CN103108664B - 一种给药装置 - Google Patents
一种给药装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103108664B CN103108664B CN201180044234.0A CN201180044234A CN103108664B CN 103108664 B CN103108664 B CN 103108664B CN 201180044234 A CN201180044234 A CN 201180044234A CN 103108664 B CN103108664 B CN 103108664B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- administration
- time
- doser
- unit
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
一种对患者给予抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂的给药装置,包括:给药单元,用于对患者给予所述抑制剂药物;给药时刻存储单元,用于存储开始给予所述抑制剂药物的给药时间;时间测定单元,用于测定当前时间;以及控制单元,用于驱动和控制所述给药单元以便在当前时间与所述给药时间相一致时对所述患者给予所述抑制剂药物。基于所述恶性细胞的细胞周期的预定阶段,设置所述给药时间。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种给药装置。更具体地说,本发明涉及对患者给予抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂的一种给药装置。
背景技术
图1到图5显示抗癌药物的常规典型的给药方法及有效率(efficacy rate)。图1是显示甲氨蝶呤的常规给药方法和有效率的表。图2是显示5-氟尿嘧啶的常规给药方法的表。图3是显示在日本、欧洲和美国已经常规实行的各种治疗的随机试验结果的表。图4是显示长春新碱的常规给药方法的表。图5是显示在常规给药方法中各种恶性肿瘤的缓解率的表。
图1到图5中显示的所有给药方法都是进行注射或点滴注射、停止用药几周直到给药的副作用消失、再重复给药的方法(例如参见非专利文献1和非专利文献2)。
然而,图1到图5中显示的常规给药方法已存在以下问题:由于不考虑癌细胞的细胞周期,在任意时刻给予药液,因此抗癌药物不能充分发挥它们的有效性。下面参照附图具体讨论这方面。
图6是显示细胞周期的一个实例的示意图。细胞周期是将细胞分裂和细胞数目加倍的过程看作单次循环的概念。细胞周期由一次循环构成,该循环由包括以下期间的各期间组成:DNA合成准备期(即若蛹(nymphochrysalis):G1期)、DNA合成期(即S期)、细胞分裂准备期(成蛹(imagochrysalis):G2期)和细胞分裂期(M期)。这里,暂时或可逆地停止细胞分裂的细胞被认为处于静止期,称为G0期。单个癌细胞通过完成细胞周期而加倍,并继续成倍增加。抗癌药物是具有抑制癌细胞增殖的功能的医用药物、医用试剂或医用物质的上位名称,并大致划分成两类:时间依赖型药物和浓度依赖型药物。时间依赖型药物显示其有效性与细胞周期有关。
人们认为时间依赖型抗癌药物有效地作用于图6中显示的细胞周期的G1期,并通过中止进展而显示出有效性。癌由许多癌细胞组成,各癌细胞处于细胞周期的不同时期。因此,即使在特定的时刻给予抗癌药物,也只能获得抗癌药物对给药时刻处于G1期的癌细胞的有效性,而抗癌药物不能对处于其它期间的细胞产生作用。
这里,如果使癌细胞的细胞周期为T,使抗癌药物可产生作用的G1期的时段(period)为t,当最初在特定时刻给予抗癌药物时,可被抗癌药物阻止细胞分裂的细胞的数目与所有细胞的比为t/T,则逃脱该作用的细胞的数目与所有细胞的比为(T–t)/T。如果重复常规给药方法n次(其中n是整数),n次后逃脱该作用的细胞的数目的比率为((T–t)/T)n。
举例来说,如果使细胞周期T为24h;使G1期t为4h;并且使给药的次数为6次,发现仍存在(20/24)6=0.3349=33.5%的癌细胞。
那意味着常规给药方法存在以下问题:即使提高给药频率,理论上也不能排除(exclude)逃脱该抑制作用的癌细胞。
此外,由于连续给药时间长,因此存在接受药剂的患者具有很大身体和精神压力的问题。更具体地说,由于用溶液稀释少量抗癌药物并通过对患者连续长时间打点滴实施治疗,于是患者逐渐摄取了大量流体。因此,患者就不得不频繁地去洗手间,给患者造成巨大的负担。而且,由于常规给药方法利用患者的肾脏,因此一直存在不能对患有肾病的患者进行给药的问题。另外,如果通过到医院就诊进行给药,根据给药时刻,最好的时刻可能为午夜。在这种情况下,一直有这样一个问题:给药对于医护专业人员与患者都是一种负担。
非专利文献1:2010年8月11在线检索的“抗癌报告:氟尿嘧啶和亚叶酸钙(结肠直肠癌)”,因特网:<URL:http://www.mhlw.go.jp/shingi/2004/05/dl/s0521-5o.pdf>
非专利文献2:2010年8月11在线检索的“长春新碱”,因特网:<URL:http://www.info.pmda.go.jp/go/pack/4240400D1030_2_06/>
发明内容
因此,本发明的实施方式可提供解决上述讨论的问题中的一个或多个的一种给药装置及其操作方法和一种给药方法。
更具体地说,本发明的实施方式可提供一种对患者给予抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂的给药装置,所述装置包括:
给药单元,用于对所述患者给予所述抑制剂药物;
给药时刻(timing)存储单元,用于存储开始给予所述抑制剂药物的给药时间;
时间测定单元,用于测定当前时间;以及
控制单元,用于驱动和控制所述给药单元以在当前时间与所述给药时间相一致时对所述患者给予所述抑制剂药物,
其中,基于所述恶性细胞的细胞周期的预定阶段,来设置所述给药时间。
根据本发明的另一个方面,一种给药装置的操作方法,所述给药装置包括:
给药单元,用于对患者给予所述抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂;
给药时刻存储单元,用于存储开始给予所述抑制剂药物的给药时间;
时间测定单元,用于测定当前时间;
给药时段(period)存储单元,用于存储连续对所述患者给予所述抑制剂药物的给药时段;
控制单元,用于驱动和控制所述给药单元以便在当前时间与所述给药时间相一致时对所述患者给予所述抑制剂药物,
所述操作方法包括以下步骤:
基于所述恶性细胞的细胞分裂的预定阶段,设置所述给药时间和所述给药时段;
分别在所述给药时间存储单元中存储所设置的给药时间和在所述给药时段存储单元中存储所设置的给药时段;以及
在所述时间测定单元测定的当前时间与所述给药时间相一致时,通过采用所述控制单元控制所述给药单元对所述患者连续给予所述抑制剂药物,持续所述给药时段。
根据本发明的另一个方面,一种对患者给予抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂的给药方法,所述给药方法包括以下步骤:
基于所述恶性细胞的细胞分裂的预定阶段,设置开始对所述患者给予所述抑制剂药物的给药时间;
在给药时间存储单元中存储所设置的给药时间;以及
在当前时间与所述给药存储单元中存储的给药时间相一致时,对所述患者连续给予所述抑制剂药物。
附图说明
图1是显示甲氨蝶呤的常规给药方法和有效率的表;
图2是显示5-氟尿嘧啶的常规给药方法的表;
图3是显示在日本、欧洲和美国已经常规实行的各种治疗的随机试验结果的表;
图4是显示长春新碱的常规给药方法的表;
图5是显示在常规给药方法中各种恶性肿瘤的缓解率的表;
图6是显示细胞周期的一个实例的示意图;
图7A是显示第一实施方式的给药方法的第一次给药的实例的示意图;
图7B是显示第一实施方式的给药方法的第二次给药的实例的示意图;
图7C是显示第一实施方式的给药方法的第三次给药的实例的示意图;
图7D是显示第一实施方式的给药方法的第六次给药的实例的示意图;
图8是显示第一实施方式的给药装置的结构的实例的示意图;
图9是显示患者穿上第一实施方式的给药装置的状态的实例的示意图;
图10是显示第一实施方式的给药装置的控制器的实例的内部结构的示意图;
图11是第一实施方式的给药装置的操作方法和采用该给药装置的给药方法的处理流程的实例;
图12是显示第二实施方式的给药装置的结构的实例的示意图;
