JP6741335B2 - Method for evaluating pain caused by drug administration and method for selecting drug administration - Google Patents
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Description
本発明は、薬液投与による痛みの評価方法及び薬液投与の選定方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating pain caused by administration of a drug solution and a method for selecting drug solution administration.
注射は最も用いられている薬液投与方法であるが、注射による痛みは患者にとって不快である。このため、注射による痛みを低減することが望まれている。注射による痛みには、注射針の穿刺による痛みと薬液（薬液の注入）による痛みがある。従って、注射による痛みを低減するためには、穿刺による痛みと薬液投与による痛みをそれぞれ評価（定量化）できることが必要である。 Although injection is the most commonly used method of administering drug solutions, the pain caused by injection is uncomfortable for the patient. Therefore, it is desired to reduce the pain caused by injection. The pain caused by injection includes pain caused by puncture of an injection needle and pain caused by a drug solution (injection of drug solution). Therefore, in order to reduce the pain caused by injection, it is necessary to be able to evaluate (quantify) the pain caused by puncture and the pain caused by administration of the liquid medicine.
これに関連し、下記非特許文献１では、麻酔したラットの脊髄反射で針の穿刺による痛みを評価する方法が提案されている。また、下記非特許文献２では、筋電図（ＥＭＧ）から血管の痛みを評価する方法が提案されている。
In connection with this, Non-Patent
しかしながら、従来では、薬液投与による痛みを評価（定量化）する有効な方法についての提案はなされていなかった。 However, conventionally, no proposal has been made on an effective method for evaluating (quantifying) pain caused by administration of a drug solution.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、薬液投与による痛みの評価方法及び薬液投与の選定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object thereof is to provide a method for evaluating pain caused by administration of a drug solution and a method for selecting drug solution administration.
上記の目的を達成するため、本発明に係る薬液投与による痛みの評価方法では、身体の所定部位と、前記所定部位に刺激を与えた際に脊髄反射によって屈曲する骨格筋とを有する哺乳類の実験動物を準備し、前記実験動物を吸入麻酔にて麻酔し、麻酔された前記実験動物の前記骨格筋に測定電極を挿入し、前記骨格筋の筋電位を前記測定電極で測定しながら、麻酔された前記実験動物の前記所定部位に注射針を穿刺し、前記注射針の穿刺による筋電反応が消えた後に、麻酔された前記実験動物に前記注射針を介して薬液を投与し、前記薬液の投与による筋電反応の持続時間の測定、及び前記薬液の投与による前記筋電反応が生じてから消えるまでの筋電位の絶対値を積分したＥＭＧ強度の測定の少なくとも一方を行う、ことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, in the method for evaluating pain caused by administration of a drug solution according to the present invention, an experiment on a mammal having a predetermined part of the body and skeletal muscles that bend by spinal reflex when the predetermined part is stimulated An animal is prepared, the experimental animal is anesthetized by inhalation anesthesia, a measurement electrode is inserted into the skeletal muscle of the anesthetized experimental animal, and anesthesia is anesthetized while measuring the myoelectric potential of the skeletal muscle with the measurement electrode. A needle is punctured in the predetermined site of the experimental animal, and after the myoelectric reaction due to the puncture of the injection needle disappears, a drug solution is administered to the anesthetized experimental animal via the needle, At least one of the measurement of the duration of the myoelectric reaction due to administration and the measurement of the EMG intensity obtained by integrating the absolute value of the myoelectric potential from the occurrence of the myoelectric response due to the administration of the drug solution to the disappearance thereof are performed. To do.
上記の本発明の方法によれば、注射針の穿刺による筋電反応が消えた後に実験動物に薬液を投与して薬液投与による筋電反応を測定するので、筋電図（ＥＭＧ）上で穿刺による筋電反応と薬液投与による筋電反応とが重なることがない。これにより、穿刺による痛みと分けて、薬液投与による痛みを評価（定量化）することができる。また、ヒトが感じる痛みは、実験動物を用いた筋電反応の結果と同様の傾向を示すため、本発明の方法により、ヒトに注射した場合の薬液投与による痛みを評価することが可能である。従って、本発明の方法によれば、より痛みの低減されたヒト用の薬液注射の開発に寄与することができる。 According to the above method of the present invention, after the myoelectric reaction due to the puncture of the injection needle disappears, the medicinal solution is administered to the experimental animal and the myoelectric reaction due to the medicinal solution administration is measured, so that the puncture is performed on the electromyogram (EMG). The myoelectric reaction due to and the myoelectric reaction due to administration of the drug solution do not overlap. This makes it possible to evaluate (quantify) the pain caused by the administration of the drug solution separately from the pain caused by the puncture. Further, since the pain felt by humans shows the same tendency as the result of myoelectric reaction using experimental animals, the method of the present invention makes it possible to evaluate the pain caused by administration of a drug solution when injected into humans. .. Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to contribute to the development of a drug injection for humans with less pain.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記実験動物の前記所定部位の複数の投与箇所に、組成の異なる複数の前記薬液を同じ投与条件で投与し、又は同一組成の前記薬液を異なる投与条件で投与してもよい。 In the method for evaluating pain caused by administration of the above-mentioned medicinal solution, a plurality of medicinal solutions having different compositions are administered under the same administration conditions, or a plurality of medicinal solutions having the same composition are administered under different administration conditions at a plurality of administration sites of the predetermined site of the experimental animal. May be administered in.
