(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドへルドモータ駆動注射器ユニットと、前記ハンドへルドモータ駆動注射器ユニットの動作を制御するための制御ユニットと、を備え、
前記ハンドへルドモータ駆動注射器ユニットは、
針と、
歯科用麻酔剤が充填され、前記針と流体連通するカープルホルダと、
前記カープルホルダ内で麻酔剤投薬位置と後退位置間で横方向に移動可能なカープルプランジャシールと、
前記歯科用麻酔剤を前記針を通して流し込む手段と、
を有し、
前記制御ユニットは、前記針を通して、第１の所定時間の間、第１の所定速度で、次に、第２の所定時間の間、第２の所定速度で前記歯科用麻酔剤を送出するように前記歯科用麻酔剤を前記針を通して流し込む手段を作動させる手段と、を有し、
前記ハンドへルドモータ駆動注射器ユニットは、ステッパーモータと、前記ステッパーモータにより駆動され、前記カープルプランジャシールに挿入可能なハープーンを有する注射器プランジャに連結される親ねじと、前記ハープーンより大きく、前記カープルプランジャシールより小さい内径を有するストリッパリングと、を収容し、
前記カープルプランジャシールの前記投薬位置方向へ前記注射器プランジャを前記ステッパーモータの動作により前進させ、前記ハープーンを前記カープルプランジャシールに対して移動し、前記カープルホルダから前記麻酔剤を前記針を通して流し込み、前記カープルプランジャシールの前記後退位置方向へ前記注射器プランジャを前記ステッパーモータの動作により前記カープルプランジャシールから後退させ、
前記後退位置では、前記カープルプランジャシールは前記ストリッパリングにより前記カープルホルダ内に保持され前記ハープーンを前記カープルプランジャシールから抜き出させる、歯科用麻酔注射器。
【請求項２】
前記第２の所定速度は、ユーザによって選択可能である、制御ユニットを備える請求項１に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項３】
前記流し込む手段を動作させるための前記手段は、前記プランジャを前進および後退させるように前記モータを動作させるために制御信号を発生させるプロセッシングユニットをさらに備える、請求項１に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項４】
コンピュータ可読媒体に組み込まれ、針を通して患者に局部麻酔剤を送出する装置を制御するマイクロプロセッサにより実行可能であるコンピュータプログラムをさらに備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の歯科用麻酔注射器であって、該コンピュータプログラムは、
第１の所定時間の間、第１の所定速度で前記局部麻酔剤を送出するように前記装置を動作させるための少なくとも１つの第１の信号を発生させるステップと、
前記第１の所定時間の間、前記第１の所定速度で前記局部麻酔剤を送出するように前記装置を動作させるための少なくとも１つの前記第１の信号を前記装置に送信するステップと、
第２の所定時間の間、第２の所定速度で前記局部麻酔剤を送出するように前記装置を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を発生させるステップと、
前記第１の所定時間が終了すると即座に、前記第２の所定時間の間、前記第２の所定速度で前記装置を動作させるための少なくとも１つの前記第２の信号を前記装置に送信するステップとを実行するためのコンピュータ命令を含む、歯科用麻酔注射器。
【請求項５】
少なくとも１つの第２の信号を発生させる前記ステップは、
ユーザが選択した注射形式に対応するユーザ信号を受信するステップと、
前記ユーザ信号で受信された注射形式に基づいた送出速度および送出時間を決定するステップと、
前記選択された注射形式に基づいた前記送出時間、前記送出速度で、前記局部麻酔剤を送出するように前記装置を動作させるための少なくとも１つの前記第２の信号を発生させるステップと、
をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項６】
前記針を通しての前記局部麻酔剤の送出速度を計算するステップと、
前記局部麻酔剤の前記算出された送出速度を表示するステップと、
を実行するコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項７】
前記針を通しての前記局部麻酔剤の送出経過時間を計算するステップと、
前記局部麻酔剤の前記送出経過時間を表示するステップとを実行するためのコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項８】
前記針を通して送出された前記局部麻酔剤の体積を計算するステップと、
送出された前記局部麻酔剤の前記体積を表示するステップとを実行するためのコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項９】
ユーザが選択したロード命令に対応するユーザ信号を受信するステップと、
前記局部麻酔剤を貯蔵するカートリッジを受け取るよう前記装置の部品を位置決めするように前記装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させるステップと、
前記装置の中に前記局部麻酔剤カートリッジを充填するために少なくとも１つの前記第３の信号を前記装置に送信するステップとを実行するコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１０】
ロード命令に対応するユーザ信号を受信する前記ステップは、制御ユニットから前記ユーザ信号を受信するステップをさらに含む、請求項９に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１１】
ユーザが選択したアンロード命令に対応するユーザ信号を受信するステップと、
前記局部麻酔剤を貯蔵するカートリッジを取り外すよう前記装置の部品を位置決めするように前記装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させるステップと、
前記装置から前記局部麻酔剤カートリッジを取り出すための少なくとも１つの前記第３の信号を前記装置に送信するステップとを実行するコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１２】
アンロード命令に対応するユーザ信号を受信する前記ステップは、制御ユニットから前記ユーザ信号を受信するステップをさらに含む、請求項１１に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１３】
ユーザが選択した倍速命令に対応するユーザ信号を受信するステップと、
前記装置が提供する送出速度の２倍に前記局部麻酔剤の送出速度を増大させるように前記装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させるステップと、
