(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の塗布具を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明の塗布具の好適な実施形態を示す斜視図、
図2は、
図1に示す塗布具が備えるノズルの縦断面図、
図3は、
図1に示す塗布具が備えるノズルの先端部の拡大縦断面図(塗布操作中のノズルを示す図)、
図4および
図5は、
図1に示す塗布具が備えるノズルの先端部の拡大縦断面図(塗布操作停止状態後のノズルを示す図)、
図6は、
図2中のA−A線断面図である。
【0024】
なお、以下では、説明の都合上、
図1〜
図4中の右側を「基端(後)」または「上流側」、左側を「先端(前)」または「下流側」と言う。また、
図1〜
図4中では、理解を容易にするため、ノズルの長さ方向を短縮し、ノズルの太さ方向を誇張して模式的に図示しており、長さ方向と太さ方向の比率は実際とは異なる。
【0025】
図1に示す塗布具100は、シリンジ連結体10と、ノズル3とを備えている。
図3に示すように、塗布具100は、液組成が異なる2種の液体(第1の液体L1、第2の液体L2)を混合しながら、その混合液L3をガスGとともに塗布する塗布操作が行われるものである。以下、各部の構成について説明する。
【0026】
図1に示すように、シリンジ連結体10は、ノズル3に第1の液体L1、第2の液体L2を一括して供給する液体供給手段であり、並べて互いに連結されたシリンジ1aとシリンジ1bとを有している。
【0027】
なお、シリンジ1aには、第1の液体L1が予め充填され、シリンジ1bには、第2の液体L2が予め充填されている。
【0028】
そして、第1の液体L1と第2の液体L2とを所定の混合比で混合して混合液L3を調製し、当該混合液L3を生体組織接着材とする場合、第1の液体L1および第2の液体L2のうちの一方をトロンビンとすることができ、他方の薬剤をフィブリノーゲンとすることができる。また、当該混合液L3を癒着防止材とする場合、一方をスクシンイミジル基で修飾したカルボキシメチルデキストリンとすることができ、他方を炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムとの混合物とすることができる。なお、本実施形態では、第1の液体L1の粘度は、第2の液体L2の粘度よりも大きい。
【0029】
このような組み合わせの第1の液体L1および第2の液体L2は、それらを混合すると、変質、すなわち、ゲル化(固化)する。ゲル化することにより、例えば、第1の液体L1と第2の液体L2とが混合したもの(以下、「混合液L3」という場合がある)が、塗布された生体組織(目的部位)に確実に留まることができる。また、混合物が目的部位に確実に留まるため、当該目的部位において、生体組織接着材や癒着防止材としての機能を確実に発揮することができる。
【0030】
シリンジ1aとシリンジ1bとは、大きさ、すなわち、最大容積が異なること以外は、ほぼ同じ構成であるため、以下、シリンジ1aについて代表的に説明する。
【0031】
シリンジ1aは、シリンジ外筒2と、ガスケット12とで構成されている。
【0032】
シリンジ外筒2は、有底筒状をなす胴部21と、胴部21の先端壁部211となる底部に突出形成された口部(シリンジ側口部)22とを有している。
【0033】
胴部21は、その内径および外径がそれぞれ当該胴部21の中心軸方向に沿って一定となっている。なお、シリンジ1aの胴部21の内径は、シリンジ1bの胴部21の内径よりも大きい。これと同様に、シリンジ1aの胴部21の外径も、シリンジ1bの胴部21の外径よりも大きい。
【0034】
また、シリンジ1aの胴部21とシリンジ1bの胴部21とは、互いに中心軸方向の途中で、板状をなすフランジ部23を介して連結されている。これにより、シリンジ1aとシリンジ1bとの位置関係が規制される、すなわち、シリンジ1aとシリンジ1bとを並べて連結した状態が維持される。
【0035】
口部22は、胴部21よりも細い管状をなし、胴部21と連通した部分である。この口部22を介して、第1の液体L1が排出される。なお、口部22は、胴部21の先端壁部211の中心から偏心した位置に配置されている。本実施形態では、シリンジ1aの口部22の外径と、シリンジ1bの口部22の外径とは、同じである。
