JPH05168639A - 医療用カプセル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成で体内の目的部位において選択的に
薬剤放出または体液採取が行なえる医療用カプセルを提
供すること。 【構成】生体内の目的部位で薬剤を放出または体液を採
取する医療用カプセル装置において、カプセル１内に設
けられ、通電により弾性が変化するゲル状物で形成さ
れ、内部の容積が変化する可動部材８と、この可動部材
８の内部に収容された膨張手段９と、前記可動部材８へ
の通電を制御する通電制御手段１２，１３とを備えたこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は体内の胃や腸等の目的部
位において、薬剤を放出させたり、あるいは体液を採取
する医療用カプセル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】体内の胃や腸等の目的部位において、薬
剤を放出したり、あるいは体液を採取する医療用カプセ
ルは、例えば実願平３−１９５２３号により提案されて
いる。この医療用カプセルは、電着方式で作製された金
属ベローズ内腔に高吸水性樹脂を充填し、体液を吸収す
ることで高吸水性樹脂を膨張させ、ベローズを押圧して
カプセル内部の薬剤を腸等の目的部位で放出させるもの
である。

【０００３】また、特開昭５７−１６３３０９号公報に
は、カプセル内にＳＭＡコイルバネを収縮状態で設けて
おき、カプセルが目的部位に達した時点で、体外から超
音波を照射し、この超音波の熱でＳＭＡコイルバネを伸
張させて、カプセル内部の薬剤を散布する方式のカプセ
ル装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
願平３−１９５２３号により提案された医療用カプセル
では、高吸水性樹脂の膨張圧による作動方式により、カ
プセルを飲み込んだ時点から高吸水性樹脂が体液を吸収
して膨張を始めるため、カプセルが体内の目的部位に到
達する以前に薬剤を放出してしまい、目的部位に薬剤が
充分に投与されないという問題がある。

【０００５】また、特開昭５７−１６３３０９号公報に
示すカプセル装置では、体内の目的部位で確実に薬剤を
放出させるために、Ｘ線透視によりカプセルの位置を検
出しなければならず、患者に対する被曝が問題となり、
さらに患者の体外には超音波発生装置等の大がかりな装
置を設ける必要がある。

【０００６】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は簡単な構成で体内の目的部位におい
て確実に薬剤を放出し、または体液を採取することがで
きる医療用カプセル装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的は
以下の手段によって達成される。すなわち、その手段と
しての医療用カプセル装置は、生体内の目的部位で薬剤
を放出または体液を採取する医療用カプセル装置におい
て、カプセル内に設けられ、通電により弾性が変化する
ゲル状物で形成され、内部の容積が変化する可動部材
と、この可動部材の内部に収容された膨張手段と、前記
可動部材への通電を制御する通電制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。

【０００８】したがって、通電制御手段により可動部材
の弾性が目的部位で高まると、内部に収容された膨脹手
段により可動部材が膨脹し、カプセル内の薬液が放出さ
れ、あるいは体液がカプセル内に採取される。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実
施例に係わる医療用カプセル装置を示している。

【００１０】カプセル本体１は、半球状の底部２を有す
る有底円筒体３と、この有底円筒体３の開口端に螺着さ
れた蓋体４により構成されている。カプセル本体１の内
部には収容室５が形成されると共に、蓋部４にはカプセ
ル外部と収容室５に連通する連通路６が設けられ、体液
がカプセル内部に侵入できるようになっている。また、
有底円筒体３の底部２にも、カプセル外部と収容室５に
連通する連通路６ａが設けられ、収容室５に充填された
薬剤７が体内の目的部位で放出可能に構成されている。
連通路６ａは、収容室５に充填された薬剤７が漏洩しな
い程度の大きさに形成されている。

【００１１】上記蓋部４の内端部には、円形凸部４ａが
突設されている。この円形凸部４ａには、蛇腹状の可動
部材８が固定され、カプセル内部の収容室５に収容され
ている。そして、蛇腹状の可動部材８は、図１（ａ）に
示すように収容室５内の容積を大きくする収容位置か
ら、図１（ｃ）に示すように収容室５内の容積を小さく
する押出し位置まで移動して、収容室５内の容積を変化
させることができるようになっている。蛇腹状の可動部
材８の内腔には高吸水性樹脂からなる膨張部材（膨脹手
段）９が充填されている。

【００１２】高吸水性樹脂としては例えばアクリル酸・
ビニルアルコール共重合体、アクリル酸ソーダ・重合
体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、カルボキ
シメチルセルロース、デンプン−アクリル酸グラフト共
重合体等が用いられる。