前記装置による前記局部麻酔剤の送出速度を増大させるための少なくとも１つの第３の信号を前記装置に送信するステップとを実行するためのコンピュータ命令をさらに含む、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１４】
倍速命令に対応するユーザ信号を受信する前記ステップは、前記装置から前記ユーザ信号を受信するステップをさらに含む、請求項１３に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１５】
前記第１の所定時間は、１０秒である、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１６】
前記第１の所定速度は、０．００４ｃｃ／秒である、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１７】
前記注射形式は、ブロック、浸潤、ＰＤＬ、ＡＭＳＡ／Ｐ−ＡＳＡ、および舌側浸潤からなる群から選択される、請求項５に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１８】
前記第２の所定速度は、０．００５〜０．０２ｃｃ／秒の範囲である、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【請求項１９】
前記第２の所定時間は、３０〜２４０秒の範囲である、請求項４に記載の歯科用麻酔注射器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、歯科用麻酔のような流体物質を投薬（分配）するための注射器に関する。本発明は、歯科処置などの前に、または歯科処置などと同時に、局部浸潤麻酔および神経遮断麻酔剤を注射することに必要なプログラマブル電子装置を提供する。
【０００２】
［発明の背景］
注射器は、どのタイプのものも、本質的に、液体の流れを形成する容積式ポンプである。本記載では、「麻酔」などという言葉も含めて麻酔剤を示す用語を用いているが、本発明は、患者へのいずれの流体の注射に対しても適用できることを理解されたい。便宜のため、麻酔という用語またはその派生語は、これらの用語が、あらゆる種類の麻酔剤または薬剤を含む、いずれの注射可能な流体または液体も包含するということの理解とともに用いることができ、そのため、本明細書では互換的に用いられている。
【０００３】
いずれもの注射器での注射の場合、組織内の圧力は、組織内への流量と、流体が組織内に吸収され得る速度との関数である。軟組織への低速な注射は、数ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）の圧力しか生じないであろう。歯周靱帯腔への急速な注射（rapid injection）（流体を吸収または分配する機能が限られている）は、流体圧力を高くすることになる。この急速な注射の場合、最大流体圧力は、注射装置を用いて達成可能な圧力によって最終的に制限されることになる。本装置は、間隙圧を低下させる（従来の手動式方法と比して）ことによって、患者の不快を低減させる傾向がある低速な制御された注射を提供する。
【０００４】
歯科用麻酔が、ガラス筒部およびゴム様プランジャ（「ゴム様」とは、実際のゴムか、ゴムに似た物理的特性を有する他の材料）を備えた充填済み使い捨てカープルから送り出されることは既知である。これらの麻酔カープルを保持してゴムプランジャを押し進めるさまざまな手動歯科用注射器がある。ほとんどの臨床処置で、歯科医は、麻酔剤を注射する前に、血管に入ったかどうかを判断するために吸引を行う。（血流への麻酔剤の注射は潜在的に危険である。）吸引は、カープルプランジャを少し後退させてわずかな真空を生じることによって行われる。プランジャを後退させる手段は多く、たとえば、カープルプランジャに埋め込まれてそれを捕らえる種々の機械的フック、ハープーン、とげおよびコルクスクリューがあり、注射器プランジャの先端上のグリップ部材がカープルのエラストマーシールを穿通して捕らえる。グリップ部材は、種々のフック、先細針のとげ針、あるいはコルクスクリューである。この方法は親指作動式注射器では一般的である。この方法の１つの欠点は、麻酔液を過剰に放出させないでグリップ部材をカープルシールに埋め込むために、カープルをグリップ部材上に迅速に押しつけなければならないことである。別の欠点は、さまざまな構造のグリップ部材が、カープルシールから早めに引き抜かれてしまうか、注射が完了した後に容易に外れないかのいずれかである。
【０００５】
カープルプランジャの背後に真空を生じる密封注射器プランジャが既知である。注射器プランジャ上の補助シールが、カープルシールの背後にわずかな真空を生じて、注射器プランジャを引き戻した時、カープルシールが後退する。この方法は、ザ・ワンドコンピュータ制御注射器として知られる製品に使用されている。この方法の欠点は、カープルシールの後退が一様でない点にある。別の欠点は、注射器プランジャシールを定期的に洗浄、潤滑または交換しなければならないことである。
【０００６】
針隔壁をひずませることによってカープル内に真空を生じる方法が既知である。この方法では、注射器が、カープルおよびそれのシール間に相対移動を誘発して、わずかな真空を生じる。この方法の変更例では、注射器がカープル隔壁にたわみを誘発して、カープル内にわずかな真空を生じる。
【０００７】
実験室の試験で、これらの方法のいずれも信頼性が低く、以下の点、すなわち、高ジュロメータのゴムプランジャを有するあるブランドのカープルを穿通できない、必要とされるユーザの努力または技術が高すぎる、カープルプランジャから引き抜かれて吸引真空を生じることができない、かつ／またはこれらのカープルプランジャに使用されるシリコーン潤滑剤が混入し、プランジャを捕らえることができないという点の１つまたは複数で失敗することがわかった。
【０００８】
これらの問題を解決するハープーン構造が望ましい。
【０００９】
さらに、従来の歯科用麻酔注射器には、すべての処置に対して単一の注射速度だけであること、麻酔剤の注射量のフィードバックがおおざっぱであること、注射経過時間のフィードバックがないこと、医者が注射速度を高速化できないことなど、作動に幾つかの問題があった。
【００１０】
米国特許第５，６９０，６１８号に記載されている１つの装置は、これらの問題の幾つかに取り組んでいるが、使用が非常に複雑であって、医者が各注射用にさまざまな速度および時間をプログラムする必要があることや、注射の経過時間または累積量のフィードバックがないといった他の問題を示した。
【００１１】
本発明は、たとえば、歯周靱帯（ＰＤＬ）、中隔内（intraseptal）、後上歯槽ブロック（ＰＳＡ）、中上歯槽ブロック（ＭＳＡ）、前上歯槽ブロック（眼窩下）、上顎骨ブロック、大口蓋ブロック（口蓋）、鼻口蓋ブロック、骨膜上（supraperiosteal）（浸潤）、下歯槽ブロック（下顎ブロック）、頬側ブロック、下顎骨ブロック（Gow-Gates）、中隔内、歯髄内、ＡＭＳＡ、Ｐ−ＡＭＳＡなどの処置が挙げられるがこれらに限定されないあらゆる歯科麻酔処置を示す。