【0036】
シリンジ外筒2の構成材料としては、特に限定されず、例えば、成形が容易であるという点で、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、ポリカーボネートのような樹脂材料が好ましい。なお、シリンジ外筒2の構成材料は、内部の視認性を確保するために、実質的に透明であるのが好ましい。
【0037】
ガスケット12は、円柱状または円板状をなす弾性体で構成されている。このガスケット12は、胴部21(シリンジ外筒2)に収納され、当該胴部21内で摺動することができる。また、ガスケット12と胴部21とで囲まれた空間内に、第1の液体L1に充填することができる。そして、この充填状態からガスケット12が先端方向に向かって移動することにより、口部22を介して第1の液体L1を排出することができる。
【0038】
ガスケット12の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンゴム、のような各種ゴム材料や、ポリウレタン系、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン(SEBS)型のスチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの混合物等の弾性材料が挙げられる。
【0039】
また、シリンジ連結体10は、プランジャ11をさらに有している。
【0040】
プランジャ11は、各ガスケット12を一括して操作する部材である。このプランジャ11は、シリンジ1aのガスケット12に接続されたプランジャ部111と、シリンジ1bのガスケット12に接続されたプランジャ部112と、操作部としてのフランジ部113とを有している。
【0041】
プランジャ部111は、長尺状をなし、その先端部がシリンジ1aのガスケット12に接続されている。プランジャ部112も、長尺状をなし、その先端部がシリンジ1bのガスケット12に接続されている。この接続方法としては、特に限定されず、例えば、螺合による方法、嵌合による方法等が挙げられる。なお、プランジャ部111は、プランジャ部112よりも太いものである。
【0042】
フランジ部113は、板状をなし、その先端面からプランジャ部111、112がそれぞれ先端方向に向かって延在している。塗布具100を操作するときには、例えば、片方の手の親指をプランジャ11のフランジ部113に掛け、人差し指と中指とをシリンジ外筒2のフランジ部23に掛けることができる。
【0043】
図2に示すように、ノズル3は、基部4と、外管5と内管6a、6bとを有する二重管構造をなす構造体7と、シース8とを有している。
【0044】
基部4は、外形が偏平形状をなす部材で構成されている。基部4の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリンジ外筒2の構成材料と同様のものを用いることができる。
【0045】
基部4の基端部には、接続部41a、41bが設けられている。接続部41aは、円柱状をなす凹部で構成され、その内側にシリンジ1aの口部22が液密的に接続される。また、接続部41bも、円柱状をなす凹部で構成され、その内側にシリンジ1bの口部22が液密的に接続される。
【0046】
また、基部4の一方の面、すなわち、塗布具100の使用状態で下面となる面には、接続部42が設けられている。接続部42は、円柱状をなす凹部で構成され、可撓性を有するチューブ13の一端部が液密的に接続される。このチューブ13の他端部には、ボンベ14が接続されている。
【0047】
ボンベ14は、その内部空間に高圧の(圧縮された)ガスGが充填されており、当該ガスGを塗布具100(ノズル3)に供給することができる。このボンベ14には、塗布具100に対するガスGの供給/供給停止を制御する開閉自在なバルブ(コック)141が設置されている。塗布具100を使用するときには、バルブ141を開状態にする。なお、ガスGとしては、特に限定されないが、例えば、二酸化炭素が挙げられる。また、ガスGは、無菌状態のものであるのが好ましいが、無菌状態か否かについてはどちらでもよい。また、ボンベ14内の内部圧力(ガス圧)は、0.05MPa以上であるのが好ましく、0.09〜0.11MPaであるのがより好ましい。
【0048】
