小にすると同時にスライドするシール係 合を提供するため、ポリプロピレン被覆ゴム、シリコンゴム、被覆ネオプレン、 または類似のタイプの材料からつくることができる。液体プランジャー２６と異 なって、真空プランジャー４８は真空チャンバー４４の内部へ面するその前端に おいて、真空チャンバー４４内の真空へ露出される真空プランジャーの表面積を 減らすため平坦表面５６を含んでいる。

真空プランジャー４８の後部側から延びるプランジャーアーム５８が設けられる 。プランジャーアーム５８の後部外周にはプランジャーヘッド６０が設けられる 。

液体の加圧源を提供する付勢を提供する真空の特徴により、実質上コンスタント な力が真空チャンバー４４の全長を通じて真空プランジャー４８へ加えられる。

このコンスタントな力は、装置が露出される大気圧に依存するコンスタントな力 である、真空プランジャー４８の後尾へ力を提供する大気圧から発生する。真空 は真空プランジャー４８の前部に収容されているので、殆んどゼロの殆んどコン スタントな力が真空チャンバー４４の全長を通じて真空プランジャー４Ｂの前部 へ加えられる。

しかしながら自然界は完全な真空を知らないので、少量の力が真空プランジャー ４８前端へ加えられる。真空チャンバー４４の長さの大部分を通じ、この少量の 力は真空のより大きい“量”によって十分に希釈され、真空プランジャー４８上 に無視し得る力をもたらす。真空プランジャー４８が真空チャンバー４４の閉鎖 端４６へ近付くにつれ、“完全”真空である減圧区域のパーセントは減少し、“ 力”である減圧区域のパーセントは増加する。これは真空チャンバー４４の閉Ｍ 端４６近くの真空プランジャー４４の前部へ加えられる対数的圧力スパイクをも たらす。この圧力スパイクは真空プランジ十−４８の後側の大気圧を相殺するよ うに働らき、真空プランジャー４８上の付勢力の低下をもたらす。

第２図を参照すると、真空プランジャー４Ｂの前端へ加えられる力が真空プラン ジャー４８が移動する真空チャンバー４８に沿った距離の関数として見られる。

この距離の大部分を通じ、極めて小さい力（ａ）が加えられ、これは液体のコン スタントに近い注入をもたらすことが見られる。さらに真空プランジャー４８が 真空チャンバー４４の閉鎖端４６に接近する区域近くでは、真空プランジャーの 前部へ加えられる力は上方へスパイクしくｂ）、そして大気圧へ近づく。

この現象はこの分野で認められていたが、この現象を解消する試みは満足でなく 、このため付勢手段として真空源を利用する商業化された注入器が出現しなかっ たことをもたらした。この現象に対処する先行技術の試みは、主としてこの圧力 スパイクを最小化しようとして減圧区域に含まれる真空を完全にする試みがあっ た。これら真空を完全にする試みは理論的には可能であるが、実際にはそのよう な真空源の完全化は使い捨て注入器に対してコスト禁止的である真空中の製作の ような製作技術を急速にもたらす。本器具１０はこの力が不正確な注入をまねく ことを防止する真空のプレ負荷のための手段を提供する。

真空プランジャー４８は、真空プランジャーアーム５８と液体プランジャーアー ム３６間を延びる除去し得る支持体６２によって液体プランジャー２６へ接続さ れる。このため、真空プランジャー４８と液体プランジャー２６の間に一般にＵ 字形のアームが延び、真空プランジャー４８へ加えられる力を液体プランジャー ２６へ伝達し、液体チャンバー１４内に与圧液体源を創生ずる。現在説明してい る具体例においてはこの接続は一般にＵ字形であるが、本発明は勿論現在の器具 と機能的均等をもたらす機能的に均等な形のアームおよびプランジャー配向の使 用を企図する。

今や第３，４および５図を参照すると、第１図の器具の平面図が見られる。特に 第３および４図に見られるように、液体プランジャー２６は真空プランジャーか ら距離（ｄ）だけ前方へ片寄っている。

