JP2007097689A - イオントフォレーシス装置、及びイオントフォレーシス装置を用いた光線力学療法システム - Google Patents

Abstract

【課題】悪性腫瘍細胞にのみ光感受性物質を投与することができるイオントフォレーシス装置を提供する。
【解決手段】電源１２と接続された電極２２Ａと、電極２２Ａの前面に配置され電解液が保持されている電解液保持部２６Ａと、電解液保持部２６Ａの前面に配置されアニオンを選択的に通過させるアニオン交換膜２８Ａと、アニオン交換膜２８Ａの前面に配置され光増感反応物質が保持されている薬液保持部３０Ａと、薬液保持部３０Ａの前面に配置されカチオンを選択的に通過させるカチオン交換膜３２Ａと、カチオン交換膜３２Ａの前面側の一部に配置され光増感反応物質の放出を抑制する放出抑制層４０とを少なくとも有する作用側電極構造体２０Ａ、及び、作用側電極構造体２０Ａに設けられ生体への貼付面６０Ａの位置を特定可能な位置指標を備えたイオントフォレーシス装置として構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光増感反応物質が保持されたイオントフォレーシス装置、及びこのイオントフォレーシス装置を用いた悪性腫瘍に対する光線力学療法システムに関する。

従来から、非特許文献１乃至３に記載のあるように、悪性腫瘍親和性光増感反応物質を利用した悪性腫瘍の治療が知られている。

具体的には、最初に悪性腫瘍親和性光増感反応物質であるポリフィマーナトリウム（ＰＨＥ、流通名ポルフィリン）を静脈注射する。このポリフィマーナトリウムという物質は、名前の通り、悪性腫瘍に親和性があるため、通常細胞よりも悪性腫瘍細胞に多く取り込まれる。即ち、注射後一定時間経過した後には、通常細胞と悪性腫瘍細胞との間で、当該物質に濃度差が生まれる。この濃度差が最大となる注射後約４８乃至７２時間経過後に、悪性腫瘍部分に光（主に低出力レーザーが用いられることが多い。）を照射する。

前述のポリフィマーナトリウム（ＰＨＥ）という物質は、悪性腫瘍に親和性があると同時に、光にも感受性を有しており、光の照射によってポリフィマーナトリウムが励起され、組織中に一重項酸素（活性酸素、スーパーオキシド）を生成する。この一重項酸素の殺細胞性によって悪性腫瘍を壊死させるものである。

又、処置後は、体内に蓄積した悪性腫瘍親和性光増感反応物質が代謝されて対外に排出されるまで、患者は数週間程度、光を避ける必要があった。

日経サイエンス：2003年4月, Nick Lane, p42-50. A. R. Oseroff, D. Ohuoha, T. Hansan, J. Bommer, M. L. Yarmuse, Proc. Natl. Acad. Sci, USA, Vol.83, pp8744-8748, 1986. A. M. R. Fisher, A. Ferrario, C. J. Gomer, Photochemistry and Photobiology, Vol. 58, pp581-588, 1993.

しかしながら、上述したように幾ら悪性腫瘍細胞に親和性があるといっても、静脈注射により注入した悪性腫瘍親和性光増感反応物質は、通常細胞においても多少なりとも蓄積する。即ち、光が照射されればこの通常細胞に蓄積した悪性腫瘍親和性光増感反応物質も励起され一重項酸素を生成させる。そうするとこの一重項酸素によって、通常細胞までがダメージを受けることとなってしまう。

更に、悪性腫瘍部分への一定濃度の蓄積を期待すれば、静脈注射により体内に投入される悪性腫瘍親和性光感受性物質をある程度の量投与する必要がある。このことは換言すると、処置後に悪性腫瘍親和性光感受性物質が代謝されて体外に排出されるまで長時間を要することを意味し、処置後に患者が光を避ける必要のある期間が長くなることを意味している。これは患者にとって精神的なダメージとなる。

本発明は、これらの不都合を解消するためになされたものであって、静脈注射を使用せずに、経皮的に、しかも悪性腫瘍細胞にのみ光増感反応物質、更には悪性腫瘍親和性光増感反応物質を投与することができるイオントフォレーシス装置、及び、このイオントフォレーシス装置を用いた光線力学療法システムを提供することをその課題としている。

