WO2008059810A1

WO2008059810A1 - Dispositif d'injection de médicament

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Publication number: WO2008059810A1
Application number: PCT/JP2007/071954
Authority: WO
Inventors: Hiroto Tateno
Original assignee: Kagoshima University
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-05-22
Also published as: EP2103324A4; CN101534895A; US20100049118A1; CN101534895B; KR101214764B1; EP2103324A1; EP2103324B1; JPWO2008059810A1; KR20090084867A; JP4706069B2; US8010188B2

Description

明細書

薬物注入装置

技術分野

[0001] 本発明は、人体等の被注入体の表面に供給した薬物を、超音波振動を用いて当該被注入体の体内に注入する薬物注入装置に関する。

背景技術

[0002] WHO (World Health Organization：世界保健機関）によると、 2005年現在、例えば、世界には約 1億 3000万の糖尿病患者がおり、その約 1割が I型糖尿病患者で病床にあり、彼らが社会復帰するための携帯型人工勝臓が求められている。また、この携帯型人工勝臓に係る技術として、例えば、薬物であるインスリンを血液中に注入する技術が必要である。

[0003] 現在、薬物の投薬方法としては、経口による方法、注射による方法、非浸襲的方法などがある。このうち、注射による方法は、直接血管に投薬する唯一の方法であり、広く行われている。また、非浸襲的方法としては、超音波を用いた経皮浸透によるものが考えられている（特許文献 1参照）。

[0004] 特許文献 1：国際公開第 2003/061753号パンフレット

特許文献 2：特開 2004— 249025号公報

発明の開示

[0005] 例えば、上記の特許文献 1では、薬物を皮膚から浸透させるのに当たり、皮膚表面に対して周波数を数 MHz領域内で変調させた周波数変調超音波を与えるようにしている。ここでは、高周波数の超音波を用いるほど注入効果が大きいと考えられてい

[0006] しかしながら、この場合、人体等の被注入体の表面に薬物を注入する際、当該薬物に応じた効率的な注入を行うことについては、一切考慮されていな力た。これにより、超音波を用いた従来の薬物注入装置では、注入する薬物に応じた効率的な注入を行うことが困難であるという問題があった。具体的に、特許文献 1の技術では、上述した I型糖尿病患者にインスリンを効率的に注入することは不可能であった。また、特許文献 1の技術では、高周波数の超音波を用いるほどその到達深度が浅くなるという制約もある。

[0007] 本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、人体等の被注入体の表面に超音波を用いて薬物を注入する際、当該薬物に応じた効率的な注入を実現する薬物注入装置を提供することを目的とする。

[0008] 上述した課題を解決するために、本発明の薬物注入装置は、被注入体の表面に薬物を供給する薬物供給部と、前記薬物が供給された前記被注入体の表面に対して、各超音波の振幅を変調させた振幅変調超音波群を発振する超音波発振部と、前記薬物の前記被注入体に対するドリフト速度に基づ!/、て、前記振幅変調超音波群の各超音波における振幅を制御する制御部とを有する。

[0009] 本発明によれば、人体等の被注入体の表面に超音波を用いて薬物を注入する際、当該薬物に応じた効率的な注入を実現することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置の概略構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、超音波発振部から被注入体の皮膚に対して発振される振幅変調超音波群及びその調和確率関数を示す模式図である。

[図 3]図 3は、 sin波の歪み正振幅における力学モデルの等価回路図である。

[図 4]図 4は、比較例を示し、薬物注入装置の超音波発振部から固定振幅の超音波を発振させた際の薬物（グリセリンで溶解した食紅色素）の拡散の様子を示す写真である。

[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置の超音波発振部から振幅変調超音波群を発振させた際の薬物（グリセリンで溶解した食紅色素）の拡散の様子を示す写真である。

[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置の超音波発振部から振幅変調超音波群を発振させた際に、各薬物を、被注入体 (具体的に、厚み lmmのブタ膀胱膜を通して 20ccの純水）に拡散させた拡散濃度を示す特性図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施形態に係る薬物注入装置の概略構成を示すブロック図である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] (第 1の実施形態）

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置 100の概略構成を示すプロック図である。

図 1に示すように、薬物注入装置 100は、薬物供給部 110と、超音波発振部 120と、制御部 130と、情報入力部 140と、ドリフト速度値記憶部 150とを有して構成されている。

[0012] 薬物供給部 110は、被注入体 (本実施形態では、例えば人体） 200の表面（皮膚 2 01)に薬物を供給するものである。この薬物供給部 110は、薬物 (本実施形態では、液体の薬物） 11 laを貯蔵する貯蔵部 111と、被注入体 200の表面に配設された薬物保持緩衝材 113と、貯蔵部 111に貯蔵されて!/、る薬物 11 laを薬物保持緩衝材 11 3に導くための薬物注入管 112と、薬物注入管 112に設けられ、薬物保持緩衝材 11 3に供給する薬物 11 laの注入量を調節するバルブ 114とを有して構成されて!/、る。また、ノノレブ 114は、制御部 130の CPU133により制御される。

