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  • 特開-医療機器および使用方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023125046
(43)【公開日】2023-09-07
(54)【発明の名称】医療機器および使用方法
(51)【国際特許分類】
   A61M 5/32 20060101AFI20230831BHJP
【FI】
A61M5/32 530
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022028952
(22)【出願日】2022-02-28
(71)【出願人】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100102842
【弁理士】
【氏名又は名称】葛和 清司
(72)【発明者】
【氏名】松田 勇
【テーマコード(参考)】
4C066
【Fターム(参考)】
4C066BB01
4C066CC10
4C066DD08
4C066FF05
4C066KK19
(57)【要約】
【課題】 本発明は、簡便な機構と、簡単な作業で、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認するための医療機器を実現することを目的とする。
【解決手段】 針、外筒および押子を有する注射器に装着して用いる医療機器であって、筒状体、および筒状体に接続された穿刺体を含むデバイスを含み、筒状体は、注射器に固定可能、かつ穿刺体を針に平行に位置決め可能である、前記医療機器。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
針、外筒および押子を有する注射器に装着して用いる医療機器であって、筒状体、および筒状体に接続された穿刺体を含むデバイスを含み、筒状体は、注射器に固定可能、かつ穿刺体を針に平行に位置決め可能である、前記医療機器。
【請求項2】
穿刺体が、針を同軸に取り囲むように構成されている、請求項1に記載の医療機器。
【請求項3】
筒状体が、外筒を同軸に取り囲むように構成されている、請求項2に記載の医療機器。
【請求項4】
穿刺体が、針に隣接するように構成される、請求項1に記載の医療機器。
【請求項5】
穿刺体が、筒状体の先端周縁部から突設されている、請求項4に記載の医療機器。
【請求項6】
筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項7】
注射器の針の穿刺位置を確認するための方法であって、
請求項1~6のいずれか一項に記載の医療機器を提供するステップ、
医療機器を注射器に固定するステップ、および
針と共に穿刺体を穿刺するステップ
を含む、前記方法。
【請求項8】
デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含み、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
細胞懸濁液を目的部位に送達するための医療機器であって、
針、細胞懸濁液を収容可能な外筒および押子を有する注射器と、
該注射器に装着して用いるデバイスであって、筒状体と、筒状体に接続された穿刺体とを含み、筒状体は、注射器に固定可能、かつ穿刺体を針に平行に位置決め可能である、前記デバイスとを含む、前記医療機器。
【請求項10】
細胞懸濁液を目的部位に送達するための方法であって、
請求項9に記載の医療機器を提供するステップ、
外筒に細胞懸濁液を収容するステップ、
針と共に穿刺体を穿刺するステップ、
血液の流入の有無を確認するステップ、および
細胞懸濁液を注入するステップ
を含む、前記方法。
【請求項11】
デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含み、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療機器および使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、損傷した組織等の修復のために、種々の細胞を移植する試みが行われている。例えば、狭心症、心筋梗塞などの虚血性心疾患により損傷した心筋組織の修復のために、胎児心筋細胞、骨格筋芽細胞、間葉系幹細胞、心臓幹細胞、ES細胞、iPS細胞等の利用が試みられている(非特許文献1)。
