JPS5949770A - 医療用微量薬液注入シリンジ - 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】 ■　発明のＲ景 （技術分野） 本発明は機敏ポンプ、更に詳しくは種々の薬液を長期間
に亘って微量つつ持続１」すに注入するたｄ）のポンプ
に関するものである、。

（先行技術およびその問題点ン 種々の薬液を患者寺に持続Ｌ１υに注入するポンプは種
々開発されているが、多くはベッドサイＰ用７ａ−前提
としており、患者が携行し軽度の作業がＱきる小型かつ
軽度のポンプの開９色については十分とはいえず、また
従来の多くのポンプは電気的動力源を必′凍とし、機構
が複雑で、めっ、高師“ｅもある。

このような中で、小型かつ軽量化する二とがＣさ、−ま
た９酌ｊＲな機イ・ｍとすることがＯＴｉ化なポンプと
して浸透圧を利用したポンプが知らｉｔでいる１、二の
浸透圧型のポンプは基本的には半透膜を介して形成され
る一層の充填室に水を、他方の充填室に所定濃度の水溶
液を満たし、浸透圧差に基づく水の水溶液側への移動に
よる水＃液側の体積増〃１１を、投与すべき薬液を充填
１−だ隔室に伝え、隔室かり長時間持続し−（薬液を注
出させる形式のものＣある。

しかし、従来の浸透圧型のポンプば、動静脈内に薬液を
持続的に投与するのに用いる場合、患者が携行して軽度
の作業が行える程十分に小型で、軽量でしかも簡易な構
造をもつに至ってはいない。

また、従来は半透膜として平膜を用い、この平膜状半透
膜を水Ｊ６よび水溶液用の充ＱＦ≦間の隔壁としても機
能させているので、一旦ポンフ０サイズを決定すっと、
半透膜を介しての水の移動速成の調節、−３−なわち薬
液注出速度の調節馨、水溶液の一度のみで調部しなけれ
ばならず、薬液注出速度の選択の自由度か小さい。この
ため、小型軒桁比しｔこ時注出昂を十分大きくするごと
か（・きない。さしに、注出速度の安定性ありいは薬液
注出口の負荷圧に対する不感応件尋において、実用に供
し得る良好な特性を示すものは得られていない。

このような実状に派４、本発明者は、先に、半透膜とし
て、いわゆるホローファイバーを用いた浸透ｌｆ型の注
出ポンプについての提案を行っている。

この先の提案に係る注出ポンプ０では、ホローファイバ
ーの長さ、細孔径、使用本数・？かえることにより、同
一のポンプサイズに−〔、薬液注出速度を広範囲に選定
することができる。

しかし、浸透圧を利用する限り浸透圧差をｒ＠る為の濃
度の異なる２液と、各々の液を収容する為のスペースが
不可欠であり、より一層の小型、軽量化を推進する上の
原理的な障害となっている。

１１　　発明の目的 本発明はこのような実状に鑑みなされｔこものであって
、動・静脈内等への持続的薬液投与用などとして用いる
時、患者が携行して軽度の作業ができる程小型かつ軽量
で、しかも簡易な構造をもつ微輩ポンゾを提供すること
を第１の目的とする。

