薬剤投与装置
【課題】薬剤の投与量を正確に制御できる薬剤投与装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置１であって、貫通穴４を介して外部と連通する内部シリンダ５を有する細長い躯体２と、内部シリンダ５に薬剤を導く薬剤導路１１と、貫通穴４に設けられ、内部シリンダ５から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６と、薬剤導路１１の内部シリンダ５への出口に設けられ、薬剤導路１１から内部シリンダ５空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７と、内部シリンダ５内を液密に移動可能なピストン６と、ピストン６を移動させるワイヤ７とを備える。
【解決手段】本発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置１であって、貫通穴４を介して外部と連通する内部シリンダ５を有する細長い躯体２と、内部シリンダ５に薬剤を導く薬剤導路１１と、貫通穴４に設けられ、内部シリンダ５から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６と、薬剤導路１１の内部シリンダ５への出口に設けられ、薬剤導路１１から内部シリンダ５空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７と、内部シリンダ５内を液密に移動可能なピストン６と、ピストン６を移動させるワイヤ７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する場合は、血流中に薬剤を投与して血流を介して薬剤を体内に取り入れる方法と、目的とする生体組織（例えば腫瘍）に直接薬剤を投与する方法がある。
【０００３】
このうち生体組織に直接薬剤を投与する方法では、生体組織に対してカテーテルを穿刺し、体外の薬剤リザーバからポンプ等で薬剤をカテーテル内に送り出し、カテーテル先端から組織内に薬剤を直接投与している。このようなカテーテルは、内部にルーメンを有する細長い管状を有しており、体内に挿入される部分には、薬剤の吐出などを目的として内部のルーメンと外部とを連通する貫通穴が設けられている（たとえば、特許文献１参照）。この貫通穴は、カテーテル先端の針の先端に設けられる場合もあるが、カテーテルの側面に１つまたは複数個設けられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５０４１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、薬剤の投与量は生体組織の薬液吸収速度に依存しており、血流中に薬剤を投与する場合と比較して格段に少ない数十μリットル程度の微量の薬剤しか投与できない。さらに、この投与可能な量を超えて薬剤を投与した場合には、薬剤が生体組織から漏れ出てしまい、他の生体組織にも薬剤が触れてしまう可能性があるので、薬剤の投与量は正確に制御する必要がある。
【０００６】
従来では、ポンプを制御することによって薬剤の投与量の調整を行っていた。この場合、薬剤の投与量を増やす場合にはポンプの送出圧力を高め、投与量を減らす場合にはポンプの送出圧力を減らしていた。そして、ポンプから薬剤投与部位まではある程度の距離があるため、カテーテルは数ｃｍから数十ｃｍ程度の長さがあることが通常である。
【０００７】
しかしながら、この従来の方法では、微量の薬剤投与の正確な制御は困難であった。これは、正確に微量の薬剤の吐出量を制御できる程の微妙なポンプ制御は容易ではなかったためである。また、従来の方法では、カテーテルの長さや曲がり具合によって薬剤投与ごとにポンプの圧力とカテーテルからの薬剤の吐出量との関係が微妙に変わってくるため、事前に個々のケースに合わせて条件出しをするという煩雑な処理を行う必要があった。そして、薬剤被投与対象（人間を含む哺乳類）の姿勢が変化すると重力の方向が変わり、薬剤の投与量に影響してしまうという問題があった。さらに、薬剤投与対象の運動によりカテーテルの屈曲具合（屈曲部位、曲がり度合い）が動的に変化し、これが薬剤の投与量に影響してしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薬剤の投与量を正確に制御できる薬剤投与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる薬剤投与装置は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、前記内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、前記貫通穴に設けられ、前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、前記内部空間の容量を変化させる容量変化機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量変化機構は、前記躯体の軸方向に移動可能な移動部材を有し、前記躯体は、前記移動部材によって前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、前記内部空間と形状可変の隔壁によって分離されたルーメンを有し、前記容量変化機構は、前記隔壁の形状を変化させるものであることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記形状可変の隔壁は、バルーンまたは蛇腹の隔壁であることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量変化機構は、外部から前記内部空間の容量を変化させる線状の操作部材を有することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記線状の操作部材の動作を助力する磁石またはバネ部材を有することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、前記内部空間と隔てられたルーメンを有し、前記容量変化機構は、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニットを有することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記内部空間と前記ルーメンとを隔てる移動部材をさらに有し、前記内部空間に薬剤が充填されている状態で、前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を高めることで、前記移動部材は前記躯体の軸方向に前進して、前記内部空間の容量を狭めて前記薬剤を吐出させ、前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を減じることで、前記移動部材は前記躯体の軸方向に後退して、前記内部空間の容量を拡大させて前記内部空間を陰圧として前記内部空間に前記薬剤を導くように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量可変機構は、前記内部空間の容量を変化させるアクチュエータを有することを特徴とする。
【００１８】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記薬剤導路、または前記薬剤導路と連通する薬剤レザバには、薬剤が充填されている空間と薬剤が充填されていない空間とを仕切る可動式の隔壁が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、貫通穴を介して外部と連通する内部シリンダを有し、前記薬剤導路は、前記内部シリンダに薬剤を導き、前記容量変化機構は、前記内部シリンダ内を液密に移動可能なピストンと、前記ピストンを移動させる機構と、を備え、前記躯体は、前記ピストンによって、前記内部シリンダにおける内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする。
【００２０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記ピストンを移動させる機構は、前記ピストンと接続する操作ワイヤ、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニット、または、電磁力によって前記ピストンを移動させるアクチュエータのいずれか１つであることを特徴とする。
【００２１】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、ルーメンを有し、前記ルーメン内には、前記ルーメンとは非連通の内部空間を有したバルーン又は蛇腹容器であって、前記内部空間が前記貫通穴を介して外部と連通しているバルーン又は蛇腹容器が設けられ、前記ルーメンには、前記ルーメン内の圧力を変動させる圧力変動ユニットが接続され、前記薬剤導路は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の内部空間に薬剤を導き、前記第１の一方向弁は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させ、前記第２の一方向弁は、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、貫通穴に設けられ、内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、薬剤導路の内部空間への出口に設けられ、薬剤導路から内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、内部空間の容量を変化させる容量変化機構と備え、内部空間の容量を変化させることによって、躯体の内部空間に所定量の薬剤を正確に収納でき、さらに貫通穴から内部空間の薬剤を外部に吐出できるため、薬剤の投与量を正確に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる薬剤投与装置の主要部分の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図３】図３は、図１に示す薬剤投与装置の薬剤導路への薬剤充填処理を説明する断面図である。
【図４】図４は、図１に示す薬剤投与装置の内部空間への薬剤充填処理を説明する断面図である。
【図５】図５は、図１に示す薬剤投与装置から薬剤を投与する手順を示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図７】図７は、実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図９】図９は、図８に示すピストンおよび薬剤導路を構成する管状部材を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３にかかる他の薬剤投与装置を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５にかかる他の薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態６にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態として、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与する薬剤投与装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかる薬剤投与装置の主要部分の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる薬剤投与装置１は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与するものである。そして、薬剤投与装置１は、細長い躯体２を有し、この躯体２の先端３には貫通穴４が設けられている。そして、躯体２内部からは、線状の操作部材であるワイヤ７の基端部が延伸している。なお、躯体２は、生体適合性のある柔軟な素材（例えば、シリコン、テフロン（登録商標）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン）で形成されている。
【００２６】
図２は、薬剤投与装置１の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図２（１）に示すように、躯体２内部には、貫通穴４を介して外部と連通する内部シリンダ５と、内部シリンダ５内を液密に移動可能な移動部材であるピストン６とが設けられている。このピストン６にはワイヤ７の先端が機械的に接続され、操作者の操作によってワイヤ７の基端部が前後に移動することによって、ピストン６も躯体２の軸方向に沿って移動する。このように、ワイヤ７はピストン６を移動させる機構になっている。
【００２７】
図２（１）は、ピストン６が最前位置にある場合を示している。図２（１）に示すように、ピストン６先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接することにより、ピストン６が内部シリンダ５先端部に位置規制される。
【００２８】
図２（２）は、ピストン６が最後位置に入る場合を示している。図２（２）に示すように、ピストン６基端面が内部シリンダ５の後端にある底面９に当接することにより、ピストン６が内部シリンダ５の後端部に位置規制される。
【００２９】
ピストン６の先端側には、内部シリンダ５とピストン６で囲まれる内部空間１０が定義され、この内部空間１０の容量は、図２（１）に示す最小容量（最小容量はゼロも許容する。）から、図２（２）に示す最大容量まで変化する。
【００３０】
