JP2008526461A - 薬剤送達システム及び方法 - Google Patents

Abstract

薬剤を分注する薬剤送達システム及び方法は、薬剤分注部材（１２）を設けること、及び患者の胃食道領域で薬剤分注部材（１２）を支持することを含む。

Description

［発明の背景］
本発明は、患者に薬剤を送達する技法、特に、薬剤の徐放（time-release）投与の技法に関する。本発明は、いかなる特定の薬剤にも限定されず、多種多様な物質の分注に適用することができる。本発明は、薬等の治療剤の投与に関して説明されるが、診断剤、プラシーボ等の投与に用いることもできる。

患者への薬剤の投与には、様々な技法が利用可能である。皮下注射及び筋肉注射等の従来の血管アクセスに加えて、摂取可能なカプレット及び液体、並びに様々な皮膚パッチがある。血流中に薬物を溶出させる薬物分注ポリマーを有する、血管内ステントが提供されている。これらの送達機構の全てには制限がある。現在の血管アクセス技法は、凝血塊、血管の狭窄及び圧迫、並びに感染等の合併症を引き起こす可能性がある。

皮膚パッチは、薬物の徐放投与が可能であるが、血糖値、血圧等の患者の物理的レベル又は化学的レベルに応じて投与量を調整することはできない。また、血管内ステントの植え込みには侵襲的手技が必要であり、薬の目的は、薬の全身的な分注ではなくステントの閉塞の防止である。また、これらはその場で補充することができない。摂取可能なタブレット及びカプレットは、胃内の酸性環境に送達されることで、投与される薬剤に悪影響を及ぼす可能性があるため、このような方法で送達できる薬剤は限られる。

糖尿病薬等の特定の血中濃度調節薬の投与には、投与量のフィードバック調整のために患者の化学的レベル又は物理的レベルを監視することが必要である。監視が行われる間隔は、通常は低頻度であるため、調節される化学物質の血中濃度が大きく変動する可能性がある。また、天然インスリンが膵臓から腸間膜系に分泌される。現在のモダリティでは、薬が血管系に入れられると、例えば肝臓を通過する初回通過効果が薬剤の治療効果を低下させる可能性がある。

［発明の概要］
本発明は、身体の自然な機能を模倣するようにして薬剤を送達することを意図する。本発明の一態様による、薬剤を分注する薬剤送達システム及び方法は、薬剤分注部材及び支持体を設けることを含む。支持体は、患者の胃食道領域に薬剤分注部材を位置決めするようになっている。

薬剤分注部材は、補充可能な薬剤槽と拡散部材とを備え得る。拡散部材は当該槽から薬剤を分注する。薬剤分注部材は流体受け入れポートをさらに含み得る。当該ポートは薬剤槽と流体接続する。ポートは、内視鏡的に挿入される鈍針等の鈍針を受け入れるようになっていてもよい。ポートは、皮下で終端するようになっている可撓性接続管等の可撓性接続管から成ってもよい。

支持体は、腹部食道、胃食道接合部、及び／又は胃の近位噴門部分のサイズ及び形状にほぼ一致するように構成される壁を有し得る。支持体の遠位移動に抵抗するようになっている少なくとも１つの固定機構が設けられ得る。当該固定機構は、棘、Ｖ字形付属物、本体から一定の間隔で延びる金属アンカー、ステープル、又は縫合糸を含み得る。代替的に、固定機構は、膨張可能なアンカーブラダを含み得る。代替的に、固定機構は、自然組織内部成長オリフィスを有する壁の一部を含み得る。壁は、少なくとも一部が拡張可能であるほぼ円筒形の部分及びほぼ円錐形の部分を有し得る。薬剤分注部材は、壁のほぼ円錐形の部分で薬剤を分注するようになっていてもよい。

薬剤分注部材は、組織インターフェースを含み得る。組織インターフェースは、筋層、粘膜、又は粘膜下組織に薬剤を分注するようになっている拡散部材を含み得る。拡散部材は、薬剤槽を少なくとも部分的に囲む半透膜で構成され得る。