以下に説明する実施形態のように、保持する薬物を電気的に生体内に投与するイオントフォレーシス装置であって、電源と接続された電極と、該電極の前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部と、該電解液保持部の前面に配置され、第１の導電型のイオンを選択的に通過させる第１のイオン交換部材と、該第１のイオン交換部材の前面に配置され、光増感反応物質が保持されている薬液保持部と、該薬液保持部の前面に配置され、第２の導電型のイオンを選択的に通過させる第２のイオン交換部材と、該イオン交換部材の前面側の一部に配置され、前記光増感反応物質の放出を抑制する放出抑制層とを少なくとも有する作用側電極構造体、及び、前記作用側電極構造体に設けられ、生体への貼付面の位置を特定可能な位置指標を備えたイオントフォレーシス装置として構成することによって、上記課題を解決するものである。

これにより、作用側電極構造体（の第２のイオン交換部材）の任意の部分のみから保持する薬物を放出することが可能となる。

又、前記放出制御層は、患部の形状に対応して配置されていてもよい。

これにより、患部（悪性腫瘍）の部分にだけ薬物を放出することができる。

又、前記放出抑制層は、塗膜で構成されていてもよい。

これにより、様々な形状に対応することができる。

又、前記放出制御層は、フィルムで形成されていてもよい。

これにより、必要となればフィルムを剥がして全体的な薬物の投与も可能であり、又、材料コストが低減できる。

又、前記作用側電極構造体は、遮光性材料よりなる容器に収容されていてもよい。

これにより、保持する光増感反応物質が装置内で光によって励起されることはない。又、当該装置により薬物を導入した後に、この作用電極構造体自身を貼り付けたままにしておくことで、患部に導入された光増感反応物質を遮光できる。即ち、意図した光の照射までの間、光増感反応物質が光によって励起されることを防止できる。

又、前記光増感反応物質は、更に悪性腫瘍親和性を有していてもよい。

これにより、通常細胞部分に誤って光増感反応物質が導入されてしまった場合でも、自然に悪性腫瘍部分に薬物が濃縮される。

又、以下に説明する実施形態のように、電源と接続された電極と、該電極の前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部と、該電解液保持部の前面に配置され、第１の導電型のイオンを選択的に通過させる第１のイオン交換部材と、該第１のイオン交換部材の前面に配置され、悪性腫瘍親和性光増感反応物質が保持されている薬液保持部と、該薬液保持部の前面に配置され、第２の導電型のイオンを選択的に通過させる第２のイオン交換部材と、該イオン交換部材の前面側の一部に配置され、前記光増感反応物質の放出を抑制する放出抑制層とを少なくとも有する作用側電極構造体と、前記作用側電極構造体に設けられ、生体への貼付面の位置を特定可能な位置指標を備えたイオントフォレーシス装置、及び、生体表面に存在する悪性腫瘍の位置を特定する腫瘍位置特定手段、及び、前記悪性腫瘍を撮影する撮影手段、及び、前記撮影手段により撮影された画像の縮尺を決定可能な画像縮尺決定手段、及び、前記撮影手段により撮影された画像情報及び前記画像縮尺決定手段により決定された縮尺情報をもとに、前記悪性腫瘍の実物大の形状を解析可能な解析手段、及び、前記解析手段により解析された情報及び前記位置指標を利用して前記放出抑制層を前記悪性腫瘍の実物大の形状に対応した形状に形成する放出抑制層形成手段を備えて光線力学療法システムを構成することにより、上記課題を解決するものである。

これにより、悪性腫瘍の実物大の形状に応じて、悪性腫瘍の部分にのみ光増感反応物質を導入できる。

又、前記放出抑制層が塗膜であり、前記放出抑制層形成手段がプリンタであってもよい。

これにより、様々な形状に対応することができる。

又、前記放出制御層がフィルムであり、前記放出抑制層形成手段がフィルムカッターであってもよい。

これにより、必要となればフィルムをはがして全体的な薬物の投与も可能であり、又、材料コストが低減できる。

又、前記作用側電極構造体は、遮光性材料よりなる容器に収容されていてもよい。

これにより、保持する光増感反応物質が装置内で光によって励起されることはない。又、当該装置により薬物を導入した後に、この作用電極構造体自身を貼り付けたままにしておくことで、患部に導入された光増感反応物質を遮光できる。