【００１３】一方、蛇腹状の可動部材８は図１（ｂ）に
示すように、ポリメタクリ酸コバルト塩などの誘電体の
微粒子１０を、シリコーンゴム、イソプレンゴム等の基
材１１に混ぜたものから構成される。この素材は電圧非
印加時は、微粒子１０が基材１１中に浮かんでいる状態
で全体は柔らかい状態にある。しかし、電圧を印加する
ことで図１（ｂ）に示すように微粒子１０は分極し隣り
合う粒子のプラスとマイナスが引き付け合うようにな
る。そして、微粒子１０の連なりが骨格のような役割を
果たすため、全体として硬くなる。

【００１４】なお、有底円筒体３の内壁には、蛇腹状の
可動部材８に電圧を印加するためのバッテリー１２が、
また有底円筒体３の外壁にはバッテリー１２の電圧印加
を制御するスイッチ１３がそれぞれ設けられ、スイッチ
１３の操作により、バッテリー１２の電圧を可動部材８
に印加可能なように接続されている。

【００１５】上記蓋部４に設けられた連通路６の収容室
５側端部には、体液は浸透するするが可動部材８内の高
吸水性樹脂は漏洩しないように、透水膜１４が固定して
設けられている。このように構成した医療用カプセル装
置を、潰瘍性大腸炎、クローン病等の腸内疾患に使用す
る方法について説明する。

【００１６】まず、患者にカプセルを飲ませる前にカプ
セル本体１の外壁に設けられたスイッチ１３をＯＮし、
バッテリー１２の電圧を可動部材８に印加する。可動部
材８に電圧が印加されると、前述の通り全体として硬い
状態になる。一方、バッテリー１２の容量は、カプセル
本体１が腸内に達するころ切れるように予め設定してお
く。

【００１７】次に、患者にカプセル本体１を飲み込ませ
る。その結果、カプセル本体１の可動部材８内に収容さ
れた膨張部材９は、胃等を通過する際に、連通路６及び
透水膜１４を介して侵入した胃液等の体液を吸収して膨
張を始め、可動部材８を伸張させようとする力が働く。
しかし、前述の通り可動部材８は電圧印加により全体と
して硬くなっており、膨張部材９の膨張圧が生じても可
動部材８は伸張せず、薬剤７はカプセル本体１から放出
されない。

【００１８】カプセル本体１が腸内に達すると、前述の
ようにバッテリー１２の放電が停止し、可動部材８には
電圧が印加されなくなり、全体の硬度が柔らかくなる。
そして、図１（ｃ）に示すように、連通路６及び透水膜
１４を介して侵入した体液を吸収して膨張した膨張部材
９の膨張圧により、可動部材８が伸張し、収容室５内に
収容された薬剤７が連通孔６ａを介し腸内に放出され
る。

【００１９】このように構成した医療用カプセル装置
は、体内の目的部位において選択的に薬剤を放出するこ
とができ、また、従来のように患者の対外に超音波発生
装置等の大がかりな装置を設ける必要がなくなり、操作
も簡単となる。

【００２０】また、バッテリーの容量を、カプセルが目
的部位に達した時点で切れるよう予め設定しているた
め、従来のように、体外からＸ線装置で観察する必要も
なくなり、患者が被爆する危険性もない。図２（ａ）及
び（ｂ）は、本発明の第２実施例に係わる医療用カプセ
ル装置を示している。

【００２１】本実施例では、カプセル本体１５は蓋部１
６と、半球状の底部２を有する有底円筒体３から構成さ
れている。蓋部１６には、第１実施例と同じく円形凸部
１６ａが設けられ、この円形凸部１６ａには、電圧印加
時は硬く、電圧非印加時は柔らかい特性を持つ物質から
成り、形状が蛇腹状の可動部材８が気密状態を保持して
固定されている。また、蓋部１６には第１実施例と異な
り、体液が侵入するための連通路６は設けられていな
い。

【００２２】上記蛇腹状の可動部材８の内腔には、第１
実施例の高吸水性樹脂に代わり、膨張部材１７としての
フレオンが充填されている。膨張部材１７のフレオンと
しては、体温より低い温度で液体から気体に変るものが
望ましく、例えば沸点２３．７℃のフロン１１が使用さ
れる。また、カプセル本体１には薬剤を充填するための
収容室５が設けられ、その他の構成は第１実施例と同じ
である。このように構成したカプセル装置を使用して、
第１実施例と同じく腸内において薬剤を放出する場合に
ついて説明する。