薬剤送達システムは、薬剤分注部材が薬剤を分注する速度を制御する制御部をさらに含み得る。当該制御部は、センサを含み得る。制御部は、薬剤分注部材が薬剤を分注する速度をセンサの出力に応じて制御する。支持体は、胃の近位噴門部分のサイズ及び形状に一致するように構成される円錐形部分を有する壁を含み得る。センサは、ほぼ円錐形の部分の感知を行うように位置付けされてもよい。センサは、胃の近位噴門部分の一部で少なくとも１つのパラメータを感知するようになっている組織接点を含み得る。この一部は、筋層、粘膜、又は粘膜下組織を含み得る。

センサは、患者の化学的パラメータ及び／又は物理的パラメータを感知することができる。制御部は、センサの出力に応じて槽から拡散部材に薬剤を移送することができる。薬剤送達システムは、リモートコントローラと、当該リモートコントローラと制御部との間の無線通信リンクとを含んでもよく、リモートコントローラは、制御部を調整するようになっている。制御部はマイクロチップを含み得る。

薬剤分注部材は、胃内腔に薬剤を分注するようになっていてもよい。拡散部材は、半透膜を含み得る。薬剤分注部材は、徐放性ポリマーを含み得る。

本発明のこれら及び他の目的、利点、及び特徴は、図面と共に以下の明細書を読めば明らかとなるであろう。

［好適な実施形態の説明］
次に、特に図面及び図面に示される例示的な実施形態を参照すると、薬剤送達システム１０が、薬剤分注部材１２及び支持体１４を含む（図１）。支持体１４は、患者の胃食道領域に薬剤分注部材１２を位置決めするように構成される壁１５を含む。これは、包括的には食道若しくは上部胃、又は特に腹部食道、胃食道接合部、若しくは噴門を含み得る。例示的な実施形態のいくつかでは、支持体１４は、「BARIATRIC DEVICE AND METHOD」と題するBaker他によって２００５年１０月１３日に出願された特許協力条約出願ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３６９９１号に開示されているタイプの肥満症用装置で構成され、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。以下で詳細に開示するように、他の支持体を用いてもよい。

上記で言及したBaker他の特許出願に開示されているように、支持体１４は、患者の遠位食道、すなわち腹部食道に合わせて構成される第１の部分２６と、患者の噴門の壁と係合するように構成される部分２８とを有し得る。食道部分２６の形状はほぼ円筒形であり、噴門部分２８の形状はほぼ円錐形である。部分２６及び２８は、遠位食道及び胃の噴門部分に半径方向圧力を加えるために、自己拡張式等、拡張可能であり得る。食道部分と噴門部分との間の中央部分３０は、弛緩材料でできていてもよい。中央部分は、食道括約筋に位置決めされると、食道括約筋の正常な機能を可能にする。これは、げっぷ、嘔吐等を自然にできるようにすると共に身体の自然な逆流防止機構を正常に働かせることができる。支持体１４は、支持体１４の遠位移動に抵抗する固定機構をさらに含み、これは全体的に３２で示される。固定機構３２は、支持体を係留するＶ字形付属物３３を含んでもよい。他の固定機構としては、棘、フック、支持体１４から半径方向に延びる金属アンカー、縫合糸、又はステープルを挙げることができる。固定機構３２は、壁１５を外方に拡張させる膨張可能なブラダ（図示せず）を含む支持体１４の壁１５の形態であってもよい。図１に示す実施形態では、固定機構３２は、中央部分３０等の壁１５の一部に画定される自然組織内部成長オリフィスを含む。組織内部成長オリフィスは、組織を内部成長させて遠位移動に抵抗できるようにする。これらを生体吸収性の（biodissolvable）縫合糸、ステープル等、他の固定機構と組み合わせて用いて、組織内部成長中の支持を保ってもよい。当業者に明らかであると思われる他の移動防止構造を用いてもよい。本発明は、上記で言及したBaker他の特許出願で説明されている肥満症用装置の特定の実施形態を用いて説明するが、本発明をBaker他の特許出願に開示されている実施形態に限定することは意図されない。

