JPH0274264A

JPH0274264A - 薬剤徐放装置

Info

Publication number: JPH0274264A
Application number: JP63228071A
Authority: JP
Inventors: Isami Hirao; 平尾　勇実
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1990-03-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、生体内の目的部位にインシュリン、制癌剤
、狭心症薬、避妊薬、ホルモン剤等の薬剤を供給する薬
剤徐放装置に関する。

［従来の技術］生体内に発生した炎症や悪性腫瘍等の病巣部に対し、抗
腫瘍剤等の薬剤を供給する手段として、薬剤を収容した
薬剤徐放基材を生体内に埋入し、生体の外部から前記薬
剤徐放基材に刺激を与えて薬剤徐放基材から薬剤を徐放
させる手段が研究されている。

前記薬剤徐放基材としては、長田義仁；日本の科学と技
術“８６／ハイブリツド材料「メカノケミカルによる動
きの実現」に記載されているように、メカノケミカル物
質が提案されている。このメカノケミカル物質は外部か
ら温度変化ｐＨ変化などの刺激、たとえばポリイソプロ
ピルアクリルアミドの場合は加熱により収縮する性質が
あり、したがって、このメカノケミカル物質に薬剤を含
浸させ、この薬剤含浸メカノケミカル物質を生体内の軟
組織に埋入、または生体管腔臓器に投与し、生体外部か
らの刺激によりこのメカノケミカル物質を収縮させて前
記含浸している薬剤を体内の目的部位に供給することが
できる。

また、本出願人は、薬剤を目的部位に徐放する手段とし
て薬剤を含浸したメカノケミカルゲルを生体内の患部あ
るいはその近傍に埋入し、生体外部から刺激を与えてメ
カノケミカル物質の体積変化を行なわせて徐放する方式
を、特願昭６３−１７６９６９号として、薬剤放出を制
御するために、メカノケミカル高分子膜で構成したカプ
セルを生体内の患部あるいはその近傍に埋入し、メカノ
ケミカル高分子膜の膜孔径の変化を利用して薬剤放出制
御をを行なう方式を、特願昭６３−１１５３３３号とし
て出願している。

［発明が解決しようとする課題］ところが、前述した従来の薬剤徐放方式は、メカノケミ
カル物質からなる薬剤徐放基材あるいはカプセルを生体
内で、しかも薬剤を供給する目的部位に接するように配
置していた。したがって、薬剤徐放基材あるいはカプセ
ルに薬剤を補給する場合は、薬剤徐放基材やカプセルを
外科的に摘出して行なっていた。このため薬剤投与を頻
繁に必要とする患者あるいは長時間薬剤を投与をしなけ
ればならない患者にとっては、薬剤を補給する回数も必
然的に多くなり、その度に薬剤徐放基材やカプセルの摘
出を行なっていたので、患者に対する侵襲が問題となっ
ていた。

また、薬剤を補給する回数が少ない患者の場合でも、た
とえば前記薬剤徐放基材やカプセルを生体内の深部に埋
入した場合は、その摘出を行なうための大きな外科的侵
襲は避けることができなかった。

この発明は上記課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、生体内の体壁の近くに埋入しても、
目的部位に確実に薬剤を供給でき、しかも埋入した薬剤
徐放基材を摘出することなく、容易に薬剤を補給できる
薬剤徐放装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］前記目的を達
成するために、この発明は、メカノケミカル物質により
構成され、薬剤を保持する薬剤徐放基材を生体内に埋入
し、生体の外部からの刺激により体積変化して生体内の
目的部位に前記薬剤を供給させるとともに、この薬剤徐
放基材を生体外部から薬剤を補給可能に形成し、さらに
この薬剤徐放基材に生体内の目的部位に薬剤を導入する
手段を設け、薬剤導入手段によって目的部位に薬剤を供
給し、薬剤徐放基材に薬剤を補給する必要が生じたとき
、体外から補給できるように構成したことにある。

［実施例］以下、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は第１の実施例を示すもので、１は
ポリイソプロピルアクリルアミド等の外部から熱を加え
ることで収縮を起すメカノケミカル物質からなる薬剤徐
放基材である。この薬剤徐放基材１のゲル内部には、た
とえばマイトマイシンや塩酸アクアルビシン等の抗癌剤
、レボノールゲストレル等の避妊薬あるいは狭心症治療
薬、各種ホルモン等の薬剤２が含浸されている。さらに
、薬剤徐放基材ｌの内部には外部から超音波を照射する
ことで振動を起し、この振動により熱を発生して薬剤徐
放基材１を加温するためのセラミ−／り粒子３が含浸さ
れている。このセラミック粒子３としては、ハイドロキ
シアパタイト、β−ＴＣＰ。