このように、同じ実験動物で複数箇所に投与することにより、薬液組成又は投与条件による痛みの違いを比較することができ、より痛みの少ない薬液又は投与条件を選定することができる。 In this way, by administering to the same experimental animal at a plurality of sites, it is possible to compare the difference in pain depending on the composition of the liquid medicine or the administration conditions, and it is possible to select the liquid medicine or the administration condition with less pain.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記実験動物は、ラットであってもよい。 In the above-mentioned method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, the experimental animal may be a rat.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記所定部位は足底皮下であり、前記骨格筋は半腱様筋であってもよい。 In the above-described method of evaluating pain caused by administration of a liquid medicine, the predetermined site may be subcutaneous of the sole of the foot and the skeletal muscle may be a semitendinosus muscle.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記複数の投与箇所における一箇所当たりの投与量は１０〜１００μＬであってもよい。 In the above-described method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, the dose per site at the plurality of administration sites may be 10 to 100 μL.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、隣接する前記投与箇所同士の間隔を２ｍｍ以上あけてもよい。 In the above-mentioned method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, the interval between adjacent administration sites may be 2 mm or more.
これにより、薬液投与による筋電反応の取得において、隣接する投与箇所による影響を回避し、精度の高い測定が可能となる。 This makes it possible to avoid the influence of the adjacent administration site in obtaining the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution, and to perform highly accurate measurement.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記複数の投与箇所での総投与量は２００μＬ以下であってもよい。 In the above-described method of evaluating pain caused by administration of a drug solution, the total dose at the plurality of administration sites may be 200 μL or less.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記薬液の投与速度は５〜１００μＬ／ｓｅｃであってもよい。 In the above-mentioned method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, the administration rate of the drug solution may be 5 to 100 μL/sec.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、穿刺による前記筋電反応が消えてから１秒以上経過した後に、前記薬液の投与を開始してもよい。 In the above-described method of evaluating pain caused by administration of a liquid medicine, the administration of the liquid medicine may be started 1 second or more after the myoelectric reaction due to puncture disappears.
これにより、穿刺による筋電反応と分けて、薬液投与による筋電反応をより効果的に測定することができる。 Accordingly, the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution can be more effectively measured separately from the myoelectric reaction due to the puncture.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、穿刺による前記筋電反応が生じた場合にのみ前記薬液を投与してもよい。 In the above-described method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, the drug solution may be administered only when the myoelectric reaction due to puncture occurs.
これにより、無駄な薬液投与を回避することができる。 This makes it possible to avoid wasteful administration of the drug solution.
上記の薬液投与による痛みの評価方法において、前記測定電極として双極電極を用い、前記実験動物の胸部皮膚に基準電極を貼付してもよい。 In the above-described method of evaluating pain caused by administration of a drug solution, a bipolar electrode may be used as the measurement electrode, and a reference electrode may be attached to the chest skin of the experimental animal.
これにより、ノイズの少ない筋電位波形を取得することができ、測定精度を向上させることができる。 Thereby, the myoelectric potential waveform with less noise can be acquired, and the measurement accuracy can be improved.
また、本発明に係る薬液投与の選定方法は、身体の所定部位と、前記所定部位に刺激を与えた際に脊髄反射によって屈曲する骨格筋とを有する哺乳類の実験動物を準備する準備ステップと、前記実験動物を吸入麻酔にて麻酔する麻酔ステップと、麻酔された前記実験動物の前記骨格筋に測定電極を留置する測定電極留置ステップと、前記骨格筋の筋電位を前記測定電極で測定しながら、麻酔された前記実験動物の前記所定部位に注射針を穿刺する穿刺ステップと、前記注射針の穿刺による筋電反応が消えた後に、麻酔された前記実験動物に前記注射針を介して薬液を投与する投与ステップと、前記薬液の投与による筋電反応が生じてから消えるまでの前記筋電位の絶対値を積分したＥＭＧ強度の測定、及び前記薬液の投与による前記筋電反応の持続時間の測定の少なくとも一方を行う測定ステップと、を含み、組成の異なる複数の薬液毎に、又は複数の投与条件毎に、前記穿刺ステップ、前記投与ステップ及び前記測定ステップを行い、さらに、組成の異なる前記複数の薬液のうち、前記持続時間が最も短い、あるいは前記ＥＭＧ強度が最も小さい薬液組成、又は前記複数の投与条件のうち、前記持続時間が最も短い、あるいは前記ＥＭＧ強度が最も小さい投与条件を特定する特定ステップを含む、ことを特徴とする。 Further, the method for selecting the administration of a liquid medicine according to the present invention, a preparatory step of preparing a mammalian experimental animal having a predetermined part of the body, and a skeletal muscle that is bent by spinal reflex when the predetermined part is stimulated, Anesthesia step of anesthetizing the experimental animal by inhalation anesthesia, measurement electrode placement step of placing a measurement electrode in the skeletal muscle of the anesthetized experimental animal, while measuring the myoelectric potential of the skeletal muscle with the measurement electrode A puncturing step of puncturing the predetermined site of the anesthetized experimental animal with an injection needle; and after the myoelectric reaction due to the puncture of the injection needle disappears, a drug solution is applied to the anesthetized experimental animal via the injection needle. Administration step for administration, measurement of EMG intensity by integrating absolute value of the myoelectric potential from generation to disappearance of myoelectric response due to administration of the drug solution, and measurement of duration of the myoelectric response due to administration of the drug solution A measurement step of performing at least one of, and for each of a plurality of drug solutions having different compositions, or for each of a plurality of administration conditions, the puncturing step, the administration step and the measurement step, further, the plurality of different composition Of the drug solution, the drug solution composition with the shortest duration or the smallest EMG intensity, or the administration condition with the shortest duration or the least EMG intensity among the plurality of administration conditions is specified. It is characterized by including a specific step.