图13是显示第三实施方式的给药装置的结构的实例的示意图;
图14A是显示第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第一次给药的实例的示意图;
图14B是显示第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第二次给药的实例的示意图;
图14C是显示第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第三次给药的实例的示意图;
图14D是显示第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第四次给药的实例的示意图;
图14E是显示第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第六次给药的实例的示意图;
图15A是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第一次给药的实例的示意图;
图15B是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第二次给药的实例的示意图;
图15C是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第三次给药的实例的示意图;
图15D是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第六次给药的实例的示意图。
具体实施方式
下面参照本发明的实施方式的附图给出描述。
图6是显示细胞周期的一个实例的示意图。如上所述,细胞周期是将细胞分裂和细胞数加倍的过程看作单次循环的概念。细胞周期由包括以下各阶段的循环构成:DNA合成准备期(即若蛹(nymphochrysalis):G1期)、DNA合成期(S期)、细胞分裂准备期(成蛹(imagochrysalis):G2期)和细胞分裂期(M期)。一个癌细胞通过经过一次细胞周期变成两个癌细胞,细胞的数目继续加倍。抗癌药物是具有抑制癌细胞增殖功能的医用药物、医用试剂或医用物质的上位名称,并大致划分成两类药物:时间依赖型药物和浓度依赖型药物。时间依赖型药物显示出其作用与细胞周期有关。将显示抑制癌细胞增殖作用的阶段作为预定阶段。
人们认为时间依赖型抗癌药物有效地作用于图6中显示的细胞周期的G1期,并通过中止进展而显示其作用。由于癌由许多癌细胞组成,且各癌细胞处于细胞周期的不同阶段,因此作用于G1期的抗癌药物通过长时间给药显示出更显著的效果。列举典型的时间依赖型抗癌药物,5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤和长春新碱等作为例子。
这里,浓度依赖型药物具有随着剂量的增加而增强杀死细胞的有效性(浓度依赖性)的特点,为此而采用大剂量。
另一方面,抗癌药物具有抑制细胞分裂或直接损害细胞的功能,当然甚至对正常细胞也造成破坏。更具体地说,抗癌药物可能会对细胞增殖活跃的骨髓(产生血细胞的地方)、消化道粘膜和具有分解药物并将其带出体外的肝脏或肾脏造成破坏。抗癌药物使用得越多,造成的副作用越多。因此,有必要考虑抗癌药物的效果与副作用之间的平衡来使用抗癌药物。
在图6所示的细胞周期中,如果抗癌药物有效地作用于G1期,那么通过只对处于G1期的每个癌细胞给予抗癌药物,可最有效地给予抗癌药物并且可减少对正常细胞的副作用。
然而,实际上,多个癌细胞存在于患者体内,并且各癌细胞在不同的时刻进行到各自的细胞周期。因此,并不是所有癌细胞在同一时刻一起进入G1期,而是各癌细胞在不同时刻进入G1期。因此,在常规抗癌药物给药方法中,除了忽略细胞周期而在任意时刻给予抗癌药物或将稀释为低浓度的抗癌药物长时间给予到患者体内之外,一直没有其他方法。因此,抗癌药物还一直不能充分地产生细胞分裂抑制作用,并且如果长时间连续给药,患者和医护专业人员的负担也很大。
第一实施方式
图7A到图7D是阐明第一实施方式的给药方法的基本原理的示意图。图7A是显示与正常细胞的影响对照的第一实施方式的给药方法的第一次给药的实例的示意图。类似地,分别与对正常细胞的影响对照,图7B显示第一实施方式的给药方法的第二次给药,图7C显示第一实施方式的给药方法的第三次给药,图7D显示第一实施方式的给药方法的第六次给药。
在图7A到图7D中,举例来说,使癌细胞的细胞周期为24小时(24h),使抗癌药物起作用的G1期的时长(或时间段)为4小时(4h)。而且,使正常细胞的细胞周期为72小时(72h)。
在这样的情况下,如图7A所示,如果使G1期的时长(4h)为标准,并通过该G1期的时长作为基本单位划分细胞周期(24h),则细胞周期可被划分成24/4=6组。这6组中的所有癌细胞在任意时刻进入G1期。这里,虽然各癌细胞的G1期的开始和完成的时刻并不总是与这6组的开始和结束相同,但在许多情况下覆盖2组没有问题。这一点在下文中描述。
在第一次给药时刻,处于抗癌药物起作用时段的细胞以4/24=1/6概率存在。如果将此称为第一组,则抗癌药物对第一组中的癌细胞起作用。在第一次抗癌药物的给予中,在时长为4小时的G1期内的预定时段内连续地给予抗癌药物,然后停止给药。给药时段随抗癌药物而变化。例如,给药时段可以是若干分钟,或可以是4小时内的几小时。
如图7B所示,在第一次给药后,停止给药,再进行第二次给药。此时,如果使第二次给药时刻为第一次给药开始24小时(与循环时间相同)后,由于只对第一组中的癌细胞给予抗癌药物,并且抗癌药物只对第一组中的癌细胞具有癌抑制作用,因此对整体癌细胞只有很小的抑制作用。相应地,例如,第二次给药在第一次给药开始28小时后进行,借此调整给药时刻以便对第二组中的癌细胞产生作用。如此,抗癌药物能够对第一和第二组两组中的癌细胞的发挥作用。此时,对在覆盖第一组和第二组的时刻进入G1期的癌细胞给予抗癌药物以便涵盖整个G1期,并且可对癌细胞均一地给予抗癌药物。
接下来,如图7C所示,在第三次给药中,使抗癌药物对第三组中的癌细胞有效地发挥作用来给予抗癌药物。那意味着在第二次给药28小时后进行给药。另外,根据抗癌药物的性质等,给药时段可以与第一和第二次的时段相同,或也可以与第一和第二次的时段不同。
虽然在图7A到7D中没有显示第四次和第五次给药,但是通过以与第二和第三次类似的方式每28小时间歇地重复第四次和第五次给药,持续时间4小时,可对第四和第五组中进入G1期的癌细胞给予抗癌药物从而使抗癌药物可有效地作用于第四和第五组中的癌细胞。
如图7D所示,如果第六次给药在第五次给药后再经过28小时后进行,则抗癌药物可对所有癌细胞提供细胞分裂抑制作用。虽然抗癌药物也影响正常细胞,如图7A到图7D的右侧所示,由于正常细胞的细胞周期为72小时,单次给药仅影响所有正常细胞的4/72=1/18,并且甚至所有6次给药也仅影响所有正常细胞的24/72=1/3。
以这种方式,通过基于抗癌药物可有效地作用于癌细胞的预定时间(或预定时段)将细胞周期划分成多个组、通过基于所述预定时间依次对划分的多个组间歇地给予抗癌药物、通过最后对所有的组给予抗癌药物和通过为整个细胞周期提供抗癌药物,可对癌细胞有效地给予抗癌药物,减少对正常细胞的副作用。
这里,在本实施方式中,通过使用抗癌药物抑制恶性细胞增殖的G1期的连续时段作为基本单位划分恶性细胞的细胞周期,但有可能使用于划分的基本单位为比G1期的时段短的时段。即使在这种情况下,通过间歇和综合给药,可在G1期时刻对所有恶性细胞给予抗癌药物,减少对正常细胞的影响。
然而,如果用于划分的时段比G1期短,会增加人们对相同的恶性细胞进行重叠给药的担忧。换句话说,当给药时段相当短并且将给药看作一个关于时间的点时,如图7A到图7D中所描述的实例,如果用于划分的基本单位与G1期相同,则对于所有恶性细胞,在一次循环给药中恶性细胞仅接受一次抗癌药物的给予。如果将恶性细胞的一次循环表示为一个圆;把这个圆的圆周上的6个等分点表示为给药时刻;使所述圆与点为第一个循环(circle)(对应于设置本实施方式的给药时间);提供具有与第一圆相同尺寸的第二个圆;第二个圆的圆周的1/6显示为G1期;将第二个圆与第一个圆(circuit)叠加;并且第二个圆在第一个圆上旋转(对应于在任意循环中进入到细胞周期的各种恶性细胞),发现第二个圆仅包括第一个圆的6次给药中的一次给药。换句话说,如果使划分的时段的基本单位等于G1期的时段,则在所述的一次循环给药中,对于所有恶性细G1期仅与给药时刻对应一次。从而,有可能在G1期对所有恶性细胞均一地给予抑制剂药物。
另一方面,如果将各组的划分时段设置得比G1期短,由于恶性细胞的G1期可包括在G1期开始和结束时的两次给药,因此即使在一次循环的给药中,一些恶性细胞也会接受两次抗癌药物的给予,而其他恶性细胞接受一次抗癌药物的给予,可能就不是完全均一的给药。