また、チューブ13の途中には、ハウジング15に収納されたフィルタ16が設置されている。このフィルタ16は、ガスGが塗布具100に供給される以前に、当該ガスG中に混入した不純物を捕捉することができる。
【0049】
図1〜
図5に示すように、構造体7は、長尺状をなし、基部4から先端方向に向かって延在している。前述したように、構造体7は、外管5と、内管6a、6bとを有し、さらに、通気管9を有している。
【0050】
外管5は、チューブ状をなすチューブ本体51と、チューブ本体51の先端部に設けられたノズルヘッド52とを有している。
【0051】
チューブ本体51は、その基端部が基部4に支持されており、当該基部4に接続されているチューブ13と連通している。これにより、外管5にガスGを供給することができる。また、チューブ本体51は、後述する内管6a、6bおよび通気管9との間に間隙が形成されており、当該間隙をガスGが流下することができる。このように、外管5は、ガスGが流下するガス流路53として機能している。
【0052】
図2〜
図5に示すように、チューブ本体51の先端部には、ノズルヘッド52が設けられている。このノズルヘッド52は、筒状をなし、その先端開口が、混合液L3を噴出する噴出口521となっている。この噴出口521の開口径は、外管5の内径よりも小さい。これにより、混合液L3が勢いよく噴出して、目的部位に確実に到達する。
【0053】
本実施形態では、ノズルヘッド52は、チューブ本体51とは別体で構成されているが、チューブ本体51と一体的に形成されていてもよい。
【0054】
このような外管5は、その先端部の内径が縮径した縮径部54を有している。この縮径部54には、通気管9の先端部が固着されている。また、縮径部54の通気管9よりも下流側の空間は、第1の液体L1と第2の液体L2とが合流する合流部55となっている。この合流部55内で第1の液体L1と第2の液体L2とが混合され混合液L3が調製される。
【0055】
また、
図3に示すように、縮径部54には、合流部55に対応する部分に、その内径が急峻に縮径した段差部58が設けられている。ガスGとともに合流部55内に流入した第1の液体L1および第2の液体L2は、段差部58に当たり、
図3中矢印C方向に反射するものと、段差部58に当たらず直接、噴出口521(
図3中矢印D方向)に向かうものとに分かれる。これらは、合流部55内で互いにぶつかり合うこととなる。これにより、第1の液体L1および第2の液体L2は、撹拌され、十分に混合される。よって、均一な混合液L3を得ることができる。
【0056】
また、塗布具100では、外管5を硬質部56と、硬質部56よりも先端側の可撓部57とに分けることができる。
【0057】
硬質部56は、外管5の60%以上を占め、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅または銅系合金等の各種金属材料で構成された部分である。これにより、ノズル3全体としての姿勢を維持することができる、すなわち、ノズル3全体が撓むのを防止することができる。なお、シース8は、硬質部56と同様の構成材料あるいは低摩擦性の高密度ポリエチレン等の樹脂材料、またはその複合体等で構成されるのが好ましい。
【0058】
可撓部57は、例えば、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系等の各種熱可塑性エラストマーで構成された部分である。可撓部57は、外力を付与しない自然状態で湾曲するよう曲り癖が付いている。そして、外管5を覆う管状をなすシース8を
図2中の矢印A方向に前進させれば、可撓部57を直線状に矯正させることができ、よって、噴出口521が前方を向く。また、シース8を
図2中の矢印B方向に後退させれば、可撓部57が前記矯正から開放されて湾曲し、よって、
図2中の二点鎖線で示すように、噴出口521が斜め前方または側方を向く。このように塗布具100では、シース8を移動操作することにより、目的部位の位置に応じて、噴出口521の向きを変えることができる。
【0059】
このような外管5には、内管6aおよび内管6bが収納されている。
図3〜
図5に示すように、内管6aは、内管6bよりも太い、すなわち、内径および外径が大きい管体である。
【0060】
