JP4750023B2 - 気体を領域に供給する方法及び装置 - Google Patents

Description

本願は、２００３年６月１８日に出願された米国特許出願第６０／４７９，７４５号、２００４年２月１８日に出願された米国特許出願第１０／７８１，９６５号及び２００４年３月８日に出願された米国特許出願第６０／５５１，６３８号の権益主張出願であり、これら米国特許出願明細書の記載内容全体を参照によりここに引用する。

（発明の分野）
本発明は、一般に気体又はガスを領域に供給することに関する。

本願全体を通じ、下記リストに示す種々の刊行物（非特許文献）が、アラビア数字を付して括弧に入れた状態で非特許文献として参照される。これら刊行物（非特許文献）に関する全記載は、本明細書の中にある。本発明の関する技術の現状を一層完全に説明するために、これら刊行物（非特許文献）の開示内容全体を参照により本願に組み込んで引用する。

創傷の治癒及び酸素張力（酸素分圧）の効果が大々的に研究された（非特許文献１）。治癒過程において重要な要素の中には、線維芽細胞増殖、血管新生（又は、脈管形成）、コラーゲン合成及び再上皮形成がある。

偶発的に生じたにせよ外科的に生じたにせよ、いずれにせよ、外傷後間もなく未分化間葉細胞が、遊走性線維芽細胞に代わり、かかる遊走性線維芽細胞は、創傷中へ入りこれを横切って移動する。線維芽細胞は、性質上好気性であることが知られている。線維芽細胞は、コラーゲンを生じさせるよう刺激を受ける。培養した線維芽細胞に基づく実験の示すところによれば、低酸素性条件を代表する高いラクテート及びアスクルビン酸の濃度は、線維芽細胞のコラーゲン合成要素のうちの幾つかを活性化させる場合があるが、それにもかかわらず、低い酸素張力、並の酸素張力及び高い酸素張力に関する動物研究は、低酸素性条件ではなく、高酸素性条件下においてコラーゲン合成速度が増大することを立証している。

他方、血管新生は、低酸素性組織勾配により刺激を受けるように思われ、新たな毛細血管が、低酸素濃度方向に伸びる。低酸素性勾配がもはや存在しないとき、血管新生は、最小限に抑えられ又は静的である。上皮形成も又、酸素張力に関連していることが知られており、高い上皮形成増殖速度が、低酸素性条件ではなく、高酸素性条件下において観察された。

創傷組織を治癒させるための酸素の供給は、３つの源、即ち、全血中のヘモグロビンに化学的に結合された酸素、血漿中に溶解した酸素、及び外部から血漿又は組織中へ拡散する酸素に由来している場合がある。深い創傷では、後者は、重要性が低い。例えば、Ｒ．Ｐ．グルーベル等の研究の示すところによれば、ポラログラフィで測定された酸素張力は、浅在真皮（０．３０〜０．３４ｍｍ）中において３バールの１００％Ｏ₂で際立って増大し、これに対し、深在真皮（１．８〜２．２ｍｍ）の相対濃度は、同一条件下においては不変である（非特許文献２）。

表面創傷では、酸素の全ての源が重要である。しかしながら、広い表面積の創傷、例えば潰瘍では、潰瘍の縁又はその底のところの組織だけには血液が十分に供給され、外部から拡散する酸素が存在しない場合、成長中の肉芽組織には、血管及び血漿からの拡散により供給する必要があり、これは比較的効率の低い過程である。

また、湿り気のある環境を維持する閉塞性覆いは、創傷の治癒を促進することが十分に確証されている（非特許文献３）。さらに、創傷用包帯を交換することは、肉芽及びコラーゲン合成が包帯の取外しの際に破裂を回避するのに十分な引張強さを付与しない治癒中の組織を乱すことにより治癒過程を妨害する場合のあることは周知である。しかしながら、血液及び血漿が最適な酸素濃度を供給できないことにより、しかも、閉塞包帯の存在により外部からの酸素のそれ以上の減少が引き起こされるので、低酸素性条件に迅速に達する場合がある。この条件は、血管新生を促進する場合があるが、コラーゲン合成及び上皮形成に悪影響を及ぼす。さらに、種々のクロストリジウム種、例えばＣ．ガス壊疽菌及びＣ．敗血症菌が、低酸素性条件下で発芽するようになっており、これは又、他の嫌気性叢をサポートする場合がある。発芽を妨げることにより嫌気性叢を最小限に抑えることに加えて、高酸素性条件は、他の病原体の濃度も減少させることが知られている。

慢性潰瘍及び壊疽性組織の従来型の治療は、多くの場合、抗生物質及び全身性高圧酸素と組み合わせた大規模な創傷清浄化（デブリードマン）を必要としていた。ルームサイズの高圧酸素室又は個々の患者向けに寸法決めされた室は、２〜３バールの圧力の純粋酸素を採用していた。治療時間には制約がある。というのは、酸素毒性及び中枢神経系（ＣＮＳ）疾患が、血液の酸素含有量の増大により生じる場合があるからである。かかる治療は、多大な成功を収めたが、かかる成功は、全身性血液及び血漿に由来する酸素供給の増加に起因するものではない。血液及び血漿は、治癒過程にとって十分な酸素を既に収容している。これとは異なり、最適治癒及び感染を極力食い止めるのに必要な酸素供給を制限するのは、創傷への酸素の拡散制限接近である。創傷中の酸素張力の増大は、室内の酸素からの創傷表面への拡散の増大に直接起因する場合が殆どである。例えば、グルーベルの示すところによれば、皮膚からの酸素吸収速度は、ほぼ０％〜３０％の酸素濃度におおよそ比例する（非特許文献２）。しかしながら、グルーベルの更に示すところによれば、酸素吸収は、高酸素濃度では横ばい状態になりがちである。

大型高圧室の出費及びこれら大型高圧室が生じさせる場合のある酸素毒性の全身性効果に起因して、局所高圧室が提案された。しかしながら、２〜３バールという「通常」の高圧状態で動作する局所室は、創傷部位への血液供給を邪魔することなく治療中の身体又は体肢（四肢）に対して密封するのは困難である。かくして、ほんの僅かに高い圧力状態で動作する高圧室、例えば、２２ｍｍＨｇ純粋酸素（１．０３バール）で動作する装置が製造された（非特許文献５）。しかしながら、かかる室は、高価であり、滅菌が困難である（非特許文献６）。交差感染が、よく見られるということが述べられている。