【0003】
このような試みの一環として、スキャフォールドを利用して形成した細胞構造物や、細胞をシート状に形成したシート状細胞培養物が開発されてきた(非特許文献2)。
【0004】
また、細胞等の移植による損傷した組織等の修復の別の例として、重症下肢疾患に対するCD34陽性細胞治療が挙げられる。かかる治療において、CD34陽性細胞を、生理食塩水に溶解して、重篤な虚血状態にある両足の数十か所に、筋肉注射により注入している(非特許文献3)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Haraguchi et al., Stem Cells Transl Med. 2012 Feb;1(2):136-41
【非特許文献2】Sawa et al., Surg Today. 2012 Jan;42(2):181-4
【非特許文献3】Fujita et al., Circulation Journal Vol.78, February 2014: 490-501
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の様な、重症下肢疾患に対する治療においては、数十か所にも及ぶ筋肉注射が試みられているが、かかる治療などにおいては、注射器の針が血管に入ってしまう場合がある。したがって、本発明は、簡便な機構と、簡単な作業で、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認するための医療機器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進める中で、筒状体、および筒状体に接続された穿刺体を含むデバイスを注射器に装着して用いることで、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認できることを初めて見出し、かかる知見に基づいてさらに研究を続けた結果、本発明を完成させるに至った。
【0008】
すなわち本発明は、以下に関する。
[1]針、外筒および押子を有する注射器に装着して用いる医療機器であって、筒状体、および筒状体に接続された穿刺体を含むデバイスを含み、筒状体は、注射器に固定可能、かつ穿刺体を針に平行に位置決め可能である、前記医療機器。
[2]穿刺体が、針を同軸に取り囲むように構成されている、[1]に記載の医療機器。
[3]筒状体が、外筒を同軸に取り囲むように構成されている、[2]に記載の医療機器。
[4]穿刺体が、針に隣接するように構成される、[1]に記載の医療機器。
[5]穿刺体が、筒状体の先端周縁部から突設されている、[4]に記載の医療機器。
【0009】
[6]筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含む、[1]~[5]のいずれか一つに記載の医療機器。
[7]注射器の針の穿刺位置を確認するための方法であって、[1]~[6]のいずれか一つに記載の医療機器を提供するステップ、医療機器を注射器に固定するステップ、および針と共に穿刺体を穿刺するステップを含む、前記方法。
[8]デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含み、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含む、[7]に記載の方法。
【0010】
[9]細胞懸濁液を目的部位に送達するための医療機器であって、針、細胞懸濁液を収容可能な外筒および押子を有する注射器と、該注射器に装着して用いるデバイスであって、筒状体と、筒状体に接続された穿刺体とを含み、筒状体は、注射器に固定可能、かつ穿刺体を針に平行に位置決め可能である、前記デバイスとを含む、前記医療機器。
[10]細胞懸濁液を目的部位に送達するための方法であって、[9]に記載の医療機器を提供するステップ、外筒に細胞懸濁液を収容するステップ、針と共に穿刺体を穿刺するステップ、血液の流入の有無を確認するステップ、および細胞懸濁液を注入するステップを含む、前記方法。