薬剤分注部材１２は、補充可能な薬剤槽１６及び槽１６から薬剤を分注する拡散部材１８を含み得る（図８）。拡散部材１８の物理的特性は、薬剤の放出速度に影響を及ぼすことができる。例示的な実施形態の拡散部材１８は、胃壁、胃内腔等に薬物を拡散させることができる半透膜である。より詳細に後述するように、薬剤は、胃内腔に直接若しくは食道を介して放出されてもよく、又は胃壁に施されてもよい。より詳細に後述するように、筋層、粘膜、及び／又は粘膜下組織によって胃壁に薬剤を施すことにより、薬剤を腸間膜血管床に直接施すことができる。

薬剤分注部材１２は、槽１６に薬物を補充するために槽１６と流体接続するポート２０を含み得る。一方向弁２２を用いて、槽１６内の薬物がポート２０から出ないことを確実にすることができる。図１に示すように、ポート２０は、ポート２０に挿入される鈍針２４を受け入れるように構成されることができる。鈍針は、Ｘ線支援により内視鏡的に挿入することができる。代替的に、図２に示すように、薬剤送達システム１０’は、胃壁を通して患者の皮下部分にあるポート２０ａまで延びるポート２０’を有する代替的な薬剤分注部材１２’を含んでもよい。このような皮下ポートは、当業者には既知であり、皮膚を通してアクセスすることができる。槽１６への補充を行う他の技法が、当業者には明らかであろう。

代替的な一実施形態では、薬剤送達システム１１０が、薬剤分注部材１１２、２１２、３１２と、患者の胃食道部分内で薬剤分注部材を支持する支持体１１４とを含む（図３及び図９〜図１１）。薬剤分注部材１１２、２１２、３１２は、拡散部材１８と流体連通する分注槽３４を含み得る。薬剤分注部材１１２、２１２、３１２は、貯蔵槽１６と分注槽３４との間で流体を移送する移送機構３６をさらに含む。移送機構３６は、マイクロ移送（microtransfer）ポンプ３８、弁等、及びマイクロコントローラ４０を含み得る。マイクロコントローラ４０は、移送ポンプ３８による薬物の移送速度を制御する。移送機構３６は、薬物の分注速度を高めるためには槽１６から槽３４に高速で薬剤を移送し、低速で薬剤を移送することによって分注速度を低下させる。

薬剤分注部材１１２、２１２、３１２は、フィードバックループでマイクロコントローラ４０を動作させるフィードバック機構を提供するためのセンサ４２をさらに含み得る。センサ４２は、血液の化学的レベル、又は血圧、胃のｐＨ等の物理的パラメータ等、患者のパラメータを感知する。センサ４２は、胃壁等の胃食道領域の壁と相互接続するように構成される組織接点の形態であってもよい。センサ４２は、胃壁の筋層、粘膜、及び／又は粘膜下組織と接触することができる。図示の実施形態では、センサ４２は、図３に示すように壁１５の噴門部分２８に位置決めされる。噴門部分２８は、拡張可能な性質があるため、センサ４２を胃壁に押し付けて十分な接触を提供する。

別の代替的な実施形態では、胃壁に薬剤を分注するように構成される組織インターフェース４４の形態の拡散部材を含む、薬剤分注部材２１２が提供される（図１０）。組織インターフェース４４は、胃壁の筋層、粘膜、及び／又は粘膜下組織に薬剤を分注することができる。便宜上、組織インターフェース４４は、壁１５の噴門部分２８に配置され得る。噴門部分２８は、拡張可能な性質があるため、組織インターフェース４４を胃壁と接触するように位置決めする。