ヘング及びその他は、粘着テープで身体又は体肢に固定できるポリエチレン袋（非特許文献６）、又はストラップ及びＶＥＬＣＲＯ（登録商標）クロージャ付きの透明のナイロン袋（非特許文献７）から成る単一の高圧酸素治療室を提案している。圧力は、２０ｍｍＨｇ〜３０ｍｍＨｇに維持される。しかしながら、かかる袋の密封と関連した漏れにより、比較的高い酸素流れ速度が必要になる。かくして、この方法は、十分な空気供給量がある施設又は大型酸素タンクが使用可能な制御された家庭環境においてのみ有用である。改良型クロージャ付きの使い捨て高圧治療袋が、米国特許第５，０２９，５７９号明細書（特許文献１）に開示されている。別の使い捨て高圧治療袋が、米国特許第５，４７８，３１０号明細書（特許文献２）に開示されている。

米国特許第４，８７５，４８３号明細書（特許文献３）では、外部低酸素透過性層及び当接する内部酸素透過性層を有する組合せ型層状又は積層包帯が提案された。比較的低透過性の外側層は、３〜７２時間取り付けられたままであり、それにより低酸素症を生じさせ、願わくは、血管新生を刺激し、その後この層を取り外す。しかしながら、残りの、今や外側の層は酸素透過性であるが、それにもかかわらず、この層は、酸素運搬量を減少させ、かくして上述した方法のうちの１つにより高圧治療が、最適治癒をもたらすのに十分に酸素レベルを上げるために必要な場合がある。

虚血は、創傷治癒を損ない、老年層の創傷は、若年層の創傷よりも虚血の度合いが高い（非特許文献８）。虚血性のウサギの耳モデルでは、局所又は高圧酸素は、治癒していない創傷を次第に治癒する創傷に変換させることができ、しかも成長因子（ＰＤＧＨ）は、酸素と共に用いられると相乗的効果をもたらすことが立証された（非特許文献９）。

通常の創傷に関する表皮移動速度は、利用できる酸素の量に極めて依存しており、これは、律速段階であることは周知である。局所環境の制御は、局所血液供給量及び大気からの酸素の拡散で決まる。創傷流体の増加を促進し、創傷が灌流されない期間を減少させる治療の或る形態は、治癒の速度を増大させる傾向がある（非特許文献１０，非特許文献１１）。

一般に、創傷の周りの組織は、単独では治癒修復に十分な酸素を供給せず、表皮創傷治癒における重要な要素であるヒドロキシプロリンの形成には大気中の酸素が必要であることが認められている。新たに合成されたヒドロキシプロリンのヒドロキシル基中に取り込まれる酸素の９３％は大気から得られていることが立証された（非特許文献１２）。

さらに一般的に知られているように、酸素は血管又は組織供給を介してではなく、かさぶたを通る拡散により直接表皮細胞に達するものと思われる。プラスチックフィルムで覆われた創傷の従来の研究成果によれば、フィルムの酸素透過性が高ければ高いほど、それだけ一層治癒速度が高くなる（非特許文献１３，非特許文献１４）。さらに、フィルムは、かさぶたの生成を阻止し、それにより表皮再生モードを変更した。かさぶた生成を阻止し、酸素透過性を増大させる創傷用包帯の使用は、創傷の治癒を改善すると考えられる。酸素の存在量が増大すると、表皮の連続性の再確立が早められる。開いた創傷への純粋酸素の直接的な接近は、表皮細胞の移動を促進する。

カウフマン等は、加湿酸素レベルをテンジクネズミに施した十分な厚さのやけどに対して２１％から６０％及び８０〜９０％に変化させると、創傷治癒の改善が続くことを示した（非特許文献１５）。ニイニコスキも又、動物の創傷の死空間におけるコラーゲン堆積は、環境の酸素濃度と共に増大し、７０％でピークを迎えることを示唆した（非特許文献１６）。

局所酸素及びやけど創傷治癒について再検討すると、酸素は、収縮、即ち、主要な治癒過程にとって必要不可欠であることが述べられている（非特許文献１７）。局所酸素も又、不適当な酸素の供給が末梢血管疾患又は微小循環の局所外傷に起因する皮膚の潰瘍及び創傷の治癒速度を向上させることが示された。フィッシャーは、局所高圧酸素治療は、褥瘡による潰瘍の上皮形成及び収縮を向上させることを示した（非特許文献５）。

ウトキナは、通常の大気圧における酸素レベルの適度の増大は、開いた創傷の閉鎖速度を増大させることを立証した（非特許文献１８）。この著者は、治癒速度が４５％まで連続暴露で向上したことを示した。

化学的反応、酸素飽和溶液又は電気化学的発生器を用いて帯具システムで創傷を治療するための創傷部位における酸素の局所発生の使用法を開示した多くの特許文献が発行された（これについては、米国特許第５，８５５，５７０号明細書（特許文献４）、米国特許第５，５７８，０２２号明細書（特許文献５）、米国特許第５，７８８，６８２号明細書（特許文献６）、米国特許第５，７９２，０９０号明細書（特許文献７）、及び、米国特許第６，０００，４７３号明細書（特許文献８）を参照されたい）。これら技術思想は、商業化されなかった。本発明では、気体を単に創傷用包帯中に入れることができ、それによりあらかじめ設定された酸素レベルへの連続暴露方式を備えた創傷環境が作られ、この場合、気体源、例えば発生器、飽和溶液又は化学反応は不要である。創傷中の代謝過程により消費される酸素の量は比較的僅かなので、包帯の材料及び包帯中の酸素キャビティの容積は、包帯の実用上の寿命に望ましい酸素濃度を維持するよう選択できる。