又、前記光増感反応物質は、更に悪性腫瘍親和性を有していてもよい。

これにより、通常細胞部分に誤って光増感反応物質が導入されてしまった場合でも、自然に悪性腫瘍部分に薬物が濃縮される。

なお、ここでいう「第１の導電型のイオン」、「第２の導電型のイオン」とは、カチオン又はアニオンのいずれかのことを意味している。例えば、「第１の導電型のイオン」がカチオンの場合は、「第２の導電型のイオン」はアニオンとなる。

又、「実物大の形状」とは、大きさの概念を含んだいわゆる合同形状を意味している。

光線力学療法において、通常細胞のダメージを回避できる。又、処置後に患者を長期間遮光する必要がない。

以下添付図面を用いて本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は本発明に係るイオントフォレーシス装置の構成断面図である。イオントフォレーシス装置１０は電源１２と接続された作用側電極構造体２０Ａと、非作用側電極構造体２０Ｂとから構成される。

作用側電極構造体２０Ａは、容器２４Ａの内部に、電源１２のアノードと接続された作用側電極２２Ａと、この作用側電極２２Ａの前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部２６Ａと、この電解液保持部２６Ａの前面に配置されるアニオン交換膜２８Ａと、このアニオン交換膜の前面に配置され、光増感反応物質が保持される薬液保持部３０Ａと、この薬液保持部３０Ａの前面に配置されるカチオン交換膜３２Ａとが収容されている。又、カチオン交換膜３２Ａの周囲には、作用側電極構造体２０Ａを生体へ貼付することが可能な粘着部３４Ａが周設されている。

一方、非作用側電極構造体２０Ｂは、容器２４Ｂの中に、電源１２のカソードと接続された非作用側電極２２Ｂと、この非作用側電極２２Ｂの前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部２６Ｂと、この電解液保持部２６Ｂの前面に配置されるカチオン交換膜２８Ｂと、このカチオン交換膜２８Ｂの前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部３０Ｂと、この電解液保持部３０Ｂの前面に配置されるアニオン交換膜３２Ｂとが収容されている。又、このアニオン交換膜３２Ｂの周囲には非作用側電極構造体２０Ｂを生体へと貼付することが可能な粘着部３４Ｂが周設されている。なお、この非作用側電極構造体における、２つの電解液保持部２６Ｂ、３０Ｂは、必ずしもカチオン交換膜２８Ｂで分離されている必要は無く、一体的に構成されていても良い。

なお、本明細書において「前面」とは、当該装置の使用時において、より生体面に近いことを意味する。

又、本実施形態においては、薬効成分がカチオンに解離する光増感反応物質を投与するためのイオントフォレーシス装置を例として説明するが、これとは逆に、薬効成分がアニオンに解離する光増感反応物質を投与するためのイオントフォレーシス装置の場合は、以下の実施形態における電極に印加される電圧、及びイオン交換膜乃至イオン交換樹脂に導入される交換基の極性（プラスとマイナス）を入れ換えることにより構成することができる。又、その場合は、後述する薬液保持部に保持される薬剤は化学修飾等によって全体としてアニオンに修飾されたものとなる。

次に、図２を用いて、前記説明したイオントフォレーシス装置１０における作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａ側を説明する。

図２は、作用側電極構造体２０Ａを貼付面６０Ａ側から見た図である。作用側電極構造体２０Ａは、この実施形態においてはほぼ真円状をしている。勿論本発明はこの真円形状に限定される趣旨のものではなく、楕円形状であってもよいし四角形状その他の形状であっても差し支えない。

作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａには、薬液保持部３０Ａに保持される薬物が放出される場所であるカチオン交換膜３２Ａと、そのカチオン交換膜３２Ａの周りに作用側電極構造体２０Ａを生体へ貼り付けるための粘着部３４Ａが備わっている。カチオン交換膜３２Ａと粘着部３４Ａとの間には、容器２４Ａの一部が露出している。又、粘着部３４Ａの更に外側にも、容器２４Ａが露出している。又、作用側電極構造体２０Ａの最も外周部（即ち、容器２４Ａ）には、９０°づつ位相を異ならせて配置された４つの切り欠き部（第１切り欠き部４１Ａ、第２切り欠き部４２Ａ、第３切り欠き部４３Ａ、第４切り欠き部４４Ａ）が設けられている。本実施形態では、この切り欠き部が作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａの位置を特定可能な位置指標に相当する。

