JP2018506345A - 皮膚治療のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
皮膚治療と共に皮膚に熱及び低温をもたらして皮膚に対する皮膚治療の流量を制御するように構成された装置及び方法について説明する。開示する装置及び方法は、皮膚浸透が行われると、皮膚治療の移行を有利に遅らせて、皮膚に対する局所治療の有効性を改善するステップを含む。従って、開示する装置及び方法は、皮膚に対する局所治療の効果を高めるように構成される。【選択図】 図６
Description
本開示は、皮膚、特に人間の皮膚に局所治療を施す装置及び方法に関する。
皮膚の局所治療には、少なくとも歴史が記録されている長さと同じ長さに及ぶ長い歴史がある。これらの治療としては、保湿剤、医薬品、若返り薬、毛髪再生、ビタミン、化学物質、化合物、並びに数々の果物、野菜、肉及び加工食品を含む様々な有機物が挙げられる。
以下の例示的な実施形態の詳細な説明を添付図面と併せて見れば、本開示の実施形態の利点及び特徴がさらに明らかになるであろう。
出願人は、熱及び低温によって皮膚浸透性を修正できるかどうかを究明すべく皮膚に対する熱的効果を調査した。出願人は、皮膚治療と共に皮膚に熱及び低温をもたらすように構成された装置によって皮膚浸透を強化できることを思い掛けず発見した。さらに、出願人は、皮膚浸透が達成されると、このような装置が皮膚治療の移行を有利に遅らせて、皮膚に対する局所治療の有効性を改善できると認識した。従って、本開示では、皮膚に対する局所治療の効果を高めるように構成された装置及び方法の実施形態を提供する。
出願人は、皮膚及び隣接する層の薬剤濃度及び血流に対する熱の影響を調査した。出願人は、本出願人によって２０１５年１月１０日に出願された、全体が引用により本明細書に組み入れられる同時係属中の米国特許出願公開第２０１４／５９４，１２２号に完全な説明を記載する熱電装置及び保温材料を用いて、本明細書で説明する専門的な方法で低温を付与した後に、化粧品、スキンローション、スキンクリーム及び薬剤などが皮膚の表層に残っていることを確認した。
図１に示すように、本明細書では、表皮１５０６及び真皮１５０８をまとめて表皮層１５２０と呼ぶ。本明細書では、低温を付与する皮膚１５００の領域を低温部位と呼ぶ。低温部位における、本明細書ではサリチル酸によって例示する薬剤１５１０の濃度及び局所的血流を、（本明細書では、常温部位と呼ぶ）通常の皮膚温の部位と比較した。レーザードップラー灌流撮像システムを用いて、低温部位及び常温部位の両方の皮膚血流量を測定した。研究では、被験者の低温部位及び常温部位における薬剤１５１０の血漿濃度も比較した。本出願人は、低温を付与すると最低量の薬剤しか皮膚に浸透せず、その後にこれらの最低量の薬剤が表皮層１５２０に蓄積することなく皮下脂肪層１５１２に向かって流れ続けるであろうという予想結果に反する予期せぬ結果を発見した。しかしながら、本出願人は予期せぬ結果を観察し、皮膚１５００の表皮層１５２０に薬剤１５１０が貯留することを特徴とする、低温部位における予想外の効果を確認した。常温部位と比べると、低温部位内への薬剤１５１０の局所分布が大幅に増加し、血漿濃度は低下した。１つの例示的な実験では、低温付与の１５分後に皮膚血流を測定し、その後は１５分毎に、合計３時間にわたって測定した。摘出皮膚を用いたインビトロ研究も行ったところ、低温部位の表皮層１５２０における薬剤１５１０の濃度は、常温部位の表皮層１５２０と比べると約８０％高く、組織１グラム当たり１８０ｎｍｏｌであることが示された。低温部位における血漿濃度は、常温部位と比べると約６０％低く、約４５ｎｍｏｌ／ｍｌであった。レーザードップラーによる電圧単位の皮膚血流については、低温部位の表皮層１５２０では常温部位と比べて約５０％の減少を示した。熱電薬剤装置１５３０の低温効果は、血管を収縮させるとともに、皮膚血流量が低下して真皮１５０８の血管による薬剤１５１０の吸収が防がれることによって薬剤１５１０の浸透の低下を引き起こし、これによって体循環への薬剤１５１０の送達は減少するが、皮膚１５００の表皮層１５２０に薬剤１５１０が貯留するようにもなる。