本発明以前においては、創傷の治癒を有利にするにはより多くの量の酸素が必要であると考えられていたが、このことにより、酸素放出源についての必要性が正当化された。しかしながら、創傷が細胞代謝において消費する酸素の実際の量は極めて僅かであり、治癒期間中、創傷中への酸素について大きな拡散勾配を保証する設計が単に必要とされるに過ぎない。酸素拡散勾配を一層促進してより多くの酸素を組織中へ伝達するために高い温度を用いる高圧方式が簡単に用いられているに過ぎず、患者が高圧環境からいったん外に出されると、創傷中の酸素レベルは、予備暴露限度まで迅速に低下する。本発明は、酸素拡散勾配を生じさせるために高い圧力を用いる必要なく、高圧環境として動作する。

酸素を創傷に連続且つ外来通院方式で供給することは、治癒を早め、感染を減少させる上で有益である。以下に説明する酸素包帯は、他の治療法と補完し合うことができ、種々の種類の創傷について律速段階に取り組むことができる。

本発明は、１種類以上の気体を標的領域に提供することができる装置である。本発明の一実施形態は、多層創傷用包帯であり、この多層創傷用包帯は、層相互間に高レベルの酸素があらかじめ充填された状態で提供される。最上層は、酸素を創傷上に保持するバリヤフィルムであり、最下層は、創傷を覆って取り付けられた状態の高透過速度フィルムである。この自蔵式包帯は、従来の創傷用包帯のように創傷に当てられ、従来型包帯又は経皮パッチと同様な寸法、重さ及び感触で製造できる。この包帯は又、制御された環境内で標的領域、例えば付属器を包囲することができる。例えば、包帯は、手の治療又は創傷のための手袋又はミトンの形態をしていてもよく、或いは足又は脚の治療又は創傷のためのソックスの形態をしていてもよい。

バリヤ層は、酸素を創傷の付近に保持し、透過性又は多孔質層により、酸素は、創傷流体が飽和されるまで勾配に比例した速度で創傷流体中へ拡散することができる。包帯は、酸素リザーバのように働き、酸素が創傷により消費されると、必要に応じて豊富な局所供給が用いられる。

酸素は、創傷治癒過程において律速成分であるが、無傷の皮膚を横切る酸素移動は、重要ではなく、創傷による酸素消費量は、比較的僅かであり、１０^-4ｃｃ／ｍＬ流体−時であると見積られる。したがって、包帯の設計は、バリヤ材料を通る適切な気体の拡散速度、患者に関する標的気体濃度範囲、包帯を着用できる時間の長さ、及び包帯それ自体や患者に対する包帯のシール健全性によって最も著しく影響を受ける。

ユーザは、製品の健全性を維持するために制御された大気包装（ＣＡＰ）を用いるパッケージから包帯を取り出す。ＣＡＰは特に、製品を保存するよう所望の比率の気体を収納した高遮断性のパッケージである。ＣＡＰは、食品業界においては周知であり、使用できるＣＡＰのタイプの例は、米国特許第４，８９５，７２９号明細書（特許文献９）、及び、下記の刊行物（非特許文献１９，非特許文献２０，非特許文献２１，非特許文献２２，非特許文献２３）に記載されている。

包帯は、急性及び慢性の創傷の治癒を促進すると共に抗菌的利点及び抗真菌的利点をもたらすであろう。

（特許文献のリスト）
米国特許第５，０２９，５７９号明細書 米国特許第５，４７８，３１０号明細書 米国特許第４，８７５，４８３号明細書 米国特許第５，８５５，５７０号明細書 米国特許第５，５７８，０２２号明細書 米国特許第５，７８８，６８２号明細書 米国特許第５，７９２，０９０号明細書 米国特許第６，０００，４７３号明細書 米国特許第４，８９５，７２９号明細書 米国特許第６，２８４，９４１号明細書 米国特許第５，３０８，８８７号明細書 米国特許第４，８３９，３４５号明細書 米国特許第５，３５４，７９０号明細書 米国特許第５，５８３，１１４号明細書

（刊行物：非特許文献のリスト）
Whitney JD, "Physiological Effects of Tissue Oxygenation on Wound", Heart & Lung, Vol. 18., No. 5, pp. 466-474, Sep. 1989. Gruber RP, et al., "Skin Permeability to Oxygen and Hyperbaric Oxygen", ARCH. SURG., Vol. 101, pp. 69-70, July 1970. Eaglstein WH, "Experiences with Biosynthetic Dressings", J. AmM. Acad. Dermatol., Vol. 12 (2 Pt 2), pp. 434-40, February 1985. Niinikoski J, et al., "Combination of Hyperbaric Oxygen, Surgery, and Antibiotics in the Treatment of Clostridial Gas Gangrene", Infections in Surgery, pp. 23-37, January 1983. Fischer BH, "Treatment of Ulcers on the Legs with Hyperbaric Oxygen", J. Derm. Surg., Vol. 1, No. 3, pp. 55-58, Oct. 1975. Heng M, et al., "A Simplified Hyperbaric Oxygen Technique for Leg Ulcers", Arch Dermatol, Vol. 120, pp. 640-645, May 1984. Olejniczak S, et al., "Topical Oxygen Promotes Healing of Leg Ulcers", Medical Times, Vol. 104, No. 12, pp. 114-121, Dec. 1976. Transcript of United States Food & Drug Administration, Center for Drug Evaluation & Research, Dermatologic and Ophthalmic Drugs Advisory Committee, 46th Meeting, pp. 15-28, July 14, 1997. Zhao LL, Davidson JD, Wee SC, Roth S, Mustoe TA, "Effect of Hyperbaric Oxygen and Growth Factors on Rabbit Ear Ischemic Ulcers," Arch Surg/Vol. 129, Oct 1994. Winter GD, Perins DJD, Proceedings of the 4th Intl Congress on Hyperbaric Medicine, Igaku Shoin Ltd, p. 363, 1970. Silver IA, in Wound Healing & Wound Infection, ed. Hunt TK, Appleton-Century-Crofts, NY, p26, 1980. Prockop DJ, et al., "Oxygen-18 studies on the conversion of proline to collagen hydroxyproline", Arch Biochem BioPhys V101, p. 499, 1963. Winter GD., Advances in Exp Med and Bio, V94, p. 673-8, July 4, 1977. Silver IA, in Epidermal Wound Healing, ed. Maibach H & Rovee D, Year Book Medical Publishers, Inc, Chicago, p. 291-305, 1972. Kaufman T, et al., Surgical Forum V34, pp. 111-113,1983. Niinikoski J, Clin Plast. Surg, V4, p. 361, 1977. Kaufman T, et al., Burns, V9, pp.169-173,1983. Utkina OT, Biol. Abstr., V45, 6289, 1964. Brody AL, Food Technology, Vol. 55, No. 9, pp. 104-106, Sept. 2001. Hoogenwerf SW, et al., Letters in Applied Microbiology, Vol. 35, Issue 5, p. 419, Nov. 2002. Devlieghere F, et al., "Modified atmosphere packaging: state of the art", Sept. 2000. Labell, "Controlled & Modified Atmosphere Packaging", Food Processing, p. 152, Jan. 1985. "Biobased Packaging Materials for the Food Industry", ed. CJ Weber, Nov. 2000.

