[0001] 本发明涉及注射装置,更具体地,涉及适于向组织内注射、供给、或投与(administer)包括细胞在内的各种物质的装置。

[0002] 在细胞治疗等中,希望在皮肤内的治疗部位精密地按照预期的量将细胞等预定物质以预定的深度注射至受试者(接受实验的人)。

[0003] 另外,在将微量的细胞等物质注入单一层或单一区域内时,还需要将预定的量分割为多次,并从多个不同方向分散进行注入。

[0004] 此外,在上述的将预定量的内容物(content)分割为多次并从多个不同方向分散进行注入的情况下,希望使对被检体的影响为均等分割,并希望在被分割的多次中的每次都按照预定的相同速度进行注入。

[0005] 为了解决这样的问题,提出了专利文献1,其中设计了一种在注射装置内对注射针进行固定的注射针外套(housing),注射针被固定在其内部,注射筒被着脱(装卸)自由地安装在被固定了的注射针上。在该注射装置内,通过内部的驱动系统和后退系统,可按照预定速度执行注入动作。

[0006] [现有技术文献]

[0007] [专利文献]

[0008] [专利文献1](日本)特表2015-505487号公报

[0035] 图1是本申请的第1实施方式的注射装置的说明图。(a)是示意图,(b)是侧视图。

[0036] [整体说明]

[0037] 注射装置1是可安装将包括细胞悬浊液等的物质的内容物注入被检体(人、动物、单个脏器、皮肤等)的注射器之注射装置。注射装置1发挥用于使用注射器将适量的内容物注入被检体的注入用注射筒(syringe)支架(holder)(注射器支架)的功能。

[0038] 注射装置具有接触头(抵接头)10、支撑机构20、可动支架30、及内容物注入控制机构50。

[0039] 接触头10可与被检体接触(抵接),并形成有开口部。接触头10位于注射装置1的前端。后述的针管83相对被检体进行穿刺动作·拔针动作时,穿过该开口部11(参照图4(b))。

[0040] 支撑机构20以预定的角度固定在接触头10上。藉由支撑机构20和接触头10的结合角度,可设定相对被检体的注射角度。接触头10和支撑机构20可进行一体化制造,也可分别制造后再通过溶接等进行固接。

[0041] 支撑机构20是藉由对可动支架30的移动的停止位置进行规定以挡住可动支架30的支架承受部。

[0042] 可动支架30对注射筒84和注射针81(参照图2(a))进行保持,可相对接触头10沿支撑机构20进行移动。藉由可动支架30相对接触头10进行移动,可使由可动支架30保持的注射筒84和注射针81相对与接触头10接触的被检体进行移动。藉由该相对移动,注射器80的针管83可相对被检体向作为穿刺方向的前进方向和作为拔针方向的后退方向进行移动。

[0043] 内容物注入控制机构50对活塞88相对注射筒84进行压入。内容物注入控制机构包括按压部40、引导棒51、连动棒52、连接棒53、及弹性部件54、55(参照图5)。

[0044] 这里,在本发明的注射装置1中,注射筒和注射针作为注射器并可进行着脱(装卸)。图2是注射器的说明图,(a)表示组装后的注射器,(b)表示注射器的分解图。

[0045] 如图2所示,注射器80由注射针81、注射筒84、及活塞88构成。注射筒(cylinder)84收藏内容物,其中插嵌活塞88。具体而言,注射筒84具有收藏内容物的外筒部85、设置在外筒部85的后端的凸缘(flange)86、及筒前端87。

[0046] 这里,在本发明的注射装置内,较佳使用具有1mL的容积的注射器。这样的1mL的注射器可进行10次100μL的注射或6次166μL的注射。也可使用具有2mL、5mL或10mL的注射器。另外,基于注射装置的具体使用形态,注射器还可具由更大或更小的容积。

[0047] 注射针81与注射筒84连接。具体而言,注射针81具有外嵌于注射筒84的筒前端87的针基82和向被检体内进行穿刺的针管83。安置注射器80时,使注射筒84的筒前端87插入注射针81的针基82之中并进行卡合。也可使用具有藉由进行锁定以使注射针81的针基82和注射筒84的筒前端87不易脱离的结构之注射器。

[0048] 这里,适于本发明的注射装置的注射针的针管的直径较佳为位于18～34G、20～30G的范围。另外,优选为26G、27G或30G。

[0049] 活塞88(plunger)藉由头部(后部)88h被按压而在注射筒84的外筒部85内进行移动,可使内容物从注射器被放出。在活塞88的前端部,接合(安装)了作为用于防止液体泄露或异物混入的薄板状橡胶制密封(packing)(密封元件)之衬垫(gasket)89。

[0050] 这里,在本发明中,如图2(a)所示的注射筒84和注射针81进行了一体化并可一起进行着脱,所以注射筒84内所收藏的内容物不会附着在注射装置1的内侧或者附着极少,由此注射装置1可被再利用。这里,注射筒84和注射针81至少当向注射装置1进行着脱时和被安装在注射装置1内时藉由连接而进行了一体化即可,位于注射装置1之外时,注射筒84和注射针81可为分开的状态。

[0051] [可动支架(注射器支架)]

[0052] 图3表示可动支架30的上表面的放大截面图。(a)是斜视图,(b)是沿(a)的A-A’进行了截断的截面俯视图。

[0053] 可动支架30具有位于上部的由前方支架310和后方支架320构成的注射器支架、及形成了供棒状部件51、52、53穿过的2个贯穿孔(331、332,参照图5)的移动支撑部330。另外,作为第1弹性部件的线圈弹簧54、55设置在了移动支撑部330的内部。