本発明の第２の目的は、ポンプサイズの大小に拘らず、
薬液注出速度を広範に選択設定できる微量ポンプを提供
しようとするにある。

本発明の第３の目的は、注出速度の安定性、負荷圧不感
応性とも実用に供し得る良好な特性を示す微量ポンプ２
提供しようとするにある。

本発明の第４の目的はディスポ−デシル化がＯＩ能な微
緻ポンフ０を提供しようとするにある。

すなわち、本発明は、基端側に駆動手段および末端に注
出口を具えるハウシング内に、−・ウジングの末端側よ
り順次に所定距離離間して、ハウジング内周壁に沿って
液密に摺動可能な第１隔壁、ハウシング内周壁に固着さ
れた第２隔壁およびハウシング内周壁に沿って液密に摺
動＝ｆ能な第３隔壁を形成して前記ハウシングと前記第
１隔壁により前記注出口を含む薬剤注出用のｉｉｘ、前
記ハウジングと第１および第２隔壁とにより閉塞された
液体充填用の第２室および削す己ハウジングと第２およ
び第３隔壁とにより閉塞された液体充填用の第３室を設
け、前記第２室と第３室との間に微細多孔を有する少な
くとも１本のホローファイバーを前記画室が前記ホロー
ファイバーの微細多孔を経でのみ連通するよう取り付け
、前記駆動手段により加圧された前記第３室の液体が削
を己ホローファイバーを経て第２屋内に浸出する結果加
圧された前記第２室の液体が前記第１隔壁をハウジング
の末端側に向けて変位させる（位置に応じて前記第１室
内の薬剤を前ｍｌ注出口より持続的に排出するよう構成
した微ｋｔポンゾＣある。

本発明の微量ポンプを添付図面に示す好適実施例につぎ
詳細に説明する。

第１図は本発明のポンプの好適例の縦断面図である。本
発明のポン１１０円筒状ノ・ウゾング２の末端側には薬
液注出口３が形成され、基端側には駆動手段４が設げら
れている。ハウソング２内には、ハウジング２の末端側
１かも順次に適当な間隔離間して、ハウシ゛ング２の内
周壁に沿って液密に摺動可能な第１隔壁５、ハウジング
２の内周壁に固着された第２隔壁６および第１隔壁５と
同様にハウジング２の内周壁にｆｌ）って液密に摺動可
能な第３隔壁７が形成されていう。これにより、ハウジ
ング２および第１隔壁５によりハウジング２の薬液注出
口を含む薬液充填用の第１室８、ノ・ウジフグ２．摺動
可能な第１隔壁５および固定の第２隔壁６により適当な
液体、好ましくは水充填用の第２室、およびハウジング
２、固定の第２隔壁６および摺動可能な第３隔壁７によ
り適当な液体、好ましくは水充填用の第ｊ室１０が形成
される。

第１および第３隔壁５がよび７はハウジング２の内周壁
を液密なるもできるだけ小さな抵抗で摺動するよう構成
するのが良く、ガスケットで構成するのか好ましく・。

第１室８にはインスリ７等の微量つつ持続的に注入さる
べき薬液が充実される。

第２至９および第３￥１０には第１呈８内の薬液を注出
する１Ｅカを与えるための液体が充填されるが、安全性
かりも水が最も好ましい。竹に、第１室８の薬液中への
第２￥９の液ｌ／１．ｉＪ）混入しないようにすること
が重要である。

第２定９と第３室１０との間は流体連通するよう構成す
る。固定隔壁６に少なくとも２個の連通用の孔１１を形
成し、これらの孔間に後に詳述するような倣細な孔を多
数有するホローファイバー１２を少なくとも１本張設し
、液体浸出用の高抵抗膜とする。これにより両室９およ
び１０はホローファイバー１２の微＃１１１孔を経ての
み連通して（・る。

第２室９および第３室１００而抵抗流体連進に用いるホ
ローファイバー１２としては、微＃Ｉｕな多孔性の中空
管であればいかな句ものを用いても良いが、古生セルロ
ース製のものか最も頃−ましいことが実験の諧釆判明し
た。ホローファイバーとしては、孔径がｌθ〜２０Ａ、
内径ｙｊ’　２　（１０μｍ、外径が２３０μｍのもの
を多数本組み会わせて用いるのρ・好ましい。

他方、ハウジング２０基端側には駆動手段４か設けられ
る。駆動手段４は本発明においては、〕・ウゾング２の
基端壁１３に形成した開口１４に回転ｏｌ能に取り付け
たねじ軸１５に％’Ａ’Ｂするナツト１６と摺動可能な
第３隔壁７との間に張設した圧縮コイルばね１７ｃ構成
し、このばね１７は第３隔壁７上に形成したガイＰ１８
により案内するのが好ましい。ねじ軸１４の末端には回
転用ノブ１９を設Ｖす、またねじ軸１４にはハウジング
２の端壁１３の内側において止め２０２設け、ノブ１９
および止め２０によりねじ軸１５の軸線方向のぶれを防
止する。な１ｄ、ノブ１９の回蔽量すなわち薬液の注出
速度はノブ１９に関連して設けられた目盛等の指示手段
（図示せず）により過当に市１］御することができる。