この方法によれば、痛みの少ない薬液組成又は投与条件を選定することができる。 According to this method, a drug solution composition or administration condition with less pain can be selected.
本発明の薬液投与による痛みの評価方法によれば、穿刺による痛みと分けて、薬液投与による痛みを評価（定量化）することができる。また、本発明の薬液投与の選定方法によれば、痛みの少ない薬液組成又は投与条件を選定することができる。 According to the method for evaluating pain due to administration of a liquid medicine of the present invention, it is possible to evaluate (quantify) pain due to administration of a liquid medicine separately from pain due to puncture. Further, according to the method for selecting a drug solution administration of the present invention, a drug solution composition or administration condition with less pain can be selected.
以下、本発明に係る薬液投与による痛みの評価方法及び薬液投与の選定方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method for evaluating pain by administration of a drug solution and a method for selecting a drug solution according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, with reference to preferred embodiments.
図１は、本発明の方法に用いる一構成例に係る測定システム１０の概略図である。図１に示す本実施形態において、薬液投与による痛みの評価のために使用する被検体（実験動物）はラット１２である。使用し得るラット１２の条件としては、例えば、７〜１０週齢、体重２００〜４００ｇ、系統はＳＤ（他の系統でも可）である。ラット１２の順化・検疫期間は５日間以上とするのが好ましい。ラット１２には麻酔用マスク１３を装着し、吸入麻酔をする。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
なお、使用し得る実験動物は、身体の所定部位と、所定部位に刺激を与えた際に脊髄反射によって屈曲する骨格筋とを有する哺乳類であればよい。ラット１２の場合、足底皮下１２ａに刺激を与えた際に脊髄反射によって半腱様筋１２ｂが屈曲する。ラット１２以外に使用し得る哺乳類の実験動物としては、例えば、マウス、モルモット、スナネズミ、ハムスター、フェレット、ウサギ、イヌ、ミニブタ等が挙げられる。
The experimental animal that can be used may be a mammal having a predetermined part of the body and a skeletal muscle that bends due to spinal reflex when a predetermined part is stimulated. In the case of the
薬液はシリンジ１４に充填される。シリンジ１４の容量は例えば、１〜１０ｍＬである。シリンジ１４は樹脂製の軟質チューブ１６を介して注射針１８に接続されている。適用し得る注射針１８のサイズは、例えば、３４Ｇ〜２２Ｇである。注射針１８はラット１２の足底皮下１２ａに穿刺される。
The liquid medicine is filled in the
シリンジ１４はシリンジポンプ２０に装着される。シリンジポンプ２０は、装着されたシリンジ１４の押子１４ａを押すスライダ２２を備える。シリンジポンプ２０では、設定された送液量とシリンジ１４の種類（容量）に基づいて、スライダ２２で押子１４ａを押し込む速度を決定する。これにより、ラット１２への薬液の投与速度を任意に設定することができる。薬液の投与速度は例えば５〜１００μＬ／ｓｅｃである。
The
薬液投与による痛みを測定するために、ラット１２の大腿部の半腱様筋１２ｂの筋電位を記録する。筋電位の記録においては、針状の測定電極２４（例えば、双極釣針電極）を半腱様筋１２ｂに穿刺して留置するともに、胸部皮膚１２ｃに基準電極２６を貼付する。測定電極２４及び基準電極２６からの電位信号は、高感度生体電気増幅器２８によって増幅され、データ収集装置３０に送信される。
In order to measure pain caused by administration of the drug solution, the myoelectric potential of the
データ収集装置３０では、所定のサンプリング間隔（例えば、０．１ｍｓ）でデータ（電位信号）を記録し、筋電位波形を生成する。パーソナルコンピュータ３２では、データ収集装置３０により生成された筋電位波形をモニタ画面３２ａに表示する。
The
また、この測定システム１０では、注射による筋電反応を測定する前準備として、筋電反応（筋肉の収縮）を測定できる麻酔深度に調節するために、クリップ型刺激電極３４を使用した電気刺激を行う。クリップ型刺激電極３４は、図示しない電気刺激装置に接続されている。
In addition, in this
薬液投与による痛みの評価方法及び薬液投与の選定方法は、上記のように構成された測定システム１０を用いる場合、例えば以下のように行うことができる。
When the measuring
異なる複数の薬液組成からどの組成が最も痛みが少ないかを調べたい場合には、組成の異なる複数の薬液を準備する。薬液組成の違いは、例えば、薬液成分（例えば、有効成分の化学構造、バッファー、安定化剤、酸化防止剤等）の種類、ｐＨ値、粘度等による。あるいは、異なる複数の投与条件からどの投与条件が最も痛みが少ないかを調べたい場合には、同一組成の薬液について異なる複数の投与条件を計画する。投与条件のパラメータとしては、薬液の投与速度（注入速度）、投与量が挙げられる。 When it is desired to find out which composition has the least pain from a plurality of different drug solution compositions, a plurality of drug solutions having different compositions are prepared. The difference in the chemical liquid composition depends on, for example, the type of the chemical liquid component (for example, the chemical structure of the active ingredient, the buffer, the stabilizer, the antioxidant, etc.), the pH value, the viscosity and the like. Alternatively, when it is desired to investigate which administration condition produces the least pain from a plurality of different administration conditions, different administration conditions are planned for the drug solution having the same composition. The parameters of the administration conditions include the administration rate (infusion rate) of the drug solution and the dose.