第４図に特に見られるように、この片寄り距離（ｄ）は真空プランジャー４８が 真空チャンバー４４の閉鎖端４６に対して当接する以前に液体プランジャー２６ が液体チャンバー１４の前部ハウジング２０に当接することをもたらす。この距 離（ｄ）はここではプレ負荷距離と呼ぶ。第２図を参照すると、このプレ負荷距 離は、真空プランジャー４８が真空プランジャー４８の前方部分へ加えられる圧 力スパイクへ近付く前に注入が完了することを許容するように計算される。この ためこのプレ負荷距離（ｄ）の利用により、注入速度は全体の注入を通じ比較的 コンスタントであることが見られる。

今や第５図を参照すると、このプレ負荷路ｔｉｌｌ（ｄ）の器具への適用が記載 されている。器具は真空プランジャー４８および液体プランジャー２６はそれぞ れのチャンバー１４．４４の前部に対して当接している貯蔵にあることが見られ る。このため、この位置での貯蔵中、真空プランジャー４８への真空もしくは付 勢が加えられず、このため得られた真空純度が貯蔵および出荷中保証される。

器具１０の使用前、除去自在な支持体６２が真空プランジャー４８と液体プラン ジャー２６の間に一般にＵ字形アームを完成させるため取り付けられる。除去自 在な支持体６２は少なくとも１個のスロフト（第１図に最良に見られる）を含み 、その特定の個数は真空チャンバー４４の特定の個数に対応し、そして後部６７ および前部表面６９を備える。使用前、除去自在な支持体６２は真空プランジャ ーアーム５日の上に滑り込ませる。スロット６６の寸法は真空プランジャーアー ム５日の上に滑り込ませるのに十分に大きいが、しかしプランジャーヘッド６０ の直径よりも小さい。このため真空プランジャーヘッド６０は除去し得る支持体 ６２の後部表面６７に対して当接する。

除去し得る支持体６２は、液体プランジャーアーム３６のプランジャーヘッド３ ８が除去し得る支持体６２の前面６９に対して当接するように配向される。この ため、除去し得る支持体６２が器具１０へ取り付けられる時、真空プランジャー アーム６７と液体プランジャーアーム３６の間の距離は除去し得る支持体６２の 厚さに確立される。除去し得る支持体６２はプランジャーアーム３６．５８およ びプランジャーヘッド３８．６０と協力して充填してない器具へ真空源へのプレ 負荷を加えるための手段として作用する。次に注入器を充填するため、分散した 有益な剤を有する液体が液体チャンバー１４へ圧力下顎えられ、その力は真空プ ランジャー４８を後方へ引張り、液体チャンバー１４内に加圧液体源をもたらす 。

自然界は完全真空を知らないので、真空プランジャー２６は真空チャンバー４４ の閉鎖端４６に対して決して自由に当接しないであろう、真空プランジャー２６ が真空チャンバー４４の閉鎖端４６から離れて来る小さい距離は公差距離（１） と呼ばれる。この公差距＃（１）は得られる真空の純度に依存する。

所望の注入正確性を保証するために必要とされるプレ負荷圧ＷＲ（ｄ）の量は、 公差距離（１）の関数として決定することができる。

最初、我々は真空チャンバー４４に沿った真空プランジャー４８の任意の与えら れた距離において、真空プランジャー４８の前面および後面に加えられる力は等 しくなければならないことを知る。Ｐが圧力であり、■が体積であり、ｆが力で あるとき、ｆ＝ＰＶであるから、 Ｐ＋　Ｖ＋　＝ＰＺ　Ｖｔ　（１） であることがわかる。ここでＰ、は真空プランジャー４８の後面に加えられる圧 力であり、Ｐ２は真空プランジャー４８の前面に加わる圧力であり、■１は真空 プランジャー４８後方の真空チャンバーの体積であり、ｖ２は真空チャンバー４ ４の減圧部分の体積である。

または円筒についてはＶ＝（πＤｔ／４）（ｈ）である（Ｄは直径、ｈは円筒の 高さ）ことが知られている。さらに真空チャンバー４４の全体としての高さはＸ ＋ｔである。ここでＸは真空プランジャー移動長さである。式（１）へ代入する と、２・３“Ｄ”　／４）　（ｔ）　＝ｐ・１“０”／４）　（ｔ＋″）（２） Ｐ２について解くと、 消去すると、 さらに、我々はＰ、は大気圧もしくは１４．６９６０ｐｓｉｇと考えることがで きる。Ｘおよびｔについて種々の値を用い、我々はｐｓｉｇで表したＰｌの以下 の値を得る。