アルミナ等が使用される。さらに、薬剤徐放基材１のゲ
ル内部には、内部の薬剤２を目的部位としての病巣部４
に導くための開口部５を有するカテーテル等の導入部材
６の一端が埋入されている。

そして、前記薬剤徐放部材１の外周部はノくルーフ等の
弾性部材７により覆われており、前記導入部材６と液密
に接着されている。

このように構成された薬剤徐放基材１は生体８の内部に
おける皮膚組Ｉａ９の近傍に埋入され、この薬剤徐放基
材１に埋入された前記導入部材６の他端は前記病巣部４
の近傍に留置される。

一方、生体８の外部には送信信号発生器１０とこの信号
を増幅するための増幅器１１が接続されており、この増
幅器１１にはプローブホルダ１２に設けられた複数の圧
電素子１３よりなる超音波発振素子１４が接続されてい
る。この超音波発振素子１４の前面側は内部に液状の超
音波伝達媒体を充填し、前記皮膚組織９に密着させるノ
くウチ１５が設けられている。

つぎに、前述のように構成された薬剤徐放装置の作用に
ついて説明する。

薬剤徐放基材１を生体８の皮膚組織９の下部に外科的に
埋入するとともに、生体８内の病巣部４に薬剤２を供給
するために、薬剤徐放基材１に接続された導入部材６の
先端部を病巣部４の近傍に留置する。この状態で、病巣
部４に薬剤２を供給する場合には送信信号発生器１０よ
り送信信号を送ると、この信号は増幅器１１によって増
幅され、超音波発振素子１４の各圧電素子１３に印加さ
れ、これら圧電素子１３を発振駆動する。このため圧電
素子１３は超音波を発振し、この超音波はパウチ１５、
皮膚組織９を介して薬剤徐放基材１中のセラミック粒子
３に照射される。セラミック粒子３は超音波照射される
ことで振動し、この振動により熱を発生し・て薬剤徐放
基材１を加温することになる。この薬剤徐放基材１はメ
カノケミカルゲルより構成されているので、温度が上昇
すると、弾性部材７とともに収縮する。したがって、薬
剤徐放基材１に含浸されている薬剤２は開口部５を介し
て導入部材６の内部に流入し、目的とする病巣部４へ導
かれることになる。したがって、送信信号発生器１０に
より送信信号を送ることによって必要時、必要量の薬剤
２を病巣部４に供給することができる。

また、薬剤徐放基材１に薬剤２を補給する場合には生体
８の外部から補給できる。すなわち、第２図に示すよう
に生体８の外部から薬剤２を収容したシリンジ１６の針
１７を皮膚組織９に穿刺し、弾性部材７を介して薬剤徐
放基材１に穿刺する。

つぎにシリンジ１６を操作して薬剤２を薬剤徐放基材１
に補給する。

このように構成された薬剤徐放装置によれば、薬剤徐放
基材１に対して生体８の外部からシリンジ１６によって
薬剤２を補給でき、患者への外科的侵襲が少なく、必要
なときに繰返し、容品に薬剤２の補給を行なうことがで
きる。また、導入部材６を設けることによって薬剤徐放
基材１を病巣部４から離れた皮膚組織９の近傍に埋入で
き、薬剤徐放基材１の埋入時においても患者への外科的
侵襲が少ない。

第３図は第１の実施例における変形例を示すもので、導
入部材６の薬剤徐放基材１の内部に埋入される部分を複
数本に分岐し、分岐部分６ａに開口部５を設けたもので
ある。このように構成することによって薬剤徐放基材１
に含浸された薬剤２を無駄なく、病巣部４に供給するこ
とができる。

第４図は第２の実施例を示すもので、２ｏは薬剤徐放基
材である。この薬剤徐放基材２ｏは上部に開口部２０ａ
を有する容器形状で、開口部２゜ａは蓋体２０ｂによっ
て閉塞されている。前記蓋体２０ｂの一部には薬剤放出
口２１と薬剤補給口２２が設けられている。さらに、薬
剤徐放基材２０の内部の空間部２０ｃには金属製のベロ
ーズ形状で、伸縮自在な薬剤リザーバ２３が内蔵され、
空間部２０ｃは前記薬剤リザーバ２３の内部２３ａと外
部２３ｂとに区画され、内部２３ａには薬剤２が収容さ
れ、外部２３ｂには体温にて気化するフレオン等の揮発
性物質２４が充填されている。

また、前記薬剤放出口２１には開口を塞ぐように高分子
膜２５が前記蓋体２０ｂに対してねじ込まれる固定リン
グ２６によって固定されている。

この高分子膜２５はポリイソプロピルアクリルアミド等
の感温性メカノケミカル物質からなり、元来は薬剤２が
透過できない程小さな膜孔径を持ち、かつ外部より熱を
加えることで高分子膜自身が等尺性収縮を起し、薬剤２
が透過できる有効な膜孔径に拡大する小孔を多数有する
ものである。