図１１に示す別の代替的な実施形態では、マイクロコントローラ４０が患者の外部にある制御ユニット４６によって制御される、薬剤分注部材３１２が提供される。制御ユニット４６は、制御ユニットのアンテナ５０ａと薬剤分注部材内部のマイクロコントローラのアンテナ５０ｂとの間にある無線周波数リンク４８等、無線接続によってマイクロコントローラ４０と通信する。これにより、患者の外部で薬物の分注速度を制御することができる。また、マイクロコントローラ４０は、無線周波数リンク４８を介して制御ユニット４６と通信して、低薬物レベル警告等の状態情報を送ることができる。

図４に示す別の実施形態では、薬剤送達システム２１０が、支持体２１４の壁２１５によって支持されるか又はこれと一体形成される薬剤分注部材４１２を含む。薬剤分注部材４１２は、半透膜の形態の拡散部材２１８によって一部が画定される分注槽２３４を含む。分注槽２３４は、さもなければ非拡散部材によって部分的に形成されてもよい。拡散部材２１８が胃壁に面している場合、部材２１８は組織インターフェースを形成する。これにより、拡散部材２１８は、胃壁に、ひいては筋層、粘膜、及び／又は粘膜下組織に薬剤を分注することができる。拡散部材２１８が胃壁に面していない場合、拡散部材２１８は、胃の内容物に薬剤を分注することができる。これら２つの組み合わせも可能である。

薬剤送達システム２１０は、皮下アクセス部材２２１の形態のポート２２０と、胃壁を通過する可撓性接続管２２２とを含む。皮下アクセス部材２２１は、貯蔵槽、ポンプ、及びマイクロコントローラ（図示せず）を含み得る。貯蔵槽内の薬剤は、皮下補充することができる。マイクロコントローラは、薬剤が貯蔵槽から接続管２２２を通して分注槽２３４に圧送される速度を制御することにより、薬剤が患者に分注される速度を制御する。貯蔵槽、ポンプ、及びマイクロコントローラを皮下アクセス部材に置くことで、支持体２１４によって支持されるアイテムの重量及び大きさが減る。代替的に、皮下アクセス部材２２１は、シリンジ等によって分注槽２３４に薬剤を手動で加えることを可能にしてもよい。

薬剤送達システム２１０は、ポート２２０内でマイクロコントローラを動作させるフィードバック機構を提供するためのセンサ（図示せず）を含み得る。センサは、胃壁と接触した状態等で、薬剤分注部材４１２上に位置決めすることができる。センサは、管２２２に沿って若しくは管２２２内に延びるワイヤ、無線通信チャネル等によって、マイクロコントローラと相互接続させることができる。

このように、本発明が従来の装置の難点の多くを克服する特有の薬物送達システムを提供することが分かる。システムは、Ｘ線支援により内視鏡的に挿入及び取り外しを行うことができる。槽は、内視鏡的、皮下ポート経由等、比較的非侵襲的に再充填することができる。胃壁に広い神経ホルモン接続部（neuro and hormonal connections）があるため、血液中の化学物質のレベルを調節するために血液化学レベルを容易に監視することができる。これは、本質的にリアルタイムベースで行うことができることにより、グルコース等の重要な血中濃度の変動が減る。また、豊富な血管床のある胃壁を通して、薬剤を血流に効果的に送達させることができる。

本発明が特に有用である１つの特定の薬剤は、低血糖症薬及びインスリン等の糖尿病薬である。膵臓は、天然インスリンを腸間膜系に送達する。既知の送達モダリティでは、薬剤は、血管系に入れられると、そこからまず肝臓等の他の器官を通過した後で腸間膜系に到達する。これは、薬剤が必要な場所に送達される前にその効果を減らしてしまう初回通過効果をもたらし得る。対照的に、本発明による薬剤送達システムは、胃の周囲の腸間膜系の血管床に薬剤を送達する。これにより、既知のモダリティの初回通過効果が回避される。また、糖尿病薬が胃の内容物ではなく胃壁に送達されるため、薬への胃酸の作用が防止される。