本願に組み込まれていて、本願の一部をなす添付の図面は、本発明の一実施形態を示しており、本明細書と一緒になって本発明の一実施形態を説明している。

（詳細な説明）
本発明の以下の詳細な説明は、添付の図面に言及している。詳細な説明は、本発明の例示の実施形態に関するに過ぎず、本発明を限定するものではない。

図１は、１種類以上の気体を供給する装置を示しており、この装置は、本明細書においては包帯システム１００とも呼ばれる。包帯システム１００は、本発明を一層明確に説明するために例示の切除斜視図として示されている。一実施形態では、包帯システム１００は、包帯システム１００を着用しているユーザに小出しされる気体を収容するよう構成されている。例えば、包帯システム１００内に入っている互いに異なる気体としては、酸素、二酸化炭素及び（又は）窒素が挙げられるが、これらには限定されない。
本明細書で用いる「気体」という用語は、任意の気体（気体）又は揮発物を含む。
包帯システム１００は、シール１１０、外側バリヤ（又は最上層）１２０、リザーバ１３０、吸収リング１４０、接着剤裏地又は支持体１５０、透過性フィルム（又は最下層）１６０及び応従性多孔質インサート１７０を有している。

シール１１０は、リザーバ１３０が形成されるよう外側バリヤ１２０と透過性フィルム１６０を互いに結合するよう構成されている。
外側バリヤ１２０は、気体に対して不透過性であるよう選択されている。例えば、外側バリヤ１２０は、金属化ポリエステル、セラミック被覆ポリエステル、ポリ塩化ビニリデンラミネート、例えばSaranex（登録商標）、ＥＶＯＨラミネート、例えばOxyshield（登録商標）又はポリアミドラミネート、例えばCapran（登録商標）で構成されたものであるのがよい。一実施形態では、外側バリヤ１２０は、外部源からの熱又は電気的刺激をユーザに伝えるよう構成されたものであるのがよい。例えば、外側バリヤ１２０としてポリエチレン又は別の赤外線透過材を利用するのがよい。
透過性フィルム１６０は、気体に対して透過性であるよう構成されている。例えば、透過性フィルム１６０は、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン等、好ましくはエチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）又はＥＶＡ／ポリエチレンで構成されたものであるのがよい。

リザーバ１３０は、包帯システム１００がユーザによって着用されている間、気体を貯蔵するよう構成されている。一実施形態では、リザーバ１３０内の貯蔵気体は、透過性フィルム１６０を通ってユーザに制御自在に放出される。
包帯システム１００を着用している間にユーザに放出される気体の量は、リザーバ１３０内に入っている気体の濃度及び透過性フィルム１６０として用いられる材料に応じて様々であってよい。他の要因、例えば温度及び大気圧も又、ユーザに放出される気体の量に影響を及ぼす場合がある。
吸収リング１４０を透過性フィルム１６０に隣接して設けるのがよく、この吸収リングは、ユーザから水分を吸い上げて逃がすよう構成されたものであるのがよい。
接着剤裏地１５０は、包帯システム１００をユーザに付着させるよう構成されている。さらに、接着剤裏地１５０は又、透過性フィルム１６０を通ってユーザに投与される気体が逃げるのを阻止するよう利用できる。一実施形態では、接着剤裏地１５０は、包帯システム１００の周囲を覆うのがよい。別の実施形態では、接着剤裏地は、包帯システム１００全体を覆った状態でこれを透過性フィルム１６０と一体化してもよい。

本発明で利用できる接着剤の種類の例は、米国特許第６，２８４，９４１号明細書（特許文献１０）、及び、米国特許第５，３０８，８８７号明細書（特許文献１１）に記載されている。一実施形態では、接着剤裏地は、市販の絆創膏（接着包帯）に用いられている接着剤で構成されたものであるのがよい。別の実施形態では、接着剤裏地は、ゲル接着剤で構成されたものであってもよい。ゲル接着剤は、ヒドロゲルで構成されたものであるのがよい。ゲル接着剤は又、包帯システムをユーザから取り外して２回以上再配置できるよう再使用可能であるのがよい。

応従性多孔質インサート１７０は、外側バリヤ１２０を透過性フィルム１６０に直接押し付けることにより引き起こされる領域内への気体閉込めを阻止するよう構成されている。一実施形態では、応従性多孔質インサート１７０は、外側バリヤ１２０と透過性フィルム１６０との間でリザーバ１３０内に配置されている。
包帯システム１００を構成する種々の要素は、例示目的で示されているに過ぎない。任意の図示されている要素の削除又は置換は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない。これと同様に、新たな要素の追加は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない。

一実施形態では、包帯システム１００は、リザーバ１３０内の高レベル酸素であらかじめ満たされるよう構成されている。この実施形態では、包帯システム１００は、ユーザの創傷の治癒を助けるよう創傷を覆って配置されるよう構成されている。一実施形態では、外側バリヤ１２０は、酸素を包帯システム１００内に保持するよう構成され、透過性フィルム１６０は、高移行速度フィルムであり、酸素を創傷上に提供するよう構成されている。換言すると、外側バリヤ１２０は、酸素を創傷の付近に保持し、透過性フィルム１６０は、酸素が創傷流体を飽和させるまで勾配に比例した速度で創傷流体中に拡散することができるようにする。