図１は、常温（正常温度）の皮膚１５００を表しており、関連する大血管１５０２と、皮膚１５００の外面１５３４上に載っている、薬剤１５１０を有する薬剤リザーバ１５０４とを含む皮膚１５００の概略的断面図である。本開示の明細書において説明する薬剤１５１０は、クリーム、ペースト、ローション及び溶液などを含むいずれかの化学物、化粧品、美容製品及び皮膚治療製品などを含むことができる。皮膚１５００は、表皮１５０６、真皮１５０８及び皮下脂肪層１５１２を含む。薬剤１５１０は、矢印１５３６で示すように皮膚１５００に向かって流れ、外面１５３４及び表皮１５０５を通過して真皮１５０８に達し、ここで曲線矢印１５１８によって示す血管１５１４に吸収される。薬剤１５１０は、皮下脂肪層１５１２に向かって流れ続け、ここで曲線矢印１５２２によって示す血管１５１６に吸収される。その後、薬剤１５１０は、大血管１５０２及び体循環に流れる。
図２は、低温部位の皮膚を表し、この図では、本開示の熱電薬剤装置１５３８が皮膚１５００に低温を付与しており、すなわち熱電薬剤装置１５３８は、１又は２以上の熱電装置１５４０の作用によって皮膚１５００から熱を引き込み又は奪っている。熱電薬剤装置１５３８は、熱電装置１５４０間に位置する薬剤リザーバ１５４２をさらに含む。図２には、図１の皮膚１５００よりも低温の皮膚１５００の概略的断面図も示す。低温の付与又は熱の除去を行うと、血管１５１４及び１５１６の局所的血管収縮が生じて表皮層１５２０に薬剤１５１０が貯留する。血管１５１４が収縮すると、血管１５１４によって吸収される薬剤１５１０の量が減少する。皮下脂肪層１５１２の血管１５１６は、外面１５３４から深く、結果として血管１５１４が熱電薬剤装置１５３８から隔離されているので、血管１５１４よりも収縮傾向が低い。また、皮下脂肪層１５１２の不可欠な要素である脂肪の熱伝導率はオーク材と同様に低く、従って熱電薬剤装置１５３８からの熱的影響を排除する。本出願人による実験では、皮膚１５００に対する熱除去又は低温付与の結果、薬剤１５１０が貯留し、大量の薬剤１５１０が表皮層１５２０に集まることが観察された。
図３は、図１の皮膚１５００の概略的断面図であり、この図では、熱電薬剤装置１５３０の熱電装置１５２４が皮膚１５００上に載っているが、熱電装置１５２４はオフ位置にあり、皮膚１５００は常温を有し、血管１５０２は通常の寸法を有している。図４は、図２の皮膚１５００の概略的断面図であり、この図では、作動中の装置１５２４が皮膚１５００上に載って皮膚１５００に対して熱除去又は低温付与を行い、血管１５０２が収縮し、薬剤１５１０が表皮層１５２０に蓄積している。１つの実施形態では、プロセッサ又はコントローラが、以下の２つの段階又はステップを含む熱サイクル過程を生成する。（１）段階１：熱電薬剤装置１５３０が（常温の皮膚部位に対応する）オフであって常温の皮膚に載っており、薬剤１５１０が拡散によって表皮１５０６に送達される。（２）段階２：熱電薬剤装置１５３０が（低温の皮膚部位に対応する）オンである。薬剤１５１０は、浸透して表皮１５０６に吸収されると、低温効果によって表皮層１５２０内に保持される。なお、この過程は、第３の段階又はステップを含むこともできると理解されたい。ステップ３では、熱電薬剤装置１５３０が皮膚に熱を付与する。皮膚を温めると血管１５１６及び１５０２が膨張して血流が増し、これによって表皮層１５２０の薬剤１５１０の濃度が低下し、薬剤１５１０の拡散が増加して皮膚表面１５３４に吸収されるようになる。このように、薬剤の流れの形成及び制御を行うことができる。図示のように、１つの実施形態は、通常の皮膚温と、その後の熱電装置の低温入力とを交互に生じさせるサイクル過程を含むことができる。別の実施形態は、通常の皮膚温と、その後の熱電装置の低温と、その後の熱電装置の暖温又は高温とを交互に生じさせるサイクル過程を含むことができる。本発明の熱電薬剤装置は、低温、高温及び（装置がオフであること又は静穏期であることを意味する）常温を交互させる複数のサイクル過程を含むこともできると理解されたい。また、内部標的臓器を有する局所薬剤（例えば、局所的に付与されるホルモン）の場合には、熱電装置が熱を付与して血管１５０２及び１５１６の流れを増加させることなどによって、体循環による薬剤の吸収を促すこともできると理解されたい。
図５は、皮膚１５００の開口部１５４４から毛髪１５２８が出ていて皮膚１５００上に熱電薬剤装置１５４６載っている様子を示す、毛包１５２６のレベルにおける皮膚１５００の概略的断面図である。熱電薬剤装置１５４６の内面１５３２を皮膚１５００の表面１５３４に約５〜１０分接触させた後に（単複の）熱電装置１５２４を作動させて、皮膚１５００の表面１５３４に対する熱の除去又は低温の付与を引き起こす。リザーバ１５０４は、育毛製品を含み、限定ではなく例示として、例えばミノキシジルを含む。