[11]デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体をさらに含み、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含む、[10]に記載の方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、簡便な機構と、簡単な作業で、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認できるため、作業性やコストの点において大きなメリットがある。
本発明によれば、市販の注射器に簡単に取り付けて使用することができるため、汎用性が高い。
本発明によれば、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認できるため、下肢血管のような長い距離の血管周囲にある複数の目的部位に対して、血管を避けながら細胞懸濁液を送達することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1aは、従来の注射器の概念図を示す。図1bは、本発明の第1実施態様に係る医療機器の概念図を示す。図1cは、本発明の第2実施態様に係る医療機器の概念図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明において、「細胞懸濁液」とは、細胞が任意の媒体中で懸濁状態となっているものをいう。細胞は、単一の細胞の状態であってもよく、または細胞同士が介在物質を介して連結されていてもよい。細胞は、任意の遺伝子または任意の遺伝子を含むウイルスベクターなどを含んでいてもよい。また、細胞は、細胞培養物であってもよい。本発明において、細胞培養物は、細胞培養ステップを経て得られるものを指し、これらに限定されるものではないが、スフェロイド、シート状細胞培養物およびシート状細胞培養物の破砕片を包含する。
本発明において、細胞を懸濁する媒体は、これらに限定されないが、水、生理食塩水、培地、緩衝液、希釈液、細胞保存液およびゲルなどの膨潤体などが挙げられる。
【0014】
本発明において「シート状細胞培養物」とは、細胞が互いに連結してシート状になったものをいう。細胞同士は、直接(接着分子などの細胞要素を介するものを含む)および/または介在物質を介して、互いに連結していてもよい。介在物質としては、細胞同士を少なくとも物理的(機械的)に連結し得る物質であれば特に限定されないが、例えば、細胞外マトリックスなどが挙げられる。介在物質は、好ましくは細胞由来のもの、特に、細胞培養物を構成する細胞に由来するものである。細胞は少なくとも物理的(機械的)に連結されるが、さらに機能的、例えば、化学的、電気的に連結されてもよい。シート状細胞培養物は、1の細胞層から構成されるもの(単層)であっても、2以上の細胞層から構成されるもの(積層(多層)体、例えば、2層、3層、4層、5層、6層など)であってもよい。また、シート状細胞培養物は、細胞が明確な層構造を示すことなく、細胞1個分の厚みを超える厚みを有する3次元構造を有してもよい。例えば、シート状細胞培養物の垂直断面において、細胞が水平方向に均一に整列することなく、不均一に(例えば、モザイク状に)配置された状態で存在していてもよい。
【0015】
シート状細胞培養物は、好ましくはスキャフォールド(支持体)を含まない。スキャフォールドは、その表面上および/またはその内部に細胞を付着させ、シート状細胞培養物の物理的一体性を維持するために当該技術分野において用いられることがあり、例えば、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)製の膜等が知られているが、本発明のシート状細胞培養物は、かかるスキャフォールドがなくともその物理的一体性を維持することができる。また、本発明のシート状細胞培養物は、好ましくは、シート状細胞培養物を構成する細胞由来の物質のみからなり、それら以外の物質を含まない。
【0016】
本発明において、「シート状細胞培養物の破砕片」とは、シート状細胞培養物を破砕することにより、複数の破砕片へと分割したものを指す。破砕片の大きさは、これに限定されるものではないが、破砕片のうち大部分が、微小血管へ入らず、かつ注射針の内部を通る大きさであることが好ましい。かかる大きさは、例えば、シート形状の平面の対角線の長さの平均が30μm~1000μmであり、好ましくは100μm~500μmである。本発明において破砕は、シート状細胞培養物の破砕片を得られるものであれば、既知の任意の方法によって行うことができ、例えば、シリンジおよびニードルまたはピペットなどにより、シート状細胞培養物を含む媒体を懸濁することによって行うことができる。