飽和に続き、包帯システム１００は、酸素リザーバとして役立ち、酸素が創傷により消費されると、酸素が必要に応じて創傷に局所的に潤沢に供給されるようになる。
包帯システム１００の比率は、透過性フィルム１６０を通る適切な気体の拡散速度、ユーザに対する標的気体濃度範囲、包帯システム１００を着用できる時間の長さ及び包帯システム１００とユーザとの間のシールの健全性によって影響を受ける場合がある。包帯システム１００は、急性創傷及び慢性創傷の治癒を促進することができると共に抗菌的利益及び抗真菌的利益をもたらすことができる。

別の実施形態では、気体をユーザに提供することに加えて、包帯システム１００は、生物学的に有利な作用剤、例えば薬剤、ミネラル、栄養素、アミノ酸、ｐＨ調整剤、抗菌剤、成長因子、酵素をユーザに投与するよう構成されたものであってもよい。一実施形態では、気体投与システムと有利な作用剤添加剤を統合すると、気体だけ又は有利な作用剤添加剤だけでは達成されない相乗的効果が得られる場合がある。一実施形態では、これら生物学的に有利な作用剤を接着剤裏地１５０中へ混ぜ込まれたマイクロカプセル化作用剤として投与するのがよい。別の実施形態では、マイクロカプセル化作用剤は、包帯キャビティ１８０内に設けられたゲルマトリックスの状態で利用でき、細孔又は子穴を通って又は従来型経皮技術を用いて創傷に接近できる。

変形実施形態では、リザーバ１３０を気体で充填する代わりに、リザーバ１３０内で気体を発生させる物質がリザーバ１３０内に設けられる。例えば、酸素放出作用剤をリザーバ１３０内に設けるのがよい。酸素放出作用剤としては、酸素放出無機塩、過酸化水素含有配合物、内位添加過酸化マグネシウム（intercalated magnesium peroxide ）、過炭酸ナトリウム（sodium percarbonate ）、炭酸ナトリウム及び過酸化水素等が挙げられる。

さらに別の実施形態では、透過性フィルム１６０を削除し、応従性多孔質インサート１７０を利用して包帯システム１００内で気体を発生させる物質を保持してもよい。
さらに別の実施形態では、外側バリヤ１２０は、Saranex（登録商標）で構成され、透過性フィルム１６０は、ポリウレタン高酸素透過性フィルムであり、これら２つの層は、これら層の周囲周りにぐるりと気密封止され、リザーバ１３０は、９８％酸素を収容する。リザーバ１３０内に特定の酸素濃度を達成し、制御された大気包装を作る一方法は、（１）包帯を組み立て、リザーバを通常の大気条件（約２１％酸素）で密封すること、（２）包帯を金属化フィルムパッケージ内に配置すること、（３）パッケージを１００％酸素でフラッシングすること、（４）パッケージを密封することである。貯蔵の際、リザーバ１３０内の気体は、透過性フィルム１６０を介してパッケージ内の気体と平衡状態になるであろう。製品が顧客により受け取られて開封されると、リザーバ内の気体は、９８％酸素を達成することになる。用いられる材料及び寸法形状は、これら目的を考慮に入れることにより決定される。

別の実施形態では、本明細書で説明する包帯システムは、本明細書において隔膜と定義される隔壁、弁、ルアー（Luer）型継手又は１種類以上の気体を包帯システム中に導入でき、次にこの１種類の以上の気体が逃げ出るのを防ぐよう再密封される任意の再密封可能な開口部を更に有するのがよい。この実施形態の包帯システムを創傷に当て、次に所望の比の１種類以上の気体を例えば注射器を用いて包帯システム中へ導入するのがよい。隔膜は又、所望ならば包帯システムの再充填を可能にする。

図２は、包装システム１００を示している。この包装システム１００は、本発明をより明確に示すよう例示の切除斜視図として示されている。一実施形態では、包装システム２００は、密閉容器２１０内に気体を収容するよう構成されており、この密閉容器は、包装システム内に設けられる。例えば、包帯システム１００内に入れられる種々の気体としては、酸素、二酸化炭素及び（又は）窒素が挙げられるが、これらには限定されない。
密閉容器２１０も又、図１に示すと共に図１と関連して説明したように包帯システム１００を保持するよう構成されている。密閉容器２１０をいったん密封すると、密閉容器は、実質的に不透過性であり、密閉容器２１０内の気体は、実質的に密閉容器２１０内に入ったままの状態である。さらに、密閉容器２１０は、密閉容器２１０内の環境を維持するために制御された大気包装（ＣＡＰ）を利用している。一実施形態では、ＣＡＰは、内部環境を保つよう所望の比率の気体を収容した高い遮断（バリヤ）性を持つパッケージである。

密閉容器２１０内の気体は、透過性フィルム１６０を通って包帯システム１００を透過することができる。
一実施形態では、包装システム２００は、リザーバ１３０内に貯蔵された気体及び密閉容器２１０内の気体が同一である場合、包帯システム１００内のリザーバ１３０内に貯蔵された気体を劣化させないで、包帯システム１００を貯蔵するよう利用できる。

別の実施形態では、包装システム２００は、包帯システム１００内の気体の濃度を変化させるよう利用できる。密閉容器２１０内に貯蔵された気体成分は、密閉容器２１０内の気体の濃度が包帯システム１００内の気体と比較して濃度が高い場合、包帯システム１００内へ拡散する。これと同様に、包帯システム１００内に貯蔵された気体成分は、容器２１０内の気体の濃度が包帯システム１００内の気体と比較して濃度が低い場合、容器２１０内へ拡散する。気体は、気体成分が平衡状態に達し、即ち、透過性フィルムの両側において同一の濃度になるまで透過性フィルム１６０を通って拡散することができる。

図３は、気体放出パウチシステム３００を示している。気体放出パウチシステム３００は、本発明をより明確に説明するよう例示の切除斜視図として示されている。一実施形態では、気体放出パウチシステム３００は、気体放出パウチシステム３００を包囲する局所領域に小出しされる気体を収容するよう構成されている。例えば、気体放出パウチシステム３００内に入れられる種々の気体としては、酸素、二酸化炭素及び（又は）窒素が挙げられるが、これらには限定されない。
気体放出パウチシステム３００は、第１の透過性フィルム３１０、第２の透過性フィルム３２０及びリザーバ３３０を有している。