もちろん、この位置指標は、作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａの位置を特定可能なものであれば切り欠き部に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、切り欠き部の代わりに突起部が形成されていてもよい。

なお、作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａにおけるカチオン交換膜３２Ａの一部には、薬液保持部３０Ａに保持される薬物が放出されるのを抑制する放出制御層４０（図２においては図示しない）が形成されている（詳細後述）。

容器２４Ａ、２４Ｂは、作用側電極構造体２０Ａの一次構造要素として機能し、好ましくは作用側電極構造体２０Ａにその柔軟性、非覆性を与えるのが好ましい。容器２４Ａ、２４Ｂに使用される材料は、遮光性を有し、不活性で、防水性に優れ、作用電極構造体１２０Ａ内に含まれた薬剤組成物の薬物、安定剤等のその他の成分を吸収し得るべきではない。又、外部との隔壁、即ち、保護カバーとしての役目を果たす。容器２４Ａ、２４Ｂは、好ましくは軟質材料の一層以上のシート又はフィルムから作られ、作用側電極構造体２０Ａが生体面（皮膚又は粘膜等）の輪郭に追従することが好ましい。

作用側電極２２Ａ及び非作用側電極２２Ｂは、任意の導電性材料を用いることができるが、本実施形態のように後述する電解液保持部２６Ａ、２６Ｂが存在するような場合には、炭素電極（カーボン電極）を用いるのが好ましい。

電解液保持部２６Ａ、２６Ｂ、３０Ｂは、長時間にわたってイオントフォレーシス装置の通電性を確保するための電解液を保持するものであり、この電解液としてはリン酸緩衝食塩水や有機酸類の水溶液を使用することが可能である。より好ましくは、水の電解反応（アノード電極における酸化反応及びカソード電極における還元反応）よりも酸化又は還元され易い電解質、例えば、リン酸第１鉄、リン酸第２鉄等の無機化合物、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウム等の物質、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸の有機酸及び／又はその塩、又はこれらの混合物を使用することにより、水の電解によるガスの発生及びこれによる導電抵抗の増大あるいはｐＨ値の変動を防止することも可能である。勿論、ここで説明した物質に限定される趣旨のものではない。

カチオン交換膜３２Ａ、２８Ｂは、カチオンを選択的に通過させる機能を有するイオン交換膜であり、例えば、株式会社トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ）ＣＭ−１、ＣＭ−２、ＣＭＸ、ＣＭＳ、ＣＭＢ等のカチオン交換膜を特に制限無く使用できる。又、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等からなる多孔質フィルムの孔の一部又は全部に、カチオン交換樹脂が充填されたタイプのカチオン交換膜を特に好ましく使用することができる。この場合のカチオン交換樹脂の充填は、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン、クロロメチルスチレン−ジビニルベンゼン等の架橋性単量体に重合開始剤を配合した溶液を上記多孔質フィルムの孔中に含浸させた後に重合させ、この重合体にスルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等のカチオン交換基を導入することにより行なうことができる。

アニオン交換膜２８Ａ、３２Ｂは、アニオンを選択的に通過させる機能を有するイオン交換膜であり、例えば、株式会社トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ）ＡＭ−１、ＡＭ−３、ＡＭＸ、ＡＨＡ、ＡＭＨ、ＡＣＳ等のアニオン交換膜を特に制限無く使用できる。又、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂からなる多孔質フィルムの孔の一部又は全部に、アニオン交換樹脂が重合されたタイプのアニオン交換膜を特に好ましく使用することができる。この場合のアニオン交換樹脂の充填は、スチレン−ジビニルベンゼン、クロロメチルスチレン−ジビニルベンゼン等の架橋性単量体に重合開始剤を配合した溶液を、上記多孔質フィルムの孔中に含浸させた後に重合させ、この重合体に１乃至３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジニウム基、４級イミダゾリウム基等のアニオン交換基を導入することにより行なうことができる。

薬液保持部３０Ａは、溶解によって薬効成分がカチオンに解離する光増感反応物質の溶液（薬物イオン）が保持される。この光増感反応物質とは、ある特定の波長の光の照射によって、自身が励起され、殺細胞性を示す物質（例えば一重項酸素など）を生成することが可能な物質及びそれらの誘導体である。更には、光増感反応性のみならず、メラノーマ等の悪性腫瘍に対して親和性を有する物質であれば好ましい。具体的には、以下のものに限定されるものではないが、ポリフィマーナトリウム、ポルフィリン、ヘマトポルフィリン、クロリン、ベルテポルフィン、５−アミノレブリン酸、メチルアミノレブリン酸、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体などである。

