JPS59501816A - 電気的治療装置 - 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】 電気的治療装置 本発明は、チタンおよび／または陽極処理したチタンの予期しない特性を用いる 、電気的治療装置に傷ついた領域に弱い直流を適用することによる、骨折および 生体の内部もしくは外部の傷（ｗｏｕｎｄ　）の治療法はよく知られている。例 えば、米国特許第４３３３４６９号、第４０１９５１０号、第３７４５９９５号 、第３７８３８８０号、第３９１８４４０号、第３９１５１５１号、第３８９０ ９５３号、第３９６４４７３号、第３７４９１Ｌ号、第３４７２２３３号、第３ ９１８４５９号、第３３８６４４５号、第３８４２８４１号、第３８２０５３４ 号および第３９６４４４７号を参照されたい。これらの明細書は、治療されるべ き領域に電流を供給するだめの金属電極の使用を開示している。

しかしながら、チタンが陽極として用いられるべきである場合には、チタンの性 質は今日まで望ましくないものと考えられていた。その理由は、陽極としての役 割を果たす際にチタンが陽極処理されてしまうことであった。これによって陽極 処理されたチタンの表面につくられた酸化チタン層は、以前には、この材料を陽 極として用いるのに適さないものとするような電流に対する苛酷なインピーダン スであると考えられていた。

本発明の一面に従い、正端子および負端子を有するＤＣ電源、前記正端子に接続 された陽極、および前記負端子に接続された陰極を含んでなる電気的治療装置で あって、前記陽極および陰極が生体へ接続できるようになっていて、前記陽極が チタンを含んでなることを特徴とする装置を開示する。

本発明の他の特徴に従って、皮膚、もしくは軟組織中の傷を治療する方法または 骨の成長を刺激する方法であって、陽極と陰極との間において、治療されもしく は刺激されるべき生体の領域に生理学的に許容され得る直流を通す工程を含み、 前記陽極がチタンを含むことを特徴とする方法を開示する。チタン陽極をも開示 する。

陰極を任意の適当な材料から形成することができ、チタン、ステンレス鋼および 銀の金属が好ましい。

生体のイオン性媒体中でかつ体熱において、チタン陽極は迅速に陽極化し、それ によって初期の高電流を低い安定値まで引き落とす。このように、２つの理由に よって、使用前に陽極を陰極処理することが望ましい。

まず第一に、治療装置の安定した状態の電流を次いて装置の適用の数分以内に阻 止することができる。

第二に、陽極処理によって生じた酸化チタンの層は、他の金属による可能な汚染 に対してチタン陽極を保護する。

好ましくは、低コストＤＣ電源に固有のショート保護を与えるために、バッテリ ーおよび直列抵抗器を用いる。好ましい電池は、約２．４〜約３．６ｖの電圧を 有する沃化リチウム電池である。しかし力から、１〜６■の間の電源電圧が適切 である。

陽極処理したチタン陽極を用いる場合には、陽極処理電圧は電源電圧よシ大きい かもしくは等しくあるべきてあシ、好ましくは電源電圧の１０倍〜１倍であるべ きである。前述の電源抵抗器の好ましい値は４７キロオーム（ｋｉｌｏｈｍ）で あるが、１キロオーム〜１００キロオームの範囲の抵抗器は適切刃結果を生じる 。

生理学的に許容され得る電流レベルの好ましい範囲は、チタン陰唖を用いると１ マイクロアンペア（ｍｉｃｒｏａｍｐ　）〜５０マイクロアンペアであるが、銀 陰極を用いた場合には３ナノアンペア（ｎａｎｏａｍｐ　）〜２００ナノアンペ アの電流が好ましい。

本発明の治療装置は、皮膚中の傷、例えば、褥癒性潰瘍もしくは腸潰瘍、および 軟組織中の傷の治療に適用できる。本治療装置は、同様に、砕けた骨の治療にお ける骨折部位での骨の成長促進のみならず、歯科医術におけるあごの骨中へのチ タン（陽極処理したチタン）構造物の永久固定の場合の骨の成長促進にも適用で きる。

