JPH04325162A - 医療用カプセル装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に経口的に体内に送
込まれ、所要箇所で各種薬液を注入し、あるいは、所要
箇所の体液を採取する医療用カプセル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公昭５１−３０７１９号公報には、皮
下に埋め込み、抗癌剤、インスリン、あるいは、ホルモ
ン剤等の薬液を注入する薬液注入装置の例が記載されて
いる。

【０００３】この薬液注入装置は、皮下に埋設されるハ
ウジング本体の内部をベローズで内室と外室とに区画し
、この外室はフレオン等の体温で気化する揮発性液体を
封入した圧力発生手段としてに形成してある。薬液は内
室に充填された後、この揮発性液体の蒸気圧を利用した
圧力により所要部位に注入される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置に用い
る圧力発生手段は、フレオン等の揮発性液体を用いて薬
液を注入するため装置全体を小型化することができない
。また、このため、装置を体壁に埋め込む際の切口等が
大きくなり、埋め込みに伴って受ける生体の侵襲が大き
くなるとともに、細菌による皮膚の侵襲、さらに患者の
不快感が大きいという問題がある。

【０００５】本発明は上述した課題に鑑みてなされたも
ので、装置全体を小型化し、埋め込みに伴う侵襲及び患
者の不快感をなくし、経口的に体内に送込むことのでき
る医療用カプセル装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の医療用カプセル
装置は、本体内に設けられて外部と連通する容積可変の
リザーバと、本体内に設けられてこのリザーバに隣接す
る圧力室と、温度に応じて水素を放出・吸蔵し、この圧
力室内の水素圧力を制御してリザーバの容積を変化させ
る水素貯蔵合金とを備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】この医療用カプセル装置によると、小さな水素
貯蔵合金による水素放出・吸蔵作用により、リザーバに
隣接する圧力室内の水素圧力が変化され、このときの水
素圧力の変化でリザーバの容積が変化される。このため
、リザーバから薬液が体内に放出され、あるいは、体液
がリザーバ内に吸引される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の第１実施例による医療用カプ
セル装置１０を示す。

【０００９】このカプセル装置１０は、経口的に体腔内
に送込み、例えばＸ線により所望の位置に達したことを
確認した後に、内部に収容した薬液を放出するものであ
る。このカプセル装置１０は消化液等の体液に対して不
活性の金属あるいはプラスチックで形成された本体１２
を備える。

【００１０】この本体１２は図示のように中空部１４と
半球状部１６とを一体に接合して形成してあり、長円形
状の縦断面を有する。この中空部１４内には、閉端部を
有しかつ開口側端部を中空部１４内端面に接合した伸長
・収縮可能なベローズ１８を配置してある。このベロー
ズ１８の内部は薬剤あるいはホルモン剤等の薬液を貯留
する貯留室２０に形成してあり、したがって、ベローズ
１８は容積可変のリザーバを形成する。更に、このリザ
ーバを形成するベローズ１８は、中空部１４内に液密か
つ気密の圧力室２２を区画する。このベローズ１８の貯
留室２０はフィルタ２４を介装した連通路２６を介して
カプセル装置１０の外部に連通する。

【００１１】圧力室２２内には水素貯蔵合金２８と発熱
体３０とからなる圧力発生手段を配置してある。この水
素貯蔵合金９には、体温域よりも高い温度で大気圧以上
の水素解離圧力を発生するＭｍＣｏ５　，ＬａＮｉ５　
，ＦｅＴｉ等を使用し、予めプラトー領域まで水素を吸
蔵させておく。また、発熱体３０は衝撃を加えると発熱
する性質を持つ過冷却液体蓄熱材で形成してあり、水素
貯蔵合金２８に密着した状態に配置してある。

【００１２】この圧力室２２の圧力で伸長・収縮するベ
ローズ１８は、所要の形状および寸法に形成した母材上
にニッケル、銅、金等の金属薄膜の被覆を施し、この後
、母材を溶解し、残った金属薄膜の被覆により形成する
のが好ましい。このような方法に用いる母材としては、
例えばアルミニューム、プラスチック等を用いることが
できる。