図６及び図７は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に２０で示す皮膚治療装置の図である。装置２０は、複数の開口部２４及び外面２３を含む薬剤付与層２２と、開口部２４を通じて延びるように構成された複数の突出部２８を含むゲル層２６とを含む。装置２０は、薬剤付与層２２の外面２３が皮膚１５００に接するようにして皮膚１５００に適用される。ゲル層２６は、必要に応じて加熱又は冷却することができ、突出部２８が皮膚１５００に接すると、皮膚１５００に対して熱の付与又は熱の除去が行われる。ゲル層２６は、皮膚を通じた薬剤の浸透及び流れのために必要時に加熱又は冷却できるあらゆる保温材料を含むことができる。
図８は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に３０で示す皮膚治療装置の図である。装置３０は、本明細書で開示する皮膚治療のための層を含むように構成され、このような層は、例えば薬剤付与層２２などの薬剤付与層と、ゲル層２６又は熱電装置などの加熱部分及び／又は冷却部分とを含む。皮膚治療を行うには、例えば顔の皮膚１５００などの皮膚１５００に装置３０を押し付ける。この結果、薬剤２２０が、複数の熱電装置２２２によって制御された速度で皮膚１５００に移動する。皮膚治療装置３０を使用すると、薬剤２２０を顔の下部に移動させて顔の局所的状態を治療することができる。
図９は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に３１で示す別の皮膚治療装置の図である。装置３１は、複数の熱電装置３４と、１又は２以上の温度センサ３６と、電源３８と、携帯電話機などの別個の電子装置４２に接続するトランシーバ又は受信機４０と、薬剤を含むように構成された、着脱自在に取り付けられたライナ４４とを含む、ハット、キャップ、ヘルメット又はいずれかのヘッドマウントギアなどの装着型物品の形の支持体３２を含む。別個の電子装置４２は、熱電装置３４の温度、従って皮膚１５００への薬物送達速度を制御する信号を装置３１に送るとともに、１又は２以上の温度センサ３６からの温度などの、装置３１の動作に関する情報を受け取ることができる。装置３１は、一体型プロセッサ又はコントローラ４６、並びに非一時的メモリなどの関連要素を含むこともできる。熱電装置３４は、皮膚１５００に熱又は低温を付与して、皮膚１５００を通じた薬剤の浸透及び流れを増加又は減少させる。
図１０は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に４８で示すさらに別の皮膚治療装置の図である。装置４８は、目４９の周囲の皮膚１５００を治療するマスクとして構成される。皮膚治療装置４８は、熱電装置３４と、少なくとも１つの温度センサ３６と、コントローラ又はプロセッサ５０と、薬剤５３を含む薬剤層５２と、治療の終了を示すＬＥＤ５４とを含む。プロセッサ５０又は皮膚治療装置４８は、スピーカを含むように構成することができる。皮膚治療装置４８は、携帯電話機、ラップトップ、腕時計などの別個の電子装置５３と通信するように構成された送信機、受信機又はトランシーバ５１をさらに含むことができる。
図１１は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に５６で示すさらなる皮膚治療装置の図である。皮膚治療装置５６は、腕、脚、指及び首などの、バンドに適した身体部分に適用される開口領域を含む円形バンドとして構成される。装置５６は、薬剤層６０と、少なくとも１つの熱電装置６２と、電源６４と、温度センサ３６とが配置された支持体５８を含む。装置５６は、コントローラ又はプロセッサ６３も含み、トランシーバ、ＬＥＤ、スピーカ６５などを含むこともできる。
図１２は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に６６で示すさらに別の皮膚治療装置の図である。皮膚治療装置６６は、支持体６８と、装置６６を身体に固定するように構成されたストラップ７０と、薬剤層７２と、熱電装置７４と、温度センサ３６と、電源７６と、コントローラ又はプロセッサ７８とを含む。装置６６は、トランシーバ、ＬＥＤなどを含むこともできる。なお、ストラップは、装置６６を人間又は動物の身体部分に固定する面ファスナ（例えば、ベルクロ（登録商標））などの締結具を含むことができると理解されたい。また、装置６６は、薬剤層７２と、電源を含む熱電装置７４と、締結具という３つの部分のみで構成することもできると理解されたい。
