JP2006502769A - 膀胱感染を阻止するための装置 - Google Patents

Abstract

感染、特に尿道感染は抗生物質に対し増大する耐性に基づき、健康上の不具合及び異常な費用を惹起する問題である。調査によれば、注意深い評価により、ヨーロッパにおいて５−６万人の患者が、上昇する尿道感染のリスクによって現在危険に曝されていることが判明した。特に慢性の感染の場合には異常な処置費用と全器官に負担をかける経口的な薬剤投与とで感染が処置される。シルバドーピングされた膀胱インプラントを用いて感染を阻止する本発明による思想は９５％まで、膀胱内に達する細菌をすでに膀胱の入口にてシャットアウトすることを目的としている。このような方法で多数ヵ月の時間帯に亘って感染を阻止するだけではなくかつ発生している感染も処置されるようになった。しかし、本発明による解決策の驚威的な利点は抗生物質を使用する必要はなくなり、したがって抗生物質に耐性の細菌群が発生することがなくなることである。

Description

本発明は細菌、バクテリア又はそれに類似したものによる膀胱感染を阻止するための装置に関する。

膀胱感染は多くの患者群にとって常に反復される問題である。人間の膀胱の感染の原因は通常は、バクテリアが尿管を介して膀胱空間内へ侵入することにある。膀胱自体は細菌の影響を比較的に受けない。膀胱感染の大きな問題は感染が尿導体を介して腎臓に昇るリスクに理由づけされる。この問題の状態は失調症及び老齢の人の場合並びに中枢神経の外傷的な変化があって、さらに膀胱排出障害が現れている場合に特に深刻である。通常は多くの場合にはこの状況は継続薬剤投与を必要とする慢性の尿道感染をもたらす。この結果、抗生物質耐性が進行しかつ終いには腎臓問題を惹起する。

排出する尿道及び尿処理器官の感染は薬剤の継続投与と長期療養とによって異常に高いコストの要因と成るだけではなく、きわめて生命に対する危険が高い。前記感染は少なくとも、特に腎臓障害が透析もしくは提供腎臓の移植に継がっている場合には著しく生命の質を減退させる。特に尿道感染のために開発された薬剤が市場に増加するに連れてきわめて大きな危険が生じる一義的な徴候が見られる。

本発明の課題は尿管を介して侵入した感染細菌を膀胱の入口領域にて直接的にシャットアウトすることを目的としている。

前記課題は本発明によれば請求項１の特徴によって解決された。

請求項１によれば当該装置は、特性によって細菌を死滅させるかもしくは細菌の働きを消滅させる有効物質が付与されている有効物質担体から成る、膀胱内へのインプラントとして構成されている。

本発明の別の構成は従属請求項に記載されている。

これによって甚大な処置費用と、特に長期の薬剤投与では全器官に負担をかける経口の予防投薬の欠点とは、大きく低下させられる。これと関連して注目すべきことは、抗生物質の従来の使用では、多くの場合、高い過多投与で治療されなければならなかった。何故ならば有効物質はきわめて異なる量で尿にて折出され、本来作用させようとする個所に全体として達することはないからである。

しかし、本発明の解決策の驚くべき利点は抗生物質を使用する必要がなくなり、つまり抵抗性の細菌群が発生しなくなることである。

患者の尿道感染はなくなり、処置費用は著しく低下させられる。さらに抵抗性細菌の培養リスクの減退によって治療的な防備も高められる。

本発明の根本思想は尿管への細菌の搬送を膀胱内にて直接的に阻止することである。これによって、一方では通常の血液循環法を介した薬剤の投与処置なしで又は他方では膀胱をカテーテルを用いた洗浄で除菌することなしで、高まる尿道感染がすでに前領域で阻止され得るようになった。伝統的な尿道感染処置法にて確認されなければならなかった別の強調点は、細菌の診断のあとではじめて処置を施すことができることである。しかし、たいていの場合にはこの点について予防的な早期認識が不足している。膀胱内に配置されて細菌を排除する移植体は長期間に亘って感染を阻止するだけではなく、既存の感染を処置するのにも適している。

以下、本発明を図面に示された実施例に基づき説明する。

図１は本発明による繊維構造を有するインプラントがカテーテルを用いて導入される間の患者の膀胱を略示した図である。

図２は膀胱内へ完全に導入されたインプラントを示した、図１に相当する略図である。

図３は３５℃の温度で膀胱内で大きな容量に発泡したインプラントを示した図である。

図４はナノシルバが蓄積されたインプラントの繊維の拡大図である。

図５は本発明のインプラントのためのカテーテルと位置決めカテーテルとの略示的な側面図である。

図６は温度３５℃である場合のインプラントを示した図である。

図７は温度が２１℃よりも低い場合のインプラントを示した図である。

図８は本発明によるインプラントを膀胱内に有する患者を概略的に示した図である。

膀胱内移植の実現
−前提条件−：
本発明によれば特殊な特性を有する有効物質担体、例えば繊維１１又は発泡されかつ圧縮された糸１０と適宜の有効物５とが組み合わされてインプラントが形成されている。この場合、このインプラントは例えば糸又は繊維形状の幾何学的形状で尿管４を介して十分な貯留容積で膀胱３の膀胱室内に配置されることができる。このインプラントは膀胱室自体内でそこに発生している比較的に高い温度で、当初の伸張した付与形態から、インプラントがもはや流し出されないように、つまり膀胱内に留まるように変化させたい。