[0054] 位于可动支架的上部的310、320具有凸缘嵌合部31、外筒部夹持部32、针基阻止部(stopper)33、及圆周面保持部34。

[0055] 凸缘嵌合部31与注射筒84的凸缘86嵌合。凸缘嵌合部31如图3(b)所示在俯视图中为翼(翅膀)状的外框形状,通过将凸缘86嵌入该外框形状可使其进行卡合。藉由该卡合,可对凸缘86进行定位,由此可限制凸缘86相对可动支架30向分离方向(后退方向,图1(b)的箭头B的方向)进行移动。

[0056] 外筒部夹持部32从两侧对注射筒84的外筒部85的位置进行夹持并保持。外筒部夹持部32是以沿着筒状外筒部85的侧面的两侧的方式而立起为肋条(rib)状的线状突起形状。藉由该结构,外筒部夹持部32对可动支架30中的外筒部85的侧面方向的位移、即、向侧面的偏移进行限制。可动支架30即使发生了移动,也可稳定地对保持状态进行维持。

[0057] 针基阻止部33对注射针81的针基82的移动进行限制。在图2所示的注射器的例子中,针基82的前端为预定的平面形状,图3所示的针基阻止部33藉由内径进行缩径(设置了段差),可与针基82的前端面接触(抵接)。

[0058] 在图3(a)中,针基阻止部33沿相对注射器80的移动方向而使其(针基82)停止的方向垂直延伸,尽管针管83可以穿过,然而却是一种针基82的前端(与移动方向垂直的垂直面)与针基阻止部33接触,藉此对注射器80的相对可动支架30的移动进行限制的构成。需要说明的是,针基阻止部33也可不与相对注射器80的移动方向而使其(针基82)停止的方向垂直,例如,藉由使圆周的形状递减,也可使针基82停止。或者,在不存在针基82的前端的垂直面,并且针基82的形状朝与注射筒8连接的部分其(针基82)直径逐渐变粗的情况下,针基阻止部33也可藉由与针基82的侧面接触,以对注射器80的相对可动支架30的移动进行限制。

[0059] 藉由上述构成,在将注射器80安装至注射装置1时和注入动作期间,针基82可对可动支架30中向接近开口部11侧的方向(前进方向,图1(b)的箭头A的方向)的移动进行限制。

[0060] 圆周面保持部(针基圆周面保持部)34将注射针81的针基82的圆周面保持为圆周面状。需要说明的是,圆周面保持部34还可将注射筒84的外筒部85的前端保持为圆周面状。图3所示的圆周面保持部34为沿针基82和外筒部85的前端的圆周面方向覆盖整个圆周面的筒状形状。需要说明的是,圆周面保持部34也可不覆盖全周,例如还可为使针基82和外筒部
85的前端的形状为半圆状那样的形状。藉由该圆周面保持部34,相对可动支架30的针基82和外筒部的侧面方向的位移可被限制。藉由该构成,可动支架30移动时,可防止沿保持状态的侧面方向(短边方向)进行移动(偏移)。

[0061] 如上所述,在可动支架30中,凸缘嵌合部31限制向注射筒84的分离方向(图1(b)的箭头B的后退方向)的移动,针基阻止部33限制向注射针81的接近方向(图1(b)的箭头A的前进方向)的移动,据此,在移动方向上,注射筒84和注射针81的结合状态可被维持。

[0062] 所以,即使注射筒84和注射针81与可动支架30一起移动了,也可防止注射针81从注射筒84脱落进而导致内容物泄露至注射装置1内。

[0063] 需要说明的是,可动支架30的外筒部夹持部32也可不在沿着注射器80的外筒部85的整个部分处都立起。如图3(a)所示,藉由设置外筒部夹持部32的突起的一部分中断了的平面部35,注射器80可较容易地嵌入可动支架30,藉此可提高注射器80着脱时的操作性。

[0064] [支撑机构]

[0065] 基于图4和图1(b)对支撑机构20进行说明。图4的(a)是接触头10和支撑机构20的斜视图,(b)是从其他方向观察的斜视图。(c)是从接触头10和支撑机构20的注入方向观察的图(arrow view)。接触头10和支撑机构20发挥作为相对可移动的可动支架30不动的固定部件(主体)的功能。

[0066] 支撑机构20相对接触头10被进行了固定。藉由接触头10和支撑机构20的连接角度,可设定注射器80的针管83的相对于被检体的接触角度。

[0067] 用于规定注射角度的支撑机构20和接触头10之间的角度较佳为10度～90度内的任意角度数,但优选为位于15度～25度的范围内。

[0068] 支撑机构20具有上表面盖部24和侧壁23,在支撑机构20的内部,形成了用于引导可动支架30的移动的筒状的支架引导通道(插入贯穿孔)21。这里,在位于支撑机构20的后端的侧壁23上,形成了供可动支架30插入的作为支架引导通道21的插入孔的入口的开口部23O。

[0069] 就可使可动支架30沿支撑机构20进行移动的支架引导通道21中的位于下方的部分而言,其发挥作为引导可动支架30进行移动的移动引导轨22的功能。

[0070] 在支撑机构20的下方,设置了沿侧面方向(注入方向)延伸的切口(开口部)25。藉由使下部开放,可防止注射器80进行着脱动作时针管83的前端与注射装置1内部接触。

[0071] 在本实施方式中,就作为移动引导轨22的用于使可动支架30的前端(至少保持注射针81的部分)插入的筒状插入贯穿孔的支架引导通道21的内圆周面下表面以外的部分而言,其为沿着可动支架30的前端(圆周面保持部34)的形状之形状。

[0072] 如图4(a)和图4(c)所示,在支撑机构20中,支架引导通道21的上方和两个侧方被覆盖成半圆形状(半圆柱体形状)。具体而言,支撑机构20具有上表面盖部24,其沿圆周面方向在上方和侧方至少覆盖注射针81和可动支架30的保持注射针81的部分(针基阻止部33和圆周面保持部34)。所以,本实施方式中,支撑机构20是一种下部开放并设置了为了引导可动支架30而沿移动方向延伸的作为筒状插入孔的支架引导通道21的外套(housing)形状。