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４及び図１５は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に８０で示す皮膚治療装置の図である。このような皮膚は、顔８３の皮膚とすることができる。皮膚治療装置８０は、皮膚１５００の表面１５３４に取り付けられる接着層８１と、薬物を含む薬剤層８４と、熱電装置８６と、電源８８と、トランシーバ、コントローラなどの他の電子機器９０とを含む支持体８２を含む。なお、装置８０は、皮膚１５００上に配置される８０内の電子機器又は部品数を最低限に抑えるために、薬剤層８４及び熱電装置８６のみを含むこともできると理解されたい。この単純な構成は、本発明のあらゆる実施形態に適用することができる。
図１３Ｂで分かるように、装置８０は、薬剤層８４の領域には接着剤を含まない。図１３Ｃ及び図１３Ｄに示す別の実施形態では、全体的に２３０で示す皮膚治療装置が、薬剤層又はリザーバ２３６と、支持層又は支持部２３２と、薬剤層２３６全体にわたって広がる接着層２３４とを含む。従って、この実施形態では、薬剤層８４からの薬剤が接着層２３４を通じて皮膚１５００に運ばれる。
図１６は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に９２で示す別の皮膚治療装置の図である。装置９２は、例えばストラップ（図示せず）によって顔に固定された顔マスクの形を取る。装置９２は、支持体９４と、熱電装置９６及び９８と、温度センサ３６と、目、鼻及び口などの様々な身体部分のための開口部１００と、電源１０２と、コントローラ又はプロセッサ１０４と、別個の電子装置１０８などと通信するためのトランシーバを含むことができる他の電子機器１０６とを含む。なお、装置９２は、皮膚１５００上に配置される装置９２内の電子機器又は部品数を最低限に抑えるために無線装置（例えば、トランシーバ、受信機又は送信機）のみを含んで、電子機器を遠隔装置に含めることもできる。この単純な構成は、本発明のあらゆる実施形態に適用することができる。
図３５は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に２４０で示す皮膚治療装置の図である。装置２４０は、複数の熱電装置２４４と、薬剤２４８を含む薬剤層又はリザーバ２４６とが配置された支持体２４２を含む。熱電装置２４４は、薬剤輸送を制限又は抑制する冷えた又は冷たい領域２５０と、薬剤輸送を引き起こす温かい領域２５２とを形成するように個別に制御することができる。装置２４０の利点は、大型の装置を使用して皮膚１５００の局所部分に制御可能な少ない量の薬剤２４８を提供できる点である。また、装置２４０は、熱電装置２４４の制御を通じて温かい領域２５２の位置を移動させることにより、時間と共にさらに広い領域の様々な部分に薬剤を輸送することもできる。
図３６及び図３７は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に２６０で示す皮膚治療装置の図である。装置２６０は、本体２６２と、本体２６２を手首、腕、脚、足首などの身体部分に保持するように構成されたストラップ２６４とを含む。本体２６２は、薬剤２６８を含む薬剤層２６６と、本開示の他の箇所で説明したような、皮膚１５００の温度を修正するように動作する複数の熱電装置２７０と、電子機器２７２とをさらに含み、電子機器２７２は、プロセッサと、非一時的メモリと、別個の電子装置２７４と通信するためのトランシーバとを含むことができる。本体２６２は、装置２６０と皮膚１５００とを接触させるように、湾曲した本体部品に対応し、順応し、適合する。ストラップ２６４は、本体２６２と皮膚１５００を接触させるのに必要な力又は圧力をもたらすことができる。
図１７は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。このゲル層１１２に薬剤層１１０が接着又は固定された構成は、本明細書に示す全ての装置が組み込むことができる。ゲル層１１２は、皮膚を通じた薬剤の浸透及び流れのために必要時に加熱又は冷却できるいずれかの保温材料を含むことができる。なお、ゲル層１１２は、図１９に示す熱電装置１２６などの熱電装置に置き換えることもできると理解されたい。ゲル層１１２及び熱電装置１２６は、あらゆる実施形態が含むことができると理解されたい。また、熱電装置１２８をゲル層に置き換えることも、この逆も可能であると理解されたい。