【００１２】
［発明の開示］
したがって、本発明の目的は、流体物質の投薬に有用な注射器を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、特に歯科用物質の投薬に適したそのような注射器を提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、コンピュータ制御されたそのような注射器を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、駆動軸とカープルシールとの間に改良型ハープーンコネクタを有するそのような注射器を提供することである。
【００１６】
本発明の上記の目的および以下の説明から明らかになる他の目的は、以下に記載され、特許請求の範囲に記載される発明によって達成される。
【００１７】
包括的に言うと、流体物質を投薬するための電気制御注射器は、少なくとも１本の接続導管で注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備えており、この注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、カープルホルダは、一端部で注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針に流体接続されており、カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットに取り付けられた位置にある時にカープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットから受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を選択長手方向に選択速度で変位させ、それによって上記作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、さらに、上記注射器ユニット内に配置されて、上記カープルホルダが上記注射器ユニットの所定位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接するストリッパリングを備えて、上記カープルプランジャシールが投薬位置から後退位置へ移動した時、上記ストリッパリングが上記カープルプランジャシールに物理的に係合して、上記カープルプランジャシールがそれ以上に後退移動するのを阻止し、それによって上記ハープーンを上記カープルプランジャシールから抜き出すことができるようにしており、上記ストリッパリングは、上記ハープーンを内部に収容できるように上記ハープーンより大きい内径を有しており、さらに、上記注射器ユニットに近接し、上記パワードライブユニットから離して設けられた少なくとも１つの補助注射制御機構を備えており、この補助注射制御機構を上記注射器駆動モータに作動接続して、上記駆動軸の長手方向変位の方向または速度を、したがって上記針から投薬される物質の注射速度を制御できるようにしている。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、流体物質を投薬するための電気制御注射器は、少なくとも１本の接続導管で注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備えており、この注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、上記カープルホルダは、一端部で上記注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針に流体接続されており、上記カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、上記カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、上記カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットの所定位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットから受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を選択長手方向に選択速度で変位させ、それによって上記作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、さらに、上記注射器ユニットに近接し、上記パワードライブユニットから離して設けられた少なくとも１つの補助注射制御機構を備えており、この補助注射制御機構を上記注射器駆動モータに作動接続して、上記駆動軸の長手方向変位の方向または速度を、したがって上記針から投薬される物質の注射速度を制御できるようにしている。
【００１９】
流体物質を投薬するためのコンピュータ制御注射器は、少なくとも１本の接続導管で注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備え、このパワードライブユニットは論理制御回路を有しており、上記注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、上記カープルホルダは、一端部で上記注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針に流体接続されており、上記カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、上記カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、上記カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットの所定位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットの上記論理制御回路から受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を選択長手方向に選択速度で変位させ、それによって上記作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、さらに、上記注射器ユニットに近接し、上記パワードライブユニットから離して設けられた少なくとも１つの補助注射制御機構を備えており、この補助注射制御機構を上記注射器駆動モータに作動接続して、上記駆動軸の長手方向変位の方向または速度を、したがって上記針から投薬される物質の注射速度を制御できるようにしている。
【００２０】