[0073] 在本实施方式中,支撑机构20的侧壁23使可动支架30的向接触头10的接近方向的移动(前进移动)停止。即,对滑动(slide)移动的终点进行了规定。另外,在支撑机构20的侧壁23上,固定(连接)了引导棒51的前端和连接棒53的前端。具体而言,在侧壁23上,设置了固定引导棒51的侧壁固定部23G和固定连接棒53的侧壁固定部23J(参照图5)。侧壁固定部23G、23J如图5所示也可包括紧固引导棒51和连接棒53的紧固部件、进行接合的接合部件等。

[0074] 需要说明的是,形成支架引导通道的筒状外套(housing)也可为上方开放(即,也可不设置上表面盖部24)。例如,在本实施方式中,支撑机构20最低限度只要具有将可动支架30的一部分(保持针部的部分)向接触头10进行移动引导的移动引导轨22和成为对移动的末端进行规定的阻止部的侧壁23即可。

[0075] 然而,如图4(a)和图4(c)所示,在本实施方式中,藉由设置上表面盖部24,圆周面可引导可动支架30的前端,故具有可使移动更稳定的效果。此外/或者,还可考虑操作者的安全或卫生。

[0076] [内容物注入控制机构]

[0077] 图5中,(a)是本发明的内容物注入控制机构50的分解图,(b)是内容物注入控制机构50和位于可动支架30的下表面的移动支撑部330的截面图。需要说明的是,图5(b)相当于图1(a)的B-B’面的截面图。

[0078] 本发明的实施方式的注射装置1具有作为内容物注入控制机构50的、按压部40、引导棒51、连动棒52、连接棒53、及线圈弹簧(第1弹性部件)54、55。

[0079] 按压部40向由可动支架30保持的注射筒84内按压活塞88。

[0080] 引导棒51、连动棒52、及连接棒53是控制可动支架30的相对移动的棒状部件。引导棒51可相对移动地与可动支架30和按压部40进行卡合。

[0081] 连动棒52紧固于可动支架30,并可移动地与按压部40进行卡合。连接棒53延伸为与连动棒52相同的直线状,其端部(后端)与连动棒52的端部(前端)相对,以可进行接触·分离。另外,连接棒53的前端位于可动支架30的内部。

[0082] 此外,如图5(b)所示,第1弹性部件(线圈弹簧)54、55设置在可动支架30的内部。

[0083] 图5(b)所示的可动支架30的下部表示设置在对注射筒84进行保持的部分的下部的移动支撑部330。

[0084] 在移动支撑部330上,形成了引导棒51可滑动插入的第1贯穿孔331、及前端可滑动插入连接棒53且位于同一直线上的后端紧固连动棒52的第2贯穿孔332。

[0085] 引导棒51和连接棒53可相对可动支架30的贯穿孔331、332分别进行移动。

[0086] 另外,连动棒52藉由接合部件38在可动支架30的贯穿孔332内被固定在预定位置。

[0087] 可动支架30向接近接触头10的方向进行移动后,相对第1弹性部件,从引导棒51和连接棒53向可动支架30的内部所设置的线圈弹簧(第1弹性部件)54、55施加压缩力。

[0088] 按压部40与引导棒51和连动棒52卡合。按压部40是与活塞88的头部(后端部)88h接触并藉由相对移动压入活塞88的活塞推压部。藉由可动支架30上所设置的线圈弹簧54、55的恢复力,可动支架30和接触头10之间的距离及可动支架30和按压部40之间的距离进行变化。有关距离变化的细节,将结合图8和图9在后面进行叙述。

[0089] 这里,在可动支架30移动的距离为一定(固定)的情况下,施加在线圈弹簧54、55上的压缩力为一定。故,在将预定量的内容物分割为多次且每次的注入量都相等的情况下,藉由使可动支架30的移动量为一定,线圈弹簧54、55的压缩力及其之后的恢复力也为一定,故,每次都可实施相同注入速度的注射动作。

[0090] 在可动支架30的下部所设置的供棒状部件51、52、53穿过的贯穿孔331、332的内壁上,作为弹簧保持部件,设置了突起36、37(即,贯穿孔331、332的直径较小的部分)。

[0091] 引导棒51和连接棒53上分别设置了小径部和大径部。小径部51S、53S在引导棒51和连接棒53的延伸方向上位于可动支架30的中央付近,大径部51F、53F位于可动支架30的支撑机构20侧(前端侧)。

[0092] 线圈弹簧54、55外嵌在引导棒51、53的小径部51S、53S上。外嵌了线圈弹簧54的导棒51内嵌于贯穿孔331。外嵌了线圈弹簧55的连接棒53和被固定了的连动棒52内嵌于贯穿孔332。

[0093] 线圈弹簧(第1弹性部件)的前端保持在从引导棒51和连接棒53的大径部51F、53F向小径部51S,53S进行缩径的侧面(段差部分)上,后端保持在作为弹簧保持部件的突起36、37的突起侧面36S、37S上。

[0094] 需要说明的是,引导棒51和连接棒53为可进行分割的构成,以可使线圈弹簧54、55外嵌在小径部51S,53S上。

[0095] 在可动支架30的内部,就连接棒53而言,其末端的直径较大,其末端的大径端部53T可从其他部分切离,例如可藉由螺丝沟和螺丝沟等的嵌合进行紧固。这里,就在突起37的按压部40侧的表面上的连接棒53的末端的大径端部53T和小径部53S的段差进行接触并卡合的位置而言,其为可动支架30和支撑机构20之间的距离最离开(最远)的位置。

