JPH06150B2 - 静脈薬投与装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薬剤含有溶液の濃度を、身体への負荷を伴う
高い濃度から維持濃度へ指数関数的に低下させつつ患者
に静脈投与するための静脈薬投与装置に関する。

従来の技術とその問題点 塩類又はグルコース溶液のような静脈投与用溶液は、し
ばしば患者に所定注入速度で薬剤を連続投与するための
溶液として用いられる。

該薬剤は、バッグやボトル中の静脈薬投与液に予めいれ
られることが可能である。該薬剤含有の静脈用溶液は、
点滴チャンバ及び流量制御弁、又は自動流量コントロー
ラを備えた点滴チャンバを用いて重力による流れによっ
て投与されうる。また、所定濃度で静脈用溶液に溶解し
ている薬剤を所定流量で供給するようプリセット可能の
インフュージョン（infusion）ポンプを使用することも
できる。

前述のような定流量薬剤インフュージョン装置は、臨床
的に適切な薬剤投与手段ではない。そこでは、不利な副
作用なしに長期投与にわたって治療効果を得るために治
療レベル（therapeutic level）の迅速な達成と、それ
に続く高臨界血清レベル（highly critical serum leve
l）の維持が要求される。

迅速な血清濃度（rapid serum concentration）とそれ
に続く定流量インフュージョンを行うために薬剤インジ
ェクションが行われうるが、身体への負荷（loading）
を伴う高い濃度のインジェクションと望ましい治療濃度
での安定した血清レベルの達成の間の過渡期間は有効に
コントロールされない。急速インジェクションとそれに
続く一定流量のゆっくりとしたインフュージョンは、プ
ラズマ（plasma）濃度が治療的効果を奏するのに必要な
量に満たない初期の時間が相当あるいという欠点があ
る。それ故段階的インフュージョンが提唱され、ある程
度用いられてきた。そこでは、負荷を伴う高濃度インジ
ェクションに続いて流量の大きな一定インフュージョン
が実施され、次に流量の小さな一定インフュージョンが
実施される。また、第流量インジェクトションを得るた
めに、小流量の一定インフュージョンを一時的に複数用
いることも可能である。

あらゆるこの種の手段は、プラズマ濃度が有毒なレベル
或いは望ましくない副作用を生じさせるレベルへ上昇し
ないように、また治療的効果に必要な量以外のレベルに
低下しないように、厳密な時間毎に監視を必要とすると
いう欠点がある。

薬剤が静脈投与された場合、初期のプラズマ薬濃度は、
不十分な静脈供給状態の組織内の薬剤濃度よりずっと高
い。時間がたつにつれ、該薬剤はこれら他の組織へ分散
し、安定した分散状態に達する。一旦この安定した分散
状態が体内で得られると、体内から排除されるのと同流
量で薬剤注入を安定して行うこととなる。

最適条件の静脈薬投与のための簡単な装置を開発すると
いう課題が、特にリドカインのような抗不整脈薬剤の投
与に関連して検討されてきた。リドカインの有効性は、
むしろせまい治療プラズマレベル、すなわち１．５〜
５．５マイクログラム／ミリリットルの急速達成と維持
に依存している。

臨界範囲以上の濃度が、けいれん、こん睡状態、及び呼
吸停止を含む毒性効果と関連づけられてきた。他方低濃
度は、生命に危険な不整脈から患者を適切に保護しな
い。

サルザー（Salzer）その他による「クリニカル フアー
マコロジック セラピー（Clin.Pharmacol.Ther.）」２
９（５）、６１７〜６２４（１９８１年版）、スターゲ
ル（Stargel）その他による「アメリカン ハート ジ
ャーナル（Amer.Heart J.）」１０２、８７２〜８７６
（１９８１年版）を参照されたい。