而且,如果使划分的时段比G1期的时段长,由于可能会有G1期包括在给药之间的间隔内的恶性细胞,因此可能会出现在G1期没有被给药的恶性细胞。
另外,在第一实施方式的给药方法中,如果给药时段具有一定量的持续时间,那么可能会有在G1期接受一次抗癌药物的给予的恶性细胞和在G1期接受两次抗癌药物的给予的恶性细胞。然而,如果划分的期间与G1期相同,即使G1期的给药跨越两个组,在一次循环中所有恶性细胞的总抗癌剂的给予时长也相等,因而即使在这种情况下也可以对所有恶性细胞以均一剂量给予抗癌药物。
因此,有可能使用于划分的基本单位比G1期的时段略短或略长,仍有望能够获得比常规给药方法更充分的效果。然而,为了进行更有效、更均一的抗癌药物的给予,优选通过抗癌药物效果最佳的预定阶段的持续时间作为基本单位划分细胞周期和设置多个组。
如上所述,在本实施方式的给药装置及其操作方法和给药方法中,指明的给药装置及其操作方法和给药方法是通过基于这样的一个观点实现的,即,基于细胞周期的预定时段给予抗癌药物。
这里,在图7中,G1期被描述为抗癌药物有效作用的阶段。然而,由于根据细胞和药物之间的组合,细胞周期的另一阶段可能是抗癌药物有效工作的阶段,因此,在那种情况下,细胞周期的另一阶段可以是标准。
在下文中,给出有关本实施方式的给药装置及其操作方法和给药方法的具体结构实例更详细的描述。在此之前,列举即将坏死的恶性细胞为癌细胞、即将使用的药物为抗癌药物作为例子。然而,因为本发明的给药装置及其操作方法和给药方法可用于进行细胞分裂的一般的恶性细胞或肿瘤,所以可将所述药物概括和称为抑制剂药物或抑制剂。
图8为显示本发明的第一实施方式的给药装置的实例的结构的示意图。在图8中,第一实施方式的给药装置包括控制器40、输液泵50、输液阻断机构60、输液管70、针71和药液容器(可称为药液袋)72。针71设置在输液管70的末端,输液泵50和输液阻断机构60设置在药液管70的中部。控制器40与输液泵50和输液阻断机构60电连接。例如,可将输液泵50、输液管70、针71和药液容器72设置为一套装配的输液组。
通过列举使用输液泵50的单元作为例子,把本实施方式的给药装置解释为把抑制剂药物给予到患者体内的给药单元。如果通过使用输液泵50对患者进行给药,那么将液态药液用作药物,并且通过输液将药液给予到患者体内的静脉中进行给药。图7中描述的第一实施方式的给药方法的原理可适用于但不限于药液的抑制恶性细胞的细胞分裂的一般的抑制剂药物,并且可使用适合于被给予的抑制剂药物的各种给药单元。然而,为了使解释容易,在下文中给出有关使用输液的给药装置的描述。但是,本发明的给药装置及其操作方法和给药方法可适用于对患者给予抑制恶性细胞的细胞分裂的抑制剂药物的各种情况,并且可用于其他的肌内给药、皮下给药、经皮给药、经鼻给药、例如肺部给药的肠胃外给药、或口服给药等。因此,所述给药装置及其操作方法和给药方法不限于通过输液进行的那些。
输液泵50为通过输液管70在朝向末端的针71的方向输送包含在药液容器72中的抑制剂药物(即药液)的输液单元。只要输液泵50可输送药液,可使用各种输液泵50。
输液阻断机构60是在不给予药液时阻断输液的单元。例如,输液阻断机构60可以是通过按压输液管70和从外部挤压输液管70阻塞流道和阻断输液的机构。在这种情况下,对于挤压输液管70的方法,例如,可根据预期目的使用直接通过由马达驱动的移动臂挤压输液管70的方法、借助螺钉的挤压方法等。
设置控制器40作为控制输液泵50的驱动和输液阻断机构60的驱动的单元。
图9为显示患者佩戴第一实施方式的给药装置的状态的实例的示意图。控制器40在佩戴在患者身体周围。而且,图9中未示出的药液容器72嵌入箱体73。输液泵50设置在箱体73附近,并通过输液管70与药液容器72连接,它们以集成的方式佩戴在患者身体周围。输液阻断机构60和输液泵50佩戴在靠近患者身体的地方。通过输液管70和针71将通过输液泵50输送的抑制剂药物泵送入患者体内。
图10为显示第一实施方式的控制器40的内部结构的实例的示意图。在图10中,第一实施方式的控制器40包括投药信息输入单元10、给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12、给药速率存储单元13、时间测定单元14、控制单元15、输液泵驱动单元16和输液阻断机构驱动装置17。而且,在图10中,显示与控制器40连接的输液泵50和输液阻断机构60为外部组件。
投药信息输入单元10是允许医护专业人员设置抑制剂药物的给药时刻(例如,开始给药的时间,如在什么时间?,即几时几分)、给药持续时间和给药速率(例如,以ml/小时为单位计量)的输入单元。换句话说,配置控制器40是为了使医护专业人员能够根据抑制剂药物的类型设置抑制剂药物的注射时间间隔和注射剂量,也就是输液时段和输液速率。
这里,投药信息输入单元10可配置为允许医护专业人员输入其他相关信息,例如抑制剂药物的类型和剂量,并且输入的信息可根据预期用途来确定。投药信息输入单元10可配置为选择型输入设备(如触控面板)或可配置为直接逐条输入设置编号的输入设备。投药信息输入单元10可根据预期用途采用各种结构和输入方法。
给药时刻存储单元11是存储给药时间以启动在投药信息输入单元10中输入和设置的给药输入的单元。类似地,给药时段存储单元12是存储在投药信息输入单元10中输入和设置的给药时段的单元,给药速率存储单元13是存储在投药信息输入单元10中输入和设置的给药速率的单元。例如,可将给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12和给药速率存储单元13配置为可重写的非易失性存储器,例如闪存等。
时间测定单元14是测定当前时间的单元,可使用一般的计时器等。在本实施方式的给药装置中,由于设置的给药时间存储在给药存储单元11中,因此可根据时间测定单元14输出的时间是否与给药存储单元11中存储的给药时间相一致来确定当前时间是否变为给药时间。
输液泵驱动单元16是驱动输液泵50的单元。输液泵驱动单元16可与输液泵50和控制单元15连接,并且可根据控制单元15的指令用于驱动输液泵50。
输液阻断机构驱动单元17是根据来自控制单元15的指令驱动或停止输液阻断机构60的驱动单元,并且与控制单元15和输液阻断单元17连接。更具体地说,根据控制单元15的指令,输液阻断机构驱动单元17在进行输液时关闭输液阻断机构60,而在不进行输液时开启输液阻断机构60。这样使得能够在不给予药液时必然停止供应药液。
控制单元15是控制输液泵驱动单元16和输液阻断机构驱动单元17以在预定时刻给予或不给予药液的单元。控制单元15与输液泵驱动单元16和输液阻断机构驱动单元17连接,并且根据在给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12和给药速率存储单元13中存储的信息驱动输液泵50和输液阻断机构60。
更具体地说,时间测定单元14与控制单元15连接,当给药时刻存储单元11中设置的时间与时间测定单元14输出的时间相一致时,控制单元15使输液阻断机构驱动单元17释放输液阻断机构60,并使输液泵50开始运行。此后,控制单元15使输液泵50以给药速率存储单元13中存储的输液速率实施输液,仅持续给药时段存储单元12中存储的预定时段。在时间经过了所述预定时段后,控制单元15使输液泵50停止输液并使输液阻断机构60运行。
而且,如果控制单元15使输液泵50不工作,则控制单元15使输液阻断机构驱动单元17工作,并进行控制以确保停止药液的给予。换句话说,根据实施输液的时刻,通过控制单元15对输液阻断机构驱动单元17进行释放,并在输液结束的时刻再次阻断输液。
以这种方式,在本实施方式的给药装置中,在通过输液阻断机构60和输液阻断机构驱动单元17使输液不进行时阻断输液。如此,有可能在预定的时间间隔以确切的间隔间歇地给予抑制剂药物,并有可能在不进行给药时阻断输液。
这里,例如控制单元15可配置为包括CPU并通过读取程序而工作的微型计算机,或可配置为包括预定的操作电路的电路。
采用这种结构,如图7所述,第一实施方式的给药装置及其操作方法和给药方法可在抑制剂药物有效地作用于在不同时刻进入到细胞周期的所有恶性细胞的时刻实行抑制剂药物的给药,尽管给药是间歇的。这允许单次给药时段很短,可减少对正常细胞的副作用,并使得有可能在抑制剂药物对全体恶性细胞(例如恶性肿瘤等)有效地施加影响的时刻对所有恶性细胞充分地给予抑制剂药物。
更具体地说,如果运行图8到图10中示出的给药装置并实行图7中示出的给药方法,给出如下描述。这里,作为先决条件,如图7所示,对于细胞周期为24小时、G1期为4小时的恶性细胞,将24小时的细胞周期划分成长为4小时的部分并设置6个组。