図面の簡単な説明 本発明の装置の態様を、下記の図面を参照しながら説明する。これらの図面中、 第１図は、第１の態様の平面図であり、第２図は、第１図の態様の側面図であシ 、第３図は、本発明の第２の態様の断面図であり、第４図は、第３の態様の側面 図であシ、第５図は、骨の成長の刺激に対する第４の態様の模式的側面図であり ；そして 第６図は、骨の成長の刺激のための、埋植可能な第５の態様の図である。

本発明の実施の最も好ましい方法 第１図および第２図において、チタンもしくは陽極処理されたチタンからなる陽 極６；任意の陰極材料、例えば、ステンレス鋼もしくは銀しかし好ましくは陽極 ６と同一の陽極処理されていない金属（すなわち、チタン）からなる陰極７を含 んでなる、柔軟な、包帯様の電気的治療装置５を示す。陽極６および陰極７は、 陽極６および陰極７が害された組織領域に適用され得るように、好ましくはメツ シュ織５ 物もしくは薄いガーゼ織物から形成され、そして柔軟なベース８に付けられる。

しかしながら、所望ならば、陽極６および陰極７を別々のベースに付けてもよい 。ベースは粘着性であってもよい。

ＤＣ電源もしくはバッテリー９を抵抗器１ｏと共に陽極６と陰極７との間に接続 する。好ましくは、抵抗器１０を、陽極６とＤＣ電源９の正端子との間に接続す る。抵抗器１ｏの機能は、医局員および技術者に、装置５が働くが否かをその場 で容易に決定させ得ることである。このことは、抵抗器１ｏの両端子の間に電圧 計を適用することによってなされる。

治療装置５を、害された組織に電流を通すような位置に陰極７および陽極６を置 くことによって傷（図示せず）に適用する。例えば、急性の傷の場合には、治療 を促進するために、陽極６および陰極７を傷のそれぞれの側に適用する。しかし ながら、慢性の傷、例えば、褥癒性潰瘍もしくは脚潰瘍の場合には、陰極７を害 された組織上に置き、そして陽極６を害された組織から適当に離した距離に置く のがより好都合である。

一般的な処置もしくは特殊な処置において通常なされているように、薬物を害さ れた組織に適用して゛もよい。しかしながら、皮膚と陽極との間に導電性媒体が 存在している限シは、薬物は導電性である必要がない。

ＤＣ電源９は、陽極処理したチタンを用いる場合ｒは、チタンの陽極処理電圧よ シ低いがもしくは等しい電圧でなければならない。ＤＣ電源９は、好ましくは、 沃化リチウム電池である。

第３図は、ス啄−サー２１によってお互いから絶縁されたチタン陽極６および陰 極１４を有する、バッテリー電池２０を含んでなる、本発明の第２の態様を示す ものである。陰極１４．陽極６およびス波−サー２１は、電池２０内に電池電解 液１２を含んでいる。

陰極１４を害された組織上に置き、そして生理学的に許容され得る範囲の電流を その害された組織に通すことを可能とする任意の通常の回路部品によって陽極６ を接続することによって、電池２ｏを害された組織に適用することができる。

本発明の第３の態様を第４図に示す。この態様は、金属陰極１９．ＤＣ電源１８ ．チタンもしくは陽極処理したチタンの一次陽極１７および二次陽極１６を含ん でなる。−次陽極１７と二次陽極１６との中間には、導電性媒体１５がある。好 捷しくは、媒体１５は、イオン性ダルまたは導電性プラスチック体の形をとり、 または食塩水中に含浸されもしくは浸漬されたガーゼのストリップの形であって さえよい。

二次陽極１６は、金属板、−固まシの炭素もしくは任意の他の導体であってもよ い。二次陽極１６がチタンもしくは陽極処理されたチタンである必要はない。本 態様は、前記２つの態様と実質的に同一の方法で害された組織に適用される。

第５図および第６図の態様は、とりわけ骨の成長の電気的刺激に関する。

第５図に示したように、骨成長刺激器３０は、皮膚３２と接触してチタン陽極（ 図示せず）を組み込む外被３１およびそれ自体に含まれる電源（同じく図示せず ）を含んでなる。