（以下余白） １さ　■　曽　Ｃ０Ｌｎ　■　■ このように、真空プランジャー４Ｂが真空チャンバー４４の長さに沿って種々の 距＃（Ｘ）にある時、減圧部分は以下の真空度を発揮する。

（以下余白） 特表平４−５０６７６４　（５） これらの値を使用することにより、所望の正確度は製作公差および真空チャンバ ーの長さを知ることによって達成することができる。

例えば、もし０．００１ないし０．００２の間の公差が達成され、精度±０．５ ％が望まれるならば、表２からおよそ０．５インチより大きいプレ負荷距離が必 要である。

加えて、見られるように、真空プランジャー４８として実行される力は器具１０ に実行される大気圧に依存する。大気圧の差が本装置１０に対してどのように影 響し得るかを理解するため、以下のサンプル都市について大気圧条件をナショナ ル、ウェザ−、サービス（以下余白） 二のように、与えられたサンプル都市における大気圧の変化は付勢圧に±４．４ ％の最大変動をもたらす。これは満足な注入公差範囲内にある。加えて、異なる 地理的地域について平均大気圧の差は薬剤師により医療液中の有益な剤の濃度を 調節することによって簡単に補償することができる。

今や第６ないし８図を参照すると、液体チャンバー１４の栓ハウジング２０中に 収容させる弁手段７０の好ましい具体例が見られる。

最初に第７図を参照すると、充填もしくは貯蔵モードにある弁手段７０の栓部分 ６８が見られる。弁はコネクター７４を備えたコネクターハウジング７２を含ん でいる。コネクターは好ましくは雌ルーアであることができる。雌ルーアはダッ クビル弁８０と流体連通にある開口アロをその中に含んでいる。ダックビル弁８ ０は一対の唇８２を含んでいる。ダックビル弁の下流側には液体チャンバー１４ の内部と液体連通にあるアクセス開口８３が含まれる。このため液体チャンバー １４を充填するため、圧力下の液体を提供することができそして族ルーアのよう な協力するコネクターを有する注射筒のような器具が雌ルーアへ取付けられ、そ して注射筒内の液体がダックビル弁８０を通って圧力下液体チャンバーの内部へ 押出され、加圧液体源を形成する。充填後、ダックビル弁８０は圧力下の液体を 液体チャンバー内に収容する。

今や第８図を参照すると、弁手段７０の出口導管８４が詳細に見られる。チュー ブ２２は接着剤のような手段によって出口導管８４上に含まれるフィルターハウ ジング８６へ固着される。フィルターハウジング８６はチューブ２２の内部と流 体連通にフィルター８８を収容するフィルター開口を備える。フィルター８８は 医療用液中に含まれる溶解しない有益な剤が流体導管従って患者の静脈系へ侵入 するのを防止するために使用される。フィルター８８は好ましくは網として作用 することができる多孔質またはマルチフィラメント形状を有し、そして有益な荊 の存在下実質上非反応性のステンレス網、白金ワイヤー、または他の適当な材料 で、またはポリ四フッ化エチレンのようなポリマー種のどれかでつくることがで きる。

出口導管８４は栓部分６８上のコネクター７４と協力的に作用するコネクター９ ４を備えるハウジング９２をさらに含んでいる。好ましい具体例においては、こ の協力コネクター９４は族ルーアである。ハウジングはフィルター８８と流体連 通にある開口９６をさらに備える。開口９６から開口９６と流体連通にある内部 流路を形成する鈍いカニユーレ９８が延びている。

鈍いカニユーレ９８はダックビル弁８０によって決まる距離をハウジング９２か ら延びる。詳しくは、鈍いカニユーレ９８はコネクター７４．９４が係合された 時ダックビル弁８０を開くように、ハウジング９２から十分に延びなければなら ない。鈍いカニユーレ９８がダックビル弁を通って延びればダックビル弁８０を 満足に開くけれどもそのような延長は鈍いカニユーレ９８がダックビル弁８０を 過ぎて延びる距離に比例して液体チャンバー１４中に貯えられている液体のある 漏れ量を発生することがわかった。