如果医护专业人员将以下给药时间设置和输入投药信息输入单元10:第一次给药时间为X日的0:00、第二次给药时间为在第一次给药时间28小时后的(X+1)日的4:00、第三次给药时间为第二次给药时间28小时后的(X+2)日的8:00、第四次给药时间为第三次给药时间28小时后的(X+3)日的12:00、第五次给药时间为第三次给药时间28小时后的(X+4)日的16:00、第六次给药时间为第三次给药时间28小时后的(X+5)日的20:00,在给药时刻存储单元11中设置并存储各次的给药时间。同样,如果医护专业人员将给药时段设置为预定时段(例如P小时)并同时将所述预定时段输入投药信息输入单元10中,则将每次给药的持续时间设置为P小时,并在给药时段存储单元12中将给药时段设置和存储为P小时。类似地,如果医护专业人员将给药速率设置为Qml/h并将所述给药速率输入投药信息输入单元10,则在给药速率存储单元13中将给药速率设置并存储为Qml/h。
以这种方式,在给药时刻存储单元11中设置给药时间、在给药时段存储单元12中设置给药时段和在给药速率存储单元13中设置给药速率的状态下,开始给药。然后,每当时间测定单元14输出的当前时间与在给药时刻存储单元11中以28小时为间隔设置的给药时间相一致时,控制单元15释放对输液阻断机构驱动单元17的驱动,驱动输液泵驱动单元16,并通过释放输液阻断机构60的阻断状态和驱动输液泵50对患者给予抑制剂药物。此时,给药速率遵循给药速率存储单元13中设置和存储的Qml/h,并且对于给药时段,连续进行给药,持续已经在给药时段存储单元12中设置和存储的P小时。结束P-小时连续给药后,控制单元15控制输液泵驱动单元16以便停止输液泵50,并控制输液阻断机构驱动单元17以便驱动输液阻断机构60。
通过使控制器40执行这样的控制,本实施方式的给药装置以图7中示出的给药模式对患者实施抑制剂药物的给予,这样可减少对正常细胞的影响,并且在有效给药的G1期对所有恶性细胞给予抑制剂药物。
图11为显示第一实施方式的给药装置的操作方法和使用该给药装置的给药方法的实例的示意图。在图11中,相同的编号用于与上文描述的组件类似的组件,并省略描述。
在图11中,在步骤S100中,输入药物信息。医护专业人员可将包括给药时间、给药时段和给药速率的投药信息输入投药信息输入单元10。
在那时,基于目标恶性细胞的细胞周期的预定阶段,设置给药时间以抑制其细胞分裂。在图6和图7中描述的实例中,基于G1期设置给药时间。换句话说,设置对G1期的恶性细胞给予抑制剂药物时的时刻。如果能够指定通过抑制细胞分裂即将坏死的一些目标恶性细胞,那么可在目标恶性细胞的细胞周期的阶段变成G1期时的时刻单独地给予抑制剂药物。然而,一般而言,由于恶性细胞以其数目和各自的细胞周期无法被指定的水平存在,并且各恶性细胞的细胞周期进入到不同的时刻,因此难以对所有恶性细胞单独地在G1期给予抑制剂药物。因此,建立起一种具有给药时刻的给药模式以在没有单独地识别恶性细胞的细胞周期的情况下对处于G1期的所有恶性细胞给药。
举例来说,如图7所述,通过与G1期的持续时间的相同的时段划分细胞周期来设置多个组,并且设置给药时间和给药时段以便以预定的间隔依次对所述多组中的各组给予抑制剂药物。对于给药速率,如果有诸如取决于抑制剂药物类型的默认(default)的值,那么可采用并设置该默认值。
这里,在图6和图7中,虽然通过列举G1期作为给予抑制剂药物的时段是有效的实例给出描述,但是根据患者的疾病和使用的抑制剂药物另一时段可以是抑制剂药物有效作用的时刻。在这种情况下,给药时刻可基于抑制剂药物对细胞分裂抑制效果最佳时的时段来确定。
在步骤S110中,医护专业人员向投药信息输入单元10中输入的投药信息中的给药时间、给药时段和给药速率分别存储在给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12和给药速率存储单元13中,并且将给药时间、给药时段和给药速率设置为控制单元15引用的信息。
在步骤S120中,开始检测当前时间和设置的给药时间。通过时间测定单元14进行当前时间的测定。控制单元15开始检测并比较由时间测定单元14输入的当前时间和在给药存储单元11中存储的给药时间。
在步骤S130中,确定当前时间是否与在给药时刻存储单元11中设置的给药时间相一致。通过输入了时间测定单元14的输出并且能够引用给药时刻存储单元11中存储的给药时间的控制单元15来进行所述确定。
在步骤S130中,如果控制单元15确定当前时间与设置的给药时间相一致,流程前进到步骤S140。另一方面,如果控制单元15确定当前时间与设置的给药时间不一致,流程进入待命状态循环步骤S130。
在步骤S140中,如果在步骤S130中确定当前时间与给药时间一致,则对患者实施抑制剂药物的给予。根据在步骤S100和S110中先前设置的给药速率和给药时间,进行抑制剂药物的给予。借此,可在给予抑制剂药物有效的时刻给予抑制剂药物,从而可提高抑制细胞分裂的效果。
在步骤S150中,在开始给药后,如果给药达到设置的预定给药时段,则停止给药。这允许在单次给药中仅在以预定的量对患者给予抑制剂药物,使得有可能抑制对正常细胞的不利影响和有效地给予抑制剂药物。
在步骤S160中,控制单元15确定当前时间是否经过给药时刻存储单元11中设置的所有给药时间。如果当前时间已经过了设置的给药时间,这就意味着所有设置的给药已经完成,因此完成图11中的处理流程。另一方面,如果尚未通过的给药时间仍设置在给药时刻存储单元11中,则流程返回到步骤S130,进入确定当前时间是否与给药时间一致的待命状态,并进入等待当前时间通过剩下的给药时间的状态。
然后,最后,如果在所有设置的给药时间给予了抑制剂药物,则完成图13中的流程。
这里,在第一实施方式的给药装置中,根据患者的状况改变输液时间间隔,通过在给药时刻存储单元11中设置和存储任意的多次信息,同样有可能设置不同于图7中示出的有规则的给药设置的输液时刻。例如,如果使第一次给药时间为Y日的0:00;使第二次给药时间为(Y+1)日的2:00;使第三次给药时间为日(Y+2)的6:00,则第一次与第二次给药之间的时间间隔和第二次与第三次给药之间的时间间隔可单独设置。此外,从第一次给药经过的时间也可直接设置,例如第二次给药为26小时后,第三次给药为28小时后。而且,给药时间存储单元12和给药速率存储单元14中设置的值可根据输液(给药)的次数单独设置。这意味着改变第一次药液量和第二次药液量是可能的。
以这种方式,根据第一实施方式的给药装置及其操作方法和给药方法,可在抑制剂药物的细胞分裂抑制有效性作用最高效的时刻对处于细胞周期的预定阶段中的恶性细胞给予抑制剂药物,并且可仅给予对应于靶细胞的细胞周期的确切的必需量的抑制剂药物。如果细胞分裂的抑制剂药物这样的给药方法是可能的,由于不必像常规给药方法那样很长时间地给予抑制剂药物,因此可减少患者的身体压力,并可进行有效治疗。而且,患者也不必频繁地去洗手间。
而且,通过多次间歇地进行抑制剂药物的输入,可最有效地实施对应于靶细胞的细胞周期的细胞分裂的抑制剂药物的给予。如果以图7中显示的实例给出解释,通过在第一次给药24小时+4小时=28小时后进行第二次给药,为另一组癌细胞提供作用是可能的。此后,有可能每28小时重复所述给药,或根据患者的状况和入院治疗日程改变时间间隔。简而言之,考虑癌细胞的细胞周期与抗癌药物可有效地作用的时段之间的时间比,有可能最高效和最有效地给予抗癌药物,并降低患者和医护专业人员二者的压力。
第二实施方式
图12是显示本发明的第二实施方式的给药装置的实例的结构的示意图。第二实施方式的给药装置与第一实施方式的给药装置的结构的相似之处在于:控制器41包括投药信息输入单元10、给药时刻存储单元11、给药时间存储单元13、时间测定单元14、控制单元15、输液泵驱动单元16和输液阻断机构驱动单元17,并且进一步包括输液泵50和输液阻断机构60。相同的编号应用于与第一实施方式中描述的组件类似的组件,并省略说明。
另一方面,第二实施方式的给药装置的不同在于:控制器40进一步在内部包括投药信息输入单元20、药物信息存储单元21和投药信息计算单元22。
投药信息输入单元20是允许医护专业人员输入即将给予的药物的信息的输入单元。例如,投药信息输入单元20配置为只要输入说明药物(例如药物的类型等)的信息就足以工作。
药物信息存储单元21是存储诸如每种药的给药时刻、剂量等最佳给药信息的数据库。如果药物是通过输液给予的药物类型,则药物信息存储单元21存储诸如输液时刻、输液量等药液信息。