本発明による、流体物質を投薬するためのプログラマブル電気制御注射器は、少なくとも１本の接続導管を介して注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備えており、この注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、上記カープルホルダは、一端部で上記注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針に流体接続されており、上記カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、上記カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、上記カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットに取り付けられた位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットから受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を事前選択長手方向に事前選択速度で変位させ、それによって作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、さらに、上記注射器ユニットに近接し、上記パワードライブユニットから離して設けられた少なくとも１つの補助注射制御機構を備えており、この補助注射制御機構を上記注射器駆動モータに作動接続して、上記駆動軸の長手方向変位の方向または速度を、したがって上記針から投薬される物質の注射速度を制御できるようにしている。
【００２１】
また、本発明によれば、流体物質を投薬するための電気制御注射器は、少なくとも１本の接続導管で注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備えており、この注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、上記カープルホルダは、一端部で上記注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針に流体接続されており、上記カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、上記カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、上記カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットの所定位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットから受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を選択長手方向に選択速度で変位させ、それによって上記作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、パワードライブユニットは、投薬の経過時間、投薬速度、投薬物質の体積、投薬または吸引モード、またはそれらの組み合わせからなる群のうちから選択されたシステムパラメータのデジタルまたはアナログ表示を行う画像ディスプレイを有する。
【００２２】
本発明のさらに別の実施形態は、流体物質を投薬するための電気制御注射器であって、少なくとも１本の接続導管で注射器ユニットに電気的および作動的に接続されたパワードライブユニットを備えており、この注射器ユニットは、着脱式に連結されたカープルホルダを有し、このカープルホルダには、投薬すべき物質が最初に充填されており、上記カープルホルダは、一端部で上記注射器ユニットに着脱式に連結され、他端部で投薬針にねじ付け可能に流体接続されており、上記カープルホルダは、その内部で投薬および後退位置間を横方向に変位可能なゴム様プランジャシールを有して、上記カープルプランジャシールが投薬位置の方へ移動した時、上記カープルホルダ内の物質が上記投薬針を通って流れるようにしており、さらに、上記注射器ユニット内において、上記カープルプランジャシールに着脱式に連結されて長手方向に移動可能な電動駆動軸を備えており、この駆動軸は、上記カープルホルダが上記注射器ユニットに取り付けられた位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接した端部およびそれから遠い端部を有しており、上記駆動軸は、その近接端部にハープーンを備えており、このハープーンは、後退角をなすとげ付き先端と長手方向に沿ったナイフエッジとを有して、上記とげ付き先端を上記ゴム様カープルプランジャシールに挿入可能であり、上記とげ付き先端および上記カープルプランジャシール間の物理的接触によって離脱が選択的に防止されるようにしており、さらに、上記駆動軸に作動固定されると共に、上記パワードライブユニットに作動接続された電気駆動モータを備えて、上記駆動軸の長手方向変位の速度および方向を上記パワードライブユニットから受け取った電気作動信号によって選択できるようにして、上記駆動モータが上記駆動軸を選択長手方向に選択速度で変位させ、それによって上記作動連結されたハープーンおよびカープルプランジャシールを横方向に変位させるようにしており、上記駆動モータは、上記パワードライブユニットから受け取った電力で作動可能であり、上記ハープーンは、硬質で耐食性を有する殺菌可能な物質で作製されており、さらに、上記注射器ユニット内に配置されて、上記カープルホルダが上記注射器ユニットに取り付けられた位置にある時に上記カープルプランジャシールに近接するストリッパリングを備えて、上記カープルプランジャシールが投薬位置から後退位置へ移動した時、上記ストリッパリングが上記カープルプランジャシールに物理的に係合して、上記カープルプランジャシールがそれ以上に後退移動するのを阻止し、それによって上記ハープーンを上記カープルプランジャシールから抜き出すことができるようにしており、上記ストリッパリングは、上記ハープーンを内部に収容できるように上記ハープーンより大きい内径を有しており、さらに、上記注射器ユニットに近接し、上記パワードライブユニットから離して設けられた少なくとも１つの補助注射制御機構を備えており、この補助注射制御機構を上記注射器駆動モータに作動接続して、上記駆動軸の長手方向変位の方向または速度を、したがって上記針から投薬される物質の注射速度を制御できるようにした電気制御注射器を有する。
【００２３】
患者に麻酔剤を投与する本発明のシステムは、麻酔剤を貯蔵する容器と、針と、該針を通して、第１の所定時間の間、第１の所定速度で、次に、第２の所定時間の間、第２の所定速度で麻酔剤を送出する手段とを備える。
【００２４】