内管6aは、その基端部が基部4の接続部41aを介して、シリンジ1aの口部22と接続されている。これにより、第1の液体L1が内管6aの内側を流下することができる。このように内管6aの内側は、第1の液体L1が流下する第1の液体流路61として機能している。また、内管6bは、その基端部が基部4の接続部41bを介して、シリンジ1bの口部22と接続されている。これにより、第2の液体L2が内管6bの内側を流下することができる。このように内管6bの内側は、第2の液体L2が流下する第2の液体流路62として機能している。
【0061】
また、内管6aおよび6bの先端部は、互いに接近しており、通気管9にそれぞれ独立して接続されている。
【0062】
図6に示すように、通気管9は、管状をなし、その全長にわたって、横断面形状が円形をなしている。この通気管9は、2つのルーメンが形成されたダブルルーメンチューブとなっている。また、各ルーメンは横断面形状が円形をなしており、それぞれ、第1の独立流路91および第2の独立流路92として機能する。第1の独立流路91は、第2の独立流路92よりも太い。
【0063】
また、通気管9の横断面形状において、第1の独立流路91および第2の独立流路92が占める部分の面積の和は、通気管9の横断面形状の総面積の5〜50%であるのが好ましく、20〜30%であるのがより好ましい。通気管9を前記数値範囲を満たす大きさ(太さ)とすることにより、第1の独立流路91および第2の独立流路92を十分に確保しつつ、通気管9を比較的細いものとすることができる。これにより、ノズル3を比較的細いものとすることができ、よって、例えば、腹腔鏡下手術の際に用いられる比較的細いトロカール管内にノズル3を容易に挿入することができ、そのままの状態で塗布操作を行うことができる。
【0064】
また、第1の独立流路91には、内管6aの先端部が液密的に嵌入されている。これにより、第1の独立流路91と第1の液体流路61とが連通し、第1の液体L1は、第1の独立流路91内を流下することができる。一方、第2の独立流路92には、内管6bの先端部が液密的に挿入されている。これにより、第2の独立流路92と第2の液体流路62とが連通し、第2の液体L2は、第2の独立流路92内を流下することができる。なお、前述したように、第1の液体L1は、第2の液体L2よりも粘度が高いが、第1の液体L1は、第2の独立流路92よりも太い第1の独立流路91を流下するため、第1の独立流路91内を容易に流下することができる。
【0065】
このように、通気管9は、縮径部54と内管6aおよび内管6bとに両端支持されている。これにより、塗布具100を使用中に通気管9がノズル3の径方向にずれるのが防止されている。
【0066】
また、通気管9は、通気膜93で構成されている。通気膜93には、多数の細孔(図示せず)が形成されている。各細孔は、それぞれ通気膜93をその厚さ方向に貫通するものである。これらの細孔の平均孔径は、特に限定されないが、例えば、2μm以下が好ましい。また、通気膜93は、第1の液体L1や第2の液体L2に対して不透過性(撥水性)、すなわち、疎水性を有している。
【0067】
このような構成により、通気膜93は、ガスGは透過するが、第1の液体L1や第2の液体L2は透過しないものとなる。これにより、通気膜93を介して、ガスGが第1の独立流路91および第2の独立流路92内に流入することができる。このとき、第1の独立流路91内に流入したガスGは、下流側に流下する第1の液体L1とともに下流側に向い、第2の独立流路92内に流入したガスGは、下流側に流下する第2の液体L2とともに下流側に向う。よって、第1の液体L1および第2の液体L2は、それぞれ、ガスGとともに合流部55内に流入し、混合されて混合液L3となり、ガスGとともに噴出口521から噴出する。
【0068】
また、
図2に示すように、第1の独立流路91および第2の独立流路92の長さS1は、合流部55のノズル3の長手方向の長さS2よりも長い。これにより、第1の独立流路91および第2の独立流路92内に十分にガスGが流入することができる。よって、噴出される混合液L3は、確実に霧状となり、広範囲に混合液L3を塗布することができる。さらに、合流部55と第1の液体流路61および第2の液体流路62とを十分に離すことができる。これにより、合流部55から混合液L3が第1の液体流路61および第2の液体流路62に逆流するのを確実に防止することができる。
また、本発明では、合流部55は、通気管9内が合流部となっている場合に比べて、小さい(短い)が、前述したように、段差部58により、均一な混合液L3を得ることができる。