【００２３】まず、可動部材８に充填した膨張部材１７
としてのフレオンの沸点以下の温度下（例えば２０℃）
にカプセル本体１５を置き、有底円筒体３の連通路６ａ
を介して治療用の薬剤７を、収容室５に注入する。この
時膨張部材１７としてのフレオンは液体であるため、可
動部材８内部において膨張圧力は生じない。次に、患者
にカプセル本体１５を飲み込ませる直前に、スイッチ１
３を操作し、バッテリー１２の電圧を、蛇腹状の可動部
材８に印加する。

【００２４】なお、バッテリー１２の容量は、第１実施
例と同じく、カプセルが腸内に到達するころ切れるよう
に調節されている。前述のように、電圧印加により可動
部材８は全体としての硬度が硬くなる。そして、患者が
カプセル本体１５を飲み込むと、カプセル全体は体温ま
で温度が上昇し、蛇腹状の可動部材８内のフレオンから
なる膨張部材１７は気化し始めるが、可動部材８の硬度
が硬くなっているため、可動部材８は図２（ａ）に示す
ように伸張せず、薬剤７は体内に放出されない。

【００２５】次にカプセルが目的部位の腸内に達するこ
ろ、バッテリー１２の放電が止まり、可動部材８には電
圧が印加されない状態となる。すると可動部材８の硬度
は全体として柔らかくなるため、図２（ｂ）に示すよう
に膨張部材１７としてのフレオンの気化膨張圧力によっ
て、可動部材８が伸張する。そして、収容室５内に収納
された薬剤７は連通路６ａを介して腸内に放出される。
このように構成した医療用カプセル装置は、体内の目的
部位において選択的に薬剤を放出させることができる
他、第１実施例と同様の効果を有する。

【００２６】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実
施例に係わる医療用カプセル装置を示している。第１，
第２実施例が薬剤放出に用いられるものであったのに対
し、本実施例は体液採取用に用いられる。

【００２７】カプセル本体１８の収容室５には、電圧印
加により硬度が硬くなる可動部材８が設けられ、蓋部４
の円形凸部４ａと液密に固定されている。可動部材８の
形状は前記第１、第２実施例が蛇腹状であったのに対
し、本実施例ではバルーン状となっている。そして、第
１、第２実施例と同じくスイッチ１３の操作により、バ
ッテリー１２の電圧を印加可能に構成されている。

【００２８】可動部材８の内腔には、膨張部材１９とし
ての形状記憶合金（以下ＳＭＡと称する）からなるコイ
ルが設けられている。ＳＭＡコイルとしてはＮｉ−Ｔｉ
合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系合金等が用いられる。

【００２９】ＳＭＡコイルは、図３（ｂ）に示すように
コイルが伸張した状態に形状記憶され、これを図３
（ａ）のように収縮変形させて可動部材８内に収納して
いる。また、その変態温度は体温付近（約３７℃）に設
定されている。その他の構成は第１実施例と同じであ
る。

【００３０】このように構成した医療用カプセル装置を
腸液採取に用いる方法について説明する。まず患者にカ
プセルを飲ませる前には、カプセル本体１８をＳＭＡコ
イルからなる膨張部材１９の変態温度以下の温度（３７
℃以下）にしておく。そして、患者にカプセル本体１８
を飲ませる直前にスイッチ１３を操作してバッテリー１
２の電圧をバルーン状の可動部材８に印加する。電圧印
加により可動部材８は全体として硬度が硬くなる。

【００３１】次に、患者にカプセル本体１８を飲み込ま
せる。カプセル本体１８を飲み込むことで、カプセル本
体１８は体温まで全体的に温度上昇し、バルーン状の可
動部材８内のＳＭＡコイルからなる膨張部材１９は記憶
形状の伸張した状態に戻ろうとする。しかし、可動部材
８が硬くなっているため、図３（ａ）に示すように可動
部材８は伸張しない。

【００３２】次に、カプセル本体１８が腸内に達するこ
ろ、バッテリー１２の放電が止まり、バルーン状の可動
部材８は電圧が加わらない状態となり、全体の硬度が柔
らかくなる。そして、図３（ｂ）に示すように、ＳＭＡ
コイルからなる膨張部材１９が伸張形状に形状回復する
力によって、バルーン状の可動部材８が伸張する。この
伸張に伴い、蓋部４に設けられた連通路６を介して、腸
液２０がバルーン状の可動部材８内に侵入し、腸液が回
収される。一方、カプセル内の収納室５にあった空気等
の気泡２１は底部２の連通路６ａを介してカプセル外部
へ放出される。このように構成した医療用カプセル装置
は、体内の目的部位において選択的に体液を採取できる
他、第１実施例と同様の効果を有する。