本発明による、患者に麻酔剤を送出する別のシステムは、針、麻酔剤カートリッジ、およびその針を通して麻酔剤を流し込む手段を備えたハンドへルドユニットと、このハンドへルドユニットの動作を制御する制御ユニットとを備えており、この制御ユニットは、針を通して、第１の所定時間の間、第１の所定速度で、次に、第２の所定時間の間、第２の所定速度で麻酔剤を送出するように、針を通して麻酔剤を流し込む手段を動作させる手段を備えており、この第２の所定速度は、ユーザにより選択可能である。麻酔剤を流し込む手段は、モータとプランジャを備えることができ、第１の方向でのモータの動作が、麻酔剤カートリッジに対しプランジャを前進させてカートリッジから針を通して麻酔剤を流し込み、第２の方向でのモータの動作が、麻酔剤カートリッジからプランジャを後退させ、流し込む手段を動作させる手段は、プランジャを前進および後退させるようにモータを動作させるための制御信号を発生させるプロセッシングユニットをさらに備える。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、コンピュータプログラムが、コンピュータ可読媒体に組み込まれ、針を通して患者に局部麻酔剤を送出する装置を制御するマイクロプロセッサにより実行可能である。このコンピュータプログラム製品は、第１の所定時間の間、第１の所定速度で局部麻酔剤を送出するように装置を動作させるための少なくとも１つの第１の信号を発生させるステップと、第１の所定時間の間、第１の所定速度で局部麻酔剤を送出するように装置を動作させるための少なくとも１つの第１の信号を装置に送信するステップと、第２の所定時間の間、第２の所定速度で局部麻酔剤を送出するように装置を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を発生させるステップと、第１の所定時間が終了すると即座に、第２の所定時間の間、第２の所定速度で装置を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を装置に送信するステップとを実行するためのコンピュータ命令を含む。第１の実施形態では、第２の所定速度は、０．００５〜０．０２ｃｃ／秒の範囲である。別の実施形態では、第２の所定時間は、３０〜２４０秒の範囲である。好適な実施形態では、少なくとも１つの第２の信号を発生させるステップはさらに、ユーザが選択した注射形式に対応するユーザ信号を受信するステップと、ユーザ信号で受信された注射形式に基づいた送出速度および送出時間を決定するステップと、選択された注射形式に基づいた送出時間の間および送出速度で、局部麻酔剤を送出するように装置を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を発生させるステップとをさらに含む。コンピュータプログラムは、針を通しての局部麻酔剤の送出の速度を計算するステップと、該局部麻酔剤の算出された送出速度を表示するステップとを実行する命令を含み得る。このコンピュータプログラムはまた、針を通しての局部麻酔剤の送出の経過時間を計算することおよび局部麻酔剤の送出の経過時間を表示する命令、あるいは、針を通して送出された局部麻酔剤の体積を計算することおよび送出された局部麻酔剤の体積を表示する命令を含む。コンピュータプログラムはまた、ユーザが選択したロード命令に対応するユーザ信号を受信する命令、局部麻酔剤を貯蔵するカートリッジを受け取るよう装置の部品を位置決めするように装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させる命令、および装置の中に局部麻酔剤カートリッジをローディングするために少なくとも１つの第３の信号を装置に送信する命令を含む。このプログラムはまた、ユーザが選択したアンロード命令に対応するユーザ信号を受信する命令、局部麻酔剤を貯蔵するカートリッジを取り外すよう装置の部品を位置決めするように装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させる命令、および装置から局部麻酔剤カートリッジを取り出すための少なくとも１つの第３の信号を装置に送信する命令を含む。別の実施形態では、このプログラムは、ユーザが選択した倍速命令に対応するユーザ信号を受信する命令、装置が提供する送出速度の２倍に局部麻酔剤の送出速度を増大させるように装置を動作させるための少なくとも１つの第３の信号を発生させる命令、および装置による局部麻酔剤の送出速度を増大させるための少なくとも１つの第３の信号を装置に送信する命令を含む。
【００２６】
患者に局部麻酔剤を送出する方法も本発明により提供される。この方法は、患者に局部麻酔剤を送出するための事前プログラムされた注射形式を選択するステップと、選択した注射形式に基づいた第１の所定時間の間および第１の所定速度で、モータ駆動式注射器により患者に局部麻酔剤を送出するステップと、次に、選択した注射形式に基づいた第２の所定時間の間および第２の所定速度で、モータ駆動式注射器により患者に局部麻酔剤を送出するステップとを含む。一実施形態では、第１の所定速度でモータ駆動式注射器により患者に局部麻酔剤を送出するステップはさらに、第１の所定時間の間、第１の所定速度で患者に局部麻酔剤を送出するようにモータ駆動式注射器を動作させるための少なくとも１つの第１の信号を制御ユニット内で発生させること、および第１の所定時間の間、第１の所定速度で局部麻酔剤を送出するようにモータ駆動式注射器を動作させるための少なくとも１つの第１の信号を、制御ユニットからモータ駆動式注射器に送信することを含む。第２の所定速度でモータ駆動式注射器により患者に局部麻酔剤を送出するステップはさらに、第２の所定時間の間、第２の所定速度で局部麻酔剤を送出するようにモータ駆動式注射器を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を制御ユニット内で発生させること、および第１の所定時間が終了すると即座に、第２の所定時間の間、第２の所定速度でモータ駆動式注射器を動作させるための少なくとも１つの第２の信号を、制御ユニットからモータ駆動式注射器に送信することを含み得る。
【００２７】
［発明を実施する好適な形態］
本発明の概念を具現した一例のコンピュータ制御注射器が、添付図面に全体的に参照番号１０で示されている。注射器１０は、カープルホルダ１２に流体接続された投薬チップ(吐出先端部)１１を有し、カープルホルダ１２は注射器パワーユニット１３に着脱式に固定または連結されている。
【００２８】
カープルホルダ１２には最初に（すなわち、投薬前に）、従来型カープルなどの従来手段によって投薬すべき物質（図示せず）が充填される。（後述する）物理的係合プランジャの作用によって投薬することができるカープルは、本発明の範囲に入る。カープルホルダ１２は、カープルホルダ１２の一端部の差し込みコネクタ５０などを含めた従来手段によって注射器１０に取り付けることができる。カープルホルダ１２の他端部には好ましくは、投薬チップ１１を取り付けるか、着脱式に取り付けるための手段が設けられている。注射器１０を歯科用麻酔剤などの投薬に使用する場合、投薬チップ１１は皮下注射針であり、これは、摩擦やねじなどの従来手段によってカープルホルダ１２に取り付けられる。好ましくは、投薬チップ１１は、カープルホルダ１２に流体連結されて、その内部と、または、カープルなどが用いられていればそれと流体連通することができる。
【００２９】
