JP2006527381A - 注射あるいは点滴用薬物の分析、確認および品質保証のための方法と装置 - Google Patents

Abstract

本発明は注射あるいは点滴によって投与すべき薬物の同一性と濃度とを非侵襲性分析するための方法と装置とに関する。

Description

本発明は、注射あるいは点滴によって投与される薬物（ｄｒｕｇ）の同一性および濃度を非侵襲性分析するための方法と装置とに関するものである。

薬物溶液の注射あるいは点滴による投与は医学的に管理された状態の下で実行される。注射あるいは点滴速度およびその他の技術的なパラメータは医療関係者によって監視され、患者の健康状態もまた定期的な観察によって監視される。患者の疾患の診断およびその計画治療の記録は通常病院のデータベースに記憶されており、前記データベースにおいて病院の薬局は個別の患者に対して特定された薬物の処方箋ならびに処方された薬物の名称を見つけることができる。薬物の準備は投薬時に各患者に対して担当医師によって指示される。薬物の準備過程は通常病院の薬局において実行される。薬剤師は病院のデータベースを通して処方箋を受取り、それに従って処方された薬物溶液を混合する。混合は手作業でなされるので、薬剤師によるミスの危険性は全面的に回避できるわけではない。品質保証および患者の安全性に関する投薬手順における別の弱点（ｗｅａｋ ｌｉｎｋ）は多様な薬物の準備が同時に、しかも異なる病院担当者によって処理されるので病院の薬局から投薬が行われる箇所へ準備された薬物物が移送されるときである。薬物を入れた容器が投薬に使用される装置に接続される時に異なる薬剤と取り違えられるという明らかな危険性がある。多くの場合、薬物の最終的な準備は限定的な調剤教育を受けた看護師によって病棟で局所的に実行される。注射や点滴用の薬物は高度の効能を有しているため、薬物の成分や濃度におけるミスは患者に対して極めて深刻な影響を有し、かつ致死的ですらもありうる。

拙劣な手書き、類似の名称を有する薬物間の混乱、ゼロとか小数点の誤用、メートル法とその他の投薬単位の混同、および不適切な略語を含みうる薬物処方箋における思い違いは病院での投薬における最も一般的なミスの一つとして知られている。

化学薬品溶剤の分析方法の分野において、種々のタイプの分光光度測定法（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄｓ）やその他の非侵襲性検査システムが多年に亘り使用されてきた。健全（ｒｏｂｕｓｔ）でかつ費用効果的な分析を提供する広範囲の分析装置が市販されている。例えば、赤外線、可視光線、紫外線の波長領域における吸収分光光度測定法、蛍光分光光度測定法、ラーマン（Ｒａｍａｎ）分光光度測定法、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）並びに電子スピン共鳴法（ＥＳＲ）のような方法がこの目的に対して広く使用されている。これらの方法は、各種類の分子に対する独特の応答プロフィルを識別することによって溶液における種々の分子を区別することができ、濃度は応答の大きさによって測定する（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）ことができる。これらの分析技術の結果は分析された溶液の定量および定性双方の情報を提供する。

前述したように、処方された薬物のものとは正しくない濃度あるいは処方されたものとは異なる薬物を投与する危険性が存在するが、これは患者に対して極めて深刻な結果をもたらすことがよくある。薬物容器が正しい薬物を含んでいるか否か、そしてその濃度が処方された通りであるか否かを分析して薬物の容器の中身を最終的に検査し、確認することによって何らかのミスによる深刻な結果を排除する。従って、この目的に対して既知の分析方法の新規な適用が展開されてきた。

特許請求の範囲の請求項１に定義されている第一の局面において、本発明は注射あるいは点滴によって投与されるべき薬物の検査と品質保証とを実行する方法であって、
（ａ） 投与すべき薬物を投薬容器に入れることと、
（ｂ） 薬物を分析装置に詰めることと、
（ｃ） 薬物溶液の化学的および（または）物理的特性の少なくとも一方の値を非侵襲的に測定して該薬物のプロフィルを発生させることと、
（ｄ） 取得されたプロフィルを一組の既知のプロフィルと比較することと、
（ｅ） 取得されたプロフィルと処方された薬物のプロフィルとが合致すると、処置は安全であり、薬物の投与を進めてよいとのメッセージを発することとを含む方法を含む。