そして、躯体２は、基端側に基端側内部ルーメン２２を有し、この基端側内部ルーメン２２の先端部は、内部シリンダ５のうちピストン６より後方の空間である先端側内部ルーメン２１と連通し、内部ルーメン２０を構成する。したがって、ピストン６は、内部空間１０と内部ルーメン２０を液密に隔てるものである。そして、ピストン６は、ワイヤ７の操作によって、軸方向に沿って内部シリンダ５内を移動することによって、基端側先端に形成される内部空間１０の容量を変化させている。このように、ピストン６と、ピストン６に接続されたワイヤ７とは、内部空間１０の容量を変化させる容量変化機構として機能する。
【００３１】
また、躯体２内部には、内部空間１０に薬剤を導く薬剤導路１１が設けられている。この薬剤導路１１は、薬剤レザバ１２に連通している。薬剤レザバ１２の底面には可動式の隔壁であるセプタム１５が設けられており、このセプタム１５は、後述する図３（２）における薬剤充填処理において薬剤が充填される空間１３と、薬剤充填処理において薬剤の充填されることのない空間１４とを仕切っている。セプタム１５の位置は、薬剤量の変位に応じてレザバ１２内を、たとえば図２（１）に示す基端側端部Ｐ１から、図２（２）に示す先端側端部Ｐ２までの間を前後に移動する。セプタム１５は、弾性を有する材料で形成されている。なお、空間１４は、躯体２の基端側開口部まで連続している。また、後述するように、薬剤レザバ１２をなくして、薬剤導路１１が薬剤レザバ１２を兼ねるようにした構成も可能であり、その場合には、セプタム１５は薬剤導路１１内に位置する。
【００３２】
さらに、貫通穴４には内部空間１０から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６が設けられている。そして、薬剤導路１１の内部空間１０への出口には、薬剤導路１１から内部空間１０に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７が設けられている。
【００３３】
次に、図１，２に示す薬剤投与装置１における薬剤充填方法について説明する。図３は、薬剤投与装置１の薬剤導路１１および薬剤レザバ１２に薬剤を充填する手順を示す断面図である。
【００３４】
図３（１）は、薬剤が充填されていない初期状態を示す。この場合、セプタム１５は、薬剤レザバ１２の最先端の先端側端部Ｐ２に位置している。また、薬剤レザバ１２の先端側にある薬剤導路１１は空になっている。なお、ピストン６は、先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接した状態となっている。
【００３５】
図３（２）は、セプタム１５を薬剤注入器２５で穿刺貫通した状態を示す。薬剤注入器２５は、矢印Ｙ１のように躯体２の基端側開口部から挿入される。そして、薬剤注入器２５は、薬剤注入器２５基端から薬剤が供給され、薬剤注入器２５先端から薬剤を吐出可能である。この薬剤注入器２５による薬剤の注入開始によって、まず薬剤導路１１内に薬剤が充填され、次いで薬剤レザバ１２に薬剤が充填される。この薬剤の薬剤レザバ１２への充填にともない、先端側端部Ｐ２に位置していたセプタム１５が、薬剤に押されて、矢印Ｙ２のように後方の基端側端部Ｐ１側に移動する。
【００３６】
このセプタム１５の移動に適合するように、薬剤注入器２５の先端部には伸長および収縮が容易な柔軟部２６が設けられている。たとえば、図３（２）に示す例では、柔軟部２６は螺旋形状をしている。この柔軟部２６は、この螺旋形状によって矢印Ｙ２方向への動きを吸収して、セプタム１５を矢印Ｙ２方向へ動きやすくしている。そして、薬剤注入器２５の柔軟部２６先端には、薬剤注入時にセプタム１５が薬剤注入器２５先端を滑らないようにストッパ２５ａが設けられている。
【００３７】
そして、セプタム１５が基端側端部Ｐ１まで移動し薬剤レザバ１２への薬剤の充填が完了した後、図３（３）のように、薬剤注入器２５はセプタム１５から引き抜かれる。そして、セプタム１５においては、薬剤注入器２５が引き抜かれた後に、弾性によって薬剤注入器２５による穿刺口は塞がれる。なお、薬剤充填時には、薬剤レザバ１２の空気を抜くために、空気抜き用の中空の針を刺し、この針基端から空気を抜きながら、薬剤注入器２５で薬剤を注入する必要がある。
【００３８】
次に、薬剤投与装置１の内部空間１０に薬剤を充填する手順について説明する。図４は、薬剤投与装置１の内部空間１０に薬剤２７を充填する手順を示す断面図である。図４（１）に示すように、薬剤導路１１と薬剤レザバ１２とには図３に示す手順によって薬剤が充填されている。これに対し、内部空間１０は、ピストン６先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接しているため、容量がゼロまたはゼロに近く薬剤が充填されていない状態にある。そこで、図４（１）および図４（２）の矢印Ｙ３に示すように、ワイヤ７を後方の基端側に引く。この結果、ピストン６が後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張し、内部空間１０の容積が拡大する。この拡張により内部空間１０に基端側方向の圧力（陰圧）が加えられる。この結果、薬剤導路１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ４のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０内に移動し、内部空間１０を満たす。さらに、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が前方の先端側に矢印Ｙ５のように移動する。なお、ピストン６の基端面がシリンダ５の後端にある底面９に当接するまで、ワイヤ７の引き抜き操作が行われる。
【００３９】
次に、薬剤投与装置１から薬剤を投与する手順について説明する。図５は、薬剤投与装置１から薬剤を投与する手順を示す断面図である。薬剤を投与するには、図５（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填されている状態で、矢印Ｙ６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させる。この結果、図５（２）に示すように、ピストン６が前方の先端側に移動し、内部空間１０の容積を狭めて、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。ワイヤ７は、ピストン６の先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接するまで移動される。なお、ワイヤ７の先端側への移動速度を制御することによって、薬剤２７を迅速に吐出させるほか、薬剤２７をゆっくりと吐出させることもできる。
【００４０】
以上に述べた操作を行うことによって、内部空間１０の容量に相当する量の薬剤２７を正確に薬剤投与装置１の外に吐出することができる。薬剤投与装置１においては、内部空間１０の容量は、内部シリンダ５の内径とピストン６の可動長（シリンダ５の先端内壁８と最前位置にあるピストン６の先端面との距離）とによって正確に規定される。このため、薬剤投与装置１は、様々な条件下でも安定して正確な量の薬剤を投与できる。
【００４１】
本実施の形態１にかかる薬剤投与装置１においては、ポンプを使用せずとも薬剤投与が可能であり、たとえば内部シリンダ５の内径を１ｍｍといった小さな径に設定することによって、内部空間１０の容量を数μリットル程度の微量値に設定することもできる。もちろん、本実施の形態１にかかる薬剤投与装置１においては、ポンプを使用しないため、ポンプ圧力制御の事前の条件出しを行う必要もない。また、薬剤投与装置１においては、先端部分に所定量の薬剤を充填し、先端から薬剤２７を吐出するため、薬剤被投与対象の姿勢や薬剤投与対象の運動による躯体２の屈曲具合によらず、一度に吐出する薬剤２７の量を正確に制御することができる。
【００４２】
そして、図５（３）の矢印Ｙ８のようにワイヤ７が後方の基端側に引かれることによって、ピストン６も後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張する。この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この結果、内部空間１０に薬剤２７が再充填される。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、矢印Ｙ１０のようにセプタム１５が前方の先端側に移動する。そして、薬剤投与装置１は、図５に示す手順が行われることによって、再度充填された所定量の薬剤を外部に吐出することができる。このように、薬剤投与装置１においては、図４および図５に示した充填処理と吐出処理とを所定回繰り返すことで、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。
【００４３】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。図６は、実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図６（１）に示すように、本実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置１ａは、薬剤投与装置１と比較して、ピストン６に代えて、金属などの磁性体で形成されたピストン６ａを備えるとともに、薬剤レザバ１２の先端側に配置された磁石３０をさらに備える。
【００４４】
薬剤投与装置１ａは、薬剤投与装置１と同様に、薬剤投与時においては、図６（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填されている状態で、図６（２）に示す矢印Ｙ６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させることによって、ピストン６ａが先端側に移動して薬剤２７を押圧し、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。
【００４５】
そして、ピストン６ａは、図６（３）の矢印Ｙ８ａのように、磁石３０に引き付けられて後方の基端側の底面９まで移動し、内部空間１０が拡張する。すなわち、薬剤投与装置１ａにおいては、操作者がワイヤ７を操作せずとも、磁石３０に起因する磁力によってピストン６ａが基端側に移動する。このため、薬剤投与装置１ａにおいては、ワイヤ７の動作を助力する磁石３０が設けられることによって、薬剤充填時における操作者のワイヤ操作負担を軽減することができる。
【００４６】
そして、この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この場合、ワイヤ７は、ピストン６ａに固定される必要はなく、押す場合に当てつけられる構成ならよい。
【００４７】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。図７は、実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図７（１）に示すように、本実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置１ｂは、薬剤投与装置１と比較して、先端側内部ルーメン２１の基端側に配置されたバネ３１をさらに備える。このバネ３１は、先端側においてピストン６の基端側端面と接続し、ピストン６に対して先端側に付勢させる機能を有する。
【００４８】
薬剤投与装置１ｂは、薬剤投与装置１と同様に、ワイヤ７が基端側に引かれ、図７（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填された後、ワイヤ７の操作を解除する。この結果、図７（２）に示すように、バネ３１の付勢力によって、ピストン６が矢印Ｙ６ｂのように先端側に移動し、薬剤２７を押圧する。この結果、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。すなわち、薬剤投与装置１ｂにおいては、操作者がワイヤ７を操作せずとも、バネ３１の付勢力によってピストン６が前方の先端側に移動する。このため、薬剤投与装置１ｂにおいては、ワイヤ７の動作を助力するバネ３１が設けられることによって、薬剤吐出時における操作者のワイヤ操作負担を軽減することができる。
【００４９】
その後、図７（３）の矢印Ｙ８のようにワイヤ７が後方の基端側に引かれることによってピストン６も後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張する。この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この結果、内部空間１０に薬剤２７が再充填される。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、矢印Ｙ１０のようにセプタム１５が前方の先端側に移動する。
【００５０】
（実施の形態１の変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３について説明する。図８は、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図９は、図８に示すピストンおよび薬剤導路を構成する管状部材を示す斜視図である。
【００５１】
図８および図９に示すように、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置１ｃは、躯体２ｃ内の薬剤導路１１ｃを、ピストン６ｃを貫通する管状部材１１ｄによって構成している。そして、ピストン６ｃは、矢印Ｙ１１のように、管状部材１１ｄに対して液密にスライド可能である。
【００５２】
薬剤導路１１ｃ先端には、薬剤導路１１ｃから内部空間１０ｃに向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７が設けられている。この第２の一方向弁１７は、内部シリンダ５ｃの先端内壁８ｃに当接する位置に設けられる。また、薬剤導路１１ｃには、基端部において接続する薬剤レザバ（図示しない。）からポンプによって、所定圧力で薬剤２７が供給されている。したがって、薬剤投与装置１ｃは、図２に示すセプタム１５を削除した構成とすることができる。
【００５３】