また、前記薬剤補給口２２には薬剤補給時に、第１の実
施例と同様のシリンジ１６の針１７を穿刺できるシリコ
ーンゴム等よりなる針入部２７が蓋体２０ｂに対してね
じ込まれる固定リング２８によって固定されている。

さらに、前記薬剤放出口２１には薬剤２を目的部位とし
ての血管２９に導くためのカテーテル等の導入部材３０
の一端が挿入接続され、この他端は血管２９に縫合糸３
１によって固定されている。

一方、生体８の外部には送信信号発生器３２とこの信号
を増幅するための増幅器３３が設けられている。この増
幅器３３にはプローブホルダ３４に設けられたマイクロ
波発振素子３５が接続されている。

薬剤徐放基材２０を生体８の皮膚組織９の下部に外科的
に埋入するとともに、生体８内の血管２つに導入部材３
０を接続する。薬剤徐放基材２０を生体８に埋入すると
、体温によって揮発性物質２４が気化して容積が膨張し
、その圧力で薬剤リザーバ２３を上方へ圧迫する。そし
て、血管２９に薬剤２を供給する場合には送信信号発生
器３２より送信信号を送ると、この信号は増幅器３３に
よって増幅され、マイクロ波発振素子３５に印加され、
マイクロ波が発振駆動される。発振されたマイクロ波は
薬剤放出口２１の高分子膜２５に集束されて熱が発生す
る。この高分子膜２５は固定リング２６によって膜自身
の大きさが固定されており、熱が加えられると熱収縮応
力を生じ、等尺性収縮を起す。したがって、熱が加えら
れていないときには薬剤２が透過できない程小さな膜孔
径であったが、熱が加えられることで薬剤２が透過する
有効な膜孔径に拡大する。そして、高分子膜２５が有効
な膜孔径である場合、気化した揮発性物質２４の薬剤リ
ザーバ２３を圧迫する力によって内部２３ａの薬剤２が
高分子膜２５を透過し、薬剤放出口２１から導入部材３
０を介して目的とする血管２９に供給される。また、マ
イクロ波発振素子３５の発振を停止すると、高分子膜２
５は薬剤２が透過できない膜孔径に戻り、薬剤リザーバ
２３が圧迫されていても薬剤２の放出は停止する。

また、薬剤リザーバ２３へ薬剤２を補給する場合には、
生体８の外部から補給できる。すなわち、第１の実施例
と同様に生体８の外部から薬剤２を収容したシリンジ１
６の針１７を皮膚組織９に穿刺し、針入部２７を介して
薬剤リザーバ２３に挿入する。つぎにシリンジ１６を操
作して薬剤２を薬剤リザーバ２３に補給する。このとき
、薬剤リザーバ２３は注入された薬剤２の圧力によって
下方へ伸長し、気化した揮発性物質２４は再び液体とな
り、薬剤リザーバ２３に薬剤２が充填される。

このように構成された薬剤徐放装置によれば、第１の実
施例と同様にシリンジ１６によって薬剤２を補給するこ
とができ、患者への外科的侵襲が少なく、必要なときに
繰返し、容易に薬剤２の補給を行なうことができる。ま
た、導入部材３０を設けることによって薬剤徐放基材２
０を血管２９から離れた皮膚組織９の近傍に埋入でき、
薬剤徐放基材２０の埋入時においても患者への外科的侵
襲が少ない。また、第１の実施例に比べ、薬剤２が導入
部材３０の内部に流入する量が多くなり、薬剤２を目的
部位に無駄なく導くことができる。

第５図は第３の実施例を示すもので、第４図に示した第
２の実施例と同一構成部分は同一番号を付して説明を省
略する。薬剤徐放基材２０の空間部２０ｃには仕切り壁
３６が設けられ、揮発性物質２４を収容する空間部２０
Ｃと電装室３７が構成されている。そして、この電装室
３７の内部には蓋体２０ｂに設けた超音波受信素子３８
からの出力電流を整流するＡ／Ｄコンバータ３９が収納
されている。そして、このＡ／Ｄコン／＜−夕３９には
白金ワイヤ４０．４０が接続され、この白金ワイヤ４０
．４０は仕切り壁３６の貫通孔４１に装着されたシール
部材４２を貫通して前記空間部２０ｃに導びかれている
。さらに、前記白金ワイヤ４０．４０は薬液リザーバ２
３の底部に設けた貫通孔４３に装着されたシール部材４
４を貫通して薬剤リザーバ２３の内部２３ａに導かれ、
薬剤放出口２１に張設された高分子膜４５の両端に固定
されている。この高分子膜４５は、ポリ２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＰＡＭＰＳ）を
含浸させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）シート等か
らなり、元来薬剤２が透過できない程小さな膜孔径を持
ち、かつ電圧を印加することにより高分子膜自身が等尺
性収縮を起し、薬剤２が透過できる有効な膜孔径に拡大
する小孔を多数有している。