図１８は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この構成は、１又は２以上の熱電装置１１６が位置する支持層１１４と、不浸透性バリア層１１８とを含む。薬剤は、これらの層を皮膚に適用する前に薬剤容器１１９から不浸透性バリア層１１８に直接付与して、薬剤が皮膚に直接到達できるようにすることができる。薬剤は、層の他の要素を適用する前に擦り込むことによって皮膚に直接付与することもできる。また、層を皮膚１５００上に配置した時点で層に圧力を加えることもできる。
図１９は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層には、除去可能な薬剤層１２０と、熱電装置１２８のための開口部１２４を含むゲル又は支持層１２２とが含まれる。この実施形態では、熱電装置１２６が、皮膚に接触せずに薬剤層１２０に直接熱エネルギーを付与する（熱を除去する又は熱を付与する）ことができ、またこの実施形態では、薬剤層１２０への熱エネルギーの付与を用いて酵素を活性化又は抑制し、或いは薬剤を不活性状態から活性化することができる。
図２０は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層には、凹部１３０を含む薬剤層１２８と、突出する熱電装置１２６と、熱電装置１２６上のバリア層１３２とが含まれる。熱電装置１２６は、薬剤層１２８の凹部１３０と噛み合うように突出する。この実施形態では、熱電装置１２６が、皮膚に接触せずに薬剤層１２８の一部に熱エネルギーを付与する（熱を除去する又は熱を付与する）ことができ、またこの実施形態では、薬剤層１２８への熱エネルギーの付与を用いて酵素を活性化又は抑制し、或いは薬剤を不活性状態から活性化することができる。
図２１は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この構成は、図２０の構成に類似するが、図２０の構成と比べると、薬剤層１３４が、薄い不浸透性バリア層１４２によって端部１４０を覆われた凹部１３８を含む。この端部１４０に配置されたバリア層１４２を介して、皮膚に対する熱の除去又は付与が行われる。
図２２は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この構成では、薬剤層１４４が、熱電装置１２６から離れた方に面する凹部１４６を含む。不浸透性層１４８が、薬剤層１４４を熱電装置１２６から分離する。
図２３は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。これらの層は図２０の層に類似し、薬剤層１５０が皮膚１５２に隣接して位置するが、位置１５４における薬剤層１５０の厚みが図２０の同様の位置よりも小さい。
図２４は、薬剤付与層１５０の断面図である。
図２５は、本開示の例示的な実施形態による薬剤付与層の断面図である。この層には、支持層１５６の外面１６０と同一平面上、同一線上又は同じ高さに存在する熱電装置１２６のための凹部１５８を含む支持層１５６に隣接する薬剤層１５４が含まれる。図２５には、薬剤層１５４が支持層１５６に除去可能に取り付けられた例示的な実施形態を示しており、図示の薬剤層１５４は、支持層１５６から剥がれている。
図２６は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層には、皮膚１６４にほぼ接触した熱電装置１２６の配置を可能にする、図２１の薬剤層１３４と同様の薬剤層１６２が含まれる。
図２７は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層には、薬剤供給部１６８を用いて補充できる薬剤層１６６が含まれる。薬剤層１６６は、薬剤の補充を可能にするようにリザーバを含み、又は薬剤層１６６の長さに沿った薬剤の流れを可能にする。なお、図９に示すライナ４４は、薬剤リザーバとして機能することができ、ライナ４４は、支持体３２に恒久的に取り付けることができ、装置３１は、１つの一体的な物理ユニットとすることができると理解されたい。また、本発明のあらゆる実施形態の薬剤層は、いずれも薬剤リザーバとして機能することができ、このような薬剤層を支持体に恒久的に取り付けて１つの一体的な物理ユニットとすることもできると理解されたい。
図２８は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層には、薬剤層１７０と、剥離ライナ又は剥離層１７２とが含まれる。この図には、ライナ１７２を除去すると薬剤層１７０から薬剤１７４が流出して皮膚１５００に到達できることを示す。