導線３４によって、陰極３３を外被３１および骨折部位３５の間に接続する。陰 極導線３４を皮膚３２を通して経皮的に配し、そしてチタンもしくはステンレス 鋼もしくは所定の他の適光な材料からなる、リード３４の絶縁されていない部分 ３６を骨折部位３５中に配する。この配置を経皮針もしくは任意の他の連光な手 段によって実施する。

次に第６図を参照するに、埋植可能な骨成長刺激器４０は、直列に接続された２ 個のバッテリー４２を入れる、チタンもしくは陽極処理されたチタンのケース４ １を含んでなる。用いるバッテリー４２の数は、バッテリーの各々の定格および 必要な電圧に依存している。バッテリー４２の１個は、円筒ス波−サー４８によ ってケース４１から絶縁され、そして他のバッテリー４２の正端子はケース４１ に電気的に接続されている。

抵抗器４３を、直列にバッテリー４２および陰極４５に接続する。陰極４５の絶 縁されていない部分４７が偶然に瞬間的にケース４１と接触するようになる結果 において、抵抗器４３は刺激器４ｏの短絡電流を制限する。

さらに、刺激器４０を埋植する場合、とりわけ、例えば、刺激器４０を埋植する 外科的処置の間にケース上の陽極処理されたコーチングの一部を除去する場合に 、抵抗器４３は最大電流を制限する。

好ましくは、抵抗器の抵抗は４７，０００オームであり、それは電流を５０マイ クロアンペアの最大値まで制限し、そしておよそ１〜３０分内に、電流を生理学 的に許容され得る約１〜２０マイクロアンペアの範囲内まで落とすことを可能に するであろう。

バッテリー４２および抵抗器４３を、耐水性材料４６で、ケース４１内に封入す る。耐水性材料４６は、任意の適陥な材料、例えば、ワックス、エポキシ樹脂も しくはシリコーンゴム組成物であってもよく、それはケース４１．バッテリー４ ２、および抵抗器４３を含んでなる回路のイオン性汚染を防止するように機能す る。

９ 陰極４５は、４８においてケース４１と密封的状態にあり、そしてそれは、骨折 部位（図示せず）中に陰極４５の絶縁されてい々い部分４７を埋植するのに適当 な任意の長さである。絶縁されていない部分４７は、任意の適当な金属、例えば 、チタンもしくはステンレス鋼であってもよい。陽極処理されたチタンケース４ １を、より柔軟な外部組織中に配する。

産業上の利用可能性 試験は、最終的作用電流が作用電圧、陽極処理電圧、陽極の表面積および陽極が 陽極処理電圧に付される時間によって決定されることを示した。

例えば、１０平方センチメートルのチタン陽極を６■で陽極処理する場合、治療 装置は１５〜２０マイクロアンペアで作用するが、一方１０Ｖで陽極処理する場 合には、治療装置は１２〜１５マイクロアン被アで作用する。さらに、１５ｖで 陽極処理する場合には、装置の作用範囲は８〜１０マイクロアンペアである。こ れらの数値はおよその値に過ぎず、これらの数値はチタンが陽極処理される時間 の長さにも依存している。

第６図の態様の骨成長刺激器４０は、好ましくは、およそ１０平方センチメート ルもしくはそれ以下の表面積を有する陽極処理されたチタンのケースからなる。

骨成長刺激器において用いるチタンが陽極前処理されていない場合でも、装置は なお十分に機能する。

それは、装置が差し込まれれば、チタンが作用電圧でそれ自体陽極化するからで ある。この陽極化は数分内で起こり、電流は、接触される組織、骨もしくは皮膚 に害を引き起こすに十分々程大きくない。

陽極処理されるチタンの使用の池の利益は、チタンが陽極処理されれば、陽極処 理の電圧および時間に依存してチタンが薄い金色から濃い金−青銅色の範囲まで それ自体の色を変化させることである。このことは、陽極処理されたチタンのサ ンプルの同定を容易にする。

前記の内容は、本発明のいくつかの態様を示しているに過ぎない。しかしながら 、当業者には、本発明の請求の範囲から逸脱することなく、変更を行なうことが 可能であることが明らかであろう。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和５９年５月ノア日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＡＵ８３１００１３８ ２、発明の名称 電気的治療装置 ３、特許出願人 住所　オーストラリア、２１００．二一一すウス　ウニづレズ。