【0069】
また、
図6に示すように、第1の独立流路91と第2の独立流路92との間に位置する管壁の厚さTは、通気管9の直径D(外径)の3〜30%であるのが好ましく、8〜13%であるのがより好ましい。これにより、厚さTをできるだけ薄くすることができ、厚さTが薄い分、第1の独立流路91および第2の独立流路92を大きくすることができる。よって、第1の独立流路91内では、ガスGと第1の液体とがより均一に混合され、第2の独立流路92内では、ガスGと第2の液体L2とがより均一に混合される。第1の液体L1および第2の液体L2とは、それぞれガスGと均一に混合された状態で合流部55内に流入するため、より均一な混合液L3を得ることができる。
【0070】
また、前述したように、通気管9は、その全長にわたって、横断面形状が円形をなしているため、ガスGは、通気膜93を介して、その周方向のいずれの部分からも第1の独立流路91および第2の独立流路92内に流入することができる。これにより、ガスGを第1の独立流路91および第2の独立流路内に過不足なく供給することができ、第1の独立流路91および第2の独立流路92を介して合流部55内にもガスGを過不足なく供給することができる。よって、噴出される混合液L3が確実に霧状となる。
【0071】
なお、
図4に示すように、混合液L3の噴出が停止した際には、通気膜93を介して流入したガスGが、第1の独立流路91および第2の独立流路92を介して合流部55内に流入し、合流部55内の混合液L3を確実に外方へ押し出す(吹き飛ばす)。これにより、合流部55に混合液L3が残留するのが防止される。よって、混合液L3が固化して、噴出口521に目詰まりが生じるのを防止することができる。その他、噴出口521から混合液L3の残液が漏出するのも確実に防止することができる。
【0072】
なお、通気膜93に疎水性を担持させる構成としては、特に限定されず、例えば、通気膜93の構成材料に疎水性を有する材料(例えばポリテトラフルオロエチレン等)を用いたり、通気膜93の表面に疎水化処理(例えばプラズマ処理等)を施したりすることで可能である。
【0073】
このような通気管9の先端部は、外管5の縮径部54に挿入され、接着剤(固定材料)17を介して気密的に固着されている(
図3〜
図6参照)。このような構成によれば、縮径部54によって合流部55とガス流路53とを隔てることができる。すなわち、縮径部54は、ガス流路53と合流部55とを隔てる隔壁部として機能する。これにより、合流部55内にガスGが単独で直接流入するのを防止することができる。さらに、前記隔壁部は、通気管9を支持する支持部としても機能する。
【0074】
また、
図2〜
図5に示すように、通気管9が縮径部54に挿入されている分、第1の独立流路91および第2の独立流路92の先端は、ガス流路53の先端よりも下流側に位置することとなる。これにより、合流部55とガス流路53の先端とをノズル3の長手方向に離間させることができる。よって、ガスGが単独で合流部55内に流入するのをより確実に防止することができる。
【0075】
図3に示すように、通気管9の縮径部54と固着(固定)されている部分の長さS3は、縮径部54の長さS4の5〜500%が好ましく、40〜150%がより好ましい。これにより、通気管9と縮径部54との接着面積を十分に確保することができるとともに、第1の液体L1および第2の液体L2が混合される合流部55の大きさを十分に確保することができる。よって、通気管9と縮径部54との十分な接着強度を得ることができ、さらに、第1の液体L1および第2の液体L2が合流部55で十分に混合され、均一な混合液L3を得ることができる。
【0076】
なお、接着剤17としては、特に限定されず、例えば、アクリル系紫外線硬化型接着剤を用いることができる。
【0077】
また、通気管9の接着剤17と接触する部分には、接着剤17との密着性を高める表面処理が施されているのが好ましい。この表面処理としては、特に限定されず、例えば、プラズマ処理、プライマー処理(例えば、シラン、チタネートカップリング剤の付与等)、金属ナトリウム含有フッ素樹脂表面処理剤(例えば、潤工社製登録商標「テトラエッチA」「テトラエッチB」等)の付与等が挙げられる。
【0078】
次に、塗布具100の操作状態について説明する。
【0079】
[1] まず、