被検体となるラット１２を準備し（準備ステップ）、ラット１２に吸入麻酔をする（麻酔ステップ）。適用可能な吸入麻酔薬としては例えばイソフルランが挙げられる。空気に対する麻酔濃度は、麻酔導入時で例えば３〜４％／Ａｉｒであり、記録時で例えば１〜２％／Ａｉｒである。なお、安定したデータを得るため、麻酔中は、保温マットによりラット１２を加温し、体温を一定に保つことが好ましい。
The
次に、麻酔されたラット１２の半腱様筋１２ｂに測定電極２４を留置する（測定電極留置ステップ）。具体的には、クリップ型刺激電極３４でラット１２の後肢の甲と裏を挟み込み、図示しない電気刺激装置により、クリップ型刺激電極３４を介して痛覚のＣ繊維に電気刺激（例えば、４０Ｈｚ、１０ｍＡ、２ｍｓ）を与える。このとき収縮が認められた位置の大腿部皮膚を約１ｃｍ程度切開して半腱様筋１２ｂを露出させてから、測定電極２４を挿入する。
Next, the
測定電極２４を留置したら、クリップ型刺激電極３４を介して図示しない電気刺激装置により再び電気刺激（例えば、４０Ｈｚ、５ｍＡ、２ｍｓ）を与え、筋電反応強度を参照しながら、ラット１２の麻酔深度を微調整する。その後、麻酔深度を一定に保持する。
After the
また、ラット１２の胸部を脱毛して胸部皮膚１２ｃを露出させた後、胸部皮膚１２ｃに基準電極２６を貼付する。なお、基準電極２６の貼付は、測定電極２４の留置の前でも後でもよく、あるいは並行して行ってもよい。測定電極２４として双極電極を用いるとともに、ラット１２の胸部皮膚１２ｃに基準電極２６を貼付すると、ノイズの少ない筋電位波形を取得することができ、測定精度を向上させることができる。なお、基準電極２６を貼付する場合には、測定電極２４は単極電極であってもよい。
Further, the chest of the
以上の準備が整ったら、同一のラット１２を用いて、組成の異なる複数の薬液毎に、又は複数の投与条件毎に、以下に説明する穿刺ステップ、投与ステップ及び測定ステップを行う。すなわち、ある薬液組成又は投与条件にて穿刺ステップ、投与ステップ及び測定ステップを行った後に、同一のラット１２を用いて、別の薬液組成又は投与条件にて穿刺ステップ、投与ステップ及び測定ステップを行うことを繰り返す。
When the above preparation is completed, the
穿刺ステップでは、麻酔されたラット１２の足底皮下１２ａに注射針１８を穿刺する。この場合、注射針１８の先端部に設けられた刃面全体が足底皮下１２ａに刺さったら穿刺完了である。このように注射針１８をラット１２に穿刺すると、穿刺による筋電反応が生じる。
In the puncturing step, the
穿刺ステップに続く投与ステップでは、注射針１８の穿刺による筋電反応が消えた後に、麻酔されたラット１２に注射針１８を介して薬液を投与する。この場合、シリンジポンプ２０は予め設定された投与速度及び投与量に基づきシリンジ１４の押子１４ａを押し込むことにより、薬液は、設定された投与速度及び投与量でラット１２の足底皮下１２ａに注入される。
In the administration step following the puncture step, after the myoelectric reaction due to the puncture of the
なお、各投与ステップにおいて、隣接する投与箇所（穿刺箇所）同士の間隔は、一箇所当たりの投与量が１００μＬ以下の場合で２ｍｍ以上あけることが好ましい。これにより、薬液投与による筋電反応の取得において、隣接する投与箇所による影響を回避し、精度の高い測定が可能となる。 In addition, in each administration step, the interval between adjacent administration sites (puncture sites) is preferably 2 mm or more when the dose per site is 100 μL or less. This makes it possible to avoid the influence of the adjacent administration site in obtaining the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution, and to perform highly accurate measurement.
組成の異なる複数の薬液を試験する場合には、各投与ステップでの薬液の投与速度及び投与量を同じにする。また、同一組成の薬液について複数の投与条件を試験する場合には、各投与ステップにおいて、薬液の投与速度と投与量の一方又は両方を変えて、薬液を投与する。 When a plurality of drug solutions having different compositions are tested, the dosing rate and dose of the drug solution in each administration step should be the same. Further, when a plurality of administration conditions are tested for a drug solution having the same composition, one or both of the drug solution administration rate and the dose are changed in each administration step.
ラット１２の足底サイズを考慮すると、複数の投与箇所における一箇所当たりの投与量は１０〜１００μＬであることが好ましい。また、複数の投与箇所でのラット１２への総投与量は２００μＬ以下であることが好ましい。例えば、投与量と投与箇所数の組合せは、２０μＬ×８箇所（＝１６０μＬ）、５０μＬ×４箇所（＝２００μＬ）、１００μＬ×２箇所（２００μＬ）等が挙げられる。また、薬液の投与速度は、例えば、５〜１００μＬ／ｓｅｃである。
Considering the plantar size of the
なお、穿刺ステップにおいて穿刺による筋電反応が生じた場合にのみ薬液を投与すると、無駄な薬液投与を回避することができる。すなわち、穿刺したにもかかわらず筋電反応が見られない場合には、別の場所に穿刺し直すことで、筋電反応が生じない箇所への薬液の投与を未然に防止することができる。 Note that wasteful administration of the drug solution can be avoided by administering the drug solution only when a myoelectric reaction due to the puncture occurs in the puncturing step. That is, when the myoelectric reaction is not seen despite the puncture, re-puncturing to another place can prevent administration of the medicinal solution to the place where the myoelectric reaction does not occur.