粘着部３４Ａ、３４Ｂは、ヒドロゲル等で構成され、作用電極構造体１２０Ａを、生物学的界面の表面に密着することが可能となっている。

続いてこのイオントフォレーシス装置１０の作用について説明する。

最初に、作用側電極構造体２０Ａにおいては次のような作用が起こる。

電源１２から作用側電極２２Ａへと電流が伝えられると、電解液保持部２６Ａに備わる電解液を酸化させる。例えば、リン酸第１鉄の場合であればリン酸第２鉄へと変化する。そうすると、この電解液保持部２６Ａに備わるカチオンとアニオンのバランスが崩れる（カチオンが多くなる）こととなる。このバランスを補うために、電解液保持部２６Ａのカチオンは薬液保持部３０Ａの方向に移動してバランスを保とうとする。一方、薬液保持部３０Ａに備わるアニオンも、電解液保持部２６Ａ側へと移動してバランスを保とうとする。しかしながら、電解液保持部２６Ａと薬液保持部３０Ａとの間に位置するアニオン交換膜２８Ａの存在により、カチオンは通過できず、アニオンのみが選択的に通過されることになる。即ち、電解液保持部２６Ａから薬液保持部３０Ａへのカチオンの移動は認められず、薬液保持部３０Ａから電解液保持部２６Ａへのアニオンの移動のみが許容される。そうすると、今度は、薬液保持部３０Ａのカチオンとアニオンのバランスが崩れてしまう。更に、このバランスの崩れを補うために、薬液保持部３０Ａのカチオンはカチオン交換膜３２Ａを通過して作用側電極構造体２０Ａの外部（生体側）へと移動してバランスを保とうとする。一方、カチオン交換膜３２Ａが接触する生体内部からも、このバランスの崩れを補うために、生体内のアニオンが薬液保持部３０Ａへと移動してバランスを保とうとする。しかしながら、薬液保持部３０Ａと生体との間に位置するカチオン交換膜３２Ａの存在により、アニオンは通過できず、カチオンのみが選択的に通過されることになる。即ち、生体側から薬液保持部３０Ａへのアニオンの移動は認められず、薬液保持部３０Ａから生体側へのカチオンの移動のみが許容される。このときのカチオンはカチオン交換膜３２Ａに選択的に透過されるため、生体側へと移動することが可能となっている。但し、カチオン交換膜３２Ａの表面の一部（作用側電極構造体２０Ａの前面側の一部）には、薬液保持部３０Ａに保持される薬物の放出を抑制する放出抑制材料４０が形成されているため、この部分からはカチオン（薬物イオン）の移動は抑制されている。

次に、非作用側電極構造体２０Ｂの内部の作用について説明する。

電源１２から非作用側電極２２Ｂへと電流が伝達されると、電解液保持部２６Ｂに備わる電解液が還元される。例えばリン酸第２鉄の場合であればリン酸第１鉄へと変化する。そうすると、電解液保持部２６Ｂに備わるカチオンとアニオンのバランスが崩れる（アニオンが多くなる）こととなる。このバランスを補うために、電解液保持部２６Ｂのアニオンは電解液保持部３０Ｂの方向に移動しようとする。一方、電解液保持部３０Ｂに備わるカチオンも、電解液保持部２６Ｂの方向に移動してバランスを保とうとする。しかしながら、電解液保持部２６Ｂと電解液保持部３０Ｂとの間に位置するカチオン交換膜２８Ｂの存在により、アニオンは通過できずにカチオンのみが選択的に透過されることになる。即ち、電解液保持部２６Ｂから電解液保持部３０Ｂへのアニオンの移動は認められず、電解液保持部３０Ｂから電解液保持部２６Ｂへのカチオンの移動のみが許容される。そうすると、今度は、電解液保持部３０Ｂのカチオンとアニオンのバランスが崩れてしまう。更に、このバランスの崩れを補うために、電解液保持部３０Ｂのアニオンはアニオン交換膜３２Ｂを通過して非作用側電極構造体２０Ｂの外部（生体側）へと移動してバランスを保とうとする。一方、アニオン交換膜３２Ｂが接触する生体内部からも、このバランスの崩れを補うために、生体内のカチオンが電解液保持部３０Ｂへと移動してバランスを保とうとする。しかしながら、電解液保持部３０Ｂと生体との間に位置するアニオン交換膜３２Ｂの存在により、カチオンは通過できず、アニオンのみが選択的に通過されることになる。即ち、生体から電解液保持部３０Ｂへのカチオンの移動は認められず、電解液保持部３０Ｂから生体側へのアニオンの移動のみが許容される。このときのアニオンは、アニオン交換膜３２Ｂに選択的に透過されるため、生体側へと移動することが可能となっている。