図２９及び図３０は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。これらの層は、熱電装置１２６を保持するための凹部１８２を含む薬剤層１７６を含む。熱電装置１２６は、患者の皮膚に圧力を加えて皮膚による薬剤吸収を高める膨張構造１８０上に支持される。図３０には、剥離ライナ又は剥離層１８４と共に組み立てた構成を示す。
図３１は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この構成は、図２９及び図３０の構成に類似するが、所定の治療時間に達すると膨張構造１８０を自動的に減圧させるタイマ１８６を含む。膨張構造１８０は、空気、水、ゲルなどで膨張させることができると理解されたい。
図３２は、本開示の例示的な実施形態による、皮膚治療を適用する層の断面図である。この層は、ストラップ、支持体及び膨張体とは対照的に、薬剤層１８８に対する圧力を比較的単純にできることを示す、外部物体１８７、すなわち指によって押されている薬剤層１８８を含む。薬剤層１８８は、膿瘍１９０の治療を行っている。
図３３は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に２００で示す皮膚治療の適用過程である。過程２００では、ステップ２０２において装置の一部としての薬剤層を適用し、利用可能な場合には、ステップ２０４において圧力を加える。多くの実施形態では、次にステップ２０６において熱を付与するが、熱は全ての実施形態において必要なわけではなく、代わりに低温を付与することもできる。熱を付与するかどうかに関わらず、ステップ２０８において、０分超〜１５分の、又は薬剤及び治療によってはさらに長くすることができる所定時間にわたって薬剤層を適用する。熱を付与した場合には、ステップ２１０において、ステップ２０８の所定時間後に熱を除去する。低温が利用可能な場合には、ステップ２１２において低温を適用して皮膚１５００から熱を除去する。或いは、薬剤を付与する時間の長さを延ばすこともできる。ステップ２１４において、例えば０〜１５分の、又は薬剤及び治療によってはさらに長くすることができる所定時間にわたって低温の付与又は熱の除去を行い、その後にステップ２１６において薬剤層及び／又は装置を取り除く。
図３４は、本開示の例示的な実施形態による、全体的に２０１で示す皮膚治療の別の適用過程である。過程２０１では、ステップ２０３において装置の一部としての薬剤層を適用し、利用可能な場合には、ステップ２０５において圧力を加える。多くの実施形態では、次にステップ２０７において熱を除去する（低温を付与する）が、低温は全ての実施形態において必要なわけではなく、代わりに熱を付与することもできる。熱を除去するかどうかに関わらず、ステップ２０９において、０分超〜１５分の、又は薬剤及び治療によってはさらに長くすることができる所定時間にわたって薬剤層を適用する。熱を除去した場合には、ステップ２１１において、ステップ２０９の所定時間後に熱を付与する。熱が利用可能な場合には、ステップ２１３において熱を適用して皮膚１５００に熱を与える。或いは、薬剤を付与する時間の長さを延ばすこともできる。ステップ２１５において、例えば０〜１５分の、又は薬剤及び治療によってはさらに長くすることができる所定時間にわたって熱を付与し、その後にステップ２１７において薬剤層及び／又は装置を取り除く。
さらなる初期ステップは、熱電装置がオフの時に薬剤層を適用することを含むことができ、この時間中に拡散によって薬剤が皮膚に吸収される。この過程は、所定時間後に熱電装置を作動させて熱を除去又は付与した後、本明細書で説明した残りのステップを継続することができる。
熱電装置のオフと作動との間の好ましい時間は６０分以下であり、より好ましくは３０分以下であり、さらに好ましくは１５分以下であり、さらに好ましくは１０分以下であり、最も好ましくは５分以下である。この時間は、薬剤のタイプ及び治療のタイプに依存する。
熱電装置による熱の付与と熱の除去との間の好ましい時間は３０分以下であり、より好ましくは１５分以下であり、さらに好ましくは７．５分以下であり、さらに好ましくは５分以下であり、最も好ましくは２．５分以下である。この時間は、薬剤のタイプ及び治療のタイプに依存する。
熱電装置による熱の除去と熱の付与との間の好ましい時間は３０分以下であり、より好ましくは１５分以下であり、さらに好ましくは７．５分以下であり、さらに好ましくは５分以下であり、最も好ましくは２．５分以下である。この時間は、薬剤のタイプ及び治療のタイプに依存する。