膀胱の収縮によって膀胱天井及び前壁に機械的な刺激性炎症が生じないようにインプラントはきわめてフレキシブルでかつ柔軟でなければならない。

痙性の膀胱の場合にはポツリヌストキシンの注射によって特有の筋肉の収縮を阻止することが必要になる。

インプラントに課される他の条件は絶対的な尿通過性が存在すること並びに膀胱周辺部に化学的な又はその他の障害が発生しないことである。さらに有効性が長く−例えば６〜１２ヵ月−維持されること、又、可能であるならばその終わりを患者に（例えば色素で）示すことが重要である。

さらに付加的な決定的な要求はインプラントがどの時点でも簡単な形式で再び除去できることである。

したがって全体としては、今日若干の会社によって開示されているメモリープラスチックによって実現され得る多くの特性がある。

膀胱内インプラントの実現−課題の解決：
本発明の課題は、先きに述べた条件を満たす前述のメモリ−特性を有し、適宜の生態環境破壊物質、例えばナノシルバ又は酸化マグネシウム−ナノ粒子を備えたマトリックスとして構成された適宜のプラスチックポリマの使用によって解決された。

有効物質担体−メモリ−ポリマ−：
この関連では特にＡａｃｈｅｎにおけるｍｎｅｍｏｓｃｉｅｎｃｅ ＧｍｂＨ社によって開発された形状記憶プラスチックの使用が計画されている。この材料は、変形に際してあらかじめプログラミングされた形を記憶し、後に刺激、例えば温度を用いて自動的にかつ形状的に正しく再現することを可能にする。このプロセスの速度は調整可能である。

図５のインプラントのカテーテル形態１２の実施例は、カテーテルが長く伸ばされた状態で滑動媒体の助けを借りて直接的に膀胱室内へ導入することを可能にする。

ポリマ糸１２のメモリ−特性に基づき、温度によって、糸は毛玉のように（図示せず）解撚されるか綿塊６のように多数の細い糸に分散される。したがって糸はもはや膀胱出口４から流れ出ることはなく、膀胱に長期留まることになる。

比較的に容積の大きなインプラントを尿管を通って膀胱内にもたらし得る変化実施例ではプラスチックを発泡させる可能性が提供されている。圧縮された状態１０−温度状態１−でインプラントはミニマルインベーシブルにカテーテル７，１４を介して膀胱内に導入される。体温に加熱されることによってプラスチックはその原型を想い出し、プログラミングされた容積もしくは形をとり、ひいては必要とされる大きな表面をとる。

多くの可能性の１例であるに過ぎないインプラントの図示の形状は、頻繁な容積変化に対する十分な適合融通性と、尿にとって必要な通過性を保記する。さらに原則的にはインプラントにも拘わらず、間欠的なカテーテル挿入法が可能であることが保記されていなければならない。

計画した目的のためにポリマが有している別の特性は、特殊なプログラミングテクノロジーによって、インプラントをバイオ崩壊可能にするか又はバイオ安定にするかを決定できることである。この場合には有効物質担体の特性における減退とその増大が決定される。

有効物質担体は例えば形状記憶特性を備えているか又は膀胱における液体吸収、温度変化又は他の刺激によって目的に適した形が与えられるポリマであることができる。

有効物質担体は例えばｐＨ値の変化及び／又は酵素又は他の刺激の存在によ
って溶解されるか崩壊されるか、又は有効物質と共に尿管を通って洗い出されることができる形に変えられることができる。

インプラントは有利には長く、例えば３０ｃｍの長さを有しかつ直径４ｍｍであって、直接又はカテーテル又は他の適宜の装置を用いて尿管を通して又は恥骨上を膀胱室内へ挿入される。長く伸びた有効物質担体は例えば多数の個々の細い糸から構成される。