【００１３】本実施例のカプセル装置１０により薬液等
を投与する場合は、貯留室２０内に所要の薬液を収容し
た状態で経口的に体内に送込む。そして、Ｘ線装置等の
位置確認手段によりこのカプセル装置１０が例えば大腸
内等の所要位置に達したことを確認する。カプセル装置
１０が所要位置に達した後、体外からこのカプセル装置
１０に向けて超音波を照射する。過冷却液体蓄熱材で形
成された発熱体３０がこの超音波による衝撃を受け、発
熱する。これにより、水素貯蔵合金２８が加熱され、水
素を放出する。カプセル装置１０内の圧力室２２はこの
放出された水素で加圧され、ベローズ１８が収縮し、貯
留室２０内の薬液がフィルタ２４を通って連通路２６か
ら体内に放出される。この薬液の放出速度は、フィルタ
２４の孔径を選択することにより調整することができる
。

【００１４】この医療用カプセル装置１０は水素貯蔵合
金２８の水素解離圧力を薬液注入圧力として使用するた
め、所要の注入圧力の発生に必要な水素貯蔵合金２８の
容積が従来のフレオン等の揮発性液体よりもはるかに小
さなもので足りる。したがって、この圧力発生手段の小
型化が可能となり、小さなカプセル装置１０を形成する
ことができ、この小さなカプセル装置１０により対腔内
の所要位置で薬液等を放出することができる。さらに、
上記のようにフレオンの蒸気圧を利用する従来技術に比
し、生体に対する安全性が高く、大気のオゾン層に対す
る影響がないため廃棄が簡単となる図２から図６はそれ
ぞれ他の実施例を示し、これらの図において図１と同様
な部分には同様な符号を付してその説明を省略する。

【００１５】図２に示す第２実施例では、カプセル装置
１０の中空部１４内を圧力板３２により貯留室２０と圧
力室２２とに区画してある。この圧力板３２は周部に装
着した弾性リング３４により中空部１４の内周面に対し
て液密かつ気密状態を保持しつつ摺動することができ、
したがって、容積可変のリザーバを形成する。この圧力
板３２は、通常はコイルばね３６で圧力室２２方向に付
勢されている。

【００１６】図１の第１実施例と同様に、所要位置で水
素貯蔵合金２８が発熱体３０で加熱されると、圧力室２
２の圧力が上昇し、圧力板３２がコイルばね３６の付勢
力に抗して移動し、貯留室２０内の薬液がフィルタ２４
を通して連通路２６から外部に放出される。

【００１７】なお、上記第１実施例及び第２実施例にお
ける発熱体３０は誘導加温用コイルで形成し、あるいは
、発熱体３０を省略することもできる。発熱体３０を誘
導加温用コイルで形成する場合は、体外から高周波磁場
を発生させて発熱させることができ、発熱体３０を省略
する場合には、体外からカプセル装置１０の近傍の組織
にマイクロ波を照射し、この組織を加温して熱源とする
ができる。

【００１８】図３に示す第３実施例では、発熱体３０を
ヒータあるいはペルチエ素子等で形成てある。この発熱
体３０の発熱制御を行うために、中空部１４の半球状の
端部側にはリード線を介して発熱体３０に接続した制御
回路３８と、この制御回路３８に接続した電源装置４０
と、電源装置４０及び制御回路３８に接続され、電源装
置４０を充電しかつ発熱体３０をオン−オフする通信回
路４２とが設けてある。この通信回路４２は起電用の超
音波振動子あるいは誘導起電用の２次コイル等を有する
。

【００１９】この第３実施例のカプセル装置１０による
と、薬液の放出速度を制御することができる。すなわち
、薬液の放出速度を早くしたい場合は、体外から通信回
路４２に超音波、あるいは、１次−２次コイル方式の誘
導起電力を利用して信号を送る。通信回路４２はこの信
号に応じて制御回路４０を動作させ、発熱体３０を発熱
させる。このとき、通信回路４２に所望の放出速度に応
じた信号を送り、制御回路４０により発熱体３０の発熱
温度を所望値に制御することができる。水素貯蔵合金２
８は発熱体３０により体温域以上に昇温され、水素解離
圧力が高くなる。したがって、より早く薬液を放出でき
る。逆に、放出速度を遅くする場合には、発熱体３０の
発熱温度をより低い値に制御する。