输液信息计算单元22是这样的一个单元:其基于输入到投药信息输入单元20中的药物信息引用在药物信息存储单元21中存储的药物信息、计算输入药物的最佳给药信息,并在给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12和给药速率存储单元13中设置各自的给药信息,即给药时间、给药时段和给药速率。这允许医护专业人员不必单独探求和设置最佳药物给予条件来通过仅将说明药物(例如药物的类型等)的信息输入投药信息输入单元20而自动地设置给药装置的具体操作方法和给药方法,从而减少他的或她的压力。
这里,如果最佳给药量由药物类型决定,通过确定给药时间、给药时段和给药速率,在使给药与非给药的连续对为基本循环时,确定需要给予最佳给药量的整体循环数。这意味着可显著缩减整个日程(例如整体给药所必需时段)和医护专业人员的压力。
这里,第二实施方式的给药装置还包括投药信息输入单元10。换句话说,通过使用投药信息输入单元10,第二实施方式的给药装置被配置为能够改变给药时刻、给药量和给药速率等。这允许医护专业人员手动设置一部分药物信息和允许投药信息计算单元22等自动设置剩下的项目。例如,有可能采用通过投药信息计算单元22设置给药速率与给药时段和仅使用投药信息输入单元10手动设置给药时刻的使用方法。
因此,根据所述给药装置及其操作方法和给药方法,给予抑制剂药物的时间间隔、即将给予的抑制剂药物的量、抑制剂药物的类型以及与抑制剂药物的给予有关的设置通过初步设置来自动地实行。因此,即使给药时间为午夜,对于直接给药,医护专业人员如医生或护士也不必承受负担。另外,对于患者,入院治疗不是治疗的必要条件,因为抑制剂药物在治疗的必要时刻自动24小时给药。而且,就入院治疗而言,如果给药时间是在午夜,由于给药自动进行,患者可在稳定状态下接受给药。另外,由于可在家庭保健中继续治疗,患者可从经济压力和住院压力中解脱出来。
以这种方式,根据所述给药装置及其操作方法和给药方法,通过提高给药设置的自动设置程度,可显著地减少医护专业人员和患者的压力,并且可有效地进行抑制剂药物的给予,减少对正常细胞的不利影响。
第三实施方式
图13是显示本发明的第三实施方式的给药装置的实例的结构的示意图。在图13中,第三实施方式的给药装置与第一实施方式的给药装置的共同点在于:给药装置包括投药信息输入单元10、给药时刻存储单元11、给药时段存储单元12、给药速率存储单元13、时间测定单元14、控制单元15、输液泵驱动单元16、和控制器42内部的输液阻断机构驱动单元17以及控制器42外部的输液泵50和输液阻断机构60。这里,相同的编号应用于与第一实施方式中的组件类似的组件,并且省略描述。
同时,第三实施方式的给药装置与第一实施方式的给药装置的不同在于:输液速率比较单元31设置在控制器42中的控制单元15内部,并且输液速率检测单元30设置在输液泵50内部。此外,第三实施方式的给药装置可包括控制器42外部的阻断警告单元61。
输液速率检测单元30是检测输液泵50或输液管70中的输液速率的单元。例如,流量传感器等可用于输液速率检测单元30。输液速率检测单元30设置在输液泵50内部或相邻的输液管70内。图13显示将输液速率检测单元30设置在输液泵50内部的实例。
输液速率比较单元31是比较输液泵50或相邻输液管70内部的实际输液速率与给药速率存储单元13中设置的给药速率(即输液速率)的单元。例如,比较器等可用于输液速率比较单元31。
阻断警告单元61是在实际的输液速率超过预定的标准输液速率时向外警告药液的通道被阻断的单元。
在图13中,通过输液速率比较单元31比较输液速率检测单元30的输出和给药速率存储单元13的输出,控制单元15根据比较结果来控制输液泵驱动单元16。借此,来进行反馈控制以使每单位时间注入到患者体内的药物量总是与给药速率存储单元13中设置的值一致。
以这种方式,在第三实施方式的给药装置中,输液速率检测单元30实时检测实际的输液速率,并且根据检测值通过反馈控制来控制输液速率。因此,由于控制输液速率以使输液速率总与给药速率存储单元13中设置的值相同,因此即使有干扰,例如来自身体的背部压力变化、因针71和药液袋72之间的高度差产生的重力变化等,也可通过消除影响来准确地进行恒流量的输液。这使得即使极少量也具有效果的抑制剂药物也可以实现稳定的治疗,换言之,即使需要严格地管理抑制剂药物的剂量也可以实现稳定的治疗。
而且,在输液速率检测单元30中,假如检测到超过预定的设置值的流量,输液速率比较单元31检测到异常的输液速率。此时,控制单元15立即控制输液阻断机构驱动单元17,从而可进行停止输液的控制。而且,控制器42还可驱动阻断警告单元61以警告外面的人药液的通道被阻断。这使得能够安全地防止超过规定量的流量被给予到体内。
这里,第一实施方式中描述的内容可直接应用于第三实施方式的给药装置的操作方法和使用该给药装置的给药方法。由于输液速率在所述给药装置的操作方法和所述给药方法中比在第一实施方式的那些中可更准确地管理,所以抑制剂药物在第三实施方式中比在第一实施方式中可更准确地给予。
第四实施方式
图14A到图14E为阐明本发明的第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的示意图。第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法通常可在第一到第三实施方式的给药装置上进行,因此,在没有特别区别于第一到第三实施方式的情况下,描述第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法。
图7中描述的第一实施方式中的给药方法是通过4小时的G1期将24小时的细胞周期划分成6组、然后以28小时为间隔对第一到第六组依次给予抑制剂药物的方法。
然而,对于第一到第六组,没有必要给予抑制剂药物,而且有可能每隔一组给予抑制剂药物。而且,没有必要每个细胞周期都进行给药,而有可能以多次循环为间隔进行给药,例如每两次循环或每三次循环。在第四实施方式的给药装置的操作方法和给药方法中,给出关于这样的给药方法的描述。这里,在图14中,对于细胞周期、给药时段和划分的组数,类似于图7,通过列举使细胞周期为24小时、使给药时段为4小时、使划分的组数为6作为实例给出描述。
图14A为显示第四实施方式的给药方法的第一次给药的实例的示意图。在第一次给药中,将抑制剂药物给予第一组。
图14B为显示第四实施方式的给药方法的第二次给药的实例的示意图。在图14B中,在第二次给药中,对第三组给予抑制剂药物。此时,给药时间为第一次给药56小时后。换句话说,从第一次给药时间开始,采用比一次循环长的两次循环的间隔,并通过进一步增大第一组和第二组的时间间隔,对第三组给予抑制剂药物。
图14C为显示第四实施方式的第三次给药方法的实例的示意图。在第三次给药中,将抑制剂药物给予第五组。在这种情况下,相对于第二次给药时间间隔56小时。
图14D为显示第四实施方式的给药方法的第四次给药的实例的示意图。在第四次给药中,对第二组给予抑制剂药物。相对于第三次给药时间间隔36小时。该间隔比对应于两个循环周期的48小时短,但比对应于一个循环周期的24小时长,因此以充分的时间间隔进行给药。
图14E为显示第四实施方式的给药方法的第六次给药的实例的示意图。这里,虽然第五次给药在图14E和14E中没有示出,但是通过相对于第四次给药间隔32小时对第四组进行第五次给药,并且在图14E中第六次给药对第六组实施。在这种情况下,相对于第五次给药,间隔32小时。
以这种方式,并不总是依次对划分的组给予抑制剂药物,如果给药间隔足够长,则以任意的顺序对划分的组执行给药。另外,给药间隔越长,通过给药对正常细胞造成的影响越小。因此,多次循环的间隔可比一个循环周期更长。虽然整体给药需要长时间,但由于累积的给药时段短,考虑患者充分恢复的体力,可在没有以不利的方式影响正常细胞的情况下对各组有效地给予抑制剂药物。这里,在第四实施方式中,对正常细胞的给药可限制为24/72=1/3。
另外,在第四实施方式中,通过列举对每隔一组给予抑制剂药物作为实例给出描述,但是在第一实施方式的给药方法中可以(nT+t)为间隔进行给药。这里,“T”为恶性细胞的细胞周期;“t”为进行给药的预定时段的持续时间;并且“n”为不小于2的自然数。
如第一实施方式和第四实施方式中所述,如果将给药时间前后的时间间隔设置为具有不小于至少一个循环周期的时间间隔,则可在相继给药之间充分设置使正常细胞不受到给药影响的间隔。而且,通过使划分的组为目标依次进行给药,可在抑制剂药物能有效作用时对所有恶性细胞充分实施给药。
因此,通过构建不出现长时间连续给药的间歇给药模式,没有必要稀释药液的浓度,并且有可能以对恶性细胞的细胞分裂具有充分的抑制作用的适当浓度进行给药。通过除去稀释浓度的必要性,可减少整体剂量并降低患者的排尿频率,使得有可能减少对患者的压力。