一実施形態では、第１の透過性フィルム３１０は、第２の透過性フィルム３２０と結合され、気体放出パウチシステム３００内に気体を貯蔵するリザーバ３３０を形成する。例えば、第１の透過性フィルム３１０及び第２の透過性フィルム３２０は、ポリウレタン、ポリエチレン、シリコーンフィルム、ポリ塩化ビニル等で作られたものであるのがよい。 リザーバ３３０は、気体放出パウチシステム３００が使用されている間、気体を貯蔵するよう構成されている。一実施形態では、リザーバ３３０内の貯蔵気体は、第１の透過性フィルム３１０及び第２の透過性フィルム３２０を通って気体放出パウチシステム３００を包囲している領域に制御自在に放出される。

気体放出パウチシステム３００を通って放出される気体の量及び速度は、リザーバ３３０の壁を構成する透過性フィルム前後の気体の濃度勾配、第１の透過性フィルム３１０及び第２の透過性フィルム３２０として用いられる材料に応じて様々であってよい。フィルム３１０，３２０は、同一の材料であってもよく、互いに異なる材料であってもよい。気体の放出量及び放出速度は、互いに反対側の側部で異なっていてもよく、これは、フィルム３１０，３２０が互いに異なる透過性を有している場合に生じる。他の要因、例えば温度、湿度及び大気圧も又、気体の放出量に影響を及ぼす場合がある。

気体放出パウチシステム３００を構成する要素は、例示目的で示されているに過ぎない。任意の図示されている要素の削除又は置換は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない。これと同様に、新たな要素の追加は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない。
一実施形態では、気体放出パウチシステム３００は、所望の気体濃度であらかじめ充填されるよう構成され、パウチ内の濃度レベルを維持するために気体を周囲環境中へ放出する前にこれまた気体放出パウチ内の気体濃度と同一の気体濃度であらかじめ充填された包装システム２００（図２）内に貯蔵される。別の実施形態では、気体放出パウチシステム３００内に設けられたリザーバ３３０内の気体は、包装システム２００と平衡状態になり、パウチとパッケージの両方が標的濃度を達成するようになる。

一実施形態では、気体放出パウチシステム３００は、濃度勾配が大して変化しないのでリザーバ３３０内に貯蔵された気体が安定して周囲環境中へ放出される環境内に配置されるよう構成されている。別の実施形態では、周囲環境中へのリザーバ３３０からの気体の放出速度は、周囲環境が気体で飽和状態になると遅くなる。飽和に続き、気体放出パウチシステム３００は、気体リザーバとして役立つ。すなわち、気体が周囲環境から消散すると、透過性フィルム前後の移行速度により定められたリザーバ３３０内の局所供給量の気体が周囲環境に提供される。
気体放出パウチ３００は、非医療用途を含む多くの用途、例えば、何らかの目的、例えば実験室における研究、食品保存のための環境を容器内に実現し、劣化を促進し、腐食を防止する等のために気体放出パウチ３００を利用する用途を有する。

図４及び図５に示すような流れ図は、本発明の一実施形態を示しているに過ぎない。図４及び図５の流れ図は、特定の用途に基づく本発明の特定の一用途である。他の実施形態では、本発明を他の用途に利用することができる。流れ図内のブロックは、本発明の精神から逸脱することなく異なる順序で実施できる。さらに、本発明の精神から逸脱することなく、流れ図の各々の中のブロックを削除し、追加し又は組み合わせることができる。
図４の流れ図は、一実施形態としての包装システム２００の例示の利用方法を示している。

ブロック４１０では、気体保持物体又は器具を包装システム２００内に配置する。一実施形態では、気体保持物体は、包帯システム１００である。別の実施形態では、気体保持物体は、気体放出パウチシステム３００である。さらに別の実施形態では、気体保持物体は、気体を保持したりこの物体から気体を制御自在に放出するよう構成された任意の物品であってよい。

ブロック４２０では、包装システム２００を気体でフラッシングする。一実施形態では、包装システム２００を気体保持物体内に入っているのと同一の気体でフラッシングする。例えば、包帯システム１００をあらかじめ酸素で一杯にし、そして包装システム内に配置するのがよい。包装システム２００を酸素でフラッシングすることにより、包装システム２００は、包帯システム１００があらかじめ充填された酸素含有量を保持するようにする。

別の実施形態では、包装システム２００を気体保持物体内に入っている気体とは異なる気体でフラッシングする。例えば、包帯システム１００は、酸素に加えて他の気体を含む空気を収容してもよく、そしてこの包帯システムを包装システム２００内に配置してもよい。包装システム２００を純粋な酸素でフラッシングすることにより、包装システム２００は、包装システム２００内の気体及び包帯システム１００内の気体が平衡状態に達するまで包帯システム１００に追加の酸素を導入する。
ブロック４３０では、気体保持物体を包装システム２００内に配置し、包装システム２００を気体でフラッシングした後、包装システム２００を密封する。

ブロック４４０では、気体保持物体内の気体と包装システム２００内の気体が異なる場合、平衡状態が達成されるまで気体の交換が生じる。例えば、純粋酸素でフラッシングされた包装システム２００内に封入されている空気を収容した包帯システム１００を説明する上述の例を用いることにより、酸素は、包帯システム１００内に拡散して入り、これに対し、窒素は、包帯システム１００内の気体と包装システム２００内の気体との間に平衡状態が達成されるまで包帯システム１００から拡散して出てパッケージ２００内に入る。この実施形態では、気体は、透過性フィルム１６０（図１）を通って交換されるのがよい。

ブロック４５０では、包装システム２００を開放して気体保持物体を取り出すのがよい。包装システム２００を利用して気体保持物体内の気体を劣化させないで気体保持物体を貯蔵することができる。別の実施形態では、包装システム２００を利用して気体保持物体に気体を注入してもよい。