そして、先端側内部ルーメン２１ｃと基端側内部ルーメン２２ｃとによって構成される内部ルーメン２０ｃは、基端部において、内部ルーメン２０ｃの内部圧力を変動させる圧力変動ユニット４０に接続する。この圧力変動ユニット４０は、たとえばポンプによって構成され、内部ルーメン２０ｃの内部圧力を変動させることによって、ピストン６ｃを先端側あるいは基端側に動かしている。
【００５４】
次に、薬剤投与装置１ｃにおける薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図８（２）の矢印Ｙ１２に示す基端側方向の圧力を加える。この結果、ピストン６ｃが矢印Ｙ１３のように管状部材１１ｄに沿って基端側の底面９ｃまで後退移動し、内部空間１０ｃを拡張する。すなわち、内部空間１０ｃの容量が拡大する。これにともない、薬剤導路１１ｃ内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０ｃ内に移動して内部空間１０ｃを満たす。すなわち、圧力変動ユニット４０が内部ルーメン２０ｃ内の圧力を減じることで、ピストン６ｃが、躯体２ｃの軸方向に後退して、内部空間１０ｃの容量を拡大させて内部空間１０ｃを陰圧として内部空間１０ｃに２７薬剤を導いている。
【００５５】
そして、内部空間１０ｃの薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図８（３）の矢印Ｙ１５に示す先端側方向の圧力を加える。この結果、ピストン６ｃが矢印Ｙ１６のように管状部材１１ｄに沿って先端側に前進移動し、内部空間１０ｃの容量を狭め、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間１０ｃ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。すなわち、内部空間１０ｃに薬剤２７が充填されている状態で圧力変動ユニット４０が内部ルーメン２０ｃ内の圧力を高めることで、ピストン６ｃは、躯体２ｃの軸方向に前進して、内部空間１０ｃの容量を狭めて薬剤２７を吐出させている。
【００５６】
このように、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤導路１１ｃをピストン６ｃを貫通する管状部材１１ｄによって構成しているため、薬剤吐出口である貫通穴４を薬剤投与装置１ｃの先端に設けた場合でも、薬剤導路を薬剤投与装置先端まで到達させるために内部シリンダを迂回させる必要がない。言い換えると、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤導路１１ｃがピストン６ｃを貫通するように構成されているため、薬剤導路を薬剤投与装置先端まで到達させるために内部シリンダを迂回させている薬剤投与装置１と比較して、躯体の細経化が可能になる。
【００５７】
また、薬剤投与装置１ｃでは、圧力変動ユニット４０を設け、内部ルーメン２０ｃの内部圧力の変動によってピストン６ｃを前後に動かしている。したがって、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤投与装置１におけるワイヤ７を削除できるため、躯体を屈曲した形状に敷設した場合であっても操作性が阻害されず、薬剤充填処理及び薬剤吐出処理を円滑に行なうことができる。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、薬剤導路が薬剤レザバを兼ねる構成とすることによって、実施の形態１における薬剤レザバを省略し、躯体の細経化を図っている。図１０は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００５９】
図１０（１）に示すように、実施の形態２にかかる薬剤投与装置２０１は、躯体２０２内部に、薬剤導路２１１が設けられており、この薬剤導路２１１は、実施の形態１における薬剤レザバを兼ねている。セプタム１５は、薬剤導路２１１内に設けられ、薬剤導路２１１先端まで移動することができる。
【００６０】
また、躯体２０２は、躯体２と同様に、内部シリンダ２０５を構成する先端側内部ルーメン２２１と基端側内部ルーメン２２２とによって構成される内部ルーメン２２０を有するとともに、内部シリンダ２０５内を前後に移動可能であるピストン２０６を有する。
【００６１】
次に、薬剤投与装置２０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、ワイヤ７を基端側に引くことによって、図１０（２）の矢印Ｙ２３のようにピストン２０６を基端側に移動させる。この結果、内部空間２１０が拡張し、拡張により内部空間２１０に基端側方向の圧力（陰圧）が加えられ、薬剤導路２１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ２４のように第２の一方向弁１７を通って内部空間２１０内に移動し、内部空間２１０を満たす。そして、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が先端側に矢印Ｙ２５のように移動する。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５後端の底面２０９に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内に最大量の薬剤２７を充填する。
【００６２】
そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、内部空間２１０に薬剤２７が充填されている状態で、図１０（３）の矢印Ｙ２６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させる。この結果、矢印Ｙ２６ａのようにピストン２０６が先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間２１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ２７のように貫通穴４から吐出される。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５の先端内壁２０８に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内の薬剤２７全てを貫通穴４から吐出させる。
【００６３】
このように、薬剤投与装置２０１では、図１０（２）および図１０（３）に示す処理を繰り返すことによって、薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。そして、薬剤投与装置２０１では、図１１の矢印Ｙ２８に示すように、セプタム１５は、薬剤導路２１１の先端面２１１ａまで移動できる。このため、薬剤投与装置２０１では、吐出されない薬剤が残る薬剤導路２１１内のデッドボリュームが最小となることから、充填した薬剤を無駄なく投与することができる。
【００６４】
なお、薬剤導路２１１は、図示するような管材に限らず、軟性の袋で構成してもよい。この場合、袋内でセプタムを固定できるため、薬剤注入器による注入操作に有利である。
【００６５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３においては、流体を介して圧力変動ユニットで内部ルーメンの内部圧力を変動させることによって、ピストンを移動させている。図１２は、実施の形態３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００６６】
図１２（１）に示すように、実施の形態３にかかる薬剤投与装置３０１は、図１０に示す薬剤投与装置２０１と比して、ワイヤ７を省いた構成を有する。そして、薬剤投与装置３０１は、内部ルーメン２２０の基端部に接続するポンプ３４０を有する。そして、領域２１４、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２には、流体３２８が充填されている。この領域２１４は、セプタム１５によって薬剤導路２１１と仕切られた薬剤導路２１１の基端側の領域であり、薬剤が充填されない領域となる。ポンプ３４０は、領域２１４と、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２との間で流体３２８を移動させる。これによって、ポンプ３４０は、内部ルーメン２２０の内部の圧力を変動させる。
【００６７】
次に、薬剤投与装置３０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間２１０に充填するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、図１２（２）の矢印Ｙ３１のように、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２から、領域２１４に流体３２８を移動させる。この流体３２８の移動にともない、ピストン２０６が矢印Ｙ３２のように、基端側に移動する。この結果、内部空間２１０が拡張し、薬剤導路２１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ３３のように第２の一方向弁１７を通って内部空間２１０内に移動し、内部空間２１０を満たす。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が先端側に移動する。また、ピストン２０６は、内部シリンダ２０５後端の底面２０９に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内に最大量の薬剤２７を充填する。
【００６８】
そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、図１２（３）の矢印Ｙ３４のように、ポンプ３４０から、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２に流体３２８を補充する。この結果、矢印Ｙ３５のようにピストン２０６が先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間２１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ３６のように貫通穴４から吐出される。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５の先端内壁２０８に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内の薬剤２７全てを貫通穴４から吐出させる。
【００６９】
このように、薬剤投与装置３０１では、図１２（２）および図１２（３）に示す処理を繰り返すことによって、薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。
【００７０】
なお、薬剤投与装置３０１では、ポンプ３４０に、流体３２８を移動させる機能ではなく、先端側内部ルーメン２２１、基端側内部ルーメン２２２および領域２１４の液体を回収する機能を持たせてもよい。この場合、薬剤２７を内部空間２１０に充填するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２の流体３２８を回収するとともに、領域２１４に流体３２８を補充すればよい。そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２に流体３２８を補充すればよい。
【００７１】
また、図１３の薬剤投与装置３０１ａに示すように、薬剤投与装置３０１ａを構成する躯体３０２に、薬剤導路２１１に接続する薬剤補充路３１１ａを設けて、薬剤補充口３１１ｂに穿刺した薬剤注入器２５から薬剤２７を補充してもよい。この薬剤補充口３１１ｂは、弾性部材によって覆われており、この弾性部材では、薬剤注入器２５の引き抜き後は弾性によって穿刺口が塞がる。そして、領域２１４に接続する流体補充路３１４ａを設けて、流体補充口３１４ｂから流体３２８を補充してもよい。流体補充口３１４ｂは、薬剤補充口３１１ｂと同様に、弾性部材によって覆われている。
【００７２】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、躯体先端ではなく、躯体側面に薬剤を吐出する貫通穴を設けた場合について説明する。図１４は、実施の形態４にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００７３】
図１４（１）に示すように、実施の形態４にかかる薬剤投与装置４０１は、躯体４０２の側面に貫通穴４０４が設けられている。躯体４０２内部には、貫通穴４０４に対し先端側に向かって、ピストン４０６を有する内部シリンダ４０５が設けられている。貫通穴４０４には、図１４（２）に示す内部空間４１０から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６が設けられている。そして、躯体内部４０２には、内部シリンダ４０５と第２の一方向弁１７と介して接続する薬剤導路４１１が設けられている。
【００７４】
そして、内部シリンダ４０５の先端内壁４０８および基端側の底面４０９には、それぞれ電磁石４３０ａ，４３０ｂが設けられている。電磁石４３０ａ，４３０ｂは、図示しない接続線によって基端側の制御装置（図示しない。）と接続しており、制御装置の制御によって、磁界の発生および停止を行う。また、ピストン４０６は、金属などの磁性体によって形成されている。
【００７５】
次に、薬剤投与装置４０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤投与装置４０１においては、薬剤２７を内部空間に充填するには、先端側に位置する電磁石４３０ａに電流を供給し、電磁石４３０ａに磁界を発生させる。この場合、電磁石４３０ｂには電流供給を行わない。この結果、ピストン４０６は、図１４（２）の矢印Ｙ４１のように、電磁石４３０ａに引き付けられて、先端内壁４０８まで移動する。この結果、内部空間４１０が拡張し、薬剤導路４１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ４２のように第２の一方向弁１７を通って内部空間４１０内に移動し、内部空間４１０を満たす。