注射（穿刺及び薬液投与）に伴ってラット１２の半腱様筋１２ｂに発生した筋電位は、測定電極２４により検出され、高感度生体電気増幅器２８により増幅された後に、データ収集装置３０に送られる。データ収集装置３０によって、筋電位データから筋電位波形が生成される。生成された筋電位波形は、パーソナルコンピュータ３２のモニタ画面３２ａに表示される。
The myoelectric potential generated in the
図２は、得られる筋電位波形の一例を示している。図２において、Ｔ１は注射針１８を穿刺した時点であり、穿刺による筋電反応（Ｒ１）が見られる。また、Ｔ２はラット１２への薬液の投与を開始した時点であり、薬液投与による筋電反応（Ｒ２）が見られる。
FIG. 2 shows an example of the obtained myoelectric potential waveform. In FIG. 2, T1 is the time point when the
上述したように、本発明では、注射針１８の穿刺による筋電反応が消えた後に、麻酔されたラット１２に注射針１８を介して薬液を投与するので、穿刺による筋電反応と薬液投与による筋電反応とが時間的に重ならない。すなわち、薬液投与による筋電反応を、穿刺による筋電反応と分けて測定することができる。
As described above, in the present invention, after the myoelectric reaction due to the puncture of the
このような筋電位波形が得られたら、薬液投与による痛みを評価（定量化）するために、測定ステップを行う。測定ステップでは、薬液投与による筋電反応の持続時間Ｔの測定、及び薬液投与による筋電反応が生じてから消えるまでの筋電位の絶対値を積分した積分値Ｓ、すなわちＥＭＧ強度（μＶ．ｓ）の測定の少なくとも一方を行う。積分値Ｓは、筋電反応の持続時間Ｔの期間における筋電位を整流化し、積分した筋電位波形の面積である。薬液投与による筋電反応の持続時間Ｔと積分値Ｓは、パーソナルコンピュータ３２により計算してもよいし、データ収集装置３０により計算した値をモニタ画面３２ａに表示させてもよい。
When such a myoelectric potential waveform is obtained, a measurement step is performed in order to evaluate (quantify) the pain caused by administration of the drug solution. In the measuring step, the duration T of the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution is measured, and the integrated value S, which is the integral value of the absolute value of the myoelectric potential from the occurrence of the myoelectric response due to the drug solution to its disappearance, that is, EMG intensity (μV.s) ) Make at least one of the measurements. The integrated value S is the area of the myoelectric potential waveform obtained by rectifying and integrating the myoelectric potential during the duration T of the myoelectric reaction. The duration T and the integrated value S of the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution may be calculated by the
このように、本発明の方法によれば、注射針１８の穿刺による筋電反応が消えた後にラット１２に薬液を投与して薬液投与による筋電反応を測定するので、筋電図（ＥＭＧ）上で穿刺による筋電反応と薬液投与による筋電反応とが重なることがない。これにより、穿刺による痛みと分けて、薬液投与による痛みを評価（定量化）することができる。この場合、穿刺による筋電反応が消えてから１秒以上（より好ましくは１０秒以上）経過した後に、薬液の投与を開始すると、穿刺による筋電反応と分けて、薬液投与による筋電反応をより効果的に測定することができる。
As described above, according to the method of the present invention, after the myoelectric reaction due to the puncture of the
以上のように組成の異なる複数の薬液毎に、又は複数の投与条件毎に、穿刺ステップ、投与ステップ及び測定ステップを行い、次に、組成の異なる複数の薬液のうち持続時間Ｔが最も短いあるいは積分値Ｓが最も小さい薬液組成、又は複数の投与条件のうち持続時間Ｔが最も短いもしくは積分値Ｓが最も小さい投与条件を特定する（特定ステップ）。これにより、痛みの少ない薬液組成又は投与条件を選定することができる。 As described above, the puncture step, the administration step and the measurement step are performed for each of a plurality of drug solutions having different compositions, and then the duration T is the shortest among the plurality of drug solutions having a different composition or The chemical solution composition having the smallest integral value S, or the administration condition having the shortest duration T or the smallest integral value S among a plurality of administration conditions is specified (specific step). This makes it possible to select a drug solution composition or administration condition with less pain.
ここで、図３Ａは、組成の異なる複数の薬液をラットに注射した場合の各薬液の投与による筋電反応の持続時間を示すグラフである。図３Ｂは、組成の異なる複数の薬液をラットに注射した場合の各薬液の投与による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図３Ａ及び図３Ｂから、ラットでは薬液組成の違いによって、筋電反応の持続時間及びＥＭＧ強度が異なること、すなわち薬液投与による痛みに差があることが分かる。 Here, FIG. 3A is a graph showing the duration of myoelectric reaction due to administration of each drug solution when a plurality of drug solutions having different compositions were injected into a rat. FIG. 3B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by administration of each drug solution when a plurality of drug solutions having different compositions were injected into a rat. From FIGS. 3A and 3B, it can be seen that in rats, the duration of the myoelectric reaction and the EMG intensity differ depending on the difference in the composition of the drug solution, that is, there is a difference in pain due to the drug solution administration.
図４Ａは、生理食塩水を異なる複数の投与量にてヒトに注射した場合の痛みの大きさ（ＶＡＳ：Ｖｉｓｕａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｓｃａｌｅ）を示すグラフである（下部に出典元を示す）。ＶＡＳは、最大を１０として、現在の痛みがどの程度であるかを示す評価スケールである。図４Ｂは、生理食塩水を異なる複数の投与量にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図４Ａ及び図４Ｂから、投与量が増えるほど痛みが大きくなる傾向があることは、ヒトもラットも同じであることが分かる。 FIG. 4A is a graph showing the magnitude of pain (VAS: Visual Analog Scale) when physiological saline is injected into a human at different doses (the source is shown below). VAS is a rating scale showing how much current pain is, with the maximum being 10. FIG. 4B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when physiological saline was injected into rats at different doses. It can be seen from FIGS. 4A and 4B that the pain tends to increase as the dose increases, in both humans and rats.