【0017】
本発明の細胞懸濁液に含まれる細胞は、特に限定されず、例えば、接着細胞(付着性細胞)が挙げられる。接着細胞は、例えば、接着性の体細胞等を含む。体細胞の例としては、例えば、筋芽細胞(例えば、骨格筋芽細胞等)、筋衛星細胞、間葉系幹細胞(例えば、骨髄、脂肪組織、末梢血、皮膚、毛根、筋組織、子宮内膜、胎盤、臍帯血由来のもの等)、心筋細胞、線維芽細胞、心臓幹細胞等の組織幹細胞、胚性幹細胞、iPS(induced pluripotent stem)細胞等の多能性幹細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、上皮細胞(例えば、口腔粘膜上皮細胞、網膜色素上皮細胞、鼻粘膜上皮細胞等)、内皮細胞(例えば、血管内皮細胞等)、肝細胞(例えば、肝実質細胞等)、膵細胞(例えば、膵島細胞等)、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞等が挙げられる。体細胞は、iPS細胞から分化させたもの(iPS細胞由来細胞)であってよく、iPS細胞由来の心筋細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、肝細胞、膵細胞、腎細胞、副腎細胞、歯根膜細胞、歯肉細胞、骨膜細胞、皮膚細胞、滑膜細胞、軟骨細胞等が挙げられる。
細胞は浮遊細胞を含む。浮遊細胞の例としてはTリンパ球やBリンパ球を含む。
一態様において、本発明の細胞懸濁液に含まれる細胞は、血管新生を促進できる細胞、例えば、血管新生を促進する因子、例えば、VEGFなどのサイトカインを分泌できる細胞が特に好ましい。
【0018】
本発明において、用語「対象」は、任意の生物個体、好ましくは動物、さらに好ましくは哺乳動物、さらに好ましくはヒトの個体を意味する。本発明の医療機器は、下肢の疾患を有している対象の病変部位付近の脈管周辺で使用される。一態様において、医療機器は、末梢動脈疾患の患者において、血流量が悪化している病変部位、例えば、下肢の大腿内転筋群における脈管周辺で使用される。
本発明において、「目的部位」とは、例えば、対象の病変部位付近の脈管周辺が挙げられる。目的部位としては、例えば、脈管において、損傷(創傷)が存在する部位や、その近傍が挙げられる。損傷(創傷)は、これらに限定されるものではないが、血管やその周辺の冠微小血管の狭窄や閉塞を含み、このような場合においては、目的部位は、血管やその周辺の冠微小血管の狭窄や閉塞が起こっている部位や、その近傍である。目的部位は、予め投与前に超音波検査やCT検査などによって決定されてもよい。
【0019】
本発明において、細胞懸濁液は、対象の組織内、好ましくは、対象の脈管周辺の組織内、より好ましくは下肢の疾患を有している対象の病変部位付近の脈管周辺の組織内へ投与される。一態様において、細胞懸濁液は、末梢動脈疾患の患者において、血流量が悪化している病変部位、例えば、下肢の大腿内転筋群における脈管周辺の組織中へ投与される。一態様において、細胞懸濁液を、病変部位付近の脈管周辺の組織内に投与することにより、例えば投与7日後に、健常状態と比較して、例えば35%、40%、45%まで血流量を改善することができる。一態様において、細胞懸濁液を、病変部位付近の脈管周辺の組織内に投与することにより、対照の生理食塩水と比較して、例えば、血流量を約1.5倍、約2倍、約2.5倍改善することができる。
【0020】
一態様において、本発明の医療機器により細胞懸濁液を投与される対象は、下肢の疾患を有する。下肢の疾患は、下肢に障害を有するあらゆる疾患を含む。かかる疾患の例として、これらに限定されないが、末梢動脈疾患、下肢静脈瘤、深部静脈血栓症および糖尿病足病変などが挙げられる。好ましくは、本発明における下肢の疾患は、下肢において血管が狭窄または閉塞し、その下肢の血流量が悪化している疾患、例えば、末梢動脈疾患である。本発明において、末梢動脈疾患は、これらに限定されるものではないが、下肢閉塞性動脈硬化症、バージャー病、膠原病などを含み、特に重症化した下肢閉塞性動脈硬化症を重症下肢虚血と称する。
特定の理論に拘束されることはないが、本発明の医療機器により投与される細胞懸濁液の下肢の疾患への作用は、投与された本発明の細胞懸濁液に含まれる細胞から持続的に分泌されるVEGFなどのサイトカインが、虚血部位の細胞に直接的および/または間接的に作用し、血管新生を促進することによるものと考えられる。