このような作用側電極構造体２０Ａ及び非作用側電極構造体２０Ｂ内の作用を経て、薬液保持部３０Ａに備わる光増感反応物質が、生体内へと移動する。上記説明したのとは逆に、電源１２からの電流が非通電とされれば、薬物の導入は直ちに停止される。即ち、電源１２からの通電／非通電を適宜コントロールすることによって、導入しようとする薬物の導入量を適宜コントロールすることが可能になる。

上記説明したイオントフォレーシス装置１０は、これ単体で光線力学療法に用いられるものではなく、以下述べる装置等と共に光線力学療法システムの一部を構成するものである。

例えば、前記説明したイオントフォレーシス装置１０と生体表面に存在する悪性腫瘍（メラノーマ等）の位置を特定する腫瘍位置特定手段と、悪性腫瘍を撮影する撮影手段と、この撮影手段により撮影された画像の縮尺を決定可能な画像縮尺決定手段と、撮影手段により撮影された画像情報及び画像縮尺決定手段により決定された縮尺情報をもとに、悪性腫瘍の実物大の形状を解析可能な解析手段と、この解析手段により解析された情報及びイオントフォレーシス装置の作用側電極構造体に設けられた位置指標を利用して作用側電極構造体の貼付面に放出制御層を悪性腫瘍の実物大の形状に対応した形状に形成する放出制御層形成手段とを少なくとも備えた光線力学療法システムとして用意される。勿論、実際の治療にはレーザ光線等を出力照射可能な光照射手段が必要であるが、本件発明に係る光線力学療法システムとしてこの光照射手段が必須の構成要素となるものではない。

このシステムの構成をより具体的に説明する。

生体表面に存在する悪性腫瘍（メラノーマ等）の位置を特定する腫瘍位置特定手段としては、例えば、悪性腫瘍にマーキングした「十字線」を利用する。予め準備しておいた専用の定規などを用いて、悪性腫瘍の略中心が交点となるようにマーカー等でマーキングする。即ち図４に示すように、垂直基準線５０と水平基準線５２とを生体表面にマーキングする。

次に、悪性腫瘍を撮影する撮影手段としては、カメラを用いる。このカメラは通常の銀塩カメラでもよく、デジタルカメラ、赤外線カメラ等、画像として悪性腫瘍及び十字線のマーキングを記録可能なものであればよい。

この撮影手段により撮影された画像の縮尺を決定可能な画像縮尺決定手段としては、距離を測ることによって画像の縮尺を決定できる定規などの単純なものでもよく、又、超音波や電波、光波等利用した距離計測手段を利用可能である。更に、撮影手段であるカメラと撮影対象である悪性腫瘍の位置を一定に固定できる固定器具（ホルダー）を利用することも可能である。又、生体へのマーキングの大きさを常に一定の大きさとしておくことによって、縮尺を決定することも可能である。

撮影手段により撮影された画像情報（悪性腫瘍及びマーキングの画像）及び画像縮尺決定手段により計測された縮尺情報を基に悪性腫瘍の形状（実物大）を解析可能な解析手段としては、専用にプログラムされたアナライザを利用する。

このアナライザにより解析された情報及びイオントフォレーシス装置の作用側電極構造体に設けられた切り欠き部（位置指標）４１Ａ、４２Ａ、４３Ａ、４４Ａを利用した、作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａに放出制御層４０を悪性腫瘍の実物大の形状に対応した形状（反転した形状）に形成する放出制御層形成手段としては、例えばプリンタを用いる。このとき、放出抑制層４０は塗膜として形成される。即ち、放出制御層４０の構成成分である例えば、揮発性の接着剤等を塗料として用意しておき、プリンタによって、悪性腫瘍に接触する部分以外をこの塗料でプリントする。塗布後は揮発成分が揮発して固まり、イオン交換部材のイオン交換機能を阻害する。このように構成すれば、複雑な悪性腫瘍の実物大の形状に容易に対応することが可能である。