【００２０】さらに、電源装置４０は同じ通信回路４２
を利用して、超音波、あるいは、１次−２次コイル方式
の誘電起電等で充電することもできる。

【００２１】第３実施例のカプセル装置１０によれば、
さらに薬液に応じて放出速度を変えることができ、薬液
放出中に外部の抵抗が高くなった場合にも、水素貯蔵合
金２８の昇温を制御し、水素解離圧力を所要値とするこ
とで圧力室２２内の圧力を常に適性値に保持できる。こ
のため、放出速度を適性に制御できる。

【００２２】また、この第３実施例のカプセル装置１０
における発熱体３０に代えてペルチエ素子等の吸熱体を
設けることにより、消化液等の体液を所要位置から採取
することもできる。この場合は、ベローズ１８を収縮さ
せて貯留室２０の容積を小さくし、かつ、圧力室２２内
に水素を充填しておく。そして、このカプセル装置１０
が体腔内の所要位置に達したことを確認した後、通信回
路４２を利用して吸熱体を動作させ、水素貯蔵合金２８
を冷却する。これにより、圧力室２２内の水素が水素貯
蔵合金２８に吸蔵されて陰圧となり、ベローズ１８の伸
長に伴なって貯留室２０内に体液が吸引される。採取さ
れた体液は、カプセル装置１０を回収した後、分析用試
料として使われる。

【００２３】このように、消化液等の体液を採取するカ
プセル装置１０の実施例をそれぞれ図４から図６に示す
。

【００２４】この第４実施例のカプセル装置１０は、容
積可変のリザーバを形成するベローズ１８が本体１２の
中空部１４内に配置してあり、このベローズ１８の閉端
部すなわち図の右側端部には周部に弾性リング４４を装
着した可動壁４６を固着してある。この可動壁４６は中
空部１４の内面とベローズ１８の外周面との間に液密か
つ気密の圧力室２２を区画し、この圧力室２２の反対側
の定圧室４８内に配置された押圧ばね５０で図の左方に
向けて付勢されている。この押圧ばね５０が配置される
定圧室４８は均圧路５２を介して、カプセル装置１０の
外部と常時連通する。

【００２５】更に、ベローズ１８内の貯留室２０を外部
に連通する連通路２６には、貯留室２０から外部方向へ
の流れを遮断する逆止弁５４を配置してある。本実施例
の逆止弁５４は、半休状部１６の段付き内孔の肩部２７
に当接する球状弁部材５６と、この球状弁部材５６を肩
部２７に付勢する戻しばね５８とで形成してある。

【００２６】そして、圧力室２２には、中空部１４の内
周面に沿って上記第１実施例と同様な水素貯蔵合金２８
と発熱体３０とを互いに密着して配置してある。

【００２７】このカプセル装置１０により体液を採取す
る場合は、図４に示すようにベローズ１８を収縮させた
状態で径口的に体内に送込む。そして、この飲込まれた
カプセル装置が所要位置に達したことをＸ線装置等の位
置確認手段で確認する。この後、上記第１実施例と同様
に体外からの操作で発熱体３０を発熱させる。

【００２８】発熱体３０が発熱すると、水素貯蔵合金２
８が加熱されて圧力室２２内に水素を放出し、この圧力
室２２内の圧力により、可動壁４６が押圧ばね５０の付
勢力に抗して図の右方に移動する。この可動壁４６の移
動によりベローズ１８が伸長され、貯留室２０内の圧力
が体腔内の圧力よりも低下する。これにより、逆止弁５
４の弁部材５６が戻しばね５６の付勢力に抗して移動し
、消化液等の体液が連通路２６を介して貯留室２０内に
吸引される。貯留室２０内の体液は逆止弁５４により逆
流を防止され、貯留室２０内に保持され、このカプセル
装置１０を回収した後、分析用試料として使われる。