このため、好ましい具体例においては、鈍いカニユーレ９８はダックビル弁８０ 中へそれを貫通することなくダックビル弁８０の唇８２を十分に分離するように 延びる。さらに好ましい具体例においては、鈍いカニユーレ９８の外周はダック ビル弁８０の端と大体面一である。この具体例においては小さい製作上の公差は 、唇８２を分離するのに十分な侵入は保証されるがしかし多量の漏れは防止され るので、弁の作動に認知し得るほど影響しないであろう。

充填後、装置ｌＯを使用するため、族ルーアが雌ルーアへ接続される。これは鈍 いカニユーレ９８をダンクビル弁８０と係合させる。

族ルーアおよび雌ルーアが固定される時、鈍いカニユーレ９８の開放端はダック ビル弁８０中へ延び、液体チャンバー１４との流体連通を確立する（第６図に最 良に見られる）。このため液体チャンバー中の圧力下の液体は鈍いカニユーレ９ 日中にほとばしり、フィルター８８を通ってチューブ２２へ入り、そしてチュー ブ２２中に含まれる流れ制限器２４を通り、患者へ流れる。

ここに記載した好ましい具体例に対して種々の変更および修飾が当業者には自明 であることを理解すべきである。そのような変更および修飾は本発明の精神およ び範囲から逸脱することなく、そしてその付随する利益を減することなくなすこ とができる。それ故、そのような変更および修飾は請求の範囲によってカバーさ れることが意図される。

特表千４−５０６７６４　（７） 要　約　書 液体チャンバー（１４）に収容された加圧液体源を有する使い捨て注入器が提供 される。液体チャンバー（１４）はアクセス開口（８３）を備えるハウジング（ ２０）を含んでいる。鈍いカニユーレ（９８）を有する別体の出口導管（８４） が設けられる。出口導管（８６）がハウジング（２０）へ接続される時、鈍いカ ニユーレ（９８）は加圧液体源（１４）と出口導管（８４〕の間に流体連通を確 立するためダックビル弁（８０）を十分に開くようにダックビル弁（８０）中へ 延びる。

選択図　第６図 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．圧力下の液体源を収容する付勢手段を有するハウジングであって、加圧液体 源と流体連通にあるアクセス開口を備えるハウジングと、 前記アクセス開口内に収容され、圧力下の液体が加圧液体源へ入ることを許容す るが加圧液体をハウジング内に保持するのに適した一方向弁と、 出口導管と流体連通にある中空カニューレを有する分離し得る出口導管であって 、該カニューレはカニューレを一方向弁中へ挿入する時、出口導管と加圧液体源 の間に流体連通が確立されるように一方向弁を開くように十分に延びるのに適し ている出口導管を備えている液体を注入するための器具。
2. ２．前記一方向弁はダックビル弁であり、前記中空カニューレは鈍いカニューレ である請求項１の器具。
3. ３．前記ダックビル弁は内側へ延びている唇を含み、前記鈍いカニューレは内側 へ延びる唇の内周辺と大体等しい距離を内側へ延びている請求項２の器具。
4. ４．前記ハウジングはコネクター部材をさらに含み、前記出口導管は協力するコ ネクター部材をさらに含んでいる請求項１の器具。
5. ５．前記コネクター部材は協力するルーアコネクターである請求項４の器具。
6. ６．前記出口導管は流れ制限器さらに含んでいる請求項１の器具。
7. ７．加圧液体源を有しそして加圧液体源へのアクセス開口を備えている歩行可能 注入器具に使用する弁であって、圧力下の液体が加圧液体源へ入ることを許容す るがしかし加圧液体が逃げることは許容されないようにアクセス開口内に収容さ れた内側へ延びるダックビル弁と、 鈍いカニューレを有する別体の出口導音であって、該鈍いカニューレは加圧液体 源と出口導管の間に流体連通を確立するため少なくともダックビルを開くのに十 分にダックビル弁中へ延びるのに適している出口導管 を備えている弁。
8. ８．前記ダックビル弁は内側へ延びている唇を含み、前記鈍いカニューレは内側 へ延びる唇の内周辺と大体等しい距離を内側へ延びている請求項７の弁。
9. ９．前記アクセス開口はハウジング内に収容され、該ハウジングは接続部材をさ らに備え、そして出口導管は協力する接続部材をさらに含んでいる請求項７の弁 。
10. １０．前記接続部材はルーアコネクターである請求項９の弁。