カープルホルダ１２には、後述する理由から、好ましくはゴム様に製造されたカープルプランジャシール３２が設けられている。カープルプランジャシール３２は好ましくは、カープルホルダ１２内で横方向に変位可能であって、それによって物質をカープルホルダ１２から投薬するか、外部の物質を投薬チップ１１で吸引することができる。したがって、好ましくはカープルプランジャシール３２は、投薬および後退移動間で選択的に横方向に変位可能である。カープルプランジャシール３２を取り付け投薬チップ１１の方へ移動させると、カープルホルダ１２内の物質が投薬チップ１１の方へ流れ、それを通って放出された時、物質を投薬したと言える。
【００３０】
注射器１０の注射器パワーユニット１３は好ましくは、駆動軸６１を横方向に変位させるために用いられる電気駆動モータ６０を備えている。モータ６０はいずれの従来構造でもよいが、好ましくは、開ループ直線運動を行うように親ねじを駆動する一体形内部回転ナットを備えた電動ステッパーモータである。そのようなモータは、たとえば、ヘイドン・スイッチ・アンド・シグナル(Haydon Switch and Signal)などから市販されている。さらに、モータ６０は、移動の始動および停止と共に、駆動軸６１の横方向変位の量および速度に関して、オペレータから受け取るか、さらに好ましくはパワードライブユニット４０から導管４１を介して受け取った信号によって制御できるようにする必要がある。モータ６０はまた、導管４１を介して受け取った電気か、注射器１０内に設けられたバッテリ（図示せず）などのいずれかの他の従来手段によって電力を供給されるであろう。駆動軸６１は、いずれの手段でもよいが、好ましくは本明細書に記載した手段によって、カープルプランジャシール３２に着脱式に作動連結される。
【００３１】
駆動軸６１は好ましくは、カープルホルダ１２を注射器１０に連結した時にカープルホルダ１２に近接した端部およびそれから遠い端部を有する。駆動軸６１およびカープルプランジャシール３２間を連結するために、後述する発明的なハープーン２０を用いるのが好ましい。
【００３２】
注射器１０は、接続導管４１（図５）でパワードライブまたはベースユニット４０（図８）に作動的および電気的に接続されている。パワードライブユニット４０は、導管４１を介して電気信号を注射器１０に送ってそれの作動を制御することができ、好ましくは、図１７に示したフローチャートにより例示されるように、そのような選択または所定の制御信号を送るために何らかの適当な種類の論理制御回路（図示せず）を備えている。たとえば、パワードライブユニット４０を使用して、流量、流動継続時間、始動、停止、経過時間、投薬物質の体積、物質の流れ方向、カープルの連結（ローディングとして知られる）またはそれからの切り離し（アンローディング）などを制御することができる。そのような制御機構についてはさらに詳細に後述する。パワードライブユニット４０からの制御信号は、デジタルまたはアナログでよく、デジタル読取り部４２（投薬速度）、４３（投薬物質の体積）、４４（投薬時間）、または制限されない他の所望パラメータの使用を含めた適当な手段によって表示することができる。制御機構は、投薬状態またはパラメータなどを制御するボタン４５を備えている。パワードライブユニット４０は、投薬パラメータの自動制御を行うように事前設定してもよいが、そのようなパラメータを個別に制御してもよい。事前設定パラメータの例として、ボタン４５は、物質の投薬の倍速化を行うことができる。論理制御回路またはコンピュータを使用することによって、すべての注射器パラメータの数字、形式、速度などを事前選択することができ、従って、装置はプログラム可能である。
【００３３】
導管４１は、以下にさらに十分に説明する目的から注射器１０に電力を供給するためにも使用される。必要ならば、導管４１と同様か、他の従来構造の多数の導管（図示せず）を用いてもよい。
【００３４】
注射器１０は、本説明では歯科用麻酔剤の投薬に関連して説明するが、本発明は、医学、産業または他の歯科用物質の投薬を含めた多くの物質に適用できることは理解されるであろう。
【００３５】
麻酔剤を患者に与える注射器１０の一般的作動は、特に説明、注釈および請求されるものを除いて、当該技術分野では周知である。たとえば、電動注射器は、米国特許第５，６９０，６１８号に示され、その開示内容は参照として本明細書に援用される。
【００３６】
前述したように、本発明によれば、発明的なハープーン２０が提供されている。ハープーン２０は、ステンレス鋼または他の硬質で耐食性のある殺菌可能な物質で形成されていることが好ましく、また一般的であろう。ハープーン２０は、独特のとげ２１形状と、長手方向に沿って配置された硬質のナイフ状エッジ２２とを有し、ハープーンの薄い構造、尖った先端および硬質のナイフエッジ２２によって、カープルプランジャシール端部２３などのあらゆる種類のエラストマーカープルシールを、硬質ゴム製のものであっても、他のグリッパ形より小さい力で確実に穿通することができる。したがって、オペレータがカープルを注射器内に詰め込む必要がない。後退角をなすとげ２１によって、ハープーンは、他のグリッパ形より５倍まで効果的にカープルプランジャ内に確実に留まることができる。したがって、吸引が確実である。この構造は、低コストで容易に作製され、寿命（ゴムへの挿入回数）が長い。この構造は、真空形式の欠点を軽減するか、なくす。
【００３７】
ハープーン２０がカープルプランジャシール３２および駆動軸６１に取り付けられているので、駆動軸６１の横方向変位はハープーン２０を、したがってそれに取り付けられたカープルプランジャシール３２も横方向に変位させる。
【００３８】
本発明の別の発明的特徴は、ストリッパリング３０を注射器１０内に組み込んだことである。このリングは、ハープーン２０よりわずかに大きいが標準的なカープルプランジャシール２３より小さい内径（ＩＤ）を有する。したがって、注射器プランジャシール３２を完全に後退させた時、ストリッパリング３０とカープルプランジャシール３２との間の物理的接触によって、カープルシール２３がカープルホルダ１２内に留まったままで、ハープーン２０がカープルシール３２から引き出され、これによってカープルプランジャシール３２がそれ以上移動できないようにする。駆動軸６１およびそれに取り付けられたハープーン２０がストリッパリング３０およびカープルプランジャシール３２間の物理的接触点を越えて後退移動を続けると、ハープーン２０がカープルプランジャシール３２から物理的に離脱する。適当な寸法のリングにすることによって、ハープーン２０および駆動軸６１をストリッパリング３０内に収容することができる。
【００３９】
ハープーン２０の利点として、それは、プランジャが高ジュロメータのゴム製であっても、カープルプランジャシール３２を中程度の力だけで容易に穿通し、吸引を繰り返しても、カープルプランジャシール３２から引き抜かれず、しかしながら、ストリッパリング３０を使用して、適当な注射器構造のカープルプランジャシール３２から容易に離脱することができ、その形状は低コスト製造に適している。
【００４０】