図2に示すように、ボンベ14が接続された塗布具100を用意する。そして、塗布操作に先立って、ボンベ14のバルブ141を開状態として、予め塗布具100にガスGを供給する。これにより、ガスGは、ノズル3内ではガス流路53、第1の独立流路91および第2の独立流路92、合流部55を順に通過して、噴出口521から噴出する。
【0080】
[2] 次に、片方の手の人差し指と中指とをシリンジ外筒2のフランジ部23に掛け、親指をプランジャ11のフランジ部113に掛ける。その後、ノズル3の噴出口521を目的部位に向ける。そして、この状態で親指に力を入れて、プランジャ11を先端方向に向かって押圧して塗布操作を行なう。これにより、
図3に示すように、第1の液体流路61には、第1の液体L1が供給され、第2の液体流路62には、第2の液体L2が供給される。
【0081】
さらに、プランジャ11をそのまま押圧し続けると、第1の液体流路61を流下した第1の液体L1は、その押圧力によって、通気管9の第1の独立流路91内に流下し、第2の液体流路62を流下した第2の液体L2は、通気管9の第2の独立流路92内に流下する。
【0082】
このとき、
図3に示すように、第1の独立流路91および第2の独立流路92内には、ガスGが通気膜93を透過して流入している。これにより、第1の独立流路91内では、ガスGと第1の液体L1とが混合され、第2の独立流路92内では、ガスGと第2の液体L2とが混合されて、それぞれ合流部55内に流入する。
【0083】
図3に示すように、合流部55では、ガスGとともに流下してきた第1の液体L1および第2の液体L2が混合して、混合液L3となる。この混合液L3は、ガスGとともに噴出口521から噴出して霧状になり、目的部位に塗布される。このように、塗布具100では、プランジャ11に加えられた押圧力とガスGのガス圧によって、混合液L3が噴出される。
【0084】
[3] 混合液L3を目的部位に所定量塗布した後、プランジャ11に対する押圧力を緩めて、塗布操作を停止する。これにより、第1の独立流路91に第1の液体L1が供給されるのが停止し、第2の独立流路92内に第2の液体L2が供給されるのが停止する。この供給が停止した供給停止状態では、第1の独立流路91内には、第1の液体L1が残留しており、第2の独立流路92内には、第2の液体L2が残留している。
【0085】
また、供給停止状態では、ガスGは、第1の独立流路91および第2の独立流路92内に流入し続けている。これにより、第1の独立流路91内の第1の液体L1および第2の独立流路92内の第2の液体L2は、合流部55内に流入し、混合液L3となり、噴出口521から噴出される(
図4参照)。
【0086】
なお、合流部55内には、混合液L3が残液として残存しそうになるが、本発明では、合流部55は、第1の独立流路91および第2の独立流路92よりも下流側に位置しているため、合流部55内に上流側から流入したガスGによって、合流部55内の混合液L3をそのまま下流側に確実に吹き飛ばすことができる(
図5参照)。よって、合流部55内の混合液L3を噴出口521から確実に噴出することができる。したがって、混合液L3による噴出口521での目詰まりを確実に防止することができる。その結果、再び、塗布操作を行うことができる。
【0087】
さらに、合流部55内には、第1の独立流路91および第2の独立流路92からしかガスGが流入しない構成となっている。このような構成によれば、合流部55内の混合液L3が、第1の独立流路91および第2の独立流路92から流下するガスGのガス圧に抗して逆流するのを確実に防止することができる。これにより、合流部55内の混合液L3が、第1の独立流路91および第2の独立流路92内に逆流するのを防止することができる。よって、第1の独立流路91および第2の独立流路92での目詰まりも確実に防止することができる。
【0088】
以上、本発明の塗布具を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、塗布具を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0089】
なお、内管の本数は、前記実施形態では2本であったが、これに限定されず、例えば、1本または3本以上であってもよい。また、内管が1本の場合は、ダブルルーメンチューブ、または、3つ以上のルーメンを有するチューブで構成される。