【００７６】
そして、内部空間４１０の薬剤２７を外部に吐出するには、先端側に位置する電磁石４３０ａへの電流供給を停止させて電磁石４３０ａによる磁界発生を停止させるとともに、基端側に位置する電磁石４３０ｂに電流を供給し、電磁石４３０ｂに磁界を発生させる。この結果、ピストン４０６は、図１４（３）の矢印Ｙ４３のように、電磁石４３０ｂに引き付けられて、底面４０９まで移動する。このピストン４０６の移動によって、薬剤２７が押圧され、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ４４のように貫通穴４０４から吐出される。
【００７７】
このように、薬剤吐出装置４０１においては、薬剤充填および薬剤吐出に応じて電磁石４３０ａ，４３０ｂに磁界を発生させることによって、ピストン４０６を移動させて薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に所望の容量の薬剤を正確に投与できる。また、薬剤投与装置４０１では、薬剤導路４１１と内部シリンダ４０５とを軸方向に沿って直列に配置できるため、薬剤導路と内部シリンダとを並列に配置している薬剤投与装置１と比較して、躯体の細経化が可能になる。
【００７８】
なお、実施の形態４においては、一方の電磁石４３０ａ，４３０ｂの磁界発生時に他方の電磁石４３０ａ，４３０ｂの磁界発生を停止させている場合を例に説明したが、もちろん、ピストン４０６を離間させる電磁石４３０ａ，４３０ｂに、ピストン４０６を引き付ける電磁石４３０ａ，４３０ｂとは逆方向の磁界が発生するように電流供給を制御して、ピストン４０６に、ピストン４０６を離間させる電磁石４３０ａ，４３０ｂに対する反発力が生じるようにしてもよい。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５においては、形状が拡張可能であるバルーンを設けた場合について説明する。図１５は、実施の形態５にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００８０】
図１５（１）に示すように、実施の形態５にかかる薬剤投与装置５０１には、内部ルーメン５２０に、貫通穴４を介して外部と連通するバルーン５４０が設けられている。このバルーン５４０は、貫通穴４と連通するとともに、薬剤導路５１１とも連通している。バルーン５４０の内部空間は、内部ルーメン５２０と、形状可変のバルーン５４０の隔壁で分離されており、バルーン５４０の内部空間と、内部ルーメン５２０とは、非連通である。
【００８１】
そして、内部ルーメン５２０には、バルーン５４０の最大容量を規定するリミッタフレーム５４１が設けられている。リミッタフレーム５４１は、流体は自由に通過させるが、バルーン５４０はこれを越えて拡張できない。リミッタフレーム５４１は、例えば、形状が固定された網で形成することができる。これにより、内部空間の最大容量が規定される。さらに、内部ルーメン５２０の基端側には、圧力変動ユニット４０が接続されている。
【００８２】
次に、薬剤投与装置５０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７をバルーン５４０の内部空間に充填するには、この圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１５（２）の矢印Ｙ５１に示す基端側方向の圧力を加える。この結果、バルーン５４０は、この基端側方向の圧力にしたがって、矢印Ｙ５２のように基端側に拡張し、内部空間５１０が生じる。このバルーン５４０の拡張にともない、薬剤導路５１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ５２ａのように第２の一方向弁１７を通って内部空間５１０内に移動して内部空間５１０を満たす。なお、この内部空間５１０の最大容量は、前述したようにリミッタフレーム５４１によって規定されている。
【００８３】
そして、内部空間５１０の薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１５（３）の矢印Ｙ５３に示す先端側方向の圧力を加える。この結果、バルーン５４０が矢印Ｙ５３ａのように先端側に収縮し、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間５１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ５４のように貫通穴４から吐出される。
【００８４】
このように、薬剤投与装置５０１においては、バルーン５４０内部の内部空間５１０の最大容量は、リミッタフレーム５４１によって正確に規定されるため、薬剤投与装置５０１においても、安定して正確な量の薬剤を投与できる。
【００８５】
なお、実施の形態５では、図１６の薬剤投与装置５０１ａに示すように、バルーン５４０に代えて、蛇腹容器５４０ａを設けてもよい。図１６に示すように、蛇腹容器５４０ａは、バルーン５４０と同様に、貫通穴４と連通するとともに、薬剤導路５１１とも連通しており、蛇腹容器５４０ａの内部空間は、内部ルーメン５２０と、形状可変の隔壁で分離され、内部ルーメン５２０と非連通である。蛇腹容器５４０ａの場合には、最大容量が容器形成部材によって規定されるため、リミッタフレーム５４１を削除してもよい。
【００８６】
この場合も、薬剤投与装置５０１と同様に、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１６（２）の矢印Ｙ５１に示す基端側方向の圧力を加えて、蛇腹容器５４０ａを矢印Ｙ５２ｂのように拡張させて、内部空間５１０ａを生じさせる。これにともない、薬剤導路５１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ５２ｃのように第２の一方向弁１７を通って内部空間５１０ａ内に移動して内部空間５１０ａを満たす。
【００８７】
そして、内部空間５１０ａの薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動して、図１６（３）の矢印Ｙ５３に示す先端側方向の圧力を加え蛇腹容器５４０ａを矢印Ｙ５３ｂのように先端側に収縮させることによって、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間５１０ａ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ５４のように貫通穴４から吐出される。なお、薬剤投与装置５０１ａにおいてもリミッタフレーム５４１を設けて、厳密に内部空間の最大容量を規定してもよい。
【００８８】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。実施の形態６においては、電磁的力によってピストンを移動させるアクチュエータを設けた場合について説明する。図１７は、実施の形態６にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００８９】
図１７（１）に示すように、実施の形態６にかかる薬剤投与装置６０１においては、図８に示す薬剤投与装置１ｃと比して、躯体６０２内の内部シリンダ５ｃ側面に固定子６４１が設けられ、ピストン６０６側面には固定子６４１と咬み合う回転子６４２が設けられている。固定子６４１と回転子６４２とは、いわゆるリニアステッピングモータを形成し、図示しない制御部から供給される電力に同期して動作する。
【００９０】
次に、薬剤投与装置６０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、図示しない制御部を操作することによって、図１７（１）の矢印Ｙ６１に示す方向に回転子６４２を移動させる。これにともない、ピストン６０６も矢印Ｙ６１に示す基端側に移動し、内部空間１０ｃが拡張し、薬剤導路１１ｃ内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ６２のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０ｃ内に移動して内部空間１０ｃを満たす。
【００９１】
そして、内部空間１０ｃの薬剤２７を外部に吐出するには、図示しない制御部を操作することによって、図１７（３）の矢印Ｙ６３に示す方向に回転子６４２を移動させる。これにともない、ピストン６０６が矢印Ｙ６３に示す先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間１０ｃ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ６４のように貫通穴４から吐出される。
【００９２】
このように、薬剤投与装置６０１においては、リニアステッピングモータによってピストン６０６を段階的に移動させることができるため、内部空間１０ｃの容量を複数の段階で正確に規定でき、薬剤の投与量をさらに厳密に調整することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２０１，３０１，３０１ａ，４０１，５０１，５０１ａ，６０１ 薬剤投与装置
２，２ｃ，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２ 躯体
３ 先端
４，４０４ 貫通穴
５，５ｃ，２０５，４０５ 内部シリンダ
６，６ａ，６ｃ，２０６，４０６，６０６ ピストン
７ ワイヤ
８，８ｃ，２０８，４０８ 先端内壁
９，９ｃ，２０９，４０９ 底面
１０，１０ｃ，２１０，４１０，５１０，５１０ａ 内部空間
１１，１１ｃ，２１１，４１１，５１１ 薬剤導路
１１ｄ 管状部材
１２ 薬剤レザバ
１３，１４ 空間
２１４ 領域
１５ セプタム
１６ 第１の一方向弁
１７ 第２の一方向弁
２０，２０ｃ，２２０，５２０ 内部ルーメン
２１，２１ｃ，２２１ 先端側内部ルーメン
２２，２２ｃ，２２２ 基端側内部ルーメン
２５ 薬剤注入器
２５ａ ストッパ
２６ 柔軟部
２７ 薬剤
３０ 磁石
３１ バネ
４０ 圧力変動ユニット
２１１ａ 先端面
３２８ 流体
３４０ ポンプ
３１１ａ 薬剤補充路
３１１ｂ 薬剤補充口
３１４ａ 流体補充路
３１４ｂ 流体補充口
４３０ａ，４３０ｂ 電磁石
５４０ バルーン
５４０ａ 蛇腹容器
５４１ リミッタフレーム
６４１ 固定子
６４２ 回転子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する場合は、血流中に薬剤を投与して血流を介して薬剤を体内に取り入れる方法と、目的とする生体組織（例えば腫瘍）に直接薬剤を投与する方法がある。
【０００３】
このうち生体組織に直接薬剤を投与する方法では、生体組織に対してカテーテルを穿刺し、体外の薬剤リザーバからポンプ等で薬剤をカテーテル内に送り出し、カテーテル先端から組織内に薬剤を直接投与している。このようなカテーテルは、内部にルーメンを有する細長い管状を有しており、体内に挿入される部分には、薬剤の吐出などを目的として内部のルーメンと外部とを連通する貫通穴が設けられている（たとえば、特許文献１参照）。この貫通穴は、カテーテル先端の針の先端に設けられる場合もあるが、カテーテルの側面に１つまたは複数個設けられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５０４１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、薬剤の投与量は生体組織の薬液吸収速度に依存しており、血流中に薬剤を投与する場合と比較して格段に少ない数十μリットル程度の微量の薬剤しか投与できない。さらに、この投与可能な量を超えて薬剤を投与した場合には、薬剤が生体組織から漏れ出てしまい、他の生体組織にも薬剤が触れてしまう可能性があるので、薬剤の投与量は正確に制御する必要がある。
【０００６】
従来では、ポンプを制御することによって薬剤の投与量の調整を行っていた。この場合、薬剤の投与量を増やす場合にはポンプの送出圧力を高め、投与量を減らす場合にはポンプの送出圧力を減らしていた。そして、ポンプから薬剤投与部位まではある程度の距離があるため、カテーテルは数ｃｍから数十ｃｍ程度の長さがあることが通常である。
【０００７】