図５の流れ図は、一実施形態としての包帯システム１００を利用する例示の方法を示している。
ブロック５１０では、包帯システム１００を包装材から取り出す。
ブロック５２０では、包帯システム１００をユーザにくっ付ける。一実施形態では、包帯システム１００は、ユーザの創傷又は破れた皮膚を覆うのがよい。一実施形態では、包帯システム１００は、包帯システム１００をユーザにくっ付けるために接着剤裏地１５０を利用する。

ブロック５３０では、シールを包帯システム１００とユーザとの間に形成する。一実施形態では、接着剤裏地１５０は、包帯システム１００とユーザとの間にシールを形成する。
ブロック５４０では、気体を包帯システム１００からユーザに供給する。一実施形態では、透過性フィルム１６０をユーザの創傷又は破れた皮膚を覆って位置決めし、それにより包帯システム１００からの気体をユーザの創傷に供給できるようにする。
別の実施形態では、透過性フィルム１６０をユーザの無傷の皮膚を覆って位置決めし、それにより包帯システム１００からの気体をユーザの皮膚に供給できるようにしてもよい。酸素を無傷の皮膚に供給する際、例えば、太陽光又は放射線による損傷を受けた皮膚、剥脱した皮膚、擦傷状態の皮膚を治療する際又は栄養剤を老化した皮膚に提供する多くの実用的な分野がある。局所用剤との相乗効果も又得られる場合がある。

ブロック５５０では、包帯システム１００のリザーバ１３０内の気体を追加の気体が透過性フィルム１６０を通ってユーザに供給されるまで貯蔵するのがよい。

別の実施形態としての包装システムは、本明細書において説明した包装システムのうち任意のものから成り、更に、本明細書において隔膜と定義される隔壁、弁、ルアーロック又は１種類以上の気体を包帯システム中に導入でき、次にこの１種類の以上の気体が逃げ出るのを防ぐよう再密封される任意の再密封可能な開口部を更に有する。包装システムに現場（例えば、病院、医師のオフィス）で１種類以上の気体を所望の比率で装填してもよい。

別の実施形態では、接着剤層は、ゲルから成っていてもよい。ゲルは、半接着性を有するのがよく、同一の包帯システムを繰り返し取り外したり元通りに取り付けたりすることができるようになっている。用いることができるゲルの例は、米国特許第４，８３９，３４５号明細書（特許文献１２）、米国特許第５，３５４，７９０号明細書（特許文献１３）、及び、米国特許第５，５８３，１１４号明細書（特許文献１４）に記載されている。

本発明の特定の実施形態についての以下の説明は、例示及び説明の目的で与えられている。
かかる説明は、網羅的ではなく、或いは、本発明を開示した実施形態そのものに限定するものではなく、上述の教示に照らして当然のことながら多くの改造例及び変形例を想到できる。実施形態は、本発明の原理及びその実用上の用途を説明するために選択されて説明されており、それにより、当業者であれば、本発明及び計画される特定の用途に合うように種々の改造を施して種々の実施形態を最もよく利用できる。

図６は、パウチシステム６００を示している。このパウチシステム６００は、気体を気体放出パウチシステム３００に類似した局所環境中へ放出するよう構成されている。パウチシステム６００は、第１の層６１０及び第２の層６３０を有している。第１の層６１０及び第２の層６３０は、気体に対して透過性であるのがよい。一実施形態では、第１の層６１０と第２の層６３０は、中間層６２０を介して結合されている。中間層６２０は、荷重をそらすことにより第１の層６１０と第２の層６３０との間でパウチシステム６００に弾性が高く且つ耐久性の高いシールをもたらし、したがって厳密に言えば、全ての内圧及び荷重を剥離強さ表面に加える設計よりも高い結合強さのシールに一層大きな剪断力が加えられるようになっている。中間層６２０に第１の層６１０よりも小さな直径を与えることにより、第１の層６１０と第２の層６３０との間のシールが補強される。

本発明の別の実施形態は、標的領域、例えば付属器を制御された環境内に包囲する装置である。治療を必要とする付属器がいったん装置内に配置されると、開口部を付属器の周りに固定する。例えば、この装置は、手の治療又は創傷のための手袋又はミトンの形態をしている場合があり、或いは、足又は脚の治療又は創傷のためのソックスの形態をしている場合がある。手袋又はミトンは、患者の手又は腕の周りに固定され、ソックスは、患者の足首又は脚の周りに固定される。この装置を本明細書で説明したようにリザーバ内にあらかじめ入れてＣＡＰ環境内に包装するのがよい。この装置は又、気体の交換を容易にするＣＡＰ環境内に包装してもよく、したがってリザーバは、本明細書において説明するように貯蔵の際の拡散により気体の標的比率を受動的に達成するようになっている。また、この装置を本明細書において説明する方法のうちのいずれかに従って充填し又は再装填してもよい。

図７は、手／腕の治療又は創傷に用いられる手袋を示している。手袋の側面図７００Ａ及び断面Ａ−Ａ線矢視断面図７００Ｂが示されている。内側層７１０は、本明細書で説明するように透過性フィルムであり、この透過性フィルムは、酸素及び（又は）他の気体に対して透過性である。外側層７２０は、本明細書において説明されているように、酸素及び（又は）他の気体に対する透過性が低いものであるように選択された外側バリヤである。これら２つの層は、これらの間にリザーバ７３０を形成し、このリザーバは、１種類以上の気体、ゲル、流体、クッション材料、弾性多孔質材料又はこれらの組合せ或いは本明細書で説明するような組合せを収容することができる。

図８は、足／脚の治療又は創傷に用いられるソックスを示している。平面図８００Ａ、側面図８００Ｃ及び正面図８００Ｄが示されている。ソックスのＡ−Ａ線矢視断面図８００Ｂも又示されている。内側層８１０は、本明細書で説明するように透過性フィルムであり、この透過性フィルムは、酸素及び（又は）他の気体に対して透過性である。外側層８２０は、本明細書において説明されているように、酸素及び（又は）他の気体に対する透過性が低いものであるように選択された外側バリヤである。これら２つの層は、これらの間にリザーバ８３０を形成し、このリザーバは、１種類以上の気体、ゲル、流体、クッション材料、弾性多孔質材料又はこれらの組合せ或いは本明細書で説明するような組合せを収容することができる。