【0021】
本発明において、「医療機器」とは、ヒトもしくは動物の疾病の診断、治療もしくは予防に使用されること、またはヒトもしくは動物の身体の構造もしくは機能に影響を及ぼすことが目的とされている機械器具等を指す。
【0022】
本発明において、「細胞懸濁液を目的部位に送達する」とは、疾患を有する部位(目的部位)を治療するために、目的部位に細胞懸濁液を投与するという、治療行為を行うことを含むことができる。本発明において、目的部位は、典型的には不整脈や再狭窄の原因となる血管内皮細胞の損傷部位(患部)であるが、他にも、創傷治癒、疼痛緩和、血流改善、梗塞、静脈瘤などの治療のために、細胞懸濁液を送達するために使用することもできる。
本発明において、「細胞懸濁液を目的部位に送達する」ことは、注射器の針の穿刺位置を確認することを含むことができる。
【0023】
以下、本発明の好適な実施態様に係る医療機器ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1aは、従来の注射器の概念図を示す。図1bは、本発明の第1実施態様に係る医療機器の概念図を示す。図1cは、本発明の第1実施態様に係る医療機器の概念図を示す。
なお、本願における各図において、説明を容易とするため、各部材の大きさは、適宜強調されており、図示の各部材は、実際の大きさを示すものではない。また、図中上側を医療機器の基端側、図中下側を医療機器の先端側として説明する。
【0024】
第1実施態様
まず、本発明の第1実施態様について説明する。
図1aは、従来の市販の注射器Sの概念図を示す。注射器Sは、外筒B、針Nおよび押子Pを含む。針Nは、外筒Bの先端に設けられており、体表に穿刺して外筒B内の液体D(薬液、細胞懸濁液など)を注入することができる。押子Pは、外筒B内の液体Dを先端方向に押し出して、針Nから吐出させることができる。
【0025】
図1bは、本発明の第1実施態様に係る医療機器Mを示す。図1bに示されるように、医療機器Mは、デバイスAを含み、デバイスAは、筒状体1および穿刺体2を含み、さらにプランジャ体3を含むことができる。穿刺体2は、筒状体1の先端に設けられており、穿刺体2から流入した液体を筒状体1の内側に収容できるように構成されている。筒状体1は、注射器Sに固定可能であり、かつ穿刺体2を針Nに平行に位置決めすることができる。穿刺体2の長さは、針Nの長さと同じに(針先が揃うように)することができる。
【0026】
図1bに示されるように、穿刺体2は、筒状体1を注射器Sに固定したときに、筒状体1の先端周縁部から針Nに隣接して軸方向に延伸するように突設されている。すなわち、筒状体1を注射器Sに固定することで、穿刺体2と針Nとが一体的な針状体として機能するように連結させることができる。穿刺体2と針Nとを一体的に連結するための連結体(図示せず)をさらに含むこともできる。
【0027】
医療機器Mを使用する際は、例えば、図1bに示されるように、プランジャ体3のガスケット部31を筒状体1の先端部に位置付けておく。そして、穿刺体2と針Nとを一体的な針状体として体表面に穿刺する。針状体を穿刺した後は、プランジャ体3を筒状体1の基端方向に引っ張り、血液の流入がないかを確認する。すなわち、針状体が血管に穿刺されている場合は、血液が穿刺体2を通って筒状体1内に入り込む。
【0028】
注射を行う場合は、針Nが血管に穿刺されていないことを確認してから行う必要があるため、針状体が血管に穿刺されている否かを確認できることは有利である。筒状体1内に血液が流入しないことを確認すると、注射器Sの押子Pを外筒Bに押し込んで、液体Dを針Nの先端から吐出させて、注射を行う。
【0029】
第2実施態様
次に、本発明の第2実施態様について説明する。
図1cに示されるように、医療機器Mは、デバイスAを含み、デバイスAは、筒状体1および穿刺体2を含み、さらにプランジャ体3を含むことができる。穿刺体2は、筒状体1の先端に設けられており、穿刺体2から流入した液体を筒状体1の内側に収容できるように構成されている。筒状体1は、市販の注射器Sに固定可能であり、かつ穿刺体2を針Nに平行に位置決めすることができる。穿刺体2の長さは、針Nの長さと同じに(針先が揃うように)することができる。
【0030】