一実施例において、前記分析方法は蛍光分光光度測定方法、ラーマン分光光度測定方法、ＮＭＲあるいはＥＳＲから選択される。

本発明の好適実施例において、分析は薬物溶液の中味を測定するために吸収分光光度測定法によって実施される。

別の実施例において、本発明はこれらの分析方法の二つ以上の組み合わせを含む。

別の実施例において、本発明は薬物溶液の同一性を測定することを含む。

別の実施例において、本発明は薬物溶液の濃度を測定することを含む。

更に別の本発明の実施例において、もしも取得されたプロフィルと処方された薬物のプロフィルとが合致に至らないならば、投薬過程を停止する警告メッセージが発せられる。

本発明の第二の局面においては、注射あるいは点滴によって投与すべき薬物の同一性と濃度とを測定するための装置であって、
（ａ） 少なくとも一つの特性を分析測定し、前記特性に対応する信号を発する光学的要素を内蔵した分析装置であって、薬物容器あるいは注射器に結合された分析装置と、
（ｂ） 薬物溶液を含む前記薬物容器あるいは注射器と、
（ｃ） 前記分析装置からの信号が、発生したプロフィルを一組の既知のプロフィルと比較するために伝送されてくる中央計算装置と、
（ｄ） その結果を表示するためのディスプレイ装置あるいはプリンタとを含む装置が提供される。

任意の実施例において、取得されたプロフィルが比較される外部のデータベースにおける記憶された一組の既知プロフィルを含む外部情報ネットワークが前記計算装置に結合されている。

第二の任意の実施例において、中央計算装置は患者の医療記録システムに結合されている。

第三の任意の実施例において、中央計算装置は医療計画システムに結合されている。

本発明の別の実施例において、分析装置は吸収分光光度測定計、蛍光分光光度測定計、あるいはラーマン分光光度測定計、ＮＭＲあるいはＥＳＲ、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

本特許出願の目的に対して、「プロフィル」という用語は、ある薬物に対して実行された分析検査の結果としてグラフに描いたスペクトルを意味するものとする。「データベース」という用語は本特許出願の目的に対して患者の電子記録システムおよび化学療法管理システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｔｉｅｎｔ Ｒｅｃｏｒｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を含むものである。

本発明の発明者は驚くべきことに、定量的および定性的な品質保証および液状での薬物の投与に関連した確認とのために薬物の化学的プロフィルの非侵襲性測定を利用することが可能であることを見出した。本発明による方法は、フーリエ変換あるいはその他の類似の方法を含む、例えば赤外線、可視光線あるいは紫外線の波長領域における吸収分光光度測定法、蛍光分光光度測定法、ラーマン分光光度測定法、ＮＭＲおよびＥＳＲのような分光光度測定法による薬物溶液の非侵襲性分析に基づいている。これらの方法は、各種類の分子に対する独特の応答プロフィルを識別することによって溶液中における種々の分子を区別することができる。成分の濃度は応答の大きさの測定値を関心のある物質の既知濃度の応答性の大きさと比較することによって決定される。各プロフィルに対する化学的同一性および濃度に関する情報を含む一組の既知のプロフィルがデータベースに記録され、かつ記憶されている。これらのプロフィルは、投与すべき薬物の非侵襲性分析からの結果に対して比較される基準値として使用される。投与すべき薬物の同一性と濃度との最終的な検査によって患者並びに医療関係者の双方に対する安全性を増す。この品質管理は医療過程の準備段階において、かつ患者に薬物を実際に投与する前に実行すべきである。