本発明の別の実施形態は、内側層及び（又は）外側層が更にリブを有する装置である。リブにより、リザーバ内の１種類以上の気体を、たとえ圧力が外部源から装置に及ぼされた場合でも標的領域に当てることができる。

本発明の他の実施形態は、ブランケット、酸素マスク、ラップ又は眼帯の形態をした装置であってもよい。これら他の実施形態は、透過性層を標的領域に当てて配置し、機械的手段、即ち重力により、固定テープ又は材料を患者に巻き付けることにより、或いは装置を周囲又は他の表面の周りに設けられた接着シールにより標的領域に直接密着させることにより装置を患者に固定することによって、酸素又は他の気体を標的領域、例えば顔面又は目に供給するよう使用できる。

本明細書において説明した本発明の実施形態のうちいずれをも既存の技術と組み合わせて使用できる。
本発明は、患者としての人及び動物の創傷治癒のため、実験室及び特定の気体又は気体の組合せが特定の別個の部位に達することが必要なところならどこにでも用いるのに有用である。

本発明の特定の実施形態についての上述の説明は、網羅的ではなく、或いは、本発明を開示した実施形態そのものに限定するものではなく、上述の教示に照らして当然のことながら多くの改造例及び変形例を想到できる。実施形態は、本発明の原理及びその実用上の用途を説明するために選択されて説明されており、それにより、当業者であれば、本発明及び計画される特定の用途に合うように種々の改造を施して種々の実施形態を最もよく利用できる。

包帯システムの一実施形態を示す図である。 包装システムの一実施形態を示す図である。 気体放出パウチシステムの一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態の包装システムを利用する流れ図である。 本発明の一実施形態の包帯システムを利用する流れ図である。 パウチシステムの一実施形態を示す図である。 手袋の実施形態を示す図である。 ソックスの実施形態を示す図である。

Claims (11)

1. 酸素ガスを標的領域に供給する組織包帯装置であって、最上層と、最下層と、リザーバ及び前記リザーバ内に入っている、大気よりも高い濃度の１種類以上の所定の気体とを有し、前記最上層は、気体遮断性を有し、前記最下層は、気体透過性を有し、前記組織包帯装置は、気体を発生させず、前記組織包帯装置には、包装システムで使用される前に、前記１種類以上の所定の気体が包装され、前記装置のリザーバ中に、所望の比率の前記１種類以上の所定の気体が維持されていることを特徴とする装置。
2. 前記装置は、前記装置を前記標的領域に取り付けるよう構成された接着剤裏地を更に有することを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記最上層は、金属化ポリエステル、セラミックポリエステル、ポリビニリデン、ＥＶＯＨ、ポリアミド、ポリエチレン、並びにこれらのうち任意のもの及びこれらの組合せのうちの任意のもののラミネートから成る群から選択されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
4. 前記リザーバは、生物学的に有益な作用剤を更に収容していることを特徴とする、請求項１記載の装置。
5. 前記生物学的に有益な作用剤は、薬剤、ミネラル、栄養素、アミノ酸、ｐＨ調整剤、抗菌剤、成長因子又は酵素であることを特徴とする、請求項４記載の装置。
6. 前記生物学的に有益な作用剤は、接着剤裏地内に組み込まれたマイクロカプセル及び前記リザーバ内に入れられたゲルマトリックスのうち少なくとも一方の中に入れられていることを特徴とする、請求項４記載の装置。
7. 前記最下層は、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニル又はポリオレフィンで構成されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
8. 前記最上層は、前記標的領域を覆って配置された場合、凸状であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
9. 酸素ガスを標的領域に供給する組織包帯装置を収容した実質的に気体不透過性の密閉容器を有する、組織包帯装置を包装した包装システムであって、前記組織包帯装置は、最上層及び最下層を有し、前記二層は、前記二層の周囲に沿ってぐるりと密封されて前記層相互間にリザーバを形成しており、前記最上層は、気体遮断性を有し、前記最下層は、気体透過性を有し、前記組織包帯装置は、気体を発生させず、前記容器は、大気よりも高い圧力で前記酸素ガスが装填され、前記酸素ガスが、前記組織包帯装置の前記最下層を通って拡散して前記リザーバ内で前記密閉容器の圧力と平衡状態に達することを特徴とする包装システム。
10. 包装された組織包帯装置の装填方法であって、前記組織包帯装置は、最上層及び最下層を有し、前記二層は、前記二層の周囲に沿ってぐるりと密封されて前記層相互間にリザーバを形成し、前記組織包帯装置は、気体を発生させず、前記最上層は、気体遮断性を有し、前記最下層は、気体透過性を有し、前記リザーバは、酸素ガスを収容しており、前記方法は、
    前記装置を実質的に気体不透過性容器内に配置する段階を有し、前記装置は、所定の比率に従って酸素ガスを前記リザーバ内に収容し、
    前記容器を所定の第２の比率の気体を生じさせるのに十分な第２の酸素ガスでフラッシングする段階を有し、
    前記容器を密封し、前記第２の気体が前記最下層を通って前記装置の前記リザーバを透過して前記第２の気体が前記装置と前記容器との間で平衡状態に達して第３の比率の気体を生じさせることができるようにする段階を有する、
    ことを特徴とする方法。
11. 所望の比率の気体を装置内に維持する方法であって、前記装置は、最上層及び最下層を有し、前記二層は、前記二層の周囲に沿ってぐるりと密封されて前記層相互間にリザーバを形成し、前記最上層は、気体遮断性を有し、前記最下層は、気体透過性を有し、前記リザーバは、酸素を収容しており、前記方法は、
    前記装置を実質的に気体不透過性容器内に配置する段階を有し、前記装置と前記容器の両方は、所望の濃度の酸素を有する制御された環境内に位置し、
    前記容器を前記制御された環境内に密封して前記容器内に前記所望の濃度の酸素を捕捉する段階を有し、前記酸素ガスが前記最下層を通って前記装置の前記リザーバを透過して前記所望の濃度の酸素を前記装置内に収容することができるようにする段階を有する、
    ことを特徴とする方法。

Images