熱の付与は、皮膚浸透性と皮膚の層を通る薬剤流量とを高める。所定の時間は、薬剤が少なくとも表皮及び真皮を、場合によっては皮下層を流れることを可能にする。この所定の時間中に、真皮において貯留効果が達成される。低温を付与すると、浸透及び薬剤の流れが低下し、低温を付与しない場合よりも長く表皮中の薬剤が滞留する。従って、本開示の利点は、薬剤が１又は２以上の皮膚層に存在する時間の長さを増加させて治療効果を達成する点である。
図３８及び図３９に、本明細書で説明した原理を適用することによって修正された、血管内への薬剤の流量のグラフを示す。経時的な薬剤流量を線３００として示す。流量は制御不能であり、装置と皮膚との間の界面における薬剤の存在に依存する。図３８及び図３９で分かるように、装置内の薬剤の量が減少するにつれて流量も減少する。
図３８に示すように、皮膚１５００に対する制御された低温の付与又は熱の除去により、大血管１５０２などの血管内への薬剤流入量が減少し、薬剤が血管内に流入する時間が増加する。
低温の付与又は熱の除去に加え、皮膚１５００に熱を付与して薬剤流量を増加させることもできる。理解できるように、血管内への薬剤の流れを制御する能力は、針又は他のこのような侵襲性装置を使用することなく体内への薬剤の流れを制御する能力を大幅に改善させる。線３０４は、皮膚１５００に対する熱の付与を示しており、従来の薬剤パッチよりも薬剤の流量が増している。このような増加した薬剤流量は、活動性心疾患、又はホルモン、インスリン、酵素などを含む活性化学物質不均衡の治療などの、送達速度が重要な臨床応用において重要となり得る。また、線３０６は、最初に比較的高い流量をもたらし、その後に従来の薬剤パッチのものよりも少ない流量をもたらして、その後に薬剤の流れが次第に途絶える薬剤送達プロファイルを示す。線３０８は、図３８の線３０２の時間よりも短い時間で終了する別の制御された薬剤放出であり、本開示の装置を用いた薬剤の流れの制御可能性の別の態様を示すものである。
本明細書では熱電装置を使用したが、抵抗ヒータ、化学ヒータ又はクーラなどの他の装置を使用することもできると理解されたい。薬剤層は、薬剤を捕捉する吸収性材料の層であるが、この層は、材料から皮膚に薬剤を容易に通過させて吸収させると理解されたい。層の各実施形態の特徴は、開示した各装置と適合性があり、膨張部分などの各層構成の特徴は、あらゆる層構成に適合可能であると理解されたい。いずれかの実施形態のいずれかの部分を組み合わせて単一の実施形態を形成することも、様々な実施形態を組み合わせて単一の実施形態を形成することもできると理解されたい。実施形態は、人間又は動物、並びに皮膚及び粘膜表面を含むあらゆる生体表面に適用可能であると理解されたい。実施形態は、薬剤浸透促進剤、及び／又は水、及び／又は血管拡張剤又は血管収縮剤などの化学物で構成されたさらなる層又は部分を含むこともできると理解されたい。２又は３以上の別個の部分として示すあらゆる実施形態は、１つの物理ユニットに組み合わせることができると理解されたい。
本開示の様々な実施形態を図示し説明したが、これらの実施形態はこれらに限定されるものではないと理解される。当業者であれば、これらの実施形態を変更し、修正し、さらに応用することができる。従って、これらの実施形態は、上記で図示し説明した詳細に限定されないだけでなく、全てのこのような変更及び修正も含む。
２０ 皮膚治療装置
２２ 薬剤付与層
２３ 外面
２４ 開口部
２６ ゲル層
２８ 突出部
２２ 薬剤付与層
２３ 外面
２４ 開口部
２６ ゲル層
２８ 突出部
Claims (30)
- 皮膚への薬剤送達を制御する方法であって、
前記皮膚から熱を除去するステップと、
前記熱を所定の期間にわたって除去している間に前記皮膚に薬剤を適用して、該薬剤を表皮層に貯留させるステップと、
前記皮膚の温度を通常よりも低い温度に制御することにより、前記貯留した薬剤が血管に流れるようにするステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記皮膚から熱を除去する前に前記皮膚に熱を与えて、前記表皮層への薬剤の流れを増加させるステップをさらに含む、
請求項１に記載の方法。 - 前記熱は、０分よりも長く１５分よりも短い所定の間隔にわたって除去される、
請求項１に記載の方法。 - 前記皮膚に、０分よりも長く１５分よりも短い所定の間隔にわたって熱が付与される、
請求項２に記載の方法。 - 前記熱は、熱電装置によって除去される、
請求項１に記載の方法。 - 前記熱は、冷却ゲル材料によって除去される、
請求項１に記載の方法。 - 皮膚への薬剤送達を制御する方法であって、