[0096] 另外,在引导棒51中,就按压部40侧而言,较佳为设计成接近贯穿孔331的直径的大小且大于小径部51S(即,设置中径部51M)。其原因在于,当为了使针管83移动而在线圈弹簧54、55上施加压缩力时和弹簧恢复时,即使后述的棘轮机构的卡合的啮合方法变更了,中径部51M也可沿贯穿孔332进行移动,故可使支撑机构20相对引导棒51进行更流畅的相对移动。

[0097] 这里,可动支架30从支撑机构20离开的距离D2(后述的距离Dm)与穿刺开始前的连动棒5和连接棒53之间距离D1相对应。藉由该距离,可设定注射针的注射深度。

[0098] 这里,注射针81的针管83的注射深度较佳位于0.5～5.5mm的范围内,优选位于2.0mm～3.5mm的范围内。

[0099] [按压部]

[0100] 图6是按压部40中的棘轮机构的说明图。具体而言,是按压部40的分解图。

[0101] 引导棒51和连动棒52中,在可与按压部40相对的部分的圆周面上,形成了带有倾斜的卡合齿条(rack)51r、52r。

[0102] 按压部40具有与引导棒51和连动棒52的卡合齿条进行啮合的制动部(brake)(板弹簧)41。需要说明的是,在按压部40上,除了制动部之外,还设置了其上固定有制动部41的板弹簧支撑棒42和覆盖制动部41的箱部44。板弹簧支撑棒42可自由移动地安装在固定于按压部40的支撑板45上。另外,在制动部41被固定的相反侧,还设置了按钮42h,按钮42h和支撑板之间外嵌有压缩线圈弹簧43。

[0103] 这里,按压部40内的制动部41与引导棒51和连动棒52的卡合齿条51r、52r之间的卡合构成是棘轮机构。即,按压部40可相对引导棒51和连动棒52向接近可动支架30的方向相对移动,并且,向远离可动支架30的方向、即向相对分离的方向(后退方向)的移动可被锁住。

[0104] 在注射器80的安装、着脱时等对按压部40的位置的锁定进行解除的情况下,藉由抵抗线圈弹簧43而按压按钮42h,制动部41和卡合齿条51r、52r之间的卡合可被解除。具体将基于图8和图9在后面进行叙述。

[0105] [接触头]

[0106] 图7是接触头10的放大图。如图7所示,接触头10具有上表面13、侧面14、及下表面12。接触头10的上表面13和下表面12的形状为圆形、马蹄形、多边形形状。

[0107] 参照图7(a)～(c),开口部11贯穿接触头10的上表面13和下表面12。另外,注射针可穿过开口部11。即,接触头10的开口部11相对接触头10的下表面12沿随可动支架30的移动针管83进行穿过的方向和接触头10的上下方向的两股(bifurcated)方向进行了贯穿。

[0108] 参照图7(a)的侧面截面图,在接触头10的下表面12上,开口部11的周边的表面12c被构成为相对其他的下表面(例如,下表面突起12e)位于内侧。藉由这样地构成下表面12,当向被检体注入内容物时,下表面12可与被检体进行部分接触,而开口部11的周边则会变为与被检体非接触。

[0109] 例如,作为变成非接触的情况,在图7(c)所示的实施方式中,在作为圆形的接触头10的下表面的缘部的圆周部上,形成了连续地沿下表面的表面方向突出的下表面突起12e。
圆周形状的下表面突起12e的顶部以包围开口部11的周围的方式与被检体接触。需要说明的是,下表面突起12e并不限定于连续的形状,也可为腿形形状等断续的形状。

[0110] 藉由这样地构成接触头10的下表面12,开口部11的周边和被检体之间就可设定预定的空间。为此,随注射动作而从被检体流出漏液或血液等液体时,藉由液体与接触头10的开口部11的周边的下表面接触,可抑制液体在下表面12上扩散和附着。

[0111] 此外,穿刺动作前和拔针动作后,针管83的前端被构成为位于比接触头10的下表面12的与被检体接触的部分还往上方的位置。

[0112] 具体而言,就用于本发明的注射装置的注射器的针管83而言,在穿刺前的阶段,以使针管83的前端位于比接触头10的下表面的与被检体接触的部分还往上方的位置的方式,选择并使用针管83的长度。

[0113] 例如,注射容量可在其他注射深度的每个其他注射部位处不同。注射长度的范围可决定注射针的后退动作中的注射路径的长度。故可知,注射全长可根据注射针的长度进行确定。注射针的注射全长较佳为2.0mm～50mm,优选位于5.0mm～40mm的范围内。

[0114] 藉由这样地在穿刺动作前和拔针动作后使注射针81的针管83的前端不与被检体接触,当所述注射装置离开被检体时,在针管83刺入了被检体的状态下,可防止向非预期方向移动。故可提高注射装置的安全性。

[0115] 此外,为了在操作中提高操作时与被检体接触的稳定性,并增大开口部11和被检体之间的非接触的空间,在接触头10的下表面12上,也可设置从侧面14突出的凸缘部16。

[0116] 参照图7(b),开口部11是在上表面上从与注入点对应的位置开始朝支撑机构20细长地进行延伸并开口的长孔形状。

[0117] 这样,藉由将从上方观察的开口部11的形状如上所述构成为长孔形状,在实施注射动作时,不仅可使注入方向明确,而且还可使实施注射动作的操作者能对针管进行视认(观察)的时间变长。藉由使注入方向明确,可相对目标注入点在更正确的位置实施注入动作。另外,藉由使针管的可视认时间变长,即使在针管83发生了弯曲、折断等异常的情况下,进行注射动作之前也可发现之。故可事先防止对被检体所实施的异常注射动作。

[0118] 此外,在接触头10的下表面12上,作为开口部11,在随着注射针的上述移动的针管83的穿过方向上,设置了从沿上下方向贯穿的部分开始朝向支撑机构20并到达了接触头10的下表面12的缘部的切口形状。另外,在支撑机构20的下部,2个移动引导轨22之间开放,以可设置切口形状。这样,藉由使支撑机构20和接触头10的下方开放,可避免注射器80着脱时针管83与任一部分接触。