■　発明の具体的作用 第ｌ至８には所要の薬液が、第２室９および＃Ａ３峯１
０には所要の液体が、ｔノシそれ所要敏充填された状態
で、ねじ軸１５を七のノブ１９の回転により回・献させ
ると、こりねじ１１１１１　ｓに螺合しているナツト１
６がハウジング２の末！１１１１１に向けて移動し、コ
イルはね１７乞圧縮する。これによるばね圧は第３隔壁
７馨押圧してこれをハウジング２の末端側に向けて押圧
し、第３呈１０内の液体を加圧する。第３室ｌＯ内の加
圧Ｐｌ！Ｌ木はホローファイバー１２の微細孔より押し
出され、第２室９内に浸出するつすると、第２呈９内の
液体は加圧または体積増加状態となるかり、その力によ
り第１隔Ａ！４５がハウジング２の末端側に向けて押圧
され移動する。この第１隔壁し）移動量に応じて第１室
８内の薬液が注出１」３乞経て矢印２１で示ｆよ′）に
注出され、患者等に注入さｉＬ　Ａ、Ｊ。

必要に応じて、ノブ１９を遂次的に所定袖回転させれば
、上述した薬液の微縫注出が繰り返し持続的に長時間に
亘って行われる。

次ｋ、本発すＪの機敏、１ソノブの作用を具体例につき
説明する。

第１図に示すような構造のポンプを用いてポンプ特性を
測定した。その結果？第２図に示らばねとしては、ねじ
軸の回転によるカットの移動に伴うばね力低Ｆを少なく
するため、小さなばね定数（ｋ＝４．１２ｘ　１０−’
警／鵡）のばねを用いた。

ホローファイバーとしては、内径２００μｍ、外径２３
０／ｊｍ、半均孔径１０〜２０Ａ、長さ１０３の再生セ
ルロース製のホローファイバーを１８本用いた。薬液注
出端圧力は１１ぼ大気圧とし、流出流量は１分間の流出
量をｄ子天秤を用いて連続５回測定し、その平均値とし
た。

第２図のグラフにおいて、上部はばね力から換算した出
力と薬液の流出流−との関係を示したものひ、圧力と流
出流１との直線性は良好で、この関係は約２　Ｋｐ　／
　Ｃｍ２　　まで維持された。また、第２図のグラフに
おいて、下部は上述のホローファイバーおよびばねを用
いた場合の圧力と総流出曖との関係ケ示したもので、初
期圧Ｐ。ゲｏ、ｓ　３　ｈｅ／ｃｍ”、摺動可能な隔壁
５の有効面積　を３．１４ａ＋＋’とし、５　ｍｌまで
流出させた時の結果である。５　ｍｌ流出することによ
り圧力は約２５％減少している。

従って、このばねイ用いた場合、ｌ　、　７　ｔｎｌ流
出時にばね？リワインドし、Ｐｏ　　に設定し直すこと
Ｖこより、流出流）バの減少を８％以Ｆに抑えられるこ
とがわかる。このような流出流値の減少およびばねのリ
ワインドの問題は、ばね定数をより小さくすることＶＣ
より容易に改善ｒることがひきる。

第３図は本発明のポンプの負荷特性を、ばね力換算の圧
力をパラメータとして示したものである。

これは上述したホローファイバー１Ｏｃｔｎの゛ものを
２５本用いた例について得られたもので、負荷圧増加に
伴い流出流量は減少傾向を示しているが、　　゛理論面
Ｉｖｌｌ（図中実線で示ｒ）との差は数頭以内で、光分
実用に供しつるものである。