本発明の様々な実施形態が本明細書で説明されているが、実施形態の様々な組み合わせが当業者に明らかであろうことを理解されたい。例えば、自然組織内部成長オリフィスによって全部又は一部が覆われる壁３１５を有する支持体３１４を含む薬剤送達システム３１０が、図５に示されている。これにより、患者の胃食道領域のいかなる部分にも外側から圧力を加える必要なく、支持体３１４が薬剤分注部材１２、１２’を支持することができる。支持体３１４は、自然組織内部成長オリフィスを通した組織の内部成長による遠位移動に抵抗する。図６に示す代替的な一実施形態では、薬剤送達システム４１０が、心臓血管薬溶出装置において既知のタイプの徐放性ポリマーを組み込む壁４１５によって画定されるが、壁４１５は、生体吸収性材料でできていてもよい。このように、壁及びその薬剤は、経時的に溶解できることにより、薬剤送達システムを取り外す必要がない。薬剤送達システム４１０は、必要であれば再充填ではなく交換される。

図７に示す薬剤送達システム５１０は、胃の噴門部分で薬剤分注部材１２、１２’を支持する支持体５１４を含む。ポート２０’が、皮下ポート２０ａからの薬剤の補充を容易にする。薬剤送達システム５１０は、完全に患者の食道外に位置決めされる。支持体５１４は、上述のような固定システムを含むことができる。代替的に、支持体５１４は、徐放性ポリマーを組み込むことにより供給ポートを必要としない薬剤分注部材を支持することができる。

本明細書に開示される薬剤分注部材は、多種多様な治療剤、及び診断剤等の他の薬剤を分注することが可能である。限定はされないが、分注することができる薬剤の例としては、
ａ）鎮痛剤
ｂ）化学療法剤
ｃ）抗生物質／抗真菌剤
ｄ）抗うつ剤
ｅ）抗分泌薬
ｆ）避妊剤
ｇ）低血糖症薬及びインスリン等の糖尿病薬
ｈ）脂質低下薬
ｉ）血圧降下薬
ｊ）胃腸刺激薬（Gastric/bowel stimulant medications）
ｋ）抗精神病剤
ｌ）香料入り洗口溶液（Flavored breath freshening solutions）
ｍ）鎮痙薬
ｎ）ビタミン及びミネラル
ｏ）プラシーボ
がある。

均等論を含む特許法の原則に従って解釈されるように、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される本発明の原理から逸脱することなく、具体的に説明した実施形態の変形及び変更を行うことができる。

患者の胃食道部分に位置決めされる薬剤送達システムの図である。 図１の代替的な一実施形態を示す図１と同じ図である。 図１の別の代替的な実施形態を示す図１と同じ図である。 図１の別の代替的な実施形態を示す図１と同じ図である。 図１の別の代替的な実施形態を示す図１と同じ図である。 図１の別の代替的な実施形態を示す図１と同じ図である。 図１の別の代替的な実施形態を示す図１と同じ図である。 薬剤送達部材の細部を示すブロック図である。 図８の代替的な一実施形態の図８と同じ図である。 図８の別の代替的な実施形態の図８と同じ図である。 図８の別の代替的な実施形態の図８と同じ図である。

Claims (31)