前述したように、パワードライブユニット４０から受け取った制御信号またはコマンドによって注射器１０の投薬パラメータを制御することが好ましい。注射器１０の近くでパワードライブユニット４１から離れた位置に設けられた補助注射制御機構７０（図５）を使用することによって、そのようなパラメータの一部またはすべてをオペレータが制御できることも、本発明の利点である。補助注射制御機構７０は、コネクタ７１などで上記駆動モータ６０に作動連結されて、モータ６０の始動、停止、速度やトルクなどの調節を行うコマンド信号によって、駆動軸６１の長手方向変位の方向または速度を、したがって、投薬チップ１１から投薬される物質の注射速度を制御することができる。補助注射制御機構７０は、図示のようなスイッチボード７２やボタン７３の構造などのいずれの構造にすることもできる。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、アナログまたはデジタル設計のリミットスイッチを含む、任意の適した設計のリミットスイッチが用いられる。たとえば、リミットスイッチ８０ａ（図５）が、駆動モータ６０に作動可能に接続される。リミット（または「ホーム」）スイッチ８０ａは、親ねじまたは駆動軸６１が完全に後退位置にあるときに作動する。好ましくは、電源が投入されるとユニット１０が駆動軸６１を自動的にホームポジションに後退させる。次に、駆動軸６１のすべての動きをこの位置からのモータのステップ数を数えることにより参照する。以前の注射器装置は、リミットスイッチを有していなく、確実にホームポジションに到達するのに、電源投入時に一定時間の間、モータを反転させることに頼っていた。
【００４２】
ＰＤＬ注射のようなある種のいくつかの注射形態では、注射圧力を増大させることが必要とされる。ＰＤＬ注射形式を選択した場合、モータ電圧は、低速段階および通常段階の前進運動の間に、１０ボルトまで増大することが好ましい。他の注射形式および他のプランジャの運動は、５ボルトの通常のモータ電圧である。モータの過熱を防止するために、電圧は、デューティサイクルが１０％しかない場合に増大させる。
【００４３】
本発明に従った注射器１０はまた、麻酔の送出を２段階に分ける。本発明の方法によれば、最初の１０秒間の注射中、麻酔剤を非常に低速で送り出すことによって、患者の快適さを最大に高める。次に注射速度を、選択した注射形式に対応した事前プログラム速度まで自動的に増加させる。以下の段階は、図８の操作パネルを参照している。
Ａ．「注射技法」の下側の適当なボタンを押すことによって、注射を選択する。注射速度は、速度ｃｃ／ｓｅｃのタイトルの枠内に表示されるであろう。
Ｂ．注射技法を選択すれば、進行準備ができる。
Ｃ．ハンドピースの中央ボタンを１回押して離すことによって、吸引が行われる。
Ｄ．吸引後、ハンドピースの前始動／停止ボタンを押して離すことによって、注射を開始する。
Ｅ．注射中のいつでも、ハンドピースの前始動／停止ボタンを押すだけで停止させて、プログラムを停止することができる。
Ｆ．ハンドピースの後ボタンを押すか、ベースユニットの倍速ボタンを押すことによって、いつでも注射を倍速にすることができる。この機能を切るためには、再びハンドピースかコントロールボックス上の倍速ボタンを単に押す。
Ｇ．注射が済んだ時、前始動／停止ボタンを１回押して離すことによって、プログラムを停止する。
Ｈ．新しい部位に注射する場合、必要ならば注射技法設定を変更して、段階Ａ〜Ｄを進めることができ、プログラムは自動的に最初からやり直す。
Ｉ．終了時に、針をさやに戻し、ハンドピースをホルダにはめる。
同じ簡略化した制御スキームを使用した他の実施形態。たとえば、一体形バッテリ式ハンドピース。
【００４４】
本発明に従った注射器が使用しやすいことは理解されるであろう。制御の選択は、難解な速度または時間ではなく、既知の医療の慣行に直接的に関係している。それは、医療的に有用な表示情報を与える。
【００４５】
図５および図９に示すように、カープルホルダ１２には、吐出端部８０およびコネクタ端部８１が設けてある。コネクタ端部８１は、カープルホルダ１２を注射器１０に着脱式に取り付けるために用いる。コネクタ端部８１は、注射器１０によって担持された外周リップ８３（図１３および図１５）に物理的に係合するウェッジラグ８２（図９ないし図１１）を備えている。リップ８３とのラグ８２の物理的係合により、差込式でリップ８３がカープルホルダ１２を着脱式に保持することができる。
【００４６】
本発明の概念を具現化する典型的なコンピュータ制御注射器を、添付の図面では全体として符号１０で示す。注射器１０は、カープル１２に固定された針１１を有し、カープル１２は、パワードライブユニット（動力駆動ユニット）１３に取り付けられている。患者に麻酔剤を送出する際の注射器１０の全体の動作は、別途に記載、説明、および特許請求の範囲に記載する以外は、当技術分野で周知である。たとえば、電動式注射器は、米国特許第５，６９０，６１８号（かかる開示について参照により本明細書に援用される）に示されている。
【００４７】
本明細書に記載のように、本発明の注射器は、歯科処置での麻酔剤の注射用に向けられた、一部が自動化され機械化されたシステムである。この自動化で意図した利点は、麻酔剤注射の精確な制御であり、これにより、患者の顔面筋の不所望の麻痺が少なくなり、患者の痛みが低減され、硬組織領域への注射がより容易となり、医師の安心感が高まる。
【００４８】
このシステムは、電子制御ユニット、ハンドへルドモータ駆動式注射器（「ハンドピース」）、および一回限りの使用のカートリッジホルダから構成される。すべての動作表示および大半のオペレータ制御が、制御ユニットの前面パネル上に位置する。制御ユニットはまた、マイクロプロセッサおよびモータ駆動回路を収容する。ハンドピースは、注射器プランジャを駆動するステッパーモータおよび親ねじを収容する。使い捨てカートリッジホルダが、標準の１．８ｃｃの歯科用麻酔剤のカートリッジを取り囲み、標準の歯科用麻酔針とかみあう。
【００４９】
使用準備の際、歯科医師は、針をカートリッジホルダに組み立て、標準の１．８ｃｃの麻酔剤のカートリッジを使い捨てプラスチックカートリッジホルダに据え、そのカートリッジホルダをハンドピースに取り付ける。医師は次に、制御ユニットに動作パラメータを設定する。医師は、標準の歯科用の針を患者に挿入してから、麻酔剤の注射を、コントローラプログラミングと、ハンドピースまたはコントローラ上のボタンの医師による作動との組み合わせにより調節する。
【００５０】
本発明による発明的注射器は、２段階の注射を用いて、術後の不快を可能な限り最小限にした、痛みを効果的に制御した注射を送り出す、より容易な手段を提供する。以下に、本発明の注射器を使用する発明的な方法ステップを記載する。適切な場合には図面の参照を行い、描かれている構造が上述したものであることが理解される。図面に示されていない構造が示唆され得るが、その場合にはその構造は図示していないことを理解されたい。
【００５１】
電源投入