負荷を伴う高濃度インジェクションと定流量インフュー
ジョンとの間の理想的な過渡インフュージョンは、指数
関数的に薬剤インフュージョン流量が減じることである
と提唱されている。これは、機械的定流量インフュージ
ョンポンプを用いてほぼ実行され、段階的に供給流量が
減じられる。ボーン（Vaughn）その他による「ヨーロッ
パ ジャーナル クリニカル フアーマコロジー（Euro
p.J.Clin、Pharmacol、）」１０、４３３〜４４０、及び
ルー（Loo）その他による「ジャーナル フアーマコロ
ジック サイエンス（J.Pharm.Scic）」５７、９１８〜
９２８（１９６８年版）を参照されたい。これに関し、
リドカイン又は他の薬剤の供給流量の指数関数的減少を
達成する希釈法が実験動物を用いて試験された。ボイエ
ス（Boyes）その他による「ジャーナル フアーマコロ
ジック エクスペリメンタル セラピー（J.Pharmacol.
Exp.Ther.）」１７４、１〜８（１９７０年半）、及び
フオウクス（Foulkes）による「ジャーナル フアーマ
コロジック エクスペリメンタル セラピー（J.Pharma
col.Exp.Ther.）」１５０、４０６〜４１３（１９６
５）に記載されているように、薬剤を含有しない静脈投
与用溶液が、薬剤含有溶液の漸次的希釈に用いられる。

しかしながら、この機械的定流量インフュージョンポン
プを用いた場合は、指数関数的に薬剤インフュージョン
流量を減少させるための制御機能を伴うためポンプを含
む装置全体が大掛かりなものになるという欠点があっ
た。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、身体
への負荷を伴う高い濃度から維持濃度による連続注入へ
の投与濃度の制御を簡易な構造で自動的に達成でき、投
与装置に対する監視又は注意の必要性を著しく低減させ
得る静脈薬投与装置を提供することを目的とする。

問題点を解決する為の手段 本発明の前記目的は、静脈投与可能の薬剤を低い維持濃
度で含有する第１の静脈投与可能の水様性溶液を封入し
た収容体と、前記収容体より小容積にして前記薬剤を、
身体への負荷を伴う高い濃度で含有する第２の静脈投与
可能の水様精溶液を封入した剛性混合容器と、投与導管
とを備え、前記収容体は、底に溶液流出用の出口を備え
ており、前記混合容器は、前記収容体の出口に接続導管
を介して接続されて該容器内で溶液の混合を生じさせる
導入部、及び該容器内で混合された混合溶液を送り出す
導出部を備えており、前記投与導管は、患者に前記混合
溶液を静脈投与できるように前記導出部の外端に接続さ
れており、前記導入部は、前記混合容器内の下部に出口
端を配設した中空ニードルを備え、前記導出部は前記混
合容器内の上部に入口端を配設された中空ニードルを備
えており、以て第１投与段階では薬剤濃度が前記高濃度
から前記維持濃度へ指数関数的に減じる投与が、第２投
与段階では前記維持濃度の連続投与が行われうる静脈薬
投与装置により、達成される。

前記第１の溶液の前記混合容器への供給は、重力による
流れによって供給されるように前記収容体を前記混合容
器より高い位置に支持するという構造によって得ること
ができる。該供給はまた、前記第１の溶液が、前記接続
導管に設けられた定量ポンプによって前記混合容器に供
給されるようにして行なうこともできる。

好ましくは、前記装置における溶液中の薬剤はリドカイ
ンである。しかしながら、前記装置は水様性溶液にして
静脈薬投与される他の多くの薬剤にも適用しうる。

前記高い濃度は前記維持濃度の少なくとも３倍であるの
が望ましい。また、前記収容体は、前記第１の溶液を前
記第２の溶液の少なくとも５倍の量収容し得る容積を有
しているのが望ましい。