データベース装置は、その測定手段が薬物送給システムに結合されている、吸収分光光度計、蛍光あるいはラーマン分光光度計、ＮＭＲあるいはＥＳＲ装置のような分析装置に接続されている。分析装置は薬物容器に入れられた中味の化学的プロフィルを測定し、それをデータベースに記憶されたプロフィルと比較する。測定された化学的プロフィルがデータベースのプロフィルの中で見出されると、応答の大きさから薬物の濃度が計算される。分析の結果は分析装置に表示され、医療記録としてプリントされ、および（または）各患者の全ての医療パラメータが記憶されている患者のデータベースへ転送される。病院のデータベースから処方箋が得られると、分析の結果と比較され、データが薬物のタイプと濃度との双方に関して一致すると、医療関係者はこの薬物を患者に与えても安全であると通知される。

図１に示すような本発明の一好適実施例において、薬物容器（１）は患者に点滴するための無菌の薬物溶液（２）を収容している。薬物溶液は無菌チューブ（３）を通して、分析装置（５）内に配置されている無菌の分析容器（４）中へ流入する。分析装置は、吸収分光分析、蛍光分光分析、ラーマン分光分析あるいはＮＭＲまたはＥＳＲによる電磁分析あるいはこれらの技術のいずれかの組み合わせのための光学要素を含む。分析装置（５）からの信号は中央計算装置（９）まで伝送され、そこでプロフィルとも称される測定されたスペクトルはローカルデータベースにある既知のプロフィルと比較される。以前記憶させておいたプロフィルが薬物溶液に対して一致したことが判明すると、その結果はディスプレイ装置（８）に提供されるか、あるいはプリンタ（１０）においてプリントされる。このシステムはまた、基準プロフィルが任意の外部データベース（１１）から取り出され、かつ分析の結果が記録のために患者医療管理システム（１２）に伝送される外部の情報ネットワークに結合することも可能である。前記の外部情報ネットワークはまた、特定の患者に対して処方された医療についてのデータを医療計画システム（１３）から供給することが可能であり、薬剤溶液の管理された同一性と濃度とがこの患者に対する処方箋と一致すると、本システムは医療が安全であり、点滴過程を開始しうる旨のメッセージを発する。本システムはまた、測定されたプロフィルがこの特定の患者に対する処方された薬物溶液のための基準プロフィルと一致さえすればチューブ（６）と針（７）とを介して点滴をするように開放する制御弁（１４）も含む。

図２に示す、本発明の第二の好適実施例において、無菌注射器（２１）には患者に注射するために無菌の薬物溶液（２２）が入っている。この薬物溶液の入った注射器が分析装置（５）に置かれる。分析装置は吸収スペクトル分析、蛍光スペクトル分析、ラーマンスペクトル分析あるいはＮＭＲまたはＥＳＲによる電磁分析あるいはこれらの技術のいずれかの組み合わせのための光学要素を含む。分析装置（５）からの信号は中央計算装置（９）まで伝送され、そこでプロフィルとも称される測定されたスペクトルがローカルデータベースにある既知のプロフィルと比較される。薬物溶液に対して以前に記憶されたプロフィルと一致すると判明すると、その結果はディスプレイ装置（８）に表示されるか、あるいはプリンタ（１０）でプリントされる。このシステムはまた、基準プロフィルが任意の外部データベース（１１）から取り入れられ、分析の結果が記録するために患者医療管理システム（１２）に伝送される外部の情報ネットワークに結合することが可能である。この外部情報ネットワークはまた、特定の患者のために処方された医療についてのデータを医療計画システム（１３）から供給することも可能で、薬物溶液の管理された同一性と濃度とがこの患者のための処方箋と一致すると、本システムはこの医療が安全であり、薬物の注射を進めうる旨のメッセージを発する。

以下の説明の目的は吸収分光光度測定法によって取得された薬物のプロフィルの独特な個々の特性を示すことである。図３は多数の一般に使用されている化学医療のための薬物に対する紫外線波長領域１９０−４００ｎｍにおける吸収スペクトルを示す。図示されたスペクトルは種々薬物溶液のプロフィルの差異を示すように最大吸収レベルまで標準を合わせている。前記プロフィルは、これらの薬物が高い確実性で薬物のタイプを識別するように相互に明確に区別することができる独特のプロフィルを有することを示している。使用された薬物溶液のＵＶスペクトルのプロフィルが余りにも類似すぎて確かな識別ができないような用途に対しては、波長領域は可視光線や赤外線の領域まで広げることができ、あるいはラーマン分光光度測定法、蛍光分光光度測定法、ＮＭＲあるいはＥＳＲのような補完的な技術を使用することができる。