図５Ａは、異なる複数のｐＨ値でヒトに注射した場合の痛みの大きさ（ＶＡＳ）を示すグラフである（下部に出典元を示す）。図５Ｂは、異なる複数のｐＨ値でラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図５Ａ及び図５Ｂから、ｐＨ値が低いほど痛みが大きくなる傾向があることは、ヒトもラットも同じであることが分かる。 FIG. 5A is a graph showing the pain magnitude (VAS) when injected into humans at different pH values (source is shown below). FIG. 5B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when injected into rats at different pH values. It can be seen from FIGS. 5A and 5B that the tendency of pain to increase with decreasing pH value is the same in humans and rats.
図６Ａは、５％ＮａＣｌをヒトに注射した場合の痛みの大きさ（ＶＡＳ）の時間経過を示すグラフである（下部に出典元を示す）。図６Ａから、５％ＮａＣｌをヒトに注射すると、大きな痛みが生じることが分かる。一方、図６Ｂは、ＮａＣｌを異なる複数の濃度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図６Ｂから、ラットではＮａＣｌ濃度が５％以上で痛みが顕著に大きくなることが分かる。よって、図６Ａ及び図６Ｂから、ＮａＣｌ濃度による痛みに関して、ヒトとラットは同様の傾向を示すことが分かる。 FIG. 6A is a graph showing the time course of pain size (VAS) when 5% NaCl was injected into a human (the source is shown in the lower part). From FIG. 6A, it can be seen that injection of 5% NaCl into humans causes great pain. On the other hand, FIG. 6B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when NaCl was injected into a rat at different concentrations. From FIG. 6B, it can be seen that in the rat, the pain is significantly increased when the NaCl concentration is 5% or more. Therefore, it can be seen from FIGS. 6A and 6B that humans and rats exhibit similar tendencies in pain caused by NaCl concentration.
図７Ａは、グルタミン酸を異なる複数のモル濃度にてヒトに注射した場合の痛みの大きさ（ＶＡＳ）を示すグラフである。なお、図７Ａは、同図の下部に示す出典元のグラフに基づいて作成したグラフである。図７Ｂは、グルタミン酸を異なる複数のモル濃度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図７Ａ及び図７Ｂから、グルタミン酸のモル濃度が高いほど痛みが大きくなる傾向があることは、ヒトもラットも同じであることが分かる。 FIG. 7A is a graph showing pain magnitude (VAS) when glutamic acid is injected into humans at different molar concentrations. Note that FIG. 7A is a graph created based on the graph of the source shown in the lower part of FIG. FIG. 7B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when glutamic acid was injected into a rat at different molar concentrations. From FIGS. 7A and 7B, it can be seen that the higher the molar concentration of glutamic acid, the greater the tendency for pain to be, which is the same in humans and rats.
以上より、ヒトが感じる痛みの大きさは、ラットを用いた筋電反応の測定結果と同様の傾向を示すことが分かる。また、ラット以外の哺乳類の場合にも、ラットと同様の傾向を示すものと考えられる。よって、本発明の方法は、ヒト用の薬液及び投与方法の開発に適用することができる。 From the above, it is understood that the magnitude of pain felt by humans shows the same tendency as the measurement result of myoelectric reaction using rats. It is also considered that mammals other than rats show the same tendency as that of rats. Therefore, the method of the present invention can be applied to the development of drug solutions and administration methods for humans.
図８Ａは、ポリエチレングリコール・生理食塩水混合液を異なる複数の粘度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応の持続時間を示すグラフである。図８Ｂは、ポリエチレングリコール・生理食塩水混合液を異なる複数の粘度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図８Ａ及び図８Ｂから、注射液の粘度の違いで痛みの大きさが変わることが分かる。 FIG. 8A is a graph showing the duration of myoelectric reaction by an injection solution when a polyethylene glycol/physiological saline mixture solution was injected into a rat at a plurality of different viscosities. FIG. 8B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when a polyethylene glycol/physiological saline mixture solution was injected into a rat at a plurality of different viscosities. From FIG. 8A and FIG. 8B, it can be seen that the size of pain changes depending on the viscosity of the injection solution.
図９Ａは、リン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ５）を異なる複数の投与速度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図９Ｂは、１０％ＮａＣｌを異なる複数の投与速度にてラットに注射した場合の注射液による筋電反応から得たＥＭＧ強度を示すグラフである。図９Ａ及び図９Ｂから、注射液の組成によっては、注射液の投与速度の違いによって痛みの大きさが変わることが分かる。 FIG. 9A is a graph showing EMG intensity obtained from myoelectric reaction by an injection solution when phosphate-buffered saline (pH 5) was injected into a rat at different administration rates. FIG. 9B is a graph showing the EMG intensity obtained from the myoelectric reaction by the injection solution when 10% NaCl was injected into a rat at different administration rates. From FIGS. 9A and 9B, it can be seen that the magnitude of pain changes depending on the composition of the injection solution and the difference in the injection solution administration rate.