这里,如第一和第四实施方式中所述,对于对多个组给予抑制剂药物的顺序,可考虑给药模式的各种顺序,但是可采用使各组之间给药次数的差不多于一次的给药模式。通过这样进行给药,可消除未给予任何抑制剂药物的组与不少于两次给予抑制剂药物的组同时出现的情况。换句话说,如果有一组再接受一次额外给药,则可停止对该组的给药直到其它组接受与该组相同次数的给药,这样可对所有组均一地给予抑制剂药物。这种给药方法不仅可适用于仅对细胞周期的一个循环周期给药的情况,而且还可适用于对跨越不少于两个循环周期的多个循环给药的情况。这意味着在对所有组进行完第一轮给药之后才开始第二轮给药,并且下一轮给药可在完成各轮给药后开始。
此外,就对处于G1期的所有恶性细胞至少给予一次抑制剂药物而言,优选将抑制剂药物给予的次数设置为等于或多于所述多个组的数目,并且优选进行不少于一次给药。
以这种方式,根据第四实施方式的给药方法,使用各种给药模式,有可能减少对正常细胞的不利影响并有效地抑制恶性细胞的细胞分裂。
第五实施方式
图15A到图15D是显示本发明的第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的实例的示意图。图15A是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第一次给药的实例的示意图。图15B是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第二次给药的实例的示意图。图15C是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第三次给药的实例的示意图。图15D是显示第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法的第六次给药的实例的示意图。
第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法与图7中第一实施方式的给药方法的不同在于恶性细胞的细胞周期是22小时。第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法与图7中的给药方法的相似之处在于恶性细胞的细胞周期的G1期的持续时间为4个小时并且该细胞周期被划分成6组。使其它先决条件与图7中的给药方法相似。这里,细胞周期变得缩短为22个小时,人们由此认为第六组中处于G1期的恶性细胞的数目约为其它组中处于G1期的恶性细胞的数目的一半。第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法与图7中第一实施方式的给药方法的不同在于使第六组相对于其他组像是一部分。
这里,由于第五实施方式的给药装置的操作方法和给药方法可在第一到第三实施方式的给药装置中实行,因此在没有特别限制情况下给出描述。
如图15A所示,在第一次给药中,对在第一次给药时刻处于G1期的第一组的恶性细胞(作为目标)给予抑制剂药物。抑制剂药物对在第一次给药时刻进入G1期的第一组中的恶性细胞有效地发挥细胞分裂抑制作用。
如图15B所示,在第二次给药中,在第一次给药时间26小时后对在第二次给药时刻处于G1期的第二组的恶性细胞(作为目标)给予抑制剂药物。抑制剂药物对在第二次给药时刻进入G1期的第二组中的恶性细胞产生细胞分裂抑制作用。
如图15C所示,在第三次给药中,在第二次给药时间26小时后对在第三次给药时刻处于G1期的第三组的恶性细胞(作为目标)给予抑制剂药物。抑制剂药物对在第三次给药时刻进入G1期的第三组中的恶性细胞有效地发挥细胞分裂抑制作用。
此后,重复类似的给药作为第四次和第五次给药。
如图15D所示,在第六次给药中,在第五次给药时间26小时后,对第六组给予抑制剂药物。对第一到第六组分配4小时,而将两小时(4小时的一半)分配给第六组。因而,进入G1期的包括在第六组内的恶性细胞的数目约为进入G1期的包括在第一到第五组中各组内的恶性细胞的一半。在这种情况下,例如,第六次给药时段可以是第一到第五次每次给药时段的一半,并且对属于第六组的恶性细胞(即在第六次给药时刻在第六组中)的抑制剂药物的剂量可以是对属于第一到第五组各组中的恶性细胞的剂量的一半。这使得有可能对第一到第六组均一地给予抑制剂药物。因此,如果通过抑制剂有效作用的预定阶段的持续时间来划分细胞周期,那么细胞周期就不能划分成全都相等的部分,而会出现分数(fraction)。甚至在这种情况下,通过将该分数(broken number)视为单一独立组和通过对该分数组设置对应于其组长或包括在其组内的恶性细胞的数目的给药时段(即剂量),在第一和第四实施方式中描述的给药方法也可直接适用。
在这种情况下,抑制剂药物对正常细胞带来的影响为22/72=11/36<1/3,并且可比第一和第四实施方式中的情况小。
这里,在第五实施方式中,虽然最后的第六分数组被当做独立的组,但是通过将该分数组加入第五组,可将第五组的给药时段延长与该分数长度对应的长度。在这种情况下,以五次完成对一个细胞周期的所有多个组的给药。
以这种方式,组划分法可以预定阶段的持续时间作为基本单位为基础,但是如果出现分数,通过将分数组作为独立组并通过缩短对该组的给药时段,可调整全部剂量。或者,通过将分数的组加入另一组并通过延长对该组的给药时段,可调整全部剂量。通过这样做,可进行适当的给药。
这里,如果实施抑制剂药物的间歇给予超过细胞周期一次循环的多次循环,则可忽略分数并且可进行使各组等时间长度的抑制剂药物的给予。在第二次循环中,虽然所述组的划分地方与第一次循环不同,但由于在各次循环中细胞周期被恰当地分成多个组,因此类似于其他实施方式,通过基于所述组执行给药,可进行给药以减少对正常细胞的影响并使抑制剂药物有效地工作。
根据一个实施方式的给药装置及其操作方法和给药方法,可有效地抑制恶性细胞的细胞分裂,并减少对正常细胞的不利影响。
本发明的实施方式可适用于使用各种给药单元(例如输液等)的给药装置及其操作方法和给药方法。
本发明不限于上述实施方式,而在不会背离本发明的范围的情况下,可进行变化和修改。
本申请以2010年9月14日提交的日本优先权专利申请No.2010-205881为基础,该专利申请的全部内容并入本文作参考。
Claims (12)
1.一种给药装置,是对患者给予抑制剂药物以抑制恶性细胞的细胞分裂的给药装置,所述给药装置包括:
给药单元,用于对所述患者给予所述抑制剂药物,
给药时刻存储单元,用于存储开始给予所述抑制剂药物的给药时间,
时间测定单元,用于测定当前时间,以及
控制单元,用于驱动和控制所述给药单元以在当前时间与所述给药时间相一致时对所述患者给予所述抑制剂药物;
其中,基于所述恶性细胞的细胞周期的预定阶段,设置所述给药时间,
其中,将所述抑制剂药物对细胞分裂的抑制效果最高时的阶段选择为所述细胞周期的所述预定阶段;
通过不超过所述预定阶段的持续时间的预定时段将所述细胞周期划分成多个组;并且
如果使所述细胞周期为T并使所述预定时段长为t,则以不小于(T+t)的间隔设置多次给药时间,并且以使所述多个组的各给药时间的差小于两个循环周期来设置。
2.如权利要求1所述的给药装置,
其中,所述预定时段设置为所述预定阶段的持续时间。
3.如权利要求2所述的给药装置,进一步包括:
给药时段存储单元,用于存储连续给予所述抑制剂药物的给药时段,
其中,所述给药时段设置为不超过预定阶段的持续时间。
4.如权利要求3所述的给药装置,
其中,设置所述给药时间以在A为恒定的自然数时所述给药时间前后的间隔等于(AT+t)。
5.如权利要求3所述的给药装置,进一步包括:
给药速率存储单元,存储给予所述抑制剂药物的给药速率,和
投药信息输入单元,允许输入投药信息;
其中,通过所述投药信息输入单元输入和设置剂量,并且基于所述剂量、所述给药时间、所述给药时段和所述给药速率,使连续给药和不给药对为基本循环;并且
其中,整体控制包括对所述患者给予所述剂量所需要的多个单元,并且所述控制单元自动进行所述整体控制。
6.如权利要求1所述的给药装置,
其中,所述给药次数设置为不少于所述多个组的数目。
7.如权利要求1所述的给药装置,
其中,所述恶性细胞是癌细胞,并且
所述抑制剂药物是抗癌药物。
8.如权利要求1所述的给药装置,
其中所述抑制剂药物是药液,并且
所述给药单元通过输液将所述药液输送到所述患者体内的血液循环系统中。
9.如权利要求8所述的给药装置,
其中,所述给药单元包括输液泵。
10.如权利要求8所述的给药装置,
其中,所述给药单元包括在不给药期间阻断输液通道的阻断单元。
11.如权利要求10所述的给药装置,
其中,所述给药单元包括位于所述输液通道中的流量传感器,并且
基于所述流量传感器检测到的流量值,所述控制单元进行反馈控制以使所述药液的流量恒定。