本発明の静脈薬投与装置は、その部品の１つとして、第
１の無菌の静脈投与可能の水様性溶液（aqueous soluti
on）を封入した収容体を利用している。この収容体は、
通常の塩類（saline）溶液、グルコース溶液等の静脈用
溶液の０．５〜１．０を収容する標準的な静脈用溶液
バッグ乃至ボトルでよい。

投与されるべき薬剤は、低い維持濃度で静脈用溶液に溶
解される。例えば、該薬剤は１０００mlの通常塩類溶液
に２０００mg溶解されて２mg／mlの濃度となるリドカイ
ンである。

メキシレチレン（mexiletine）の如き他の抗不整脈薬剤
も他の病状用薬剤と同様に投与可能である。例えば、本
発明装置は、メサヘキシトン（methohexitone）のよう
に麻酔薬の投与あるいはドクサプラマ（doxapram）のよ
うな呼吸器刺激剤、リトドリン（ritodrine）又はサル
ブタモール（salbutamol）のような早期陣痛用薬剤、セ
オフィリン（theophylline）のような急性喘息発作用薬
剤等の投与に用いることができる。維持濃度で薬剤溶液
を供給する大容積の収容体は静脈用溶液バッグ及びボト
ルについて既に知られているような重力による流出のた
めの出口をその底部に備える。収容体は薬剤を導入する
ためのインレットポートを備えていてもよくあるいは該
薬剤が予め収容体に詰められてもよい。

装置はまた、薬剤を負荷を伴う高濃度で供給する第２の
無菌の静脈投与可能の水様性溶液を収容した小容積の剛
性混合容器を備えている。典型的には該静脈用溶液は前
記大容積の収容体における溶液と同じである。即ち、そ
れは塩類溶液、グリコース溶液等である。そして同じ薬
剤が、かなりの負荷を伴う高濃度即ち患者の初期インフ
ュージョンにとって望ましい高濃度に相当する薬剤濃度
で該第２の溶液に溶解されている。例えば、そこでは薬
剤はリドカインであり、通常の塩類溶液が使用されてお
り、該混合容器及びその中の溶液は２０mlであり、２０
０mgのリドカインを含有しており、１０mg／mlの濃度を
与えている。第１及び第２溶液の相対濃度及び相対体積
は投与される特定の薬剤によって及び好ましい投与期間
の長さによって様々に変化しうることは容易に理解され
るであろう。しかしながら、一般的には、第２の溶液の
身体負荷を伴う高濃度は、第１の溶液における維持濃度
の少なくとも３倍となり、第１の溶液の体積は第２の溶
液の体積の少なくとも５倍となろう。

前記混合容器は、接続導管によって前記収容体出口に接
続された導入部を備えている。該導入部は該容器内に溶
液混合を生じさせるようになっている。該容器は、ま
た、該容器内で前記溶液が混合され、混合溶液が送り出
されるように前記導入部に対して配設された導出部を備
えている。第１投与段階において患者に混合され次第に
希釈される溶液を静脈投与するための投与導管が前記導
出部に連結されている。第２段階におけるメインテナン
ス溶液の連続投与には混合希釈は要求されない。混合容
器中溶液における薬剤濃度はより大容積の前記収容体に
おけるレベルと同じである。

前記装置はもっぱら重力による流れによって操作される
ことができる。低濃度薬剤の収容体は前記混合容器より
高い位置に配置される。そして該溶液は重力作用の下に
そこから前記混合容器に流れることとなる。しかしなが
ら、一定流量ポンプ（constant rate pump）を使用する
ことが好ましい。該ポンプは、望ましい流量にプリセッ
トされて前記収容体と混合容器との間に挿入される。前
記低濃度溶液は前記ポンプの出口から前記混合容器へ送
られる。アボット／ショー ライフ ケア ポンプ（Ab
bott／Show Life Care Pump）（米国特許第３６２０６
５０号参照）の如き適当なポンプを市場で入手すること
ができる。静脈投与セットにおける標準的な他の部品が
備えられていることが好ましい。例えば点滴チャンバ、
ローラークランプのような流量コントロールクランプが
前記低濃度収容体と前記混合容器との間に挿入されう
る。