次に、ラット１２を用いた薬液投与による痛みの評価について、具体的な実施例を説明する。本実施例においては、以下のように、組成の異なるサンプル１〜３の薬液（炎症性自己免疫疾患治療用の注射用水性製剤）を調整した。
Next, a specific example of the evaluation of pain due to the administration of the drug solution using the
（サンプル１）
リン酸水素二ナトリウム（無水）０．７１ｇを注射用水５０ｍＬに溶解した。リン酸二水素ナトリウム（無水）０．６０ｇを注射用水５０ｍＬに溶解した。リン酸水素二ナトリウム溶液：リン酸二水素ナトリウム溶液＝８７：１３の容量比で混合し、この混合液を注射用水で１０倍希釈して１０ｍＭリン酸緩衝液とした。メトトレキサート１２５ｍｇ、塩化ナトリウム２７ｍｇを１０ｍＭリン酸緩衝液５ｍＬに溶解し、水酸化ナトリウム適量にてｐＨを７．５付近に調整し、メトトレキサート２５ｍｇ／ｍＬ濃度の水溶液を得た。この水溶液を０．２μｍの孔径のメンブランフィルターを用いて濾過し、炎症性自己免疫疾患治療用の注射用水性製剤を調製した。
(Sample 1)
0.71 g of disodium hydrogen phosphate (anhydrous) was dissolved in 50 mL of water for injection. 0.60 g of sodium dihydrogen phosphate (anhydrous) was dissolved in 50 mL of water for injection. The disodium hydrogen phosphate solution:sodium dihydrogen phosphate solution was mixed at a volume ratio of 87:13, and this mixed solution was diluted 10 times with water for injection to obtain a 10 mM phosphate buffer solution. 125 mg of methotrexate and 27 mg of sodium chloride were dissolved in 5 mL of 10 mM phosphate buffer, and the pH was adjusted to around 7.5 with an appropriate amount of sodium hydroxide to obtain an aqueous solution having a concentration of 25 mg/mL methotrexate. This aqueous solution was filtered using a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare an aqueous injection preparation for treating inflammatory autoimmune disease.
（サンプル２）
サンプル１における水酸化ナトリウムの添加量を変化させた以外は、サンプル１と同様に行い、ｐＨ８．０のメトトレキサートを含有する注射用水性製剤を調製した。
(Sample 2)
The same procedure as in
（サンプル３）
サンプル１における水酸化ナトリウムの添加量を変化させた以外は、サンプル１と同様に行い、ｐＨ８．５のメトトレキサートを含有する注射用水性製剤を調製した。
(Sample 3)
The procedure of
図１に示した測定システム１０を用い、サンプル１〜３のメトトレキサートを含有する注射用水性製剤をラット１２に投与したときの筋電図（ＥＭＧ）を測定した。
Using the
具体的には、濃度３％／Ａｉｒのイソフルランでラット１２を麻酔し、半腱様筋１２ｂを露出した。麻酔を１．５％／Ａｉｒ程度に落とし、足先先端にクリップ型刺激電極３４を装着した。電気刺激（４０Ｈｚ、１０ｍＡ、２ｍｓ）を行い、収縮が認められた位置に測定電極２４を挿入した。電気刺激強度を５ｍＡに落とし、１００μＶ程度の反応が得られるまで、麻酔濃度を落とした（１〜１．４％／Ａｉｒ）。麻酔濃度を変更してから３０分以上安定化させ、ラット１２への薬液の投与を行った。
Specifically,
ラット１２への薬液の投与においては、シリンジポンプ２０に１ｍＬシリンジ１４を装てんし、２９Ｇの注射針１８を足底皮下１２ａに穿刺し、１０μＬ／ｓｅｃの投与速度で２０μＬを投与した。同一の投与条件にてサンプル１〜３を順次ラット１２に投与した。ＥＭＧ強度の測定結果を図１０に示す。
In administering the drug solution to the
図１０から、異なる組成のサンプル１〜３のうち、サンプル１の薬液投与によるＥＭＧ強度が最も小さいことが分かった。すなわち、サンプル１の薬液投与による痛みが最も少ないことが分かった。従って、本実施例では、痛みの少ない炎症性自己免疫疾患治療用の注射用水性製剤として、サンプル１の薬液組成を選定することとした。
From FIG. 10, it was found that among
上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Yes.
１０…測定システム １２…ラット
１４…シリンジ １８…注射針
２０…シリンジポンプ
10... Measuring
Claims (11)
前記実験動物を吸入麻酔にて麻酔し、
麻酔された前記実験動物の前記骨格筋に測定電極を挿入し、
前記骨格筋の筋電位を前記測定電極で測定しながら、麻酔された前記実験動物の前記所定部位である皮下に注射針を穿刺し、
前記注射針の穿刺による筋電反応が消えてから１秒以上経過した後に、麻酔された前記実験動物の前記皮下への前記注射針を介した薬液の投与を開始し、
前記薬液の投与による筋電反応の持続時間の測定、及び前記薬液の投与による前記筋電反応が生じてから消えるまでの前記筋電位の絶対値を積分したＥＭＧ強度の測定の少なくとも一方を行うことにより、穿刺による前記筋電反応と分けて、前記薬液の投与による前記筋電反応を測定する、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 Prepare a mammalian experimental animal having a predetermined part of the body and a skeletal muscle that bends by spinal reflex when the predetermined part is stimulated,
Anesthetizing the experimental animal by inhalation anesthesia,
Inserting a measurement electrode into the skeletal muscle of the anesthetized experimental animal,
While measuring the myoelectric potential of the skeletal muscle with the measurement electrode, puncture an injection needle subcutaneously is the predetermined site of the anesthetized experimental animal,
After 1 second or more has elapsed since the myoelectric reaction due to the puncture of the injection needle disappeared , administration of the drug solution via the injection needle to the subcutaneous of the anesthetized experimental animal was started ,
At least one of the measurement of the duration of the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution and the measurement of the EMG intensity obtained by integrating the absolute value of the myoelectric potential from the occurrence of the myoelectric response due to the administration of the drug solution to the disappearance thereof. Therefore, the myoelectric reaction due to the administration of the drug solution is measured separately from the myoelectric reaction due to the puncture .