本発明の重要な一用途は癌の化学療法に使用される薬物溶液の確認である。ここでは、個人別に各患者に対して処方箋が特製されるので、薬物のタイプおよび（または）濃度におけるどのようなミスも致命的ですらありうる極めて深刻な影響を与える。

本発明の可能性のある他の用途は、輸血、血漿注入、あるいは血液回収（ｂｌｏｏｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）が利用される、点滴、注射、透析、麻酔、手術によって栄養剤、鎮痛剤および（または）薬物が与えられるような集中治療であり、あるいは薬物あるいはその他の物質が点滴あるいは注射を介して患者に与えられるようなその他の医療処置である。

以下の説明の目的は、本発明による分析装置の特徴を更に述べることである。図１および図２に示す分析装置（５）は分析技術の選択あるいは技術の組み合わせに応じて、多様な方法で設計することができる。

前述の光学的分析技術のための好適な一装置が図４に示されている。光線は多色光源（３１）から放射され、スリット（３２）によって平行とされ、プリズムあるいは格子（３３）によって波長別に分けられる。プリズムあるいは格子（３３）は一時に一波長の光線のみが第二のスリット（３４）を通過し、薬物分析容器（３６）内の薬物溶液に到達しうるように回転する。単色光線（３５）が薬物溶液を真っ直ぐ通過するが、薬物溶液での光線吸収は種々の波長において相違する。透過された光線（３７）は光線検出器（３８）に到達し、測定された光線強度信号がケーブル（３９）を介して電子装置まで送られる。プリズムあるいは格子（３３）はスリット（３４）を種々の波長の光線が透過するように回転し、選択された波長の関数としての薬物溶液における光線吸収度が薬物に対する特徴的な吸収スペクトルのプロフィルを提供する。薬物溶液のプロフィルは処方された薬物に対する既知のプロフィルと比較され、それらが一致すれば、薬物のタイプが確認されたことになる。特定の波長における吸収の大きさが、ランバート・ベールの法則（Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒ ｌａｗ）、すなわちｌｏｇ Ｉ_ｏ／Ｉ＝ａ_s＊ｂ＊ｃ、を使用することによって濃度の直接的な測定値を提供する。但し、Ｉ_o は入射光線強度、Ｉは透過光線強度、ａ_ｓ はこの特定の波長における薬物の特定の吸収係数で、ｂは薬物溶液を通る光線の軌道長さであり、ｃは薬物溶液の濃度である。全てのパラメータは既知であるので、濃度はｃ＝（ｌｏｇ Ｉ_ｏ／Ｉ）／ａ_s ＊ｂとして計算される。

薬物溶液からの蛍光を分析する第二の光線検出装置も、単独であるいは透過光線検出装置との組み合わせにおいて使用することができる。蛍光光線（４０）はスリット（４１）によって平行とされ、プリズムあるいは格子（４２）によって波長で分けられる。プリズムあるいは格子（４２）は一時に一波長の光線のみが第二のスリット（４３）を通過し、光線検出器（４４）に到達しうるように回転する。光線検出器（４４）からの信号はケーブル（４５）を介して電子装置まで送られる。プリズムあるいは格子（４２）はスリット（４３）を種々の波長の光線が透過するように回転し、選択された波長の関数としての薬物溶液における蛍光光線の放射が当該薬物の特徴的な蛍光スペクトルのプロフィルを提供する。薬物溶液のプロフィルが処方された薬物のための既知のプロフィルと比較され、それらが一致すると、その薬物のタイプは確認されたことになる。蛍光スペクトルに対するこの検出装置もまたラーマンスペクトルを検出するためにも使用しうる。