■　発明の具体的効果 本発明の微址ボンデは従来のものに比して以ドに述べる
ような多くの利点をもたもｔものである。

ｔｉ）　　ポンプ全体は極めて小型かつ軽財化Ｑき、し
かも構造が簡易であり、薬液の持角元的投与に際してポ
ンプを携行し、しかも軽度の作業をすることがＣきる。

（２）　　このポンプは構造が簡易なため製作コストが
低廉でｒイスポーヂグル化が可能Ｃあり、経済性、感染
に対する安全性という観点から有用（・ある。

（３）成気動力源を用いず、機構部を殆んど持たないた
め、従来のような機械廿による患者の心理的負担がなく
なる。

（４）例え誤動作や駆動部の損傷等によりホローファイ
バー中へ空気が混入しても、流出流量が減少あるいは停
止するだけで、体内への空気混゛入や血液の逆流の恐れ
は全くない。

（５）本発明では半透膜をホローファイバーとするので
、ホロー７アイバーの長さ、有孔率、内外径あるいは使
用本数を選択的に変えることにより、薬液注出速度を広
範囲に亘って任意に変えることがＱきる。

（６）ばね付勢による薬液注出速度は安ボしており、ま
た薬液注出１」端の霞荷圧に対する不感応性も十分実用
に供し得る良好な特性を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のばね駆動式微量；１？ンプの部分縦断
面図、第２図は、本発明に３６いて、上部はばね力から
換詩した圧力と薬液のｒ７ｉｃ出流鼠との関係を、上部
は圧力と総流出針との関係を７」りずグラフ、第３図は
本発明のポンプの、電荷ｑｔ性を、ばね力換算の圧力を
パラメータとじで示ずグラフである。 符号の説明 １−・・本発明のポンプ０．２・・ハウジング、３・・
・薬液注出口、４・・・、駆動手段、５，７−・・摺動
可能な隔壁、６・・固定隔壁、８・・・薬液充填室、９
，１０・・液体充填室、１１・・・孔、１２・・・ホロ
ーファイバー、１３・・・端壁、１４・・・開口、１５
・・ねじ１１１１．１６・・・カット、１７・・・コイ
ルばね、１８・・・ガイド、１９・−・ノブ、２０・・
・止め、２１・・・薬液注出方向特許出願人　　　テル
モ株式会社 代理人　ノＰ埋士　　渡　辺　望　捏丁゛、ｊ、−゛　
　″　） ＼￥・、°う゛ 第３図 ホローフフイハー　２５本Ｘｌ０ｃｍ 比ロ圧力貞荷　（ｍｍＨｇ） ３７１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　基端ｆｌｌｆｌ　Ｋ駆妨す段および末端に注
   出口？具えるハウジング内に、ハウシングの末端側より
   順次に所定距離離間して、ハウジング内周壁に沿って液
   密に摺動Ｉｊ丁能な第１隔壁、ハウシング内周壁に固着
   された第２噛壁１６よびハウジング内周壁に沿って液密
   に摺動可能な第３隔壁を形成して前記ハウジングと１４
   ｉＪ記＃ｉＪ１隔壁により前記注出口を含む薬剤注出用
   の第１室、前記ハウシングと第１および第２隔壁とによ
   り閉塞された液体充填用の第２室および前６己ハウシン
   グと第２および第３隔壁とにより閉塞された液体充填用
   の第３室を設け、前記に２室と第３室との間に微細多孔
   をＭする少なくとも１本のホローファイバーを前記両至
   が前記ホローファイバーの微細多孔を経−Ｃのみ連通ず
   るよう取り付け、前記駆動手段により加圧された前記ｒ
   Ａ３室の液体が１’＋１記ホローフアイバー？経て第２
   室内に浸出する結果加圧された＋ｉ’＋Ｊ記第２室の液
   体がＡｉｌ記第１隔壁をハウジングの木端側に向けて変
   位させる笈位敏に応じて前記、’７４　ｌ　Ｗ内の薬剤
   をｉｔｌ記注出口より持続的に排出するよう構成したこ
   とを特徴とする微量〆ンゾ。 （力　前占己駆動手段はＮｉＩ記ハウジングの基端より
   −・ウソングに向けて取り月けられ／こねじ軸に螺せさ
   れたナツトと、前記３隔壁の基端仙１の面との間に張設
   されたばねであり、該ばねはｉｉＪ記ねじ軸の回・駈に
   よりばね力の調整が自在（・あることを特徴とする微量
   ポンプ０゜