[0013] 超音波発振部 120は、例えば、 PZT等の圧電素子（不図示）を有して構成されており、薬物保持緩衝材 113を介して薬物 111 aが供給された被注入体 200の表面 (皮膚 201)に対して、各超音波の振幅を変調させた振幅変調超音波群を発振するものである。この超音波発振部 120による振幅変調超音波群の発振により、薬物保持緩衝材 113に保持されている薬物 11 laが、皮膚 201を介して被注入体 200の体内 20 2に注入される。

[0014] 情報入力部 140は、例えば、使用する薬物 11 laの種類に係る情報や当該薬物の注入量に係る情報を含む各種の情報を制御部 130の CPU133に入力する。

[0015] ドリフト速度値記憶部 150は、複数のドリフト速度の値を記憶しており、ドリフト速度値記憶部 150には、例えば、薬物 11 laの種類毎にドリフト速度の値が記憶されてい

[0016] 制御部 130は、薬物 11 laの被注入体 200に対するドリフト速度に基づいて、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の各超音波における振幅を制御する。この制御部 130は、発振超音波検出部 131と、超音波振幅抽出部 132と、 CPU13 3と、超音波振幅調整部 134と、位相検波部 135と、共鳴周波数調整部 136と、交流電圧発信部 137と、電圧制御アンプ 138と、電力増幅部 139とを有して構成されてい

[0017] 発振超音波検出部 131は、超音波発振部 120から発振された振幅変調超音波群の各超音波を電圧値として検出する。超音波振幅抽出部 132は、発振超音波検出部 131で検出した各超音波毎に、その振幅を電圧値として抽出する。

[0018] CPU133は、薬物注入装置 100における動作を統括的に制御する。例えば、 CP U133は、情報入力部 140から入力された薬物 11 laの種類に応じてドリフト速度値記憶部 150から対応するドリフト速度の値を抽出し、当該抽出したドリフト速度の値に基づ!/、て、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の振幅を制御するための制御信号を超音波振幅調整部 134に送信する。また、例えば、 CPU133は、情報入力部 140から入力された薬物 11 laの注入量に係る情報に基づいて、貯蔵部 1 11から薬物保持緩衝材 113に供給する薬物 11 laの量をバルブ 114を介して制御すると共に、超音波発振部 120から 1つの振幅変調超音波群として発振する各超音波の数を決定し、当該決定に基づく制御信号を超音波振幅調整部 134に送信する

[0019] 具体的に、 CPU133は、振幅変調超音波群の振幅を制御するための制御信号及び振幅変調超音波群として発振する各超音波の数に係る制御信号を、図 1に示すのこぎり歯信号電圧として出力する。ここで、のこぎり歯の単調増加部の勾配 (傾き）は、抽出したドリフト速度の値に相当するものであり、また、のこぎり歯のオン時間によって 1つの振幅変調超音波群として発振する各超音波の数を制御する。

[0020] 超音波振幅調整部 134は、超音波振幅抽出部 132で抽出した各超音波の振幅に係る電圧値と、 CPU133からのこぎり歯信号電圧とを入力とし、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の各超音波における振幅が前記ドリフト速度以下になるように調整すると共に、当該振幅変調超音波群として発振する各超音波の数を調整する制御電圧を出力する。

[0021] 位相検波部 135は、発振超音波検出部 131で検出した振幅変調超音波群の各超音波の波形と、交流電圧発信部 137から出力する交流電圧の波形との位相を検出する。共鳴周波数調整部 136は、位相検波部 135で検出された位相に基づいて、交流電圧発信部 137から出力する交流電圧の位相を制御し、超音波発振部 120が共鳴状態となるように調整する。即ち、この位相検波部 135及び共鳴周波数調整部 13 6は、発振超音波検出部 131で検出した振幅変調超音波群の各超音波に基づいて、当該振幅変調超音波群の各超音波の位相を制御して超音波発振部 120を共鳴状態に設定する、本発明の「設定部」を構成する。

[0022] 交流電圧発信部 137は、交流電圧（例えば、正弦波電圧）を発信するものである。

電圧制御アンプ 138は、交流電圧発信部 137から発信された交流電圧を、超音波振幅調整部 134から出力された制御電圧に基づいて変調させる等の制御を行う。電力増幅部 139は、電圧制御アンプ 138で変調させた交流電圧を電力増幅して超音波発振部 120に出力する。

[0023] 超音波発振部 120では、電力増幅部 139から入力された交流電圧が上述の圧電素子（不図示）に供給され、当該交流電圧に基づく歪みが圧電素子で発生する。これにより、超音波発振部 120から、各超音波の振幅を変調させた振幅変調超音波群カ発振されることになる。

[0024] 次に、薬物 11 laの被注入体 200に対するドリフト速度（以下、このドリフト速度を V d とする）を考慮した、本発明に係る薬物注入方法について説明する。

[0025] 図 2は、超音波発振部 120から被注入体 200の皮膚 201に対して発振される振幅変調超音波群及びその調和確率関数を示す模式図である。

[0026] まず、図 2に示す振幅変調超音波群について説明する。

図 2に示すように、超音波発振部 120から被注入体 200の表面（皮膚 201)に発振される 1つの振幅変調超音波群には、それぞれ振幅が変調された複数の超音波が含まれている。この 1つの振幅変調超音波群として発振する超音波の数は、制御部 1