一定の点滴流量を確保する自動流量コントローラのよう
な、他の普通に使用されている装置を使用することがで
きる。また通常は、前記混合容器と患者につけたカニュ
ーレとの間の下流側導管にシャット オフ クランプが
備えられる。

実 施 例 以下、本発明の実施例につき添付図面を参照しつつ説明
する。図は概略的であり、図中の各部品は正確な寸法で
示されているわけではない。図示の静脈用溶液バッグ
（収容体）は薬剤の低濃度溶液を収容しており、該溶液
バッグ１と前記混合容器２との間に重力による流れをう
みだすために前記混合容器２より高い位置にそれを支持
するためのハンガー３を備えている。図中該バッグ１
は、点滴チャンバ５に連結された下部出口チューブ４を
備えており、該点滴チャンバ５は接続導管６によって前
記混合容器２と入口に連結され、該接続導管６は点滴流
量調節の為のローラークランプ（roller clamp）７を備
えている。該溶液バッグ１の下端には前記バッグ内の静
脈用溶液に薬剤を導入するアクセス ポート チューブ
８を備えている。しかしながら、好ましくは、該薬剤は
予め入れられているのがよい。その場合アクセスポート
は必要でない。図示の如く、従来からの点滴チャンバが
静脈用溶液バッグの下方に備えられており、接続導管６
によって前記混合容器に連結されている。点滴流量を調
節して一定の流量を予め決定するために前記点滴チャン
バの側に置いて前記導管にローラークランプ７を取付け
ることができる。さらに、破線で示すように、定量ポン
プ１０を前記導管に設けて、一定の予め決めた流量で前
記溶液を前記混合器２に流すようにしてもよい。

該混合容器２は、所定の身体負荷を伴う高濃度の薬剤の
無菌性水様性溶液を収容している。図面では、該混合容
器２は、ゴム製プラグを有する小さなボトル又はバイア
ル（vial）からなっており、該プラグには短いインレッ
トニードル１１と長いアウトレットニードル１２の２本
の中空ニードルが挿入されている。該ニードルを摩擦力
で支持した該プラグは金属締付けリングによってバイア
ルのネックに固定されている。該ニードルは市場で入手
可能の皮下注射用ニードルであってもよくあるいは他の
混合用ニードルが用いられてもよい。前記インレットニ
ードル１１は、図面に示すように、前記混合容器２の下
部に刺し込まれており、他方前記アウトレットニードル
１２は該容器の上部まで挿入されていて該上部から溶液
を受けるようになっている。このような配置によって該
容器内に混合作用が発生する。該インレットニードル１
１から導入された溶液は細いストリームジェットとなっ
て入り、該容器内の混合及び乱流を促進する。該インレ
ットニードル１１及びアウトレットニードル１２の端は
別れているので該容器内で混合が生じその結果混合溶液
が該アウトレットニードルから排出される。該アウトレ
ットニードルの外端は患者の静脈カニューレへ繋がる導
管に連結されている。図示の如くスライドクランプ（sl
ide clamp）１３が投与導管１４に取付けられ、開成ポ
ジションから流れを止めるクランピングポジションに動
かされることができる。

第１図に示す如き装置によって、患者に、即時身体負荷
を生み出すように薬剤の１回又はそれ以上のインジェク
ションが与えられた後、該スライドクランプはインフュ
ージョン開始の為に開かれる。該インフュージョンのス
タートでは薬剤は混合容器内の高濃度の状態で投与され
る。該投与が進むにつれて前記バッグから低濃度溶液が
前記混合容器内の溶液に次第に混ざり該溶液を希釈し、
以て指数関数的濃度低下で患者に薬剤を投与することと
なる。前記バッグ内容液の体積は前記混合容器内のそれ
よりもずっと大きので、前記混合容器内の溶液の濃度が
前記バッグ内容液の濃度と同じとなった状態において
も、前記バッグ内には溶液が残るという状態が達成され
る。その後の連続投与は、前記バッグ内容液の低維持濃
度でもって行なわれる。すべての投与段階を通じて、該
投与装置に対する監視又は注意は最小ですむ。指数関数
的濃度低下を伴う過渡的インフュージョン及びその後の
維持濃度による連続インフュージョンは自動的に達成さ
れる。