しかしながら、この従来の方法では、微量の薬剤投与の正確な制御は困難であった。これは、正確に微量の薬剤の吐出量を制御できる程の微妙なポンプ制御は容易ではなかったためである。また、従来の方法では、カテーテルの長さや曲がり具合によって薬剤投与ごとにポンプの圧力とカテーテルからの薬剤の吐出量との関係が微妙に変わってくるため、事前に個々のケースに合わせて条件出しをするという煩雑な処理を行う必要があった。そして、薬剤被投与対象（人間を含む哺乳類）の姿勢が変化すると重力の方向が変わり、薬剤の投与量に影響してしまうという問題があった。さらに、薬剤投与対象の運動によりカテーテルの屈曲具合（屈曲部位、曲がり度合い）が動的に変化し、これが薬剤の投与量に影響してしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薬剤の投与量を正確に制御できる薬剤投与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる薬剤投与装置は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、前記内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、前記貫通穴に設けられ、前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、前記内部空間の容量を変化させる容量変化機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量変化機構は、前記躯体の軸方向に移動可能な移動部材を有し、前記躯体は、前記移動部材によって前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、前記内部空間と形状可変の隔壁によって分離されたルーメンを有し、前記容量変化機構は、前記隔壁の形状を変化させるものであることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記形状可変の隔壁は、バルーンまたは蛇腹の隔壁であることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量変化機構は、外部から前記内部空間の容量を変化させる線状の操作部材を有することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記線状の操作部材の動作を助力する磁石またはバネ部材を有することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、前記内部空間と隔てられたルーメンを有し、前記容量変化機構は、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニットを有することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記内部空間と前記ルーメンとを隔てる移動部材をさらに有し、前記内部空間に薬剤が充填されている状態で、前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を高めることで、前記移動部材は前記躯体の軸方向に前進して、前記内部空間の容量を狭めて前記薬剤を吐出させ、前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を減じることで、前記移動部材は前記躯体の軸方向に後退して、前記内部空間の容量を拡大させて前記内部空間を陰圧として前記内部空間に前記薬剤を導くように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記容量可変機構は、前記内部空間の容量を変化させるアクチュエータを有することを特徴とする。
【００１８】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記薬剤導路、または前記薬剤導路と連通する薬剤レザバには、薬剤が充填されている空間と薬剤が充填されていない空間とを仕切る可動式の隔壁が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、貫通穴を介して外部と連通する内部シリンダを有し、前記薬剤導路は、前記内部シリンダに薬剤を導き、前記容量変化機構は、前記内部シリンダ内を液密に移動可能なピストンと、前記ピストンを移動させる機構と、を備え、前記躯体は、前記ピストンによって、前記内部シリンダにおける内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする。
【００２０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記ピストンを移動させる機構は、前記ピストンと接続する操作ワイヤ、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニット、または、電磁力によって前記ピストンを移動させるアクチュエータのいずれか１つであることを特徴とする。
【００２１】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記の発明において、前記躯体は、ルーメンを有し、前記ルーメン内には、前記ルーメンとは非連通の内部空間を有したバルーン又は蛇腹容器であって、前記内部空間が前記貫通穴を介して外部と連通しているバルーン又は蛇腹容器が設けられ、前記ルーメンには、前記ルーメン内の圧力を変動させる圧力変動ユニットが接続され、前記薬剤導路は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の内部空間に薬剤を導き、前記第１の一方向弁は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させ、前記第２の一方向弁は、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、貫通穴に設けられ、内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、薬剤導路の内部空間への出口に設けられ、薬剤導路から内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、内部空間の容量を変化させる容量変化機構と備え、内部空間の容量を変化させることによって、躯体の内部空間に所定量の薬剤を正確に収納でき、さらに貫通穴から内部空間の薬剤を外部に吐出できるため、薬剤の投与量を正確に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる薬剤投与装置の主要部分の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図３】図３は、図１に示す薬剤投与装置の薬剤導路への薬剤充填処理を説明する断面図である。
【図４】図４は、図１に示す薬剤投与装置の内部空間への薬剤充填処理を説明する断面図である。
【図５】図５は、図１に示す薬剤投与装置から薬剤を投与する手順を示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図７】図７は、実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図９】図９は、図８に示すピストンおよび薬剤導路を構成する管状部材を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３にかかる他の薬剤投与装置を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５にかかる他の薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態６にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態として、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与する薬剤投与装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかる薬剤投与装置の主要部分の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる薬剤投与装置１は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与するものである。そして、薬剤投与装置１は、細長い躯体２を有し、この躯体２の先端３には貫通穴４が設けられている。そして、躯体２内部からは、線状の操作部材であるワイヤ７の基端部が延伸している。なお、躯体２は、生体適合性のある柔軟な素材（例えば、シリコン、テフロン（登録商標）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン）で形成されている。
【００２６】
図２は、薬剤投与装置１の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図２（１）に示すように、躯体２内部には、貫通穴４を介して外部と連通する内部シリンダ５と、内部シリンダ５内を液密に移動可能な移動部材であるピストン６とが設けられている。このピストン６にはワイヤ７の先端が機械的に接続され、操作者の操作によってワイヤ７の基端部が前後に移動することによって、ピストン６も躯体２の軸方向に沿って移動する。このように、ワイヤ７はピストン６を移動させる機構になっている。
【００２７】
図２（１）は、ピストン６が最前位置にある場合を示している。図２（１）に示すように、ピストン６先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接することにより、ピストン６が内部シリンダ５先端部に位置規制される。
【００２８】
図２（２）は、ピストン６が最後位置に入る場合を示している。図２（２）に示すように、ピストン６基端面が内部シリンダ５の後端にある底面９に当接することにより、ピストン６が内部シリンダ５の後端部に位置規制される。
【００２９】
ピストン６の先端側には、内部シリンダ５とピストン６で囲まれる内部空間１０が定義され、この内部空間１０の容量は、図２（１）に示す最小容量（最小容量はゼロも許容する。）から、図２（２）に示す最大容量まで変化する。
【００３０】
そして、躯体２は、基端側に基端側内部ルーメン２２を有し、この基端側内部ルーメン２２の先端部は、内部シリンダ５のうちピストン６より後方の空間である先端側内部ルーメン２１と連通し、内部ルーメン２０を構成する。したがって、ピストン６は、内部空間１０と内部ルーメン２０を液密に隔てるものである。そして、ピストン６は、ワイヤ７の操作によって、軸方向に沿って内部シリンダ５内を移動することによって、基端側先端に形成される内部空間１０の容量を変化させている。このように、ピストン６と、ピストン６に接続されたワイヤ７とは、内部空間１０の容量を変化させる容量変化機構として機能する。
【００３１】
また、躯体２内部には、内部空間１０に薬剤を導く薬剤導路１１が設けられている。この薬剤導路１１は、薬剤レザバ１２に連通している。薬剤レザバ１２の底面には可動式の隔壁であるセプタム１５が設けられており、このセプタム１５は、後述する図３（２）における薬剤充填処理において薬剤が充填される空間１３と、薬剤充填処理において薬剤の充填されることのない空間１４とを仕切っている。セプタム１５の位置は、薬剤量の変位に応じてレザバ１２内を、たとえば図２（１）に示す基端側端部Ｐ１から、図２（２）に示す先端側端部Ｐ２までの間を前後に移動する。セプタム１５は、弾性を有する材料で形成されている。なお、空間１４は、躯体２の基端側開口部まで連続している。また、後述するように、薬剤レザバ１２をなくして、薬剤導路１１が薬剤レザバ１２を兼ねるようにした構成も可能であり、その場合には、セプタム１５は薬剤導路１１内に位置する。
【００３２】
さらに、貫通穴４には内部空間１０から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６が設けられている。そして、薬剤導路１１の内部空間１０への出口には、薬剤導路１１から内部空間１０に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７が設けられている。
【００３３】
次に、図１，２に示す薬剤投与装置１における薬剤充填方法について説明する。図３は、薬剤投与装置１の薬剤導路１１および薬剤レザバ１２に薬剤を充填する手順を示す断面図である。
【００３４】
図３（１）は、薬剤が充填されていない初期状態を示す。この場合、セプタム１５は、薬剤レザバ１２の最先端の先端側端部Ｐ２に位置している。また、薬剤レザバ１２の先端側にある薬剤導路１１は空になっている。なお、ピストン６は、先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接した状態となっている。
【００３５】
図３（２）は、セプタム１５を薬剤注入器２５で穿刺貫通した状態を示す。薬剤注入器２５は、矢印Ｙ１のように躯体２の基端側開口部から挿入される。そして、薬剤注入器２５は、薬剤注入器２５基端から薬剤が供給され、薬剤注入器２５先端から薬剤を吐出可能である。この薬剤注入器２５による薬剤の注入開始によって、まず薬剤導路１１内に薬剤が充填され、次いで薬剤レザバ１２に薬剤が充填される。この薬剤の薬剤レザバ１２への充填にともない、先端側端部Ｐ２に位置していたセプタム１５が、薬剤に押されて、矢印Ｙ２のように後方の基端側端部Ｐ１側に移動する。
【００３６】
このセプタム１５の移動に適合するように、薬剤注入器２５の先端部には伸長および収縮が容易な柔軟部２６が設けられている。たとえば、図３（２）に示す例では、柔軟部２６は螺旋形状をしている。この柔軟部２６は、この螺旋形状によって矢印Ｙ２方向への動きを吸収して、セプタム１５を矢印Ｙ２方向へ動きやすくしている。そして、薬剤注入器２５の柔軟部２６先端には、薬剤注入時にセプタム１５が薬剤注入器２５先端を滑らないようにストッパ２５ａが設けられている。
【００３７】
そして、セプタム１５が基端側端部Ｐ１まで移動し薬剤レザバ１２への薬剤の充填が完了した後、図３（３）のように、薬剤注入器２５はセプタム１５から引き抜かれる。そして、セプタム１５においては、薬剤注入器２５が引き抜かれた後に、弾性によって薬剤注入器２５による穿刺口は塞がれる。なお、薬剤充填時には、薬剤レザバ１２の空気を抜くために、空気抜き用の中空の針を刺し、この針基端から空気を抜きながら、薬剤注入器２５で薬剤を注入する必要がある。
【００３８】
次に、薬剤投与装置１の内部空間１０に薬剤を充填する手順について説明する。図４は、薬剤投与装置１の内部空間１０に薬剤２７を充填する手順を示す断面図である。図４（１）に示すように、薬剤導路１１と薬剤レザバ１２とには図３に示す手順によって薬剤が充填されている。これに対し、内部空間１０は、ピストン６先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接しているため、容量がゼロまたはゼロに近く薬剤が充填されていない状態にある。そこで、図４（１）および図４（２）の矢印Ｙ３に示すように、ワイヤ７を後方の基端側に引く。この結果、ピストン６が後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張し、内部空間１０の容積が拡大する。この拡張により内部空間１０に基端側方向の圧力（陰圧）が加えられる。この結果、薬剤導路１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ４のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０内に移動し、内部空間１０を満たす。さらに、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が前方の先端側に矢印Ｙ５のように移動する。なお、ピストン６の基端面がシリンダ５の後端にある底面９に当接するまで、ワイヤ７の引き抜き操作が行われる。