30 (CPU133)において、例えば、情報入力部 140から入力（設定）された薬物 111 aの注入量に係る情報に基づ!/、て決定される。

[0027] また、制御部 130は、図 2に示すように、 1つの振幅変調超音波群の発振開始時からの経過時間（t)に対する当該振幅変調超音波群の各超音波における振幅の勾配 V (この勾配は、経過時間（t)に対する各超音波の振幅における速度とも言える）、前記ドリフト速度 V以下となるように、当該各超音波の振幅を制御する。ここで、図 2 d

において、各超音波の振幅を結んだ一点破線の線分の勾配 (傾き）が Vとなる。

[0028] また、制御部 130は、図 2に示すように、 1つの振幅変調超音波群の各超音波の振幅を、当該振幅変調超音波群の発振開始時における最初の超音波から薬物 11 la の注入量に係る情報に基づき決定した発振する超音波の数に係る最後の超音波まで、単調増加させる制御を行う。即ち、各超音波の振幅を勾配 Vで単調増加させている。

[0029] また、制御部 130は、図 2に示すように、 1つの振幅変調超音波群の前記最後の超音波における制御を行った後、超音波発振部 120から次の振幅変調超音波群の発振を行う制御を行って、発振する振幅変調超音波群の形状が、図 2の一点破線に示すのこぎり歯形状となるように制御する。

[0030] 続いて、図 2に示す調和確率関数に係る一般的な原理について説明する。

力 Fにより均一な系内（固体）に引き起こる流逝は濃度を Cとすると、以下の数式（1 )及び数式（2)のように示される。

[0031] 國

J = -DVC-D ^ ■ ■ ■ ( 1 )

=JC+JF ■ ■ ■ ( 2 )

D：拡散係数， K：ボルツマンファクタ一，

T :絶対温度， Jc :濃度勾配による流れ，

JF:振動応力による流れ

[0032] また、薬物 11 laの被注入体 200に対するドリフト速度 Vは、以下の数式（3)のよう

d

に示される。

[0033] [数 2] [0034] ここで、下記の数式 (4)に示すように、振動応力による注入を有効とし、振動応力の振幅を Aとすると、振動応力の振幅 Aは、以下の数式（5)のように示される。

[0035] [数 3]

Jc« JF (4) Α=Εε COSOJ (5)

[0036] ここで、数式（5)の Eはヤング率を示し、 _εは歪み振幅を示す。そして、歪み振幅 ε の速度 Vとすると、歪み振幅 εの波頭 Xと χ+ Δχの存在時間 Atは、以下の数式（6) 及び数式（7)のように示される。

[0037] [数 4]

At=2 (6)

[0038] そして、振動周期を τとすると、歪み振幅 εの波頭 χの存在確率 Ρ (χ)は、以下の数式（8)のように示される。

[0039] [数 5]

[0040] この数式（8)で示した存在確率 Ρ(χ)は、図 2に示す調和確率関数の特性に相当するものである。

[0041] 一方、拡散物質のジヤンビング周波数 ωがドリフト速度 Vを与える。外力周波数 ω j d

が以下の数式 (9)に示す条件のとき、外力に追従できず、外圧振幅 Ρ(χ) 点がド

F MAX

リフト速度作用力点として作用する。

[0042] [数 6]

[0043] 超音波発振部 120の圧電素子として PZTを用いて、当該 ΡΖΤを薬物 11 laの注入の駆動振動源とした場合について考える。 PZTの音響インピーダンスは約 34.8X1 0⁶kg/m²'sであり、また、筋肉の音響インピーダンスは約 1· 5X10⁶kg/m²'sであり、筋肉の音響インピーダンスは PZTの音響インピーダンスの約 20分の 1の大きさである。

[0044] その上、人体の音響振動減衰係数は、実験により、超音波振動周波数 80kHzで 0 . 15/cm程度であるので、人体は緩和系と見做される。一方、超音波発振部 120の圧電素子が人体 (被注入体 200)に与える振動振幅は、正弦波（sin波）の振幅圧力関数の正側に限られる。即ち、 sin波の正側振幅だけが人体 (被注入体 200)に打撃力として与えられる。この力学モデルの等価回路図を図 3に示す。

[0045] 図 3に示す sin波の歪み正振幅 A (t)は、以下の数式（10)のように示される。

[0046] [数 7]

A(t)= £sin »t +£sin jt (10)

[0047] これをフーリエ級数展開すると、歪み正振幅 A (t)は、以下の数式（11)のように示される。

[0048] [数 8]

A(t) = r- +∑ _ncos2no)t (11)

^L n=1

[0049] ここで、数式（11)の ε は、以下の数式（12)のように示され、また、数式（11)の

0

は、以下の数式（13)のように示される。

[0050] [数 9] (12)

4ε

(13)

ττ (1 -4η²)

[0051] 数式（13)に示す振幅 ε _ηが図 3に示す緩和系に入力されると、緩和関数との積になり、 ε は、以下の数式（