[0119] 另外,在本实施方式中,就接触头10的上表面13而言,为了构成放大镜,较佳为研钵(mortar)形状或凹向内侧的半圆形状等的形状。藉由放大镜构成上表面,可容易对注射部位进行可视化。例如,即使在由于光源的影响等难以直接进行视认的情况下,利用放大镜,也可一边对开口部11和穿过开口部11的针管83进行视认,一边进行注射。

[0120] 为了使上述放大镜的效果更好,在上表面上,与开口部11的注入点对应的位置较佳为下表面(上表面)的中心。此外,即使开口部11为长孔,为了容易识别注入点,还可在中心付近处设置记号17。

[0121] 另外,在接触头10的侧面14上,形成了作为定位沟15的线状切口。该线状切口用于在后述的注射准备阶段对被检体上的记号进行视认。藉由使侧面14上所形成的作为用于对记号进行视认的切口的定位沟15为线状,可容易地使后述实施步骤中所示的记号和接触头10的位置进行对齐。此外,切口为直线形状,还具有容易进行表面加工的优点。

[0122] [注射动作]

[0123] 图8是第1实施方式的注射装置1中的动作的说明图。图9是第1实施方式中的注射动作流程的说明图。以下使用图8和图9对第1实施方式中的注射动作进行说明。

[0124] 在本实施方式中,内容物注入控制机构50进行控制,以使内容物被注入被检体的同时,进行使针管83从预期深度后退至被检体表面的拔针。以下对流程进行说明。

[0125] 开始(START):将充填了注入液的注射器安置在注射装置上。此时,进行至开始位置的设定,以使活塞88和按压部40接触(参照后述的实施步骤)。

[0126] 作为前提,开始时,使注射装置1的接触头10与被检体S接触。在穿刺动作前,假设该注射装置1的各构成要素处于图8(a)的状态。需要说明的是,藉由上述图7(a)所示的接触头10的下表面的形状,在穿刺前的阶段,针管83的前端位于比接触头10的下表面的与被检体接触的部分还往上方的位置处,故针管83的前端不会与被检体接触。

[0127] S1:操作者手动地使可动支架30接近接触头10(穿刺动作)。此时,藉由使可动支架30向接近接触头10的方向(箭头所示方向)进行移动,注射针81的针管83接近被检体,向被检体进行穿刺,并前进至被检体的内部(进入)。这里,可动支架30内所设置的线圈弹簧(第1弹性部件)54、55被进行了压缩。

[0128] 具体而言,按压部40与紧固在可动支架30上的连动棒52一起,在与可动支架30之间保持预定距离Dp的同时,向接近接触头10的方向移动,距离Dm变短(变为零)这里,与可动支架30紧固的连动棒52和可动支架30一起移动,所以,按压部40和连动棒52的末端也一起移动。

[0129] 另外,按压部40相对于不动的引导棒51也进行移动,所以,引导棒51和按压部40的嵌合部分相对地向前进方向(可动支架30侧)进行滑动。

[0130] 藉由所述按压部40的相对移动,在穿刺动作期间,可动支架30和按压部40之间的距离不发生变化。故,藉由使可动支架30和按压部40之间的距离变长,可防止只有活塞88后退的减压所引起的气泡的混入。此外,藉由使可动支架30和按压部40之间的距离变短,还可防止实施与只有活塞88前进的穿刺动作并行的注入动作。

[0131] S2中,藉由使操作者的手离开可动支架30而向远离接触头10的方向进行移动后,针管从被检体的内部进行后退,从被检体进行拔针,并从被检体进行分离。

[0132] 具体而言,赋予至可动支架30的前进方向的力释放(消失)后,藉由可动支架30上所设置的线圈弹簧(第1弹性部件)54的恢复力,可动支架30可从支撑机构20向分离方向进行移动。

[0133] 这里,按压部40的相对棒状部件51、52的朝向相对分离的方向(后退方向)的移动藉由棘轮机构(图6)进行锁定。即,可动支架30从接触头10向分离方向移动后,按压部40与不动的未紧固的引导棒51一起停止,故,紧固在可动支架30上的连动棒52相对于不动的按压部40进行位置移动。即,就按压部40而言,相对于连动棒52,嵌合部分向可动支架30侧(前进方向)进行滑动。

[0134] 上述动作使距离Dm变长,并使距离Dp变短,据此可同时进行拔针和液体注入伴随可动支架30的后退动作,可动支架30相对引导棒51进行位置移动,据此可动支架30和按压部40之间的距离变短。按压部40和可动支架30之间的距离变短时活塞88相对注射筒84被压入,注射筒84的容积变小,内部的液体可被注入被检体。故可恰当地实施适当量的注入动作。

[0135] 结束(END):注射装置1从被检体离开。此时,藉由上述图7(a)的接触头10的下表面的形状,针管83的前端可从被检体离开。

[0136] 藉由上述的构成和流程,本发明的注射装置1在进行注入动作时,可动支架30中的注射筒84和注射针81可被适当地进行保持。尤其藉由凸缘嵌合部31和针基阻止部33,内容物注入方向的注射筒84和注射针81的移动可被进行限制。

[0137] 所以,在作为藉由注射而进行注入的内容物而采用粘性高的胶状结构的物质的情况下,尽管使用时注射筒上的压力较高,但注射针和注射筒的连接状态也不会被解消。为此,藉由注射装置1,可实现精密的注射动作。

[0138] <第2实施方式>

[0139] 接着对第2实施方式进行说明。第2实施方式的注射装置较佳适于针对被检体的极浅的位置进行注射动作的情况。

[0140] 在第2实施方式的注射装置中,穿刺动作后,针的后退移动(拔针动作)分2个阶段进行。具体而言,与基于活塞的向注射筒的按压动作的注射动作(内容物射出动作)连动地进行针后退至预定距离的(拔针动作),之后,不进行注射动作,而是进行从该预定距离至从被检体表面拔出为止的针的后退动作。