更に、この塗料を塗布した部分に、揮発成分の基発後に、更に赤色を呈する赤色素色（例えば、食用色素である赤色２号、ローダミンＢ）を同じ部分にプリントすれば、赤色レーザを光照射手段として用いた場合に、遮光機能を発揮し、腫瘍形状以外の部分への光の到達を防ぐことができる。

又、他の方法としては、放出制御層４０を薬物イオンが透過することができないフィルム（例えばポリエステルフィルム）として形成する。この場合においての放出制御層形成手段は、フィルムの形状を自在にカットすることができるフィルムカッターとなる。このフィルムカッターにより悪性腫瘍の実物大の形状に対応するようにカットされたフィルムを、作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａ（より正確には、貼付面６０Ａにおけるイオン交換膜部分）に貼付しておく。なお、この場合は必要によりフィルムを剥がすことで、イオン交換膜部分全体から薬物を投与することも可能である。又、形成コストも掛からない。

更に、このフィルムに遮光性能を与えておくことで、当該装置による薬物の導入終了後はこのフィルムを剥がして生体側に貼付したままにしておくことで、レーザーなどの光の照射を腫瘍の部分にだけ限定することが可能となる。

なお、上記放出制御層は、作用側電極構造体２０Ａに備わる位置指標（切り欠き部）を基準に形成される。即ち、１８０度位相が異なる第１切り欠き部４１Ａと第３切り欠き部４３Ａとを一のセットとし、一方、第２切り欠き部４２Ａと第４切り欠き部４４Ａとを他の一のセットとして、一方のセットをマーキングした垂直基準線５０に対応させ、他の一方のセットを水平基準線５２に対応させるように形成される。

このようにして放出制御層４０が形成された作用側電極構造体２０Ａを、患部（悪性腫瘍の部位）に貼付する際には、作用側電極構造体２０Ａに形成された位置指標（切り欠き部）と生体にマーキングされた「十字線」との位置を合わせることによって、簡単に悪性腫瘍の部分にだけ、薬物が放出される部分（放出制御層が形成されていない部分）を位置合わせすることが可能となっている。

上記説明したイオントフォレーシス装置及び光線力学療法システムを使用することで、静脈注射を使用せずに、経皮的に、しかも悪性腫瘍細胞にのみ光感受性物質、更には悪性腫瘍親和性光感受性物質を投与することができ、通常細胞のダメージを回避できる。又、処置後に患者を長期間遮光する必要がない。

当該システムの操作手順は、図６にも示すように以下のようになる。

最初に、悪性腫瘍の位置を生体に十字線を用いてマーキングする（Ｓ１０１）。

次に、撮影手段によって、悪性腫瘍と十字線（マーキング）の両方を撮影する（Ｓ１０２）。

次に、撮影手段により撮影された画像の縮尺を決定する（Ｓ１０３）。

次に、アナライザによって、画像縮尺決定手段のデータ及び画像縮尺決定手段のデータを解析する（Ｓ１０４）。

次に、放出抑制層形成手段によって、作用側電極構造体２０Ａの貼付面側に、放出抑制層４０を形成する（Ｓ１０５）。

次に、放出抑制層４０が形成された作用側電極構造体２０Ａを悪性腫瘍（生体）に貼付する。この際、作用側電極構造体２０Ａの貼付面６０Ａに形成された放出抑制層４０と悪性腫瘍の形状とは対応関係にあるため、生体に付した十字線（マーキング）と作用側電極構造体２０Ａの位置指標（切り欠き部）とを利用して位置合わせを行う（Ｓ１０６）。

その後、非作用側電極構造体２０Ｂを生体側の適当な部位に貼付し、装置を通電することによって薬物を投与する（Ｓ１０７）。

本発明は、光線力学療法（フォトダイナミックセラピー）に広く適用することが可能である。

本発明の実施形態の一例であるイオントフォレーシス装置の構成断面図 図１におけるイオントフォレーシス装置の作用側電極構造体を生体への貼付面側から示した図 位置指標の他の構成例 悪性腫瘍（生体）に対してするマーキング例 悪性腫瘍の実物大の形状に対応した放出制御層の構成例 当該システムの操作手順を示すフローチャート