ビーコン　ヒル、　シナイ　ブレイス　１９氏名　シェフコート、　ケイス　ウ ィリアム４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、　補正書の提出年月日 補正請求の範囲 １、（補正）正端子および負端子を有するＤＣ電源、前記正端子に接続された陽 極、および前記負端子に接続された陰極を含んでなシ、前記陽極および陰極が生 体に接続できるようになっている電気的治療装置であって、前記陽極が実質的に 純粋なチタンを含んでなシ、前記電源から導かれる電流を制限するための前記電 源に対する限流手段を構成することを特徴とする装置。

２、前記チタン陽極が、前記ＤＣ電源の電圧より高いかもしくはその電圧に等し い陽極処理電圧で陽極処理される、請求の範囲第１項記載の装置。

３、前記陽極が前記生体に接続される場合に、前記陽極がイオン性媒体と接触し た状態にある、請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。

４、前記ＤＣ電源がバッテリーおよび直列接続された限流抵抗器を含んでなる、 請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の装置。

５、　前記バッテリー電圧が１〜６ボルトであシ、前記抵抗器が１キロオーム〜 １００キロオームの値を有する、請求の範囲第４項記載の装置。

６　（補正）皮膚、もしくは軟組織中の傷を治療しもしくは骨の成長を刺激する 方法であって、陽極と陰極との間において、治療されもしくは刺激されるべき生 体の領域に生理学的に許容され得る直流を通す工程を含んでなシ、前記陽極が実 質的に純粋なチタンを含んでなり、前記直流の大きさを制限する限流手段を構成 することを特徴とする方法。

７、　前記直流が電源によって生成され、前記チタン陽極が陽極処理され、およ び前記陽極が陽極処理される電圧が前記電源の電圧よシ高いかもしくはその電圧 に等しい、請求の範囲第６項記載の方法。

８、前記陽極がイオン性媒体を介して前記生体と接触した状態にある、請求の範 囲第６項または第７項に記載の方法。

９、（補正）生体に接続されかつ陽極から前記生体に通される直流の大きさを制 限するようになされた実質的に純粋なチタン陽極。

１０、（もとの請求の範囲第１１項）陽極処理された、請求の範囲第９項記載の 陽極。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　正端子および負端子を有するＤＣ電源、前記正端子に接続された陽極、お よび前記負端子に接続された陰極を含んでなり、前記陽極および陰極が生体に接 続できるようになっている電気的治療装置であって、前記陽極がチタンを含んで 彦ることを特徴とする装置。 ２、前記チタン陽極が、前記ＤＣ電源の電圧より高いかも、シ＜はその電圧に等 しい陽極処理電圧で陽極処理される、請求の範囲第１項記載の装置。 ３　前記陽極が前記生体に接続される場合に、前記陽極がイオン性媒体と接触し た状態にある、請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４、前記ＤＣ電源がバッテリーおよび直列に接続された限流抵抗器を含んでなる 、請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の装置。 ５、　前記バッテリー電圧が１〜６ボルトであり、前記抵抗器が１キロオーム〜 １００キロオームの値を有する、請求の範囲第４項記載の装置。 ６、皮膚、もしくは軟組織中の傷を治療しもしくは骨の成長を刺激する方法であ って、陽極と陰極との間において、治療されもしくは刺激されるべき生体の領域 に生理学的に許容され得る直流を通す工程を含んでなシ、前記陽極がチタンを含 んでなることを特徴とする方法。 ７、　直流が電源によって生成され、前記チタン陽極が陽極処理され、および陽 極が陽極処理さ・れる電圧が前記電源の電圧より高いかもしくはその電圧に等し い、請求の範囲第６項記載の方法。 ８、前記陽極がイオン性媒体を介して前記生体と接触した状態にある、請求の範 囲第６項または第７項に記載の方法。 ９、生体に接続されるように適用されるチタン陽極。 １０、直流と共に用いるように適用される、請求の範囲第９項記載のチタン陽極 。 １１、陽極処理された、請求の範囲第１０項記載の陽極。 １