【００３３】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実
施例に係わる医用カプセル装置を示している。この実施
例は、第１実施例においてカプセル外周に設けられたス
イッチ１３の代りに、一定時間が経過するとバッテリー
１２の電圧が可動部材８に印加しないように、タイマー
スイッチ２３をカプセル外周に設けたものである。その
他の構成は第１実施例と同じである。

【００３４】このように構成した医療用カプセル装置を
第１実施例と同じく腸内で薬剤放出させるためには、患
者がカプセル本体２２を飲む前に、タイマースイッチ２
３を操作し、腸内にカプセル本体２２が到達するころ、
タイマーが切れ、可動部材８に電圧が印加されないよう
タイマースイッチ２３をセットする。

【００３５】次に、患者がカプセル本体２２を飲むと、
胃内においてはタイマーが切れず、可動部材８に電圧が
印加された状態のため、高吸水性樹脂からなる膨張部材
９の膨張圧が生じても可動部材は伸張せず、薬剤７は胃
内に放出されない。

【００３６】カプセル本体２２が腸内に達すると、タイ
マースイッチ２３のタイマーが切れ、可動部材８は電圧
非印加状態となり、全体として柔らかくなる。よって膨
張部材９の膨張圧により可動部材１８が伸張し、薬剤７
がカプセル本体２２から腸内に放出される。このように
構成した医療用カプセル装置は、体内の目的部位におい
て選択的に体液を採取できる他、第１実施例と同様の効
果を有する。図５は本発明の第５実施例に係わる医療用
カプセル装置を示している。

【００３７】カプセル本体２４の有底円筒体３の内壁に
は、充電可能なバッテリー１２ａが設けられ、バッテリ
ー１２ａには、電気的に接続可能な接続端子２６が孔部
２５を介して突出して設けられている。そして、この接
続端子２６を介して、バッテリー１２ａに外部電源２７
から電気エネルギーが充電可能となっている。その他の
構成は第１実施例と同じである。

【００３８】このように構成された医療用カプセル装置
を腸内における薬剤放出に使用するには、まず患者がカ
プセル本体２４を飲む前に、図５に示す外部電源２７に
接続されたケーブル２８のコネクター２９をカプセル本
体２４の接続端子２６と接続する。そして、腸内におい
てバッテリー１２ａの放電が停止するように、外部電源
２７を調整してバッテリー１２ａの充電を行なう。

【００３９】その後、患者にカプセルを飲ませると、第
１実施例で述べたように、腸内においてバッテリー１２
ａの放電が停止し、可動部材８は電圧非印加状態となる
ため、膨張部材９の膨張圧によって可動部材８が伸張
し、薬剤７が腸内で選択的に放出される。

【００４０】この実施例では第１実施例の効果に加え
て、外部電源２７を調整して、バッテリー１２ａへの充
電量を調節すれば、カプセルからの薬剤を放出する場所
を任意に制御することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の医療用カプ
セル装置では、従来のように体外に大がかりな装置を設
ける必要がなく、患者にＸ線透視による被爆の恐れもな
く、体内の目的部位において確実に薬剤を放出し、また
は体液を採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｃ）は、本発明の第１実施例に係
わる医療用カプセル装置の断面図、（ｂ）は、可動部材
の原理を示す説明図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施例に係
わる医療用カプセル装置の断面図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施例に係
わる医療用カプセル装置の断面図である。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施例に係
わる医療用カプセル装置の断面図である。

【図５】本発明の第５実施例に係わる医療用カプセル装
置の部分断面図である。

【符号の説明】

１，１５，１８，２２，２４…カプセル本体、８…可動
部材、９，１７，１９…膨脹部材（膨脹手段）、１２，
１２ａ…バッテリ−（通電制御手段）、１３…スイッチ
（通電制御手段）、２３…タイマ−スイッチ（通電制御
手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永吉 貢 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内の目的部位で薬剤を放出または体
   液を採取する医療用カプセル装置において、カプセル内
   に設けられ、通電により弾性が変化するゲル状物で形成
   され、内部の容積が変化する可動部材と、この可動部材
   の内部に収容された膨張手段と、前記可動部材への通電
   を制御する通電制御手段とを備えたことを特徴とする医
   療用カプセル装置。