12.如权利要求11所述的给药装置,进一步包括:
阻断报警单元,用于警告所述药液的通道被阻断,
其中,所述控制单元通过所述阻断单元阻断所述药液的通道,并且如果所述流量传感器检测到的所述流量值超过预定的标准值,则通过驱动所述阻断警告单元来警告所述药液的通道被阻断。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-205881 | 2010-09-14 | ||
JP2010205881A JP2012061053A (ja) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | 投薬装置、投薬装置の作動方法及び投薬方法 |
PCT/JP2011/071058 WO2012036226A1 (en) | 2010-09-14 | 2011-09-08 | Administration apparatus, operating method thereof and administration method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103108664A CN103108664A (zh) | 2013-05-15 |
CN103108664B true CN103108664B (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=45831682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180044234.0A Expired - Fee Related CN103108664B (zh) | 2010-09-14 | 2011-09-08 | 一种给药装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9089644B2 (zh) |
EP (1) | EP2616120A4 (zh) |
JP (1) | JP2012061053A (zh) |
CN (1) | CN103108664B (zh) |
AU (1) | AU2011303063B8 (zh) |
CA (1) | CA2810337C (zh) |
RU (1) | RU2560975C2 (zh) |
WO (1) | WO2012036226A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014162483A1 (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | テルモ株式会社 | 医療用ポンプ、医療用ポンプシステム及び医療用ポンプの制御方法 |
AU2015292918A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-12-22 | Amgen Inc. | System and method for detecting activation of a medical delivery device |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2011652B (en) * | 1977-11-29 | 1982-07-21 | Nikkiso Co Ltd | Infusion solution injecting pump |
JPH1119210A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-01-26 | Terumo Corp | 薬液注入システム及びその可読メモリ |
US6871171B1 (en) * | 2000-10-19 | 2005-03-22 | Optimata Ltd. | System and methods for optimized drug delivery and progression of diseased and normal cells |
US20030129262A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-07-10 | Epner Daniel E. | Methionine restriction for cancer therapy |
US7286970B2 (en) * | 2002-01-07 | 2007-10-23 | The Regents Of The University Of California | Computational model, method, and system for kinetically-tailoring multi-drug chemotherapy for individuals |
ATE402724T1 (de) | 2002-02-18 | 2008-08-15 | Danfoss As | Vorrichtung zur verabreichung eines medikaments in flüssiger form |
JP2004026811A (ja) * | 2002-04-30 | 2004-01-29 | Kiyoshi Hashizume | ビタミンd3誘導体を含有する抗癌作用を増強させるための薬剤 |
US7967812B2 (en) | 2002-10-22 | 2011-06-28 | Medtronic, Inc. | Drug infusion system programmable in flex mode |
AU2003295616A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-07-14 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Spatial for altering cell proliferation |
US8518021B2 (en) * | 2004-05-27 | 2013-08-27 | Baxter International Inc. | Apparatus and method for therapeutic delivery of medication |
ATE487484T1 (de) | 2004-09-18 | 2010-11-15 | Univ Maryland | Therapeutische mittel zum targeting des nc ca-atp-kanals und verwendungsverfahren dafür |
AU2005290238A1 (en) | 2004-09-18 | 2006-04-06 | Department Of Veterans Affairs | Therapeutic agents trageting the NCCa-ATP channel and methods of use thereof |
US20060199189A1 (en) * | 2005-03-07 | 2006-09-07 | Bradford Sherry A | Low-dose, sequenced, individualized chemotherapy dosing method |
WO2006127905A2 (en) * | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Chrono Therapeutics, Inc. | Portable drug delivery device |
US7682785B2 (en) | 2005-06-30 | 2010-03-23 | Sysmex Corporation | Method for predicting effectiveness of chemotherapy using anticancer agent |
JP5046574B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2012-10-10 | シスメックス株式会社 | 抗がん剤治療の有効性予測方法 |
US7713240B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-05-11 | Medtronic Minimed, Inc. | Modular external infusion device |