符号の説明

１０…イオントフォレーシス装置
１２…電源
２０Ａ…作用側電極構造体
２０Ｂ…非作用側電極構造体
２２Ａ、２２Ｂ…電極
２４Ａ、２４Ｂ…容器
２６Ａ、２６Ｂ、３０Ｂ…電解液保持部
２８Ａ、３２Ｂ…アニオン交換膜
２８Ｂ、３２Ａ…カチオン交換膜
３４Ａ、３４Ｂ…粘着部
４０…放出抑制層
４１Ａ、４２Ａ、４３Ａ，４４Ａ…切り欠き部（位置指標）
５０…垂直基準線（マーキング、腫瘍位置特定手段）
５２…水平基準線（マーキング、腫瘍位置特定手段）
６０Ａ…貼付面

Claims (11)

1. 保持する薬物を電気的に生体内に投与するイオントフォレーシス装置であって、
   電源と接続された電極と、
   該電極の前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部と、
   該電解液保持部の前面に配置され、第１の導電型のイオンを選択的に通過させる第１のイオン交換部材と、
   該第１のイオン交換部材の前面に配置され、光増感反応物質が保持されている薬液保持部と、
   該薬液保持部の前面に配置され、第２の導電型のイオンを選択的に通過させる第２のイオン交換部材と、
   該イオン交換部材の前面側の一部に配置され、前記光増感反応物質の放出を抑制する放出抑制層とを少なくとも有する作用側電極構造体、
   及び、
   前記作用側電極構造体に設けられ、生体への貼付面の位置を特定可能な位置指標を備えた
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
2. 請求項１において、
   前記放出制御層は、患部の形状に対応して形成されている
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記放出抑制層は、塗膜である
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
4. 請求項１又は２において、
   前記放出制層は、フィルムで形成されている
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記作用側電極構造体は、遮光性材料よりなる容器に収容されている
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記光増感反応物質は、更に悪性腫瘍親和性を有している
   ことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
7. 電源と接続された電極と、該電極の前面に配置され、電解液が保持されている電解液保持部と、該電解液保持部の前面に配置され、第１の導電型のイオンを選択的に通過させる第１のイオン交換部材と、該第１のイオン交換部材の前面に配置され、悪性腫瘍親和性光増感反応物質が保持されている薬液保持部と、該薬液保持部の前面に配置され、第２の導電型のイオンを選択的に通過させる第２のイオン交換部材と、該イオン交換部材の前面側の一部に配置され、前記光増感反応物質の放出を抑制する放出抑制層とを少なくとも有する作用側電極構造体と、
   該作用側電極構造体に設けられ、生体への貼付面の位置を特定可能な位置指標を備えたイオントフォレーシス装置、
   及び、
   生体表面に存在する悪性腫瘍の位置を特定する腫瘍位置特定手段、
   及び、
   前記悪性腫瘍を撮影する撮影手段、
   及び、
   前記撮影手段により撮影された画像の縮尺を決定可能な画像縮尺決定手段、
   及び、
   前記撮影手段により撮影された画像情報及び前記画像縮尺決定手段により決定された縮尺情報をもとに、前記悪性腫瘍の実物大の形状を解析可能な解析手段、
   及び、
   前記解析手段により解析された情報及び前記位置指標を利用して前記放出抑制層を前記悪性腫瘍の実物大の形状に対応した形状に形成する放出抑制層形成手段、
   を備えた光線力学療法システム。
8. 請求項７において、
   前記放出抑制層は塗膜であり、
   前記放出抑制層形成手段はプリンタである
   ことを特徴とする光線力学療法システム。
9. 請求項７において、
   前記放出制御層はフィルムであり、
   前記放出抑制材料形成手段はフィルムカッターである
   ことを特徴とする光線力学療法システム。
10. 請求項７乃至９のいずれかにおいて、
    前記作用側電極構造体は、遮光性材料よりなる容器に収容されている
    ことを特徴とする光線力学療法システム。
11. 請求項７乃至１０のいずれかにおいて、
    前記光増感反応物質は、更に悪性腫瘍親和性を有している
    ことを特徴とする光線力学療法システム。

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