【００３９】
次に、薬剤投与装置１から薬剤を投与する手順について説明する。図５は、薬剤投与装置１から薬剤を投与する手順を示す断面図である。薬剤を投与するには、図５（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填されている状態で、矢印Ｙ６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させる。この結果、図５（２）に示すように、ピストン６が前方の先端側に移動し、内部空間１０の容積を狭めて、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。ワイヤ７は、ピストン６の先端面が内部シリンダ５の先端内壁８に当接するまで移動される。なお、ワイヤ７の先端側への移動速度を制御することによって、薬剤２７を迅速に吐出させるほか、薬剤２７をゆっくりと吐出させることもできる。
【００４０】
以上に述べた操作を行うことによって、内部空間１０の容量に相当する量の薬剤２７を正確に薬剤投与装置１の外に吐出することができる。薬剤投与装置１においては、内部空間１０の容量は、内部シリンダ５の内径とピストン６の可動長（シリンダ５の先端内壁８と最前位置にあるピストン６の先端面との距離）とによって正確に規定される。このため、薬剤投与装置１は、様々な条件下でも安定して正確な量の薬剤を投与できる。
【００４１】
本実施の形態１にかかる薬剤投与装置１においては、ポンプを使用せずとも薬剤投与が可能であり、たとえば内部シリンダ５の内径を１ｍｍといった小さな径に設定することによって、内部空間１０の容量を数μリットル程度の微量値に設定することもできる。もちろん、本実施の形態１にかかる薬剤投与装置１においては、ポンプを使用しないため、ポンプ圧力制御の事前の条件出しを行う必要もない。また、薬剤投与装置１においては、先端部分に所定量の薬剤を充填し、先端から薬剤２７を吐出するため、薬剤被投与対象の姿勢や薬剤投与対象の運動による躯体２の屈曲具合によらず、一度に吐出する薬剤２７の量を正確に制御することができる。
【００４２】
そして、図５（３）の矢印Ｙ８のようにワイヤ７が後方の基端側に引かれることによって、ピストン６も後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張する。この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この結果、内部空間１０に薬剤２７が再充填される。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、矢印Ｙ１０のようにセプタム１５が前方の先端側に移動する。そして、薬剤投与装置１は、図５に示す手順が行われることによって、再度充填された所定量の薬剤を外部に吐出することができる。このように、薬剤投与装置１においては、図４および図５に示した充填処理と吐出処理とを所定回繰り返すことで、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。
【００４３】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。図６は、実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図６（１）に示すように、本実施の形態１の変形例１にかかる薬剤投与装置１ａは、薬剤投与装置１と比較して、ピストン６に代えて、金属などの磁性体で形成されたピストン６ａを備えるとともに、薬剤レザバ１２の先端側に配置された磁石３０をさらに備える。
【００４４】
薬剤投与装置１ａは、薬剤投与装置１と同様に、薬剤投与時においては、図６（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填されている状態で、図６（２）に示す矢印Ｙ６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させることによって、ピストン６ａが先端側に移動して薬剤２７を押圧し、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。
【００４５】
そして、ピストン６ａは、図６（３）の矢印Ｙ８ａのように、磁石３０に引き付けられて後方の基端側の底面９まで移動し、内部空間１０が拡張する。すなわち、薬剤投与装置１ａにおいては、操作者がワイヤ７を操作せずとも、磁石３０に起因する磁力によってピストン６ａが基端側に移動する。このため、薬剤投与装置１ａにおいては、ワイヤ７の動作を助力する磁石３０が設けられることによって、薬剤充填時における操作者のワイヤ操作負担を軽減することができる。
【００４６】
そして、この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この場合、ワイヤ７は、ピストン６ａに固定される必要はなく、押す場合に当てつけられる構成ならよい。
【００４７】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。図７は、実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図７（１）に示すように、本実施の形態１の変形例２にかかる薬剤投与装置１ｂは、薬剤投与装置１と比較して、先端側内部ルーメン２１の基端側に配置されたバネ３１をさらに備える。このバネ３１は、先端側においてピストン６の基端側端面と接続し、ピストン６に対して先端側に付勢させる機能を有する。
【００４８】
薬剤投与装置１ｂは、薬剤投与装置１と同様に、ワイヤ７が基端側に引かれ、図７（１）のように内部空間１０に薬剤２７が充填された後、ワイヤ７の操作を解除する。この結果、図７（２）に示すように、バネ３１の付勢力によって、ピストン６が矢印Ｙ６ｂのように先端側に移動し、薬剤２７を押圧する。この結果、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。すなわち、薬剤投与装置１ｂにおいては、操作者がワイヤ７を操作せずとも、バネ３１の付勢力によってピストン６が前方の先端側に移動する。このため、薬剤投与装置１ｂにおいては、ワイヤ７の動作を助力するバネ３１が設けられることによって、薬剤吐出時における操作者のワイヤ操作負担を軽減することができる。
【００４９】
その後、図７（３）の矢印Ｙ８のようにワイヤ７が後方の基端側に引かれることによってピストン６も後方の基端側に移動し、内部空間１０が拡張する。この拡張により内部空間１０に陰圧が加えられるため、薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って薬剤導路１１から内部空間１０内に移動して、内部空間１０を満たす。この結果、内部空間１０に薬剤２７が再充填される。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、矢印Ｙ１０のようにセプタム１５が前方の先端側に移動する。
【００５０】
（実施の形態１の変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３について説明する。図８は、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。図９は、図８に示すピストンおよび薬剤導路を構成する管状部材を示す斜視図である。
【００５１】
図８および図９に示すように、実施の形態１の変形例３にかかる薬剤投与装置１ｃは、躯体２ｃ内の薬剤導路１１ｃを、ピストン６ｃを貫通する管状部材１１ｄによって構成している。そして、ピストン６ｃは、矢印Ｙ１１のように、管状部材１１ｄに対して液密にスライド可能である。
【００５２】
薬剤導路１１ｃ先端には、薬剤導路１１ｃから内部空間１０ｃに向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁１７が設けられている。この第２の一方向弁１７は、内部シリンダ５ｃの先端内壁８ｃに当接する位置に設けられる。また、薬剤導路１１ｃには、基端部において接続する薬剤レザバ（図示しない。）からポンプによって、所定圧力で薬剤２７が供給されている。したがって、薬剤投与装置１ｃは、図２に示すセプタム１５を削除した構成とすることができる。
【００５３】
そして、先端側内部ルーメン２１ｃと基端側内部ルーメン２２ｃとによって構成される内部ルーメン２０ｃは、基端部において、内部ルーメン２０ｃの内部圧力を変動させる圧力変動ユニット４０に接続する。この圧力変動ユニット４０は、たとえばポンプによって構成され、内部ルーメン２０ｃの内部圧力を変動させることによって、ピストン６ｃを先端側あるいは基端側に動かしている。
【００５４】
次に、薬剤投与装置１ｃにおける薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図８（２）の矢印Ｙ１２に示す基端側方向の圧力を加える。この結果、ピストン６ｃが矢印Ｙ１３のように管状部材１１ｄに沿って基端側の底面９ｃまで後退移動し、内部空間１０ｃを拡張する。すなわち、内部空間１０ｃの容量が拡大する。これにともない、薬剤導路１１ｃ内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ９のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０ｃ内に移動して内部空間１０ｃを満たす。すなわち、圧力変動ユニット４０が内部ルーメン２０ｃ内の圧力を減じることで、ピストン６ｃが、躯体２ｃの軸方向に後退して、内部空間１０ｃの容量を拡大させて内部空間１０ｃを陰圧として内部空間１０ｃに２７薬剤を導いている。
【００５５】
そして、内部空間１０ｃの薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図８（３）の矢印Ｙ１５に示す先端側方向の圧力を加える。この結果、ピストン６ｃが矢印Ｙ１６のように管状部材１１ｄに沿って先端側に前進移動し、内部空間１０ｃの容量を狭め、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間１０ｃ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ７のように貫通穴４から吐出される。すなわち、内部空間１０ｃに薬剤２７が充填されている状態で圧力変動ユニット４０が内部ルーメン２０ｃ内の圧力を高めることで、ピストン６ｃは、躯体２ｃの軸方向に前進して、内部空間１０ｃの容量を狭めて薬剤２７を吐出させている。
【００５６】
このように、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤導路１１ｃをピストン６ｃを貫通する管状部材１１ｄによって構成しているため、薬剤吐出口である貫通穴４を薬剤投与装置１ｃの先端に設けた場合でも、薬剤導路を薬剤投与装置先端まで到達させるために内部シリンダを迂回させる必要がない。言い換えると、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤導路１１ｃがピストン６ｃを貫通するように構成されているため、薬剤導路を薬剤投与装置先端まで到達させるために内部シリンダを迂回させている薬剤投与装置１と比較して、躯体の細経化が可能になる。
【００５７】
また、薬剤投与装置１ｃでは、圧力変動ユニット４０を設け、内部ルーメン２０ｃの内部圧力の変動によってピストン６ｃを前後に動かしている。したがって、薬剤投与装置１ｃでは、薬剤投与装置１におけるワイヤ７を削除できるため、躯体を屈曲した形状に敷設した場合であっても操作性が阻害されず、薬剤充填処理及び薬剤吐出処理を円滑に行なうことができる。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、薬剤導路が薬剤レザバを兼ねる構成とすることによって、実施の形態１における薬剤レザバを省略し、躯体の細経化を図っている。図１０は、実施の形態２にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００５９】
図１０（１）に示すように、実施の形態２にかかる薬剤投与装置２０１は、躯体２０２内部に、薬剤導路２１１が設けられており、この薬剤導路２１１は、実施の形態１における薬剤レザバを兼ねている。セプタム１５は、薬剤導路２１１内に設けられ、薬剤導路２１１先端まで移動することができる。
【００６０】
また、躯体２０２は、躯体２と同様に、内部シリンダ２０５を構成する先端側内部ルーメン２２１と基端側内部ルーメン２２２とによって構成される内部ルーメン２２０を有するとともに、内部シリンダ２０５内を前後に移動可能であるピストン２０６を有する。
【００６１】
次に、薬剤投与装置２０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、ワイヤ７を基端側に引くことによって、図１０（２）の矢印Ｙ２３のようにピストン２０６を基端側に移動させる。この結果、内部空間２１０が拡張し、拡張により内部空間２１０に基端側方向の圧力（陰圧）が加えられ、薬剤導路２１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ２４のように第２の一方向弁１７を通って内部空間２１０内に移動し、内部空間２１０を満たす。そして、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が先端側に矢印Ｙ２５のように移動する。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５後端の底面２０９に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内に最大量の薬剤２７を充填する。
【００６２】
そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、内部空間２１０に薬剤２７が充填されている状態で、図１０（３）の矢印Ｙ２６のように、ワイヤ７を前方の先端側に移動させる。この結果、矢印Ｙ２６ａのようにピストン２０６が先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間２１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ２７のように貫通穴４から吐出される。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５の先端内壁２０８に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内の薬剤２７全てを貫通穴４から吐出させる。
【００６３】
このように、薬剤投与装置２０１では、図１０（２）および図１０（３）に示す処理を繰り返すことによって、薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。そして、薬剤投与装置２０１では、図１１の矢印Ｙ２８に示すように、セプタム１５は、薬剤導路２１１の先端面２１１ａまで移動できる。このため、薬剤投与装置２０１では、吐出されない薬剤が残る薬剤導路２１１内のデッドボリュームが最小となることから、充填した薬剤を無駄なく投与することができる。
【００６４】
なお、薬剤導路２１１は、図示するような管材に限らず、軟性の袋で構成してもよい。この場合、袋内でセプタムを固定できるため、薬剤注入器による注入操作に有利である。
【００６５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３においては、流体を介して圧力変動ユニットで内部ルーメンの内部圧力を変動させることによって、ピストンを移動させている。図１２は、実施の形態３にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００６６】
図１２（１）に示すように、実施の形態３にかかる薬剤投与装置３０１は、図１０に示す薬剤投与装置２０１と比して、ワイヤ７を省いた構成を有する。そして、薬剤投与装置３０１は、内部ルーメン２２０の基端部に接続するポンプ３４０を有する。そして、領域２１４、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２には、流体３２８が充填されている。この領域２１４は、セプタム１５によって薬剤導路２１１と仕切られた薬剤導路２１１の基端側の領域であり、薬剤が充填されない領域となる。ポンプ３４０は、領域２１４と、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２との間で流体３２８を移動させる。これによって、ポンプ３４０は、内部ルーメン２２０の内部の圧力を変動させる。
【００６７】
次に、薬剤投与装置３０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間２１０に充填するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、図１２（２）の矢印Ｙ３１のように、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２から、領域２１４に流体３２８を移動させる。この流体３２８の移動にともない、ピストン２０６が矢印Ｙ３２のように、基端側に移動する。この結果、内部空間２１０が拡張し、薬剤導路２１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ３３のように第２の一方向弁１７を通って内部空間２１０内に移動し、内部空間２１０を満たす。なお、この薬剤２７の一部の移動に合わせて、セプタム１５が先端側に移動する。また、ピストン２０６は、内部シリンダ２０５後端の底面２０９に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内に最大量の薬剤２７を充填する。
【００６８】
そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、図１２（３）の矢印Ｙ３４のように、ポンプ３４０から、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２に流体３２８を補充する。この結果、矢印Ｙ３５のようにピストン２０６が先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間２１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ３６のように貫通穴４から吐出される。ピストン２０６は、内部シリンダ２０５の先端内壁２０８に当接するまで移動することによって、内部空間２１０内の薬剤２７全てを貫通穴４から吐出させる。
【００６９】
このように、薬剤投与装置３０１では、図１２（２）および図１２（３）に示す処理を繰り返すことによって、薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に、所望の容量の薬剤を正確に投与できる。
【００７０】
なお、薬剤投与装置３０１では、ポンプ３４０に、流体３２８を移動させる機能ではなく、先端側内部ルーメン２２１、基端側内部ルーメン２２２および領域２１４の液体を回収する機能を持たせてもよい。この場合、薬剤２７を内部空間２１０に充填するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２の流体３２８を回収するとともに、領域２１４に流体３２８を補充すればよい。そして、内部空間２１０の薬剤２７を外部に吐出するには、ポンプ３４０を駆動させることによって、先端側内部ルーメン２２１および基端側内部ルーメン２２２に流体３２８を補充すればよい。
【００７１】
また、図１３の薬剤投与装置３０１ａに示すように、薬剤投与装置３０１ａを構成する躯体３０２に、薬剤導路２１１に接続する薬剤補充路３１１ａを設けて、薬剤補充口３１１ｂに穿刺した薬剤注入器２５から薬剤２７を補充してもよい。この薬剤補充口３１１ｂは、弾性部材によって覆われており、この弾性部材では、薬剤注入器２５の引き抜き後は弾性によって穿刺口が塞がる。そして、領域２１４に接続する流体補充路３１４ａを設けて、流体補充口３１４ｂから流体３２８を補充してもよい。流体補充口３１４ｂは、薬剤補充口３１１ｂと同様に、弾性部材によって覆われている。
【００７２】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、躯体先端ではなく、躯体側面に薬剤を吐出する貫通穴を設けた場合について説明する。図１４は、実施の形態４にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００７３】
図１４（１）に示すように、実施の形態４にかかる薬剤投与装置４０１は、躯体４０２の側面に貫通穴４０４が設けられている。躯体４０２内部には、貫通穴４０４に対し先端側に向かって、ピストン４０６を有する内部シリンダ４０５が設けられている。貫通穴４０４には、図１４（２）に示す内部空間４１０から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁１６が設けられている。そして、躯体内部４０２には、内部シリンダ４０５と第２の一方向弁１７と介して接続する薬剤導路４１１が設けられている。
【００７４】
そして、内部シリンダ４０５の先端内壁４０８および基端側の底面４０９には、それぞれ電磁石４３０ａ，４３０ｂが設けられている。電磁石４３０ａ，４３０ｂは、図示しない接続線によって基端側の制御装置（図示しない。）と接続しており、制御装置の制御によって、磁界の発生および停止を行う。また、ピストン４０６は、金属などの磁性体によって形成されている。
【００７５】
次に、薬剤投与装置４０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤投与装置４０１においては、薬剤２７を内部空間に充填するには、先端側に位置する電磁石４３０ａに電流を供給し、電磁石４３０ａに磁界を発生させる。この場合、電磁石４３０ｂには電流供給を行わない。この結果、ピストン４０６は、図１４（２）の矢印Ｙ４１のように、電磁石４３０ａに引き付けられて、先端内壁４０８まで移動する。この結果、内部空間４１０が拡張し、薬剤導路４１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ４２のように第２の一方向弁１７を通って内部空間４１０内に移動し、内部空間４１０を満たす。
【００７６】
そして、内部空間４１０の薬剤２７を外部に吐出するには、先端側に位置する電磁石４３０ａへの電流供給を停止させて電磁石４３０ａによる磁界発生を停止させるとともに、基端側に位置する電磁石４３０ｂに電流を供給し、電磁石４３０ｂに磁界を発生させる。この結果、ピストン４０６は、図１４（３）の矢印Ｙ４３のように、電磁石４３０ｂに引き付けられて、底面４０９まで移動する。このピストン４０６の移動によって、薬剤２７が押圧され、薬剤２７が第１の一方向弁１６を通って矢印Ｙ４４のように貫通穴４０４から吐出される。
【００７７】
このように、薬剤吐出装置４０１においては、薬剤充填および薬剤吐出に応じて電磁石４３０ａ，４３０ｂに磁界を発生させることによって、ピストン４０６を移動させて薬剤充填および薬剤投与が可能であり、実施の形態１と同様に所望の容量の薬剤を正確に投与できる。また、薬剤投与装置４０１では、薬剤導路４１１と内部シリンダ４０５とを軸方向に沿って直列に配置できるため、薬剤導路と内部シリンダとを並列に配置している薬剤投与装置１と比較して、躯体の細経化が可能になる。
【００７８】
なお、実施の形態４においては、一方の電磁石４３０ａ，４３０ｂの磁界発生時に他方の電磁石４３０ａ，４３０ｂの磁界発生を停止させている場合を例に説明したが、もちろん、ピストン４０６を離間させる電磁石４３０ａ，４３０ｂに、ピストン４０６を引き付ける電磁石４３０ａ，４３０ｂとは逆方向の磁界が発生するように電流供給を制御して、ピストン４０６に、ピストン４０６を離間させる電磁石４３０ａ，４３０ｂに対する反発力が生じるようにしてもよい。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５においては、形状が拡張可能であるバルーンを設けた場合について説明する。図１５は、実施の形態５にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００８０】
図１５（１）に示すように、実施の形態５にかかる薬剤投与装置５０１には、内部ルーメン５２０に、貫通穴４を介して外部と連通するバルーン５４０が設けられている。このバルーン５４０は、貫通穴４と連通するとともに、薬剤導路５１１とも連通している。バルーン５４０の内部空間は、内部ルーメン５２０と、形状可変のバルーン５４０の隔壁で分離されており、バルーン５４０の内部空間と、内部ルーメン５２０とは、非連通である。
【００８１】
そして、内部ルーメン５２０には、バルーン５４０の最大容量を規定するリミッタフレーム５４１が設けられている。リミッタフレーム５４１は、流体は自由に通過させるが、バルーン５４０はこれを越えて拡張できない。リミッタフレーム５４１は、例えば、形状が固定された網で形成することができる。これにより、内部空間の最大容量が規定される。さらに、内部ルーメン５２０の基端側には、圧力変動ユニット４０が接続されている。
【００８２】
次に、薬剤投与装置５０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７をバルーン５４０の内部空間に充填するには、この圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１５（２）の矢印Ｙ５１に示す基端側方向の圧力を加える。この結果、バルーン５４０は、この基端側方向の圧力にしたがって、矢印Ｙ５２のように基端側に拡張し、内部空間５１０が生じる。このバルーン５４０の拡張にともない、薬剤導路５１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ５２ａのように第２の一方向弁１７を通って内部空間５１０内に移動して内部空間５１０を満たす。なお、この内部空間５１０の最大容量は、前述したようにリミッタフレーム５４１によって規定されている。
【００８３】
そして、内部空間５１０の薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１５（３）の矢印Ｙ５３に示す先端側方向の圧力を加える。この結果、バルーン５４０が矢印Ｙ５３ａのように先端側に収縮し、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間５１０内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ５４のように貫通穴４から吐出される。
【００８４】
このように、薬剤投与装置５０１においては、バルーン５４０内部の内部空間５１０の最大容量は、リミッタフレーム５４１によって正確に規定されるため、薬剤投与装置５０１においても、安定して正確な量の薬剤を投与できる。
【００８５】
なお、実施の形態５では、図１６の薬剤投与装置５０１ａに示すように、バルーン５４０に代えて、蛇腹容器５４０ａを設けてもよい。図１６に示すように、蛇腹容器５４０ａは、バルーン５４０と同様に、貫通穴４と連通するとともに、薬剤導路５１１とも連通しており、蛇腹容器５４０ａの内部空間は、内部ルーメン５２０と、形状可変の隔壁で分離され、内部ルーメン５２０と非連通である。蛇腹容器５４０ａの場合には、最大容量が容器形成部材によって規定されるため、リミッタフレーム５４１を削除してもよい。
【００８６】
この場合も、薬剤投与装置５０１と同様に、圧力変動ユニット４０を駆動させることによって、図１６（２）の矢印Ｙ５１に示す基端側方向の圧力を加えて、蛇腹容器５４０ａを矢印Ｙ５２ｂのように拡張させて、内部空間５１０ａを生じさせる。これにともない、薬剤導路５１１内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ５２ｃのように第２の一方向弁１７を通って内部空間５１０ａ内に移動して内部空間５１０ａを満たす。