CA2629714A1 (en) | 2005-11-14 | 2007-05-24 | Ariad Gene Therapeutics, Inc. | Administration of an mtor inhibitor to treat patients with cancer |
EP2001488A4 (en) * | 2006-03-14 | 2009-11-25 | Alt Solutions Inc | PREVENTION AND TREATMENT OF CANCER AND OTHER DISEASES |
US20110159111A1 (en) | 2006-06-29 | 2011-06-30 | Astex Therapeutics Limited | Pharmaceutical combinations |
US20090177147A1 (en) * | 2008-01-07 | 2009-07-09 | Michael Blomquist | Insulin pump with insulin therapy coaching |
WO2010053703A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | Delphi Technologies, Inc. | Method of loading a drug library into an infusion pump |
US20130191770A1 (en) | 2008-11-10 | 2013-07-25 | Curlin Medical Inc. | Method of inputting data into an infusion pump |
-
2010
- 2010-09-14 JP JP2010205881A patent/JP2012061053A/ja active Pending
-
2011
- 2011-09-08 CA CA2810337A patent/CA2810337C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-08 US US13/822,054 patent/US9089644B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-08 WO PCT/JP2011/071058 patent/WO2012036226A1/en active Application Filing
- 2011-09-08 RU RU2013116904/14A patent/RU2560975C2/ru active
- 2011-09-08 CN CN201180044234.0A patent/CN103108664B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-08 EP EP20110825226 patent/EP2616120A4/en not_active Withdrawn
- 2011-09-08 AU AU2011303063A patent/AU2011303063B8/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2616120A4 (en) | 2015-04-15 |
US9089644B2 (en) | 2015-07-28 |
RU2013116904A (ru) | 2014-10-20 |
AU2011303063A8 (en) | 2015-01-15 |
RU2560975C2 (ru) | 2015-08-20 |
AU2011303063A1 (en) | 2013-04-04 |
AU2011303063B8 (en) | 2015-01-15 |
CA2810337A1 (en) | 2012-03-22 |
CA2810337C (en) | 2015-11-03 |
AU2011303063B2 (en) | 2014-06-05 |
CN103108664A (zh) | 2013-05-15 |
JP2012061053A (ja) | 2012-03-29 |
WO2012036226A1 (en) | 2012-03-22 |
EP2616120A1 (en) | 2013-07-24 |
US20130165906A1 (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2002322761B2 (en) | Apparatuses and methods for titrating drug delivery | |
US8043277B2 (en) | Method for delivery of therapeutic substances | |
US8771229B2 (en) | Cartridge system for delivery of medicament | |
CN208741647U (zh) | 一种分时段双囊多模式镇痛泵 | |
US20130150821A1 (en) | Multichannel infusion system for renal replacement therapy | |
US20140276570A1 (en) | Gradual transition between basal rates in an ambulatory drug delivery device | |
US10556060B2 (en) | Drug delivery programming techniques | |
CN103108664B (zh) | 一种给药装置 | |
US11672476B2 (en) | Intrathecal catheter with means to measure quality of drug dispersion | |
US11793971B2 (en) | Curved catheter for increased intrathecal drug dispersion | |
EP3586893A1 (en) | Optimized intrathecal drug delivery | |
Plasse et al. | Portable infusion pumps in ambulatory cancer chemotherapy | |
CN201775841U (zh) | 芬太尼注射器 | |
Wright et al. | Preoperative pain measures ineffective in outpatient abdominal surgeries | |
US11744939B2 (en) | Cyclic intrathecal drug delivery system and biomarker monitoring | |
US20240066207A1 (en) | Systems and methods for controlling partial delivery pumping in infusion systems | |
JP5623762B2 (ja) | 疼痛緩和装置 | |
Brindha et al. | Implementation of Multi-Functional Pump Therapy | |
Dosing | Preparation and Delivery of Analgesics | |
Gianino et al. | Implantable Delivery Systems | |
CN118103089A (zh) | 用于控制输液系统中的脉冲模式泵送的系统和方法 | |
Bonner | Insulin infusion therapy: Potential benefits and risks | |
CN108211098A (zh) | 一种智能给药的植入式药泵控制系统 | |
Lubenow et al. | Intraspinal narcotics for treatment of cancer pain | |
Saulino | 21 Baclofen Pump Management |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150415 Termination date: 20170908 |