[0141] 图10是本发明的第2实施方式的注射装置2的说明图,(a)表示斜视图,(b)表示侧视图。图11是图10的注射装置的拔针控制机构的放大图。图12是图10的注射装置的透视斜视图。

[0142] 如图10～图12所示,本实施方式的注射装置2具有拔针控制机构60。在本实施方式中,内容物注入控制机构50进行使内容物注入被检体并同时使针管从预期深度后退至预定位置的第一阶段的针管后退动作的控制。拔针控制机构60进行不使内容物注入被检体地将针管从预定位置至少后退至被检体表面并进行拔针的第二阶段的针管后退动作。

[0143] 参照图11,拔针控制机构60具有控制板61、2个位置调整销62、63、2个线圈弹簧(第2弹性部件)64、65、及锁止销66、67。

[0144] 控制板61具有上表面板61T和侧面板61S,其覆盖支撑机构20-1的至少一部分的上表面部24-1和与接触头10分离的后端侧的侧壁23-1。

[0145] 2个位置调整销(销钉)62、63具有大径的头部,并被嵌入控制板61的侧面板61S。

[0146] 作为第2弹性部件的线圈弹簧64、65设置(外嵌)于位置调整销的外周,并被保持在控制板61的侧面板61S和支撑机构20-1上。

[0147] 2个锁止销(弹性销)66、67设置在支撑机构20-1的上表面,一端被保持在可动支架30-1的圆周面保持部34-1的侧面(引导面)。此外,锁止销66、67被设置为,沿与注射器80的移动方向大致垂直的方向(注射筒的短边方向)延伸。

[0148] 另外,在本实施方式中,在可动支架30-1的圆周面保持部34-1的上表面上,设置了卡合用突起39。卡合用突起39的前端部为前端较细的形状,锁止销66、67与突起前端的垂直面(支架侧引导面)39L、39M可滑动接触。

[0149] 支撑机构20-1具有上表面部24-1和侧壁23-1,引导可动支架30-1的移动的引导路径形成在内部。与第1实施方式同样地,支撑机构20-1的侧壁23-1被进行了开口(开口部23O),以可供可动支架30-1的一部分插入。

[0150] 这里,支撑机构20-1的形状与第1实施方式不同,在支撑机构20-1的上表面部24-1上,设置了用于嵌入控制板61的上表面板61T而凹陷的形状的切口部26。锁止销66,67可与切口部26的移动方向的垂直面(支撑侧引导面)27L、27M滑动接触。

[0151] 另外,还分别形成了相对垂直面27L、27M而凹陷的部分、即、切口空间变大的沟部28L、28M。

[0152] 锁止销66、67为可伸缩的弹性销,可沿可动支架30-1的支架侧引导面39L、39M、及上表面板61T上所刻的沟61TL、61TM进行滑动移动。

[0153] 进行注射动作时,在后述的图13(a)的状态下,支架侧引导面39L、39M还未与锁止销66、67接触。在此状态下,可动支架30-1移动后,锁止销66、67开始与支架侧引导面39L、39M的前端接触,之后,沿支架侧引导面39L、39M进行移动(图11,左方向)。

[0154] 接着,在即将变为图13(b)的状态时,藉由作为可动支架30的凸部的卡合用突起39的形状,锁止销66、67向朝外的方向被压出,与沟部28L、28M卡合 与沟部28L、28M卡合后,控制板61和可动支架30-1再进行移动,控制板61的上表面板61T的沟61TL、
61TM相对锁止销66、67进行位置移动

[0155] 操作者的手离开后,首先,在锁止销66、67与沟部28L、28M卡合的状态下,可动支架30-1进行移动 到达预定位置后,藉由作为可动支架30-1的凸部的卡合
用突起39的支架侧引导面39L、39M的形状,赋予至锁止销66、67的向朝外的方向的按压力消失,所以,锁止销66、67和沟部28L、28M的卡合可被解除(图11(b))。

[0156] 接着,作为第2弹性部件的线圈弹簧64、65的恢复力发生作用,藉此控制板61和可动支架30-1一起进行移动 并完成后退动作。此时,卡合被解除了的锁止销66、67沿垂直面(支撑侧引导面)27L、27M进行滑动。

[0157] 另外,在本实施方式中,与第1实施方式不同,在支撑机构20-1的侧壁23-1上,并没有设置用于固定引导棒51、连接棒53的侧壁固定部23G、23J。取而代之,开口(形成)了供外侧嵌入了第2弹性部件64、65的位置调整销62、63可移动地进行插入的销插入孔23P、23Q。

[0158] 控制板61的侧面板61S被进行了开口,以供可动支架30-1的一部分插入。在本实施方式中,引导棒51-1的前端和连接棒53-2的前端固定在控制板61的侧面板61S上。在侧面板61S上,设置了固定引导棒51的侧面固定部61SG和固定连动棒52的侧面固定部61SJ(参照图
12)。

[0159] 另外,在控制板61的侧面板61S上,开口(形成)了侧面板销插入孔61SP、61SQ,以供外侧嵌入了第2弹性部件64、65的位置调整销62、63可移动地进行插入。

[0160] 藉由穿刺动作,控制板61的侧面板61S与支撑机构20-1的侧壁23-1接触。第一阶段的针管后退动作期间,在控制板61的侧面板61S与支撑机构20-1的侧壁23-1接触了的状态下,可动支架30-1进行后退。第二阶段的针管后退动作期间,控制板61的侧面板61S从支撑机构20-1的侧壁23-1离开,可动支架30-1进行后退。

[0161] [注射动作]