【００８７】
そして、内部空間５１０ａの薬剤２７を外部に吐出するには、圧力変動ユニット４０を駆動して、図１６（３）の矢印Ｙ５３に示す先端側方向の圧力を加え蛇腹容器５４０ａを矢印Ｙ５３ｂのように先端側に収縮させることによって、薬剤２７を押圧する。これにともない、内部空間５１０ａ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ５４のように貫通穴４から吐出される。なお、薬剤投与装置５０１ａにおいてもリミッタフレーム５４１を設けて、厳密に内部空間の最大容量を規定してもよい。
【００８８】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。実施の形態６においては、電磁的力によってピストンを移動させるアクチュエータを設けた場合について説明する。図１７は、実施の形態６にかかる薬剤投与装置の先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００８９】
図１７（１）に示すように、実施の形態６にかかる薬剤投与装置６０１においては、図８に示す薬剤投与装置１ｃと比して、躯体６０２内の内部シリンダ５ｃ側面に固定子６４１が設けられ、ピストン６０６側面には固定子６４１と咬み合う回転子６４２が設けられている。固定子６４１と回転子６４２とは、いわゆるリニアステッピングモータを形成し、図示しない制御部から供給される電力に同期して動作する。
【００９０】
次に、薬剤投与装置６０１における薬剤充填処理と薬剤投与処理について説明する。まず、薬剤２７を内部空間に充填するには、図示しない制御部を操作することによって、図１７（１）の矢印Ｙ６１に示す方向に回転子６４２を移動させる。これにともない、ピストン６０６も矢印Ｙ６１に示す基端側に移動し、内部空間１０ｃが拡張し、薬剤導路１１ｃ内の薬剤２７の一部が、矢印Ｙ６２のように第２の一方向弁１７を通って内部空間１０ｃ内に移動して内部空間１０ｃを満たす。
【００９１】
そして、内部空間１０ｃの薬剤２７を外部に吐出するには、図示しない制御部を操作することによって、図１７（３）の矢印Ｙ６３に示す方向に回転子６４２を移動させる。これにともない、ピストン６０６が矢印Ｙ６３に示す先端側に移動して薬剤２７を押圧し、内部空間１０ｃ内に充填されていた薬剤２７が、第１の一方向弁１６を通って、矢印Ｙ６４のように貫通穴４から吐出される。
【００９２】
このように、薬剤投与装置６０１においては、リニアステッピングモータによってピストン６０６を段階的に移動させることができるため、内部空間１０ｃの容量を複数の段階で正確に規定でき、薬剤の投与量をさらに厳密に調整することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２０１，３０１，３０１ａ，４０１，５０１，５０１ａ，６０１ 薬剤投与装置
２，２ｃ，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２ 躯体
３ 先端
４，４０４ 貫通穴
５，５ｃ，２０５，４０５ 内部シリンダ
６，６ａ，６ｃ，２０６，４０６，６０６ ピストン
７ ワイヤ
８，８ｃ，２０８，４０８ 先端内壁
９，９ｃ，２０９，４０９ 底面
１０，１０ｃ，２１０，４１０，５１０，５１０ａ 内部空間
１１，１１ｃ，２１１，４１１，５１１ 薬剤導路
１１ｄ 管状部材
１２ 薬剤レザバ
１３，１４ 空間
２１４ 領域
１５ セプタム
１６ 第１の一方向弁
１７ 第２の一方向弁
２０，２０ｃ，２２０，５２０ 内部ルーメン
２１，２１ｃ，２２１ 先端側内部ルーメン
２２，２２ｃ，２２２ 基端側内部ルーメン
２５ 薬剤注入器
２５ａ ストッパ
２６ 柔軟部
２７ 薬剤
３０ 磁石
３１ バネ
４０ 圧力変動ユニット
２１１ａ 先端面
３２８ 流体
３４０ ポンプ
３１１ａ 薬剤補充路
３１１ｂ 薬剤補充口
３１４ａ 流体補充路
３１４ｂ 流体補充口
４３０ａ，４３０ｂ 電磁石
５４０ バルーン
５４０ａ 蛇腹容器
５４１ リミッタフレーム
６４１ 固定子
６４２ 回転子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、
貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、
前記内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、
前記貫通穴に設けられ、前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、
前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、
前記内部空間の容量を変化させる容量変化機構と、
を備えたことを特徴とする薬剤投与装置。
【請求項２】
前記容量変化機構は、前記躯体の軸方向に移動可能な移動部材を有し、
前記躯体は、前記移動部材によって前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項３】
前記躯体は、前記内部空間と形状可変の隔壁によって分離されたルーメンを有し、
前記容量変化機構は、前記隔壁の形状を変化させるものであることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項４】
前記形状可変の隔壁は、バルーンまたは蛇腹の隔壁であることを特徴とする請求項３に記載の薬剤投与装置。
【請求項５】
前記容量変化機構は、外部から前記内部空間の容量を変化させる線状の操作部材を有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項６】
前記線状の操作部材の動作を助力する磁石またはバネ部材を有することを特徴とする請求項５に記載の薬剤投与装置。
【請求項７】
前記躯体は、前記内部空間と隔てられたルーメンを有し、
前記容量変化機構は、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項８】
前記内部空間と前記ルーメンとを隔てる移動部材をさらに有し、
前記内部空間に前記薬剤が充填されている状態で前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を高めることで、前記移動部材は、前記躯体の軸方向に前進して、前記内部空間の容量を狭めて前記薬剤を吐出させ、
前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を減じることで、前記移動部材は、前記躯体の軸方向に後退して、前記内部空間の容量を拡大させて前記内部空間を陰圧として前記内部空間に前記薬剤を導くように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の薬剤投与装置。
【請求項９】
前記容量可変機構は、前記内部空間の容量を変化させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１０】
前記薬剤導路、または、前記薬剤導路と連通する薬剤レザバには、前記薬剤が充填されている空間と前記薬剤が充填されていない空間とを仕切る可動式の隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１１】
前記躯体は、貫通穴を介して外部と連通する内部シリンダを有し、
前記薬剤導路は、前記内部シリンダに前記薬剤を導き、
前記容量変化機構は、
前記内部シリンダ内を液密に移動可能なピストンと、
前記ピストンを移動させる機構と、
を備え、
前記躯体は、前記ピストンによって、前記内部シリンダにおける前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１２】
前記ピストンを移動させる機構は、前記ピストンと接続する操作ワイヤ、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニット、または、電磁力によって前記ピストンを移動させるアクチュエータのいずれか１つであることを特徴とする請求項１１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１３】
前記躯体は、ルーメンを有し、
前記ルーメン内には、前記ルーメンとは非連通の前記内部空間を有したバルーン又は蛇腹容器であって、前記内部空間が前記貫通穴を介して外部と連通しているバルーン又は蛇腹容器が設けられ、
前記ルーメンには、前記ルーメン内の圧力を変動させる圧力変動ユニットが接続され、
前記薬剤導路は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間に前記薬剤を導き、
前記第１の一方向弁は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させ、
前記第２の一方向弁は、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、
貫通穴を介して外部と連通する内部空間を有する細長い躯体と、
前記内部空間に薬剤を導く薬剤導路と、
前記貫通穴に設けられ、前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させる第１の一方向弁と、
前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させる第２の一方向弁と、
前記内部空間の容量を変化させる容量変化機構と、
を備えたことを特徴とする薬剤投与装置。
【請求項２】
前記容量変化機構は、前記躯体の軸方向に移動可能な移動部材を有し、
前記躯体は、前記移動部材によって前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項３】
前記躯体は、前記内部空間と形状可変の隔壁によって分離されたルーメンを有し、
前記容量変化機構は、前記隔壁の形状を変化させるものであることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項４】
前記形状可変の隔壁は、バルーンまたは蛇腹の隔壁であることを特徴とする請求項３に記載の薬剤投与装置。
【請求項５】
前記容量変化機構は、外部から前記内部空間の容量を変化させる線状の操作部材を有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項６】
前記線状の操作部材の動作を助力する磁石またはバネ部材を有することを特徴とする請求項５に記載の薬剤投与装置。
【請求項７】
前記躯体は、前記内部空間と隔てられたルーメンを有し、
前記容量変化機構は、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項８】
前記内部空間と前記ルーメンとを隔てる移動部材をさらに有し、
前記内部空間に前記薬剤が充填されている状態で前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を高めることで、前記移動部材は、前記躯体の軸方向に前進して、前記内部空間の容量を狭めて前記薬剤を吐出させ、
前記圧力変動ユニットが前記ルーメン内の圧力を減じることで、前記移動部材は、前記躯体の軸方向に後退して、前記内部空間の容量を拡大させて前記内部空間を陰圧として前記内部空間に前記薬剤を導くように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の薬剤投与装置。
【請求項９】
前記容量可変機構は、前記内部空間の容量を変化させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１０】
前記薬剤導路、または、前記薬剤導路と連通する薬剤レザバには、前記薬剤が充填されている空間と前記薬剤が充填されていない空間とを仕切る可動式の隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１１】
前記躯体は、貫通穴を介して外部と連通する内部シリンダを有し、
前記薬剤導路は、前記内部シリンダに前記薬剤を導き、
前記容量変化機構は、
前記内部シリンダ内を液密に移動可能なピストンと、
前記ピストンを移動させる機構と、
を備え、
前記躯体は、前記ピストンによって、前記内部シリンダにおける前記内部空間と液密に隔てられたルーメンを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１２】
前記ピストンを移動させる機構は、前記ピストンと接続する操作ワイヤ、前記ルーメン内部の圧力を変動させる圧力変動ユニット、または、電磁力によって前記ピストンを移動させるアクチュエータのいずれか１つであることを特徴とする請求項１１に記載の薬剤投与装置。
【請求項１３】
前記躯体は、ルーメンを有し、
前記ルーメン内には、前記ルーメンとは非連通の前記内部空間を有したバルーン又は蛇腹容器であって、前記内部空間が前記貫通穴を介して外部と連通しているバルーン又は蛇腹容器が設けられ、
前記ルーメンには、前記ルーメン内の圧力を変動させる圧力変動ユニットが接続され、
前記薬剤導路は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間に前記薬剤を導き、
前記第１の一方向弁は、前記バルーンまたは前記蛇腹容器の前記内部空間から外部に向かう方向にのみ連通させ、
前記第２の一方向弁は、前記薬剤導路の前記内部空間への出口に設けられ、前記薬剤導路から前記内部空間に向かう方向のみ連通させることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１４７５５３（Ｐ２０１１−１４７５５３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３５７（Ｐ２０１０−１０３５７）
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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