【００２９】図５に示す第５実施例のカプセル装置１０
は、上記第４実施例と同様に体液の採取に用いるもので
ある。

【００３０】この第５実施例のカプセル装置１０では水
素貯蔵合金２８と発熱体３０とを接合した壁体により可
動壁４６を形成してある。更に、貯留室２０を持つベロ
ーズ１８の周部には、両端を開口させた大径ベローズ６
０を配置してある。この大径ベローズ６０は一端をこの
可動壁４６の周部に接合し、他端を中空部１４の内端面
に接合し、これらのベローズ１８と大径ベローズ６０と
の間に圧力室２２を形成する。

【００３１】この実施例のカプセル装置１０によれば、
弾性リングを用いることなく圧力室２２の気密を維持す
ることができる。

【００３２】図６に示す第６実施例によるカプセル装置
１０も第４実施例および第５実施例と同様に体液を採取
するためのものである。

【００３３】この実施例のカプセル装置１０では、本体
１２は中空部１４の両端に半球状部１６，１６を接合し
て形成してあり、圧力室２２は逆止弁６２を介装した排
出路６８を介して外部に連通することができる。この排
出路６８は連通路２６の反対側で、この連通路２６と同
様に半球状部１６に形成した段付き内孔により形成され
ており、この肩部６９に逆止弁６２の球状弁部材６４が
当接する。この弁部材６４を肩部６９に押圧するばね６
６は形状記憶合金で形成されており、この形状記憶合金
製のばね６６は体温域よりも高い温度に加熱されたとき
に収縮し、体温域あるいはこれよりも低い温度域で伸長
するように双方向に記憶させた例えばＴｉ−Ｎｉ系形状
記憶合金で形成してある。したがって、体温域あるいは
これよりも低い温度域では、このばね６６は弁部材６４
を肩部６９に押圧し、排出路６８を遮断する。

【００３４】また、圧力室２２内には体温域で水素を放
出する水素貯蔵合金２８を配置してあり、上記各実施例
における発熱体３０は設けてない。そして、この圧力室
２２内は加圧され、ベローズ１８をそのばね力に抗して
ある程度押し縮めた上体で平衡する状態に配置されてい
る。

【００３５】この第６実施例によるカプセル装置１０を
飲込むと、水素貯蔵合金２８が体温で加熱され、圧力室
２２内に水素を放出し、この圧力室の水素圧力でベロー
ズ１８が更に押し縮められる。

【００３６】そして、所要位置に達したことを確認した
後、対外から高周波磁場を加え、ばね６６を加熱する。 これにより、ばね６６を形成する形状記憶合金が予め記
憶した収縮状態となり、弁部材６４を肩部６９から移動
する。圧力室２２内の水素ガスが排出路６８から排出さ
れ、圧力室２２の内部は体腔内の圧力と平衡する。そし
て、ベローズ１８はそのばね力で押し縮められる前の状
態に戻り、貯留室２０内は体腔内の圧力よりも低い圧力
となり、消化液等の体液を吸引する。

【００３７】なお、上記各実施例におけるカプセル装置
１０が体腔内の所要位置に達したことを確認する手段と
しては、上述のＸ線装置の他、例えばＰＨセンサ等を用
いることも可能なことは明らかである。

【００３８】

【発明の効果】以上明らかなように、本発明の医療用カ
プセル装置によると、小さな水素貯蔵合金によりカプセ
ル装置の全体を小型化することができ、このカプセル装
置を経口的に体内に送込むことにより患者に不快感を与
えることなく、所要部位に薬液等を放出し、あるいは、
所要部位の体液を極めて簡単に採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【図２】本発明の第２実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【図３】本発明の第３実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【図４】本発明の第４実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【図５】本発明の第５実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【図６】本発明の第６実施例によるカプセル装置の概略
的な断面図である。

【符号の説明】

１０…カプセル装置、１２…本体、１４…中空部、１６
…半球状部、１８…ベローズ、２０…貯留室、２２…圧
力室、２６…連通路、２８…水素貯蔵合金、３０…発熱
体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　本体内に設けられて外部と連通する容
   積可変のリザーバと、本体内に設けられてこのリザーバ
   に隣接する圧力室と、温度に応じて水素を放出・吸蔵し
   、この圧力室内の水素圧力を制御してリザーバの容積を
   変化させる水素貯蔵合金とを備えることを特徴とする医
   療用カプセル装置。