一方、生体８の外部に第１の実施例と同様の超音波発振
手段４６が設けられ、送信信号発生器１０に代って駆動
信号発生器４７が設けられている。そして、生体８に埋
入された薬剤徐放基材３６の超音波受信素子３８に向か
って超音波照射することができるようになっている。

つぎに、前述のように構成された薬剤徐放装置の作用に
ついて説明する。生体８の外部に設けた駆動信号発生器
４６より駆動信号を送ると、駆動信号は増幅器１１によ
って増幅され、超音波発振素子１４に印加される。超音
波発振素子１４から発振された超音波は、薬剤徐放基材
３６に設けられた超音波受信素子３８に集束され、電気
信号に変化される。この電気信号はＡ／Ｄコンバータ３
９によって交流から直流に整流され、白金ワイヤ４０．
４０を介して高分子膜４５に電圧が印加される。この高
分子膜４５は固定リング２６によって膜自身の大きさが
固定されており、電圧を印加することで熱収縮応力を生
じ、等尺性収縮を起す。

したがって、電圧を印加していないときには薬剤２が透
過できない程小さな膜孔径であったが、電圧が加えられ
ることで薬剤２が透過する有効な膜孔径に拡大する。そ
して、高分子膜４５が有効な膜孔径である場合、気化し
た揮発性物質２４の薬剤リザーバ２３を圧迫する力によ
って内部２３ａの薬剤２が高分子膜４５を透過し、薬剤
放出口２１から導入部材３０を介して目的とする血管２
９に供給される。また、超音波発振素子１３の発振を停
止すると、高分子膜４５は薬剤２が透過できない膜孔径
に戻り、薬剤リザーバ２３が圧迫されていても薬剤２の
放出は停止する。また、薬剤リザーバ２３に対する薬剤
２の補給は第２の実施例と同様にして行なうことができ
、第２の実施例と同様の効果を有する。

第６図は第４の実施例を示すもので、４８は薬剤徐放基
材である。この薬剤徐放基材４８は経皮端子４９と薬剤
リザーバ５０とから構成されている。経皮端子４９は生
体に対して為害性のないセラミック材料、金属材料ある
いは高分子材料等で形成され、端子本体５１の外周部に
はくびれ部５２が設けられている。この端子本体５１の
生体８に埋入される部分の鍔部５３には薬剤放出口５４
が、端子本体５１の中央部には薬剤補給口５５が設けら
れている。そして、前記薬剤放出口５４には第２の実施
例と同様の高分子膜２５が装着され、薬剤補給口５５に
は針入部２７が装着されている。さらに、前記薬剤リザ
ーバ５０はバルーン等の弾性部材５６によって構成され
、端子本体５１の鍔部５３に接着等によって液密状に固
定されている。そして、この薬剤リザーバ５０の内部に
は薬剤２が収容され、この薬剤２は第２の実施例と同様
な手段によって目的部位に導入され、また針入部２７か
ら薬剤２を補給することができるが、この実施例によれ
ば、経皮端子４９であるため、皮膚組織りを介すること
なく補給できるため、患者への外科的侵襲は少なくなる
。

［発明の効果コ以上説明したように、この発明によれば、メカノケミカ
ル物質より構成される薬剤徐放基材に、目的部位に薬剤
を導入する手段を設けることによって、薬剤徐放基材を
目的部位と離れた任意の生体部位に留置でき、また薬剤
の補給も生体の外部から行なうことができ、患者への外
科的侵襲を飛躍的に減少できるというという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１の実施例を示すも
ので、第１図は薬剤徐放装置の縦断側面図、第２図は一
部断面した縦断側面図、第３図は第１の実施例の変形例
を示す縦断側面図、第４図はこの発明の第２の実施例を
示す薬剤徐放装置の縦断側面図、第５図はこの発明の第
３の実施例を示す薬剤徐放装置の縦断側面図、第６図は
この発明の第４の実施例を示す薬剤徐放装置の縦断側面
図である。１．２０．４８・・・薬剤徐放基材、２・・・薬剤、６
．３０・・・導入部材。出願人代理人　弁理士　坪井　　淳＊図第図６　区手続補正書昭和６３．１２．２０年　　月　　日

Claims

【特許請求の範囲】

薬剤を保持して生体内に埋入され、生体の外部からの刺
激により体積変化して生体内の目的部位に前記薬剤を供
給するメカノケミカル物質によりなる薬剤徐放基材であ
り、この薬剤徐放基材を生体外部から薬剤を補給可能に
形成するとともに、この薬剤徐放基材に生体内の目的部
位に薬剤を導入する手段を設けたことを特徴とする薬剤
徐放装置。