有効物質担体の形状記憶特性と膀胱室における変化する温度とによって、もはや膀胱出口を通って洗い出されることのない毛玉又は綿塊が形成される。

長く伸びた有効物質担体は例えば発泡材料から一体に又は短い単個部分から製作される。この場合、製作に際して発泡構造は圧縮過程によって圧縮され、この状態での容積もしくは横断面が比較的に小さくなっている。圧縮された有効物質担体フォームは、その形状記憶特性と膀胱室における環境温度とに基づいて先きのフォーム構造に復帰し、比較的に大きな容積を占める。インプラント体はその形状記憶特性に基づき膀胱室内で、一方ではインプラントの洗い出しを阻止しかつ他方では膀胱出口の尿通過性を維持する形状をとる。

圧縮されたインプラント体は水溶性の、機械的に剛性なスリーブで取り囲まれていることができる。このスリーブはインプラント体を圧縮された細い形状に固定する。機械的に剛性なスリーブを溶解させることによって有効物質担体はその弾性及び／又は膀胱室内の湿潤過程によって所望の形をとる。

インプラント体には例えばエンドピースがドッキングされていることができる。このエンドピースは解離可能な結合で有効物質担体に装備され、インプラントの導入後に再び引出されることができる。

さらに膀胱インプラントは永久カテーテルと結合されていることができる。

材料：金属銀、酸化マグネシウム又はコロイドもしくはナノ粒子の形でメモリプラスチックポリマに添加物として混入される相応する物質はインプラントの殺菌特性の根拠を成す。

望まれる目的にとって特に適していると見られる「ナノシルバ」の特性の比類性が最も有利である。研究によれば有効物質担体１１（図４）における所定のポリマにおける混入物５であるナノ粒子シルバは、すでにきわめて低い濃度（５０〜１０００ｐｐｍ）で抗菌的にかつ殺真菌的に作用し、その際に健康を害する作用を示さないことが証明されている。

膀胱内インプラントのような敏感な使用にとってはナノシルバの適性な特性を生態破壊物質として使用することが有利であることが証明されている。

詳細に観れば、細かく分散されたシルバから解放されたシルバイオンは３つの異なる形式で微生物に作用する。

第１には微生物から物質交換されたシルバイオンは細菌のエネルギ物質交換を、そのために必要な黄硫含有酵素のシャットアウトによってブロックする。

第２にはシルバイオンは真性のカルシウムイオンと同じ通路を介して細胞に分配される。細胞自体の内部ではＡｇ−イオンがストップコードをＤＮＡに付着させかつ微生物の再生を妨げる。

ナノ粒子シルバとのコンパウンド化によって生じる第３の効果は、親水性の表面における細菌の付着が著しく減少させられることである。細菌が対象物に生殖することはなくなり、これによってインプラントにおいて可能性のある痂皮形成は回避される。

本発明の目的にためにナノＡｇテクノロジーが最適である理由は化学的な観点から、過剰分なしでかつ問題のない濃度で有効なシルバイオンがきわめて大きな蓄え量で準備することである。この場合には事実上、細菌による物質交換生成物が金属銀と接触してはじめてシルバイオンが発生する。

イオン放出の調整は複合調整回路を介して行われる。この複合調整回路においては一次的な調節値、表面的に形成された銀塩の可溶性、十分な大きさを有していなければならないマトリックスポリマの濡れ及び金属銀の腐蝕が決定的な意味を持つ。この調整回路は、十分な接触面で、発生する銀化合物の新規形成に必要とされるシルバイオン量しか金属銀から放出させないために役立つ。これもその都度の化学的な環境に関連する。すなわち、具体的には多くの細菌が存在していると、比較的に多くの銀が変換させられる。細菌が存在していないと銀も消費されない。

この厳格にコントロールされたシステムによって高いシルバイオン濃縮度が回避され、長期殺菌作用が実現される。

有効物質銀は例えばナノ多孔質状態で、０．１から２重量％Ａｇの濃縮度で有効物質担体に付与される。同様に有効物質はナノ分散状態で、０．０１から０．１重量％Ａｇの濃縮度で付与されることもできる。

有効物質は銀の他に例えばナノ粒子形態の酸化マグネシウム、防腐薬、抗生物質又は有効物質担体にマトリックスとして化学的に結合された他の適宜の生態環境破壊物質であることができる。

シルバイオンが連続的に細菌による物質変換生産物の塩として尿によって洗い出されるためにわずかではあるが消費され、ついには使い切られているので、しばらくすると十分なシルバイオンを放出できず、インプラントは交換されなければならない。

この例示的なケースでは有効物質担体は器具による除去を回避するために、例えば薬品の吸収によって又は適宜の作用物質による泡洗浄（ｐＨ変化、酵素等）によって溶解され、ひいては除去される必要がある。