ＮＭＲあるいはＥＳＲを使用した分析装置（５）の別の好適装置が図５に示されている。これらの双方の技術において、薬物溶液（３６）は電磁石（５１）によって発生された磁界に位置され、その磁界強度は電流発生器（５２）によって制御される。無線周波数送信器（５３）が前記磁石からの磁界に対して直交する発振磁界成分を創出するコイル（５４）を付勢する。ある磁界強度において核歳差周波数と無線周波数との間で共鳴状態が発生すると、核からの緩和エネルギは励振後より低いエネルギに戻るにつれて無線周波数受信器（５６）に接続されたコイル（５５）において取り出される。磁界強度の関数としての受信された信号がＮＭＲスペクトルプロフィルを提供し、それが処方された薬物によって発生したプロフィルと比較され、それらが一致すると、その薬物のタイプは確認されたことになる。同じシステムや方法がＥＳＲに対しても、但しより高い周波数領域で使用される。これらの技術は薬物のタイプの確認のみが可能であるが、薬物の濃度を測定する方法が何ら証明されていないので、通常図４に示す吸収スペクトル濃度測定と組み合わされる。

本発明によるシステムの一実施例を示す。 本発明の代替実施例を示す。 点滴あるいは注射のための種々の薬物のスペクトルプロフィルの例を示す。 点滴あるいは注射のための種々の薬物のスペクトルプロフィルの例を示す。 光線判定を使用した分析装置を示す。 ＮＭＲおよび（または）ＥＳＲを使用した代替的な分析装置を示す。

Claims (12)

1. 注射あるいは点滴によって投与される薬物の確認と品質保証とを実行する方法において、
   （ａ） 投与用容器に投与すべき薬物を提供することと、
   （ｂ） 該薬物を分析装置に詰めることと、
   （ｃ） 薬物溶液の少なくとも一つの化学的および（または）物理的特性の値を非侵襲的に測定して該薬物のプロフィルを発生させることと、
   （ｄ） 取得されたプロフィルを一組の既知プロフィルと比較することと、
   （ｅ） 取得されたプロフィルと処方された薬物のプロフィルとが一致すると、この医療が安全であり、該薬物の投与を進めうる旨のメッセージを発するようになることとを含むことを特徴とする薬物の確認と品質保証とを実行する方法。
2. 前記分析測定が吸収分光光度測定法によって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記分析測定が蛍光分光光度測定法あるいはラーマン分光光度測定法あるいはＮＭＲまたはＥＳＲによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記分析測定が分析方法のいずれかの組み合わせによって実行されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記測定が同一性測定のためのものであることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 前記測定が濃度測定のためのものであることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記取得されたプロフィルと前記処方された薬物のプロフィルとが一致に達しないとの選択がなされた場合、投与過程を停止するよう警告メッセージが発されることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 注射あるいは点滴によって投与すべき薬物の同一性と濃度とを測定するための装置において、
   （ａ） 少なくとも一つの特性を分析測定し、前記特性に対応する信号を発する光学的要素を含む分析装置であって、薬物容器あるいは注射器に結合されている分析装置と、
   （ｂ） 薬物溶液を含んだ前記薬物容器あるいは注射器と、
   （ｃ） 発生したプロフィルを一組の既知プロフィルと比較するために前記分析装置からの信号が伝送されてくる中央計算装置と、
   （ｄ） その結果を表示するためのディスプレイ装置あるいはプリンタとを含むことを特徴とする薬物の同一性と濃度とを測定する装置。
9. 前記取得されたプロフィルが比較される外部データベースに記憶された一組の既知プロフィルを含む外部情報ネットワークが任意に中央計算装置に結合されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記中央計算装置が任意に患者の医療記録システムに結合されていることを特徴とする請求項８または９に記載の装置。
11. 前記中央計算装置が任意に、医療計画システムに結合されていることを特徴とする請求項８から１０までのいずれか１項に記載の装置。
12. 前記分析装置が吸収分光光度計あるいは蛍光分光光度計あるいはラーマン分光光度計あるいはＮＭＲまたはＥＳＲあるいはそれらのいずれかの組み合わせを含むことを特徴とする請求項８から１１までのいずれか１項に記載の装置。
    

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