[0162] 图13是第2实施方式的注射动作的动作说明图。图15是第2实施方式的注射动作流程的说明图。以下使用图13和图14对第2实施方式中的注射动作进行说明。

[0163] 开始(START):作为前提,针对被检体,使用注入用模板100(参照图16)进行了注入点和记号的标记后,将注射器80(参照图3)安置在注射装置2上,并使注射装置2的接触头10-1与被检体接触。

[0164] <针管前进动作>

[0165] 图14的S11中,操作者藉由手动使可动支架30-1接近接触头10(穿刺动作)。可动支架30-1向接近接触头10-1的方向移动预定距离后,相对第1弹性部件54、55,从引导棒51-1和连接棒53-2向第1弹性部件54、55施加压缩力,并且,位置调整销62、63与可动支架30-1一起向接近接触头10-1的方向进行移动。即,图13中,距离DP和距离DL保持不变,距离DM变短(变为零),第1弹性部件54、55上被施加压缩力

[0166] 到达预定位置后,锁止销66、67与支撑机构20的沟部28L、28M卡合。

[0167] 之后,在锁止销66、67与支撑机构20-1的沟部嵌合了的状态下,位置调整销62、63和控制板61向接触头10-1的方向(前进方向)进行移动。即,距离DM为零保持不变,并且距离DP也保持不变,距离DL变短(变为零),第2弹性部件64、65上被施加压缩力

[0168] <针管后退动作>

[0169] 作为图14的S12,操作者使手从可动支架30-1离开。可动支架30-1向接触头10-1的接近方向的力的施加消失后,作为第一阶段,藉由第1弹性部件54、55的恢复力,位置调整销62、63和锁止销66、67的位置不变,可动支架30-1沿从支撑机构20-1离开并接近按压部40的方向进行移动,据此将内容物注入被检体,并且,使针管83从预期深度后退至预定位置。即,距离Dl保持不变的,距离DM变长,距离DP变短(DP’),据此,可进行预定距离的后退和注入动作

[0170] 作为图14的S13的第2阶段的后退动作,锁止销66、67脱离(从嵌合状态被解放),位置调整销62、63和控制板61的位置进行移动,据此,藉由第2弹性部件64、65的恢复力,可动支架30-1、引导棒51、嵌合于接触的连接棒53和连动棒52的按压部40进行移动。即,距离DM不变,距离DP’保持不变,距离DL变长,据此,可不进行注入动作地使针管83从预定位置后退至可被从被检体拔针为止

[0171] 藉由上述的构成和流程,本发明的注射装置2在进行注入动作时,可动支架30-1中的注射筒84和注射针81被适当地进行了保持。尤其藉由凸缘嵌合部31和针基阻止部33,内容物注入时的移动方向的注射筒84和注射针81的位移被进行了限制。

[0172] 所以,在作为藉由注射进行注入的内容物而采用了粘性高的胶状结构的物质的情况下,尽管使用时注射筒上的压力较高,注射针81和注射筒84的连接状态也不会被解消。为此,藉由注射装置2,可实现精密的注射动作。

[0173] 此外,在本实施方式中,由于分两阶段进行后退,故可在注入动作结束后进行拔针。所以,在被检体的极浅的位置处注入细胞等的微量且贵重的内容物的情况下,可实施所注入了的内容物不会从被检体的表面溢出的注射动作。

[0174] [应用步骤]

[0175] 为了确定注入部位和/或注入方向,注入前,使注入用模板100的中央的孔与注入部位的中心对齐(图15(b)),并与6个纵长的孔对齐,由此使用杀菌后的油性笔做记号(图15(c))。在同一部位想进行有间隔的反复注入的情况下,使用化妆用染料等,对注入部位做记号。在向头皮等有毛部位进行注入的情况下,事先对注入部位的周围进行刮毛。注入前,对注入部位周边进行消毒和干燥后,进行麻醉。

[0176] 将注射器80从包装中取出,并将注入溶液充填至注射筒85内部。为了将注射器80安置在注射装置1上,对按压部40的后端的按钮42h进行按压,使其滑动至与接触头10相反的一侧的最后端(图16(a))。

[0177] 就内含试验制剂并连接了注射针81、活塞88的注射器80而言,一边小心地以使针尖(针管的前端)不与注射装置1的主体10、20等接触,一边将其安装在注射装置1的可动支架30上。具体而言,如图16(b)所示,使注射器80从针尖斜着嵌入,并且使注射筒84的凸缘(翅膀)86立起并沿水平进行压入(图16(c)、(d))。接着,使凸缘86旋转,以使其与凸缘嵌合部31咬合(图16(e))。之后,使注射装置1的按压部40慢慢地移动至与活塞88的头部88h接触,以完成准备工作(图16(f)、图16(g))。

[0178] 使用安装了注射器80的注射装置1(图17(a)),将由杀菌后的油性笔所做的记号与接触头10的定位沟对齐。在此状态下,将接触头10紧紧地按压在头皮上(图17(b)、图8的开始(START))。

[0179] 在此状态下,手动将可动支架30向接触头10侧进行压入,藉此与可动支架30一起移动的注射针81的针管83穿刺入头皮内(相当于图8的S1)。此时,藉由从上方对接触头10的中央部的长孔形状的开口部11进行视认,可确认到针管83穿刺进了头皮。

[0180] 之后,藉由使手从注射装置1的可动支架30上慢慢地离开,制剂被注入头皮内(相当于图8的S2)。接着,注入动作结束后,使注射装置1从头皮离开(相当于图8的结束(END))。

[0181] 在从同一注入部位沿不同方向进行多次注入的情况下,沿其他方向使皮肤上的油性笔的记号和接触头10周围所设置的沟15对齐,并反复实施上述注入操作。藉由在作为注入用记号的6个位置处反复进行这样的操作,在使用1mL的注射筒的情况下,可注入合计1.0mL的试验制剂。