冷却を通じて血管を収縮させ、前記冷却された皮膚に薬剤を送達させるように構成された装置を前記皮膚上に位置付けるステップと、
前記皮膚を冷却して血管収縮を引き起こすと同時に前記皮膚に薬剤を送達して、該薬剤を表皮層に貯留させるステップと、
前記皮膚の温度を通常よりも低い温度に制御することにより、前記貯留した薬剤が血管に流れるようにするステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記皮膚を冷却する前に前記皮膚に熱を与えて、前記表皮層への薬剤の流れを増加させるステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。 - 前記皮膚は、０分よりも長く１５分よりも短い所定の間隔にわたって冷却される、
請求項７に記載の方法。 - 前記皮膚に、０分よりも長く１５分よりも短い所定の間隔にわたって熱が付与される、
請求項８に記載の方法。 - 冷却は、熱電装置によって行われる、
請求項７に記載の方法。 - 冷却は、冷却ゲル材料によって行われる、
請求項７に記載の方法。 - 皮膚の皮下層に薬剤を貯留させるシステムであって、
前記皮膚上に配置可能な薬剤供給部と、
プロセッサと、
前記薬剤供給部に隣接して位置し、前記皮膚の温度を所定の時間にわたって変化させて、前記薬剤供給部から前記皮下層への薬剤輸送を引き起こして前記薬剤の貯留を形成するように前記プロセッサによって制御可能な装置と、
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記システムは、装着型物品上に配置される、
請求項１３に記載のシステム。 - 前記装着型物品は、ハットである、
請求項１４に記載のシステム。 - 前記薬剤供給部は、前記装着型物品の内部に配置された薬剤層として形成される、
請求項１４に記載のシステム。 - 複数の温度センサをさらに含む、
請求項１４に記載のシステム。 - 前記装着型物品は、目の周囲に配置可能なマスクである、
請求項１４に記載の方法。 - 前記装着型物品は、バンドである、
請求項１４に記載のシステム。 - 前記装着型物品は、パッチである、
請求項１４に記載のシステム。 - 前記パッチは、該パッチを前記皮膚の外面に取り付けるように構成された接着剤を含む、
請求項２０に記載のシステム。 - 前記装着型物品は、ユーザの目の上から口の下まで広がるように構成されたマスクである、
請求項１４に記載のシステム。 - 前記薬剤供給部は、不浸透性層が前記皮膚に接して配置される前に、前記不浸透性層上に薬剤を注ぎ込む、
請求項１３に記載の方法。 - 前記装置は、前記不浸透性層の前記薬剤供給部とは反対側に配置された熱電装置である、
請求項２３に記載のシステム。 - 複数の開口部を有する支持層をさらに含み、前記装置は、複数の熱電装置であり、前記複数の開口部の各々に少なくとも１つの熱電装置が配置され、前記薬剤供給部は、前記支持層及び前記複数の熱電装置に接触して配置されるように構成された除去可能な薬剤層を含む、
請求項１３に記載のシステム。 - 前記薬剤供給部は、複数の凹部を有する薬剤層として形成され、前記装置は、複数の熱電装置であり、該複数の熱電装置のうちの少なくとも１つは、前記複数の凹部の各凹部内に配置される、
請求項１３に記載のシステム。 - 前記複数の凹部の各凹部は、前記薬剤層を完全に貫いて延び、前記複数の凹部の各凹部の端部は、不浸透性層によって覆われる、
請求項２６に記載のシステム。 - 前記薬剤供給部は、複数の凹部を有する薬剤層として形成され、前記装置は、複数の熱電装置であり、前記薬剤層は、該薬剤層と前記複数の凹部の各凹部とが前記皮膚に接触するように前記皮膚上に配置され、前記複数の熱電装置の各熱電装置は、前記薬剤層の前記複数の凹部の前記開口部とは反対側の、前記複数の凹部の１つに対応する位置に配置される、
請求項１３に記載のシステム。 - 皮膚の皮下層に薬剤を貯留させるシステムであって、
前記皮膚上に配置可能な薬剤供給部と、
前記薬剤供給部に隣接して位置し、前記皮膚の温度を変化させて、前記薬剤供給部から前記皮下層への薬剤輸送を引き起こして前記薬剤の貯留を形成するように構成された装置と、
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記薬剤供給部は、複数の開口部を含むように構成された薬剤付与層として形成され、前記装置は、前記複数の開口部を通じて延びて前記皮膚を冷却させる冷却ゲル層である、
請求項２９に記載のシステム。
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