１．  外部電源（用いる場合；図示せず）のＡＣ電源コード（図示せず）を、補正電圧および定格電流の接地コンセント（grounded electrical outlet）（図示せず）に差し込む。電源から制御ユニット４０へ低電圧ケーブルを差し込む。
２．  電源スイッチを別に用いて制御ユニット４０をオンにする。電源の光がつく。
【００５２】
カープルのロード（装填）
１．  カートリッジホルダ１２上に歯科用の針１１を据える。
２．  針の突き合わせ端部がカートリッジのゴムダイヤフラムに他の従来の方法で穿刺するように前方に押しながらカートリッジホルダ１２に麻酔剤カートリッジをロードする。
３．  ロードボタン４５を一回押して、プランジャおよびハープーンを前進させる。
４．  装填されたプラスチックカートリッジホルダ１２をハンドピース１０に挿入し、プランジャハープーン２０をカートリッジプランジャまたはシール３２にはめ込む。カートリッジホルダ１２をねじり込んでハンドピース１０に固定し、それによって、ラグ８２およびリップ８３が、着脱式におよび物理的にカートリッジまたはカープルホルダ１２と係合し、それを差込式でハンドピース１０に固定される。
【００５３】
注射プログラムの選択
本発明による発明的な注射器は、麻酔剤の送出を２つの段階に分ける。第１の１０秒の注射の間、患者の快適さを最大に高めるために麻酔剤を非常に低速で送り出す。次に、注射速度を、選択した注射形式に対応する事前プログラム速度にまで自動的に増加させる。
１．  適当なボタンを押すことにより注射形式を選択する。注射速度が、制御ユニット４０の速度（ｃｃ／秒）表示部４２に示される。
【００５４】
ハンドピースの使用
１．  注射技法が選択されると、装置１０は注射を行う準備が整う。
２．  吸引は、ハンドピース１０の吸引ボタン（真ん中のボタン）７３を押して離すことによって達成される。
３．  吸引後、ハンドピース１０の前始動／停止ボタン（前方のボタン）７４を押して離すことによって、注射を開始する。
４．  注射中のいつでも、オペレータは、ハンドピース１０の前始動／停止ボタン７４を単に押すことによりプログラムを停止することができる。
５．  オペレータは、ハンドピース１０の倍速ボタン（後方のボタン）７５または制御ユニット４０の倍速ボタン７６を押すことで連続する注射の間、注射速度を倍速にすることができる。
６．  注射が完了すると、オペレータはハンドピース１０の始動／停止ボタン７４を押して離すことによってプログラムを停止する。
７．  さらに注射を必要とする場合、ステップ２ないし４を後続させ、プログラムは自動的に最初からやり直す。
【００５５】
カープルの取り外し
カートリッジおよびホルダを取り外すには、ユーザが、制御ユニット４０のアンロード（抜き取り）ボタン４５を押して、プランジャ２３を完全に後退させる。これにより、カートリッジ３２からハープーン２０を引き抜く。次にユーザは、ローディングされたカートリッジホルダ１２（針１１が取り付けられている）をハンドピースから解撚して取り外し、リップ８３からラグ８２を係合解除する。
【００５６】
事前プログラム注射速度
下記の表は、種々の歯科注射処置についての典型的な事前プログラム注射速度を挙げている。
【００５７】
【表１】
0004509475.tif 000002
【００５８】
一般動作技法
本発明による注射器により、数百年にわたって使用されてきた手動式親指制御注射器では達成することが非常に困難な麻酔剤の低速滴下（不可能でない限り）の送出が可能となる。コンピュータ制御モータを用いた本発明による注射器は、事前プログラムされた一定の圧力および体積での選択麻酔剤を送出する。研究により、麻酔液の低速制御された放出は、標的ゾーンに麻酔剤を留まらせ、その効果が劇的に低減される周囲組織に流体を押しやらないことが示されている。このことはまた、突発性ボーナス（bonus）または溶液が過度の圧力を形成または組織に裂傷を負わせる場合に生じる軟組織の外傷を最小限にすることによって、注射に付随する痛みを最小限にする。その結果もたらされる投与の容易性および痛みの低減により、歯科麻酔の注射に付随する患者のストレスが低減される。
【００５９】
したがって、本明細書に記載されているような歯科用注射器は、本発明の目的を達成するか、あるいは当該技術に前進と貢献を与えることが明らかである。本発明を、図面および説明に関して例示してきたが、装置および方法の事象のすべての実施形態の記載または説明を行おうと意図するものではない。種々の寸法、構成要素、および方法ステップを用いることができ、なおもそれらが本発明の範囲内にあることを、当該技術分野の専門家は容易に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従った歯科用注射器のハープーン部分の斜視図である。
【図２】  図１に示されたハープーンの反対側を示す。
【図３】  図１に示されたハープーンの側面図である。
【図４】  本発明に従った歯科用注射器の斜視図である。
【図５】  図４の注射器の長手方向断面図である。
【図６】  図５の注射器の一部分の断面斜視図である。
【図７】  図１〜図３のハープーンを注射器にはめ込んだ状態を示す、図５の断面の一部分の拡大図である。
【図８】  本発明に従ったコンピュータ制御注射器のための操作パネルの部分概略図である。
【図９】  図４の注射器の場合に有用なカープルホルダの斜視図である。
【図１０】  図９のカープルホルダの側面図である。
【図１１】  線１１−１１に沿った、図１０のカープルホルダの断面図である。
【図１２】  線１２−１２に沿った、図１０のカープルホルダの一部拡大断面図である。
【図１３】  図１０のカープルホルダの端面図である。
【図１４】  線１４−１４に沿った、図１４のカープルの一部分解断面図である。
【図１５】  適所にカープルホルダのない、カープルホルダのコネクタ端部を示した、図４の注射器の斜視図である。
【図１６】  図１５の注射器の一端の拡大図である。
【図１７】  図１のコンピュータ制御装置とともに用いられるプログラミング論理の一実施形態のフローチャートである。
【図１】
0004509475.tif 000003
【図２】
0004509475.tif 000004
【図３】
0004509475.tif 000005
【図４】
0004509475.tif 000006
【図５】
0004509475.tif 000007
【図６】
0004509475.tif 000008
【図７】
0004509475.tif 000009
【図８】
0004509475.tif 000010
【図９】
0004509475.tif 000011
【図１０】
0004509475.tif 000012
【図１１】
0004509475.tif 000013
【図１２】
0004509475.tif 000014
【図１３】
0004509475.tif 000015
【図１４】
0004509475.tif 000016
【図１５】
0004509475.tif 000017
【図１６】
0004509475.tif 000018
【図１７】
0004509475.tif 000019