[0182] 就使用后的注射装置而言,卸下注射筒84和注射针81并进行废弃后,进行洗净和维护,并使用杀菌包进行捆包和杀菌。杀菌可使用压热器(autoclave)、EO气体(gas)、伽玛线杀菌等的任一者。

[0183] 这里,藉由上述的构成,进行注射动作的期间,在注射装置1、2中,由于注射筒84和注射针81的连接状态被进行了维持,故可认为内容物基本上不会泄露至注射装置1、2的内部。所以,清洗或杀菌步骤只要重点对接触头10的下表面12实施即可,与预料注射筒的着脱的先前例子的注射装置相比,可基本上不用考虑安装了注射器的注射装置的内部的污染。

[0184] 就上述的本发明实施方式的注射装置中所用的内容物(物质)而言,可从由细胞悬浊液、胶状材料、治疗用物质、美容用物质、及诊断用物质所构成的群中进行选择。例如,就上述注射装置中所用的内容物(物质)而言,可从由细胞悬浊液、胶状材料、治疗用物质、美容用物质、及诊断用物质所构成的群中进行选择。

[0185] 作为要注入的美容用物质,可包括填充物(filler)那样的脂肪细胞、透明质酸(hyaluronic acid)、或皱纹治疗用的肉毒杆菌毒素(botulinum toxin)(Botox、Btx)等,但并不限定于此。治疗用物质可包括抗生物质、麻醉药、镇痛药、疫苗、抗体,但并不限定于此。

[0186] 另外,为了将作为注射器中所收藏的内容物的悬浊液内的细胞或液体介质内的细胞注入受试者,也可使用本发明的注射装置。

[0187] 此外,作为注射器内所收藏的内容物,细胞悬浊液还可与发育因子混合。或者,细胞悬浊液也可包括胶状结构。这样的胶状结构较佳为表示模仿了其他组织的细胞外环境的细胞外基质蛋白质的混合,优选为透明质酸那样的胶状结构。

[0188] 另外,为了向受试者的其他组织内注入物质,也可使用本发明的实施方式的注射装置。尤其是在掉头发、秃顶那样的脱毛症或与头发欠缺或过少有关的其他症状的治疗中,可在进行作为细胞悬浊液的向皮肤内的细胞的注入时使用注射装置。

[0189] 此外,本发明的注射装置较佳用于将药剂、细胞活素(cytokine)、或发育因子那样的液体注入受试者。液体的向受试者的所述应用优选为关于掉头发、秃顶那样的脱毛症或与头发欠缺或过少有关的其他症状的治疗而被执行。

[0190] 或者,本发明的实施方式的注射装置还可用于向受试者的肌肉注入物质或向受试者的肌腱注入物质。

[0191] 另外,作为应用本发明实施方式的注射装置的被检体,并不限定于人(被检者),也可为鱼、鼠等动物。或者,被检体还可为从受试者或受验对象动物上所提取出的皮肤、脏器等组织。

[0192] 以上对本发明的较佳实施方式进行了详述,然而本发明并不限定于上述特定的实施方式,在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内,还可进行各种各样的变形·变更。

[0193] 本国际申请主张基于2016年4月20日申请的日本国专利申请第2016-084281号的优选权,并将其内容全部引用于此。

[0194] [符号说明]

[0195] 1、2   注射装置

[0196] 10、10-1   接触头

[0197] 11   开口部

[0198] 12   下表面

[0199] 12c  下表面中央部

[0200] 14   侧面

[0201] 15   定位沟

[0202] 16   凸缘部

[0203] 20、20-1   支撑机构

[0204] 21   支架引导通道(插入孔)

[0205] 22   移动引导轨

[0206] 23   支撑机构的侧壁

[0207] 23O  开口部

[0208] 24   支撑机构的上表面盖部

[0209] 25   支撑机构的下表面切口开口部

[0210] 30、30-1   可动支架(holder)

[0211] 31   凸缘嵌合部

[0212] 32   外筒部夹持部

[0213] 33   针基阻止部

[0214] 34   圆周面保持部

[0215] 35   平面部

[0216] 36、37 突起(弹簧保持部件)

[0217] 36S、37S 突起侧面

[0218] 38   接合部件

[0219] 310  前方支架

[0220] 320  后方支架

[0221] 330  移动支撑部

[0222] 331  第1贯穿孔

[0223] 40  按压部(注入控制机构)

[0224] 41  制动部(板弹簧)

[0225] 42  板弹簧支撑棒

[0226] 42h  按钮

[0227] 43   按压部弹簧

[0228] 44  上盖

[0229] 51、51-1   引导棒

[0230] 51r  卡合齿条

[0231] 52   连动棒

[0232] 52r  卡合齿条

[0233] 53、53-1  连接棒

[0234] 53T  连接棒的大径的末端

[0235] 54、55   线圈弹簧(第1弹性部件)

[0236] 80  注射器

[0237] 81   注射针

[0238] 82   针基

[0239] 83  针管

[0240] 84   注射筒(syringe)

[0241] 85   外筒部

[0242] 86   凸缘

[0243] 87   筒前端

[0244] 88   活塞(plunger)

[0245] 88h  活塞头部

[0246] 89   衬垫

[0247] 60  控制机构

[0248] 61   控制板

[0249] 61S  控制板的侧面板

[0250] 61SG、61SJ   侧面板固定部

[0251] 61SP、61SQ   侧面板销插入孔

[0252] 61T  控制板的上表面板

[0253] 62、63   移动调整销

[0254] 64、65   线圈弹簧(第2弹性部件)

[0255] 66、67   锁止销

[0256] 23P、23Q   销插入孔

[0257] 24-1   支撑机构的上表面部

[0258] 26   切口部

[0259] 27L、27M   垂直面(支撑侧引导面)

[0260] 28L、28M   沟部

[0261] 39   卡合用突起

[0262] 39L、39M   垂直面(支架侧引导面)

[0263] 100  注入用模板