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記実験動物の前記所定部位の複数の投与箇所に、組成の異なる複数の前記薬液を同じ投与条件で投与し、又は同一組成の前記薬液を異なる投与条件で投与する、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain caused by administration of a drug solution according to claim 1,
At a plurality of administration sites of the predetermined site of the experimental animal, a plurality of the drug solutions having different compositions are administered under the same administration conditions, or the drug solutions having the same composition are administered under different administration conditions,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記実験動物は、ラットである、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain caused by administration of a drug solution according to claim 2,
The experimental animal is a rat,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記所定部位は足底皮下であり、前記骨格筋は半腱様筋である、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain caused by administration of a drug solution according to claim 3,
The predetermined site is subcutaneous foot sole, the skeletal muscle is semitendinosus,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記複数の投与箇所における一箇所当たりの投与量は１０〜１００μＬである、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain due to administration of a liquid medicine according to claim 3 or 4,
The dose per site at the plurality of administration sites is 10 to 100 μL,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
隣接する前記投与箇所同士の間隔を２ｍｍ以上あける、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain caused by administration of a medical solution according to claim 5,
A space of 2 mm or more is provided between adjacent administration points,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記複数の投与箇所での総投与量は２００μＬ以下である、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain due to administration of a liquid medicine according to claim 3,
The total dose at the plurality of administration sites is 200 μL or less,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記薬液の投与速度は５〜１００μＬ／ｓｅｃである、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 The method for evaluating pain caused by administration of the drug solution according to any one of claims 3 to 7,
The administration rate of the drug solution is 5 to 100 μL/sec,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記穿刺による前記筋電反応が生じた場合にのみ前記薬液を投与する、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 In the evaluation method of pain with a chemical solution administration according to any one of claims 1-8,
The drug solution is administered only when the myoelectric reaction due to the puncture occurs.
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記測定電極として双極電極を用い、前記実験動物の胸部皮膚に基準電極を貼付する、
ことを特徴とする薬液投与による痛みの評価方法。 In the evaluation method of pain with a chemical solution administration according to any one of claims 1 to 9
Using a bipolar electrode as the measurement electrode, a reference electrode is attached to the chest skin of the experimental animal,
A method for evaluating pain caused by administration of a drug solution, which comprises:
前記実験動物を吸入麻酔にて麻酔する麻酔ステップと、
麻酔された前記実験動物の前記骨格筋に測定電極を留置する測定電極留置ステップと、
前記骨格筋の筋電位を前記測定電極で測定しながら、麻酔された前記実験動物の前記所定部位である皮下に注射針を穿刺する穿刺ステップと、
前記注射針の穿刺による筋電反応が消えてから１秒以上経過した後に、麻酔された前記実験動物の前記皮下への前記注射針を介した薬液の投与を開始する投与ステップと、
前記薬液の投与による筋電反応が生じてから消えるまでの前記筋電位の絶対値を積分したＥＭＧ強度の測定、及び前記薬液の投与による前記筋電反応の持続時間の測定の少なくとも一方を行うことにより、穿刺による前記筋電反応と分けて、前記薬液の投与による前記筋電反応を測定する測定ステップと、を含み、
組成の異なる複数の薬液毎に、又は複数の投与条件毎に、前記穿刺ステップ、前記投与ステップ及び前記測定ステップを行い、
さらに、組成の異なる前記複数の薬液のうち、前記持続時間が最も短い、あるいは前記ＥＭＧ強度が最も小さい薬液組成、又は前記複数の投与条件のうち、前記持続時間が最も短い、あるいは前記ＥＭＧ強度が最も小さい投与条件を特定する特定ステップを含む、
ことを特徴とする薬液投与の選定方法。
A preparatory step of preparing a mammalian experimental animal having a predetermined part of the body and a skeletal muscle that bends by spinal reflex when the predetermined part is stimulated,
Anesthesia step of anesthetizing the experimental animal by inhalation anesthesia,
Measuring electrode placement step of placing a measurement electrode in the skeletal muscle of the anesthetized experimental animal,
While measuring the myoelectric potential of the skeletal muscle with the measurement electrode, a puncturing step of puncturing an injection needle under the skin which is the predetermined site of the anesthetized experimental animal,
A dosing step of myoelectric reaction by puncture of the injection needle after more than one second off, to start doses of the liquid medicine through the needle into the subcutaneous anesthetized said experimental animal,
Performing at least one of the muscle measuring the integral of EMG intensity absolute value of the potential, and the measurement of the duration of the myoelectric reaction by the administration of the drug solution to disappear from the EMG reaction occurs by administration of the chemical According to the method, a step of measuring the myoelectric reaction due to administration of the drug solution is provided, which is separate from the myoelectric reaction due to puncture .
For each of a plurality of drug solutions having different compositions, or for each of a plurality of administration conditions, performing the puncturing step, the administering step and the measuring step,
Further, among the plurality of drug solutions having different compositions, the duration is the shortest, or the drug solution composition having the smallest EMG intensity, or the plurality of administration conditions, the duration is the shortest or the EMG intensity is Including specific steps to identify the smallest dosing conditions,
A method for selecting a drug solution, which is characterized by the following.
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