図示例では、０．９％塩類含有の１静脈用溶液が使用
されうる。１０mlリドカインＨＣＬ（２００mg／ml）が
注射によって前記バッグ内へ導入される。その結果リド
カインＨＣＬ濃度は２mg／ml（１．７mg／mlリドカイ
ン）となる。前記混合容器は２００mgリドカインＨＣＬ
（８．７mg／mlリドカイン）を含有するリドカイン溶液
を予めパックした２０バイアルとすることができる。該
バイアルは、ゴム栓を備え、該ゴム栓には皮下注射用ニ
ードルが挿入される。該バイアルの栓体には２本のニー
ドルが刺し込まれる。該ニードルは１／２″×２７ＳＷ
Ｇ皮下注射用ニードルからなる入口と１1/2″×２２Ｓ
ＷＧ皮下注射用ニードルからなる出口とを提供する。

第１図に示すように該インレットニードル１１は倒立し
た混合容器内の下部に刺し込まれ該アウトレットニード
ル１２は該混合容器内の上部に挿入されている。必須で
はないが、該混合容器は完全に溶液で満たされていて、
インフュージョン溶液中に空気泡が発生しないようにエ
アスペースがない状態が望ましい。

供給流量実験では、定量ポンプが前記溶液バッグと前記
混合容器との間の導管に取付けられた。染料インドニア
ニン（indocyanine）グリーンが同じ濃度で前記リドカ
インに代用された。前記ポンプは毎分１の流量で溶液を
供給するように設定された。該溶液は前記インレットニ
ードルを通して前記混合容器内に噴入し、混合が生じ、
混合溶液が連続的に同じ流量で前記アウトレットニード
ルから取り出された。スペクトルフォトメトリカリー
（spectrophotometrically）に決定された前記染料濃度
は１０mg／mlから予想された指数関数的減少カーブに極
めて近い状態で２mg／mlの濃度まで減少した。１５分後
溶液濃度は５．６mg／ml（予定５．８）となり、３０分
後には２．３mg／ml（予定２．４）、９０分後には２．
０mg／ml（予定２．１）となり、１２０分後には２．０
mg／ml（予定２．０mg／ml）で連続した。前記装置の使
用において、全投与時間は低濃度溶液の体積によること
となる。例えば、１で流量１ml／minの場合、インフ
ュージョンはほぼ１６．７時間続きうる。同じ流量の
０．５の低濃度溶液ではインフュージョンはほぼ８．
３時間続きうる。

本発明装置の実用的な態様のものでは、静脈用溶液バッ
グ及び前記混合容器の双方に薬剤が予めパックされてい
ることが望ましい。更に前記混合容器は前述の皮下注射
用ニードル（hypodermic needle）からなるインレット
及びアウトレットを備えたバイアルとすることができ
る。該ニードルの突出端にはクロージャキャツプが備え
られることができる。該クロージャキャツプは適当な導
管付設のために外されうる。前記バツグ及び混合容器は
共に完全な静脈投与セットの部品として供給されうる。