図1cに示されるように、筒状体1は、注射器Sの外筒Bを同軸に取り囲む、また、穿刺体2は、注射器Sの針Nを同軸に取り囲むような形状に構成されている。同様に、プランジャ体3およびガスケット部31も、注射器Sの外筒B(または針N)を同軸に取り囲むような形状に構成されている。すなわち、筒状体1、穿刺体2およびプランジャ体3は環状に構成され、かかる環状部分に注射器Sを挿入して固定することで、穿刺体2と針Nとが一体的な針状体として機能するように連結させることができる。
【0031】
医療機器Mを使用する際は、例えば、図1cに示されるように、プランジャ体3のガスケット部31を筒状体1の先端部と基端部との間に位置付けておく。すなわち、筒状体1とガスケット部31との間に空気で満たされた密閉空間が形成されるように、ガスケット部31を位置決めする。そして、穿刺体2と針Nとを一体的な針状体として体表面に穿刺する。この際に、針状体が血管に穿刺されている場合は、血液が穿刺体2を通って筒状体1内に入り込む。
【0032】
すなわち、注射器Sの外筒B内は密度の高い液体Dで満たされているため、血液は血圧に押されて、密度の低い空気で満たされている筒状体1の方に流れる。したがって、この場合は、血液は自然に筒状体1の内側に流れ込むため、プランジャ体3を筒状体1の基端方向に引っ張ることなく、血液の流入がないかを確認することができる。血液の流入がない場合は、針Nが血管に穿刺されていないことを確認できるため、注射器Sの押子Pを外筒Bに押し込んで、液体Dを針Nの先端から吐出させて、注射を行う。
【0033】
以上のように、本発明の第1実施態様および第2実施態様の医療機器Mは、注射器Sの針Nが適切な位置に穿刺されているかを確認することができる。かかる確認は、プランジャ体3を筒状体1の基端方向に引っ張ることで行うこともできるし、プランジャ体3を引っ張らずに、筒状体1とガスケット部31との間の密閉空間に血液の流入があるかを確認することで行うこともできる。すなわち、プランジャ体3は必須の構成ではなく、筒状体1は、基端側が開放されていてもよいし、ガスケット部31のような蓋がされていればよい。
【0034】
本発明の医療機器の使用は、以下の工程によって順次行うことができる。
(1)医療機器を提供する
(2)医療機器を注射器に固定する
(3)針と共に穿刺体を穿刺する
デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体を含む場合、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含むことができる。
【0035】
本発明の医療機器は、上記のデバイスAに加えて、針、細胞懸濁液を収容可能な外筒および押子を有する(上記の注射器Sと同様の)注射器をさらに含んでもよい。かかる医療機器は、細胞懸濁液を目的部位に送達するために使用することができる。細胞懸濁液の目的部位への送達は、針状体(穿刺体および針)を目的部位に穿刺して、細胞懸濁液を注入することで行うことができる。この際に、デバイスAを使用して、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認することもできる。
【0036】
本発明の医療機器(注射器を含む)の使用は、以下の工程によって順次行うことができる。
(1)医療機器を提供する
(2)外筒に細胞懸濁液を収容する
(3)針と共に穿刺体を穿刺する
(4)血液の流入の有無を確認する
(5)細胞懸濁液を注入する
デバイスが、筒状体内を摺動するプランジャ体を含む場合、穿刺するステップの後に、プランジャ体を基端方向に引くステップをさらに含むことができる。
【0037】
本発明によれば、簡便な機構と、簡単な作業で、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認できるため、作業性やコストの点において大きなメリットがある。
本発明によれば、市販の注射器に簡単に取り付けて使用することができるため、汎用性が高い。
本発明によれば、注射器の針が適切な位置に穿刺されているかを確認できるため、下肢血管のような長い距離の血管周囲にある複数の目的部位に対して、血管を避けながら細胞懸濁液を送達することができる。
【符号の説明】
【0038】
M 医療機器
A デバイス
1 筒状体
2 穿刺体
3 プランジャ体
31 ガスケット部
S 注射器
P 押子
B 外筒
N 針
D 液体(薬液、細胞懸濁液など)
図1