1. 薬剤送達システムであって、
   薬剤分注部材と、
   前記薬剤分注部材を患者の胃食道領域に位置決めするようになっている支持体と
   を備える、薬剤送達システム。
2. 前記薬剤分注部材は、補充可能な薬剤槽と、該薬剤槽から薬剤を分注する拡散部材とを備える、請求項１に記載の薬剤送達システム。
3. 前記補充可能な薬剤槽に流体接続する流体受け入れポートを含む、請求項２に記載の薬剤送達システム。
4. 前記ポートは、鈍針を受け入れるようになっている、請求項３に記載の薬剤送達システム。
5. 前記ポートは、内視鏡的に挿入される鈍針を受け入れるようになっている、請求項４に記載の薬剤送達システム。
6. 前記ポートは、可撓性接続管を備える、請求項３に記載の薬剤送達システム。
7. 前記可撓性接続管は、皮下で終端するようになっている、請求項６に記載の薬剤送達システム。
8. 前記支持体は、（ｉ）腹部食道、（ｉｉ）胃食道接合部、及び（ｉｉｉ）胃の近位噴門部分から選択される少なくとも１つのサイズ及び形状にほぼ一致するように構成される壁を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
9. 前記支持体の遠位移動に抵抗するようになっている少なくとも１つの固定機構を含む、請求項８に記載の薬剤送達システム。
10. 前記固定機構は、棘、Ｖ字形付属物、前記本体から半径方向に延びる金属アンカー、ステープル、及び縫合糸から選択される少なくとも１つを含む、請求項９に記載の薬剤送達システム。
11. 前記固定機構は、膨張可能なアンカーブラダを含む、請求項９に記載の肥満症用装置。
12. 前記固定機構は、自然組織内部成長オリフィスを有する前記壁の少なくとも一部を含む、請求項９に記載の肥満症用装置。
13. 前記壁は、ほぼ円筒形の部分及びほぼ円錐形の部分を有する、請求項８に記載の薬剤送達システム。
14. 前記ほぼ円筒形の部分及び前記ほぼ円錐形の部分の少なくとも一部は、拡張可能である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
15. 前記薬剤分注部材は、前記ほぼ円錐形の部分で前記薬剤を分注するようになっている、請求項１３に記載の薬剤送達システム。
16. 前記薬剤分注部材は、組織インターフェースを備え、
    該組織インターフェースは、筋層、粘膜、及び粘膜下組織から選択される少なくとも１つに薬剤を分注するようになっている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
17. 前記組織インターフェースは、前記筋層、前記粘膜、及び前記粘膜下組織から選択される少なくとも１つと係合するようになっている拡散部材を含む、請求項１６に記載の薬剤送達システム。
18. 前記拡散部材は、薬剤槽を少なくとも部分的に囲む半透膜を含む、請求項１７に記載の薬剤送達システム。
19. 前記薬剤分注部材が薬剤を分注する速度を制御する制御部を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
20. 前記制御部は、センサを含み、
    前記薬剤分注部材が薬剤を分注する前記速度を該センサの出力に応じて制御する、請求項１９に記載の薬剤送達システム。
21. 前記支持体は、前記胃の近位噴門部分のサイズ及び形状に一致するように構成される円錐形部分を有する壁を含み、
    前記センサは、前記ほぼ円錐形の部分の感知を行う、請求項２０に記載の薬剤送達システム。
22. 前記センサは、組織接点を含み、該組織接点は、前記胃の近位噴門部分の一部で少なくとも１つのパラメータを感知するようになっており、前記一部は、前記筋層、前記粘膜、及び前記粘膜下組織から選択される、請求項２０又は２１に記載の薬剤送達システム。
23. 前記センサは、前記患者の化学的レベル及び物理的パラメータから選択される少なくとも１つを感知する、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
24. 前記制御部は、前記センサの出力に応じて薬剤槽から拡散部材に前記薬剤を移送する、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
25. リモートコントローラと、該リモートコントローラと前記制御部との間の無線通信リンクとを含み、前記リモートコントローラは、前記制御部を調整するようになっている、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
26. 前記制御部はマイクロチップを含む、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
27. 前記薬剤分注部材は、胃内腔に薬剤を分注するようになっている、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
28. 前記拡散部材は、半透膜を含む、請求項２に記載の薬剤送達システム。
29. 前記薬剤分注部材は、徐放性ポリマーを含む、請求項１に記載の薬剤送達システム。
30. 前記薬剤分注部材及び前記支持体は、生体吸収性材料でできている、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の薬剤送達システム。
31. 薬剤を分注する方法であって、
    薬剤分注部材及び支持体を設けること、及び
    患者の胃食道領域で前記支持体によって前記薬剤分注部材を支持すること
    を含む、薬剤を分注する方法。

Images