発明の効果 本発明装置においては、低い維持濃度の薬剤含有溶液を
収容した収容体と、身体への負荷を伴う高濃度の薬剤含
有溶液を収容した混合容器とを接続導管で接続してい
る。したがって、混合容器に接続された投与導管から、
高濃度溶液及び維持濃度溶液の双方を引出し得る。特
に、混合容器には、接続導管に接続された導入部及び投
与導管に接続された導出部が設けられており、導入部は
混合容器内で溶液の混合を生じさせるように混合容器内
の下部に出口端を配設した中空ニードルを備え、導出部
は混合された溶液を投与導管に排出させるように混合容
器内の上部に入口端を配設された中空ニードルを備えて
いる。したがって、本装置による注入を行なえば、先ず
注入初期には、混合容器内の高濃度の溶液が投与され
る。ついで、混合容器から高濃度溶液が排出されるにつ
れて、導入部から維持濃度溶液が導入さて混合容器内の
溶液と混合され高濃度溶液を希釈し、投与溶液の濃度を
低下させる。この希釈は、高濃度溶液の減少と既に希釈
された溶液のさらなる希釈とを伴うので、急速に進行す
る。これにより、患者に投与する薬剤含有溶液の濃度を
自動的に指数関数的に低下させることができる。また、
高濃度溶液は、維持濃度溶液を収容する収容体より小容
積の混合容器に収容されているので、その排出後は、維
持濃度による連続注入が自動的に達成される。このよう
な溶液の移動を行なうため、維持濃度溶液が重力による
流れによって前記混合容器に供給されるように収容体を
混合容器より高い位置に支持し、あるいは、維持濃度溶
液が前記接続導管に設けられた定量ポンプによって混合
容器に供給されるようにすることができる。これらの結
果、本装置によれば、投与段階を通じて、投与装置に対
する監視又は注意の必要性を著しく低減させることがで
きるのである。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の１実施例に係る装置を一部断面で示
す正面図である。

１ 溶液バッグ（収容体） ２ 混合容器 ４ 出口チュ―ブ ６ 接続導管 １０ 定量ポンプ １１ インレットニードル（中空ニードル） １２ アウトレットニードル（中空ニードル） １４ 出口導管（投与導管）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静脈投与可能の薬剤を低い維持濃度で含有
   する第１の静脈投与可能の水様性溶液を封入した収容体
   と、前記収容体より小容積にして前記薬剤を、身体への
   負荷を伴う高い濃度で含有する第２の静脈投与可能の水
   様性溶液を封入した剛性混合容器と、投与導管とを備
   え、前記収容体は、底に溶液流出用の出口を備えてお
   り、前記混合容器は、前記収容体の出口に接続導管を介
   して接続されて該容器内で溶液の混合を生じさせる導入
   部、及び該容器内で混合された混合溶液を送り出す導出
   部を備えており、前記投与導管は、患者に前記混合溶液
   を静脈投与できるように前記導出部の外端に接続されて
   おり、前記導入部は、前記混合容器内の下部に出口端を
   配設した中空ニードルを備え、前記導出部は前記混合用
   器内の上部に入口端を配設された中空ニードルを備えて
   おり、以て第１投与段階では薬剤濃度が前記高濃度から
   前記維持濃度へ指数関数的に減じる投与が、第２投与段
   階では前記維持濃度の連続投与が行われうる静脈薬投与
   装置。
2. 【請求項２】前記薬剤がリドカインである特許請求の範
   囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】前記薬剤がリドカインであり、前記溶液が
   通常の塩類溶液である特許請求の範囲第１項記載の装
   置。
4. 【請求項４】前記第１の溶液は、重力による流れによっ
   て前記混合容器に供給されるように前記収容体が前記混
   合容器より高い位置に支持される特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。
5. 【請求項５】前記第１の溶液は、前記接続導管に設けら
   れた定量ポンプによって前記混合容器に供給されるよう
   になっている特許請求の範囲第１項に記載の装置。
6. 【請求項６】前記高い濃度が前記維持濃度の少なくとも
   ３倍であり、前記収容体は、前記第１の溶液を前記第２
   の溶液の少なくとも５倍の量収容し得る容積を有してい
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。