本発明による繊維構造のインプラントがカテーテルを用いて導入されつつある患者の膀胱を略示した図。 膀胱内へ完全に導入されたインプラントを示した、図１に相当する略示図。 ３５℃の温度で膀胱内で大きな体積に発泡したインプラントを示した図。 ナノシルバを蓄えたインプラントの繊維の拡大図。 カテーテルと本発明によるインプラントの位置決めカテーテルとの概略図。 温度３５℃で図３に示したインプラントの１部を示した図。 ２１℃よりも低い温度で図３のインプラントの１部を示した図。 本発明のインプラントを膀胱内に有している患者を示した概略図。

符号の説明

１ 腎臓
２ 尿導体
３ 膀胱
４ 尿管
５ 蓄積（ナノシルバ）
６ インプラント（繊維構造）
７ 導入されつつあるインプラント
８ 完全に導入されたインプラント
９ 大きな体積に発泡されたインプラント（温度＞３５℃）
１０ 圧縮状態のインプラント
１１ インプラント繊維（大きく拡大）
１２ カテーテルもしくは糸形態（例えば３０ｃｍ長さ及び４ｍｍφ）
１３ アダプション（解離可能）
１４ インプラント端部を導入するための位置決めカテーテル

Claims (19)

1. 細菌を死滅させるもしくは作用しないようにする特性を有する有効物質が特殊な有効物質担体内にて、インプラントとして膀胱内へもたらされる膀胱内インプラント。
2. 前記有効物質がコロイド形態の粒子、特に比較的に同等のナノ粒子、例えばナノシルバ又は他の適当な物質から成る、請求項１記載のインプラント。
3. 前記有効物質であるシルバがナノ多孔質状態で例えば０．１−２重量％のＡｇ濃縮度で有効物質担体内にもたらされている、請求項２記載のインプラント。
4. 前記有効物質であるシルバがナノ分散状態で、例えば０．０１−０．１重量％Ａｇの濃縮度で有効物質担体内にもたらされている、請求項２記載のインプラント。
5. 前記有効物質であるシルバがナノ多孔質状態と／ナノ分散状態とで適当な比で有効物質担体内にもたらされている、請求項２記載のインプラント。
6. 前記有効物質：例えば防腐剤、抗生物質又は他の適宣の生活環境破壊物質が前記有効物質担体にてマトリックスとして結合されている、請求項１記載のインプラント。
7. 前記有効物質担体が例えばポリマであって、該ポリマが例えば形状記憶特性を備えているか又は液体吸収、温度変化又は他の刺激によって、膀胱室内で目的に適った形をとる、請求項１から６までのいずれか１項記載のインプラント。
8. 前記有効物質担体がＰＨ値の変化及び／又は酵素の存在又は他の刺激によって溶解又は崩壊されるかもしくは有効物質担体が有効物質と共に尿管を通って洗い出され得るような形態にもたらされる、請求項７記載のインプラント。
9. 有効物質担体自体がバイオ解体可能であり、その解体継続時間が有効物質担体の特性と有効物質担体の構造とに規定されている、請求項８記載のインプラント。
10. インプラントが長く伸びて例えば３０ｃｍ長さでかつ４ｍｍの直径で直接に又はカテーテル又は他の適宣な装置を用いて尿管を通して又は恥骨上を膀胱室内へ押込まれる、請求項９記載のインプラント。
11. 細長く伸びた有効物質担体が多数の細い単糸から構成されている、請求項１０記載のインプラント。
12. 有効物質担体材料の形状記憶特性と膀胱室における変化した温度とによって膀胱出口からはもはや洗い出すことのできない糸玉、又はパットが形成される、請求項１１記載のインプラント。
13. 長く伸びた有効物質担体が発泡された材料から一体に又は短い単個部分として製作されており、製作に際して発泡構造体が圧縮工程で圧縮されて体積もしくは横断面積がこの状態で比較的に小さくされている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のインプラント。
14. 圧縮された有効物質担体がその形状記憶特性と、膀胱室内における高められた環境温度とに基づいて元の発泡構造に戻されること、つまり比較的に大きな体積をとることを特徴とする、請求項１３記載のインプラント。
15. インプラント体がその形状記憶特性に基づき一方ではインプラントの洗い出しを阻止し、他方では膀胱入口の尿通過性を保つ形をとる、請求項１４記載のインプラント。
16. 圧縮されたインプラント体が水溶性の、機械的に剛性のスリーブにより取り囲まれ、該スリーブが細い圧縮された形にインプラントを固定する、請求項１３から１５までのいずれか１項記載のインプラント。
17. 機械的に剛性のスリーブの溶解除去によって、インプラント体の弾性及び／又は浸潤過程により、請求項１４と１５の形がインプラント体に与えられる、請求項１６記載のインプラント。
18. インプラント体にエンドピースがドッキングされ、該エンドピースが有効物質担体に対する解離可能な結合を備え、インプラントの導入後、再び引き出される、請求項１から１７までのいずれか１項記載のインプラント。
19. 膀胱インプラントが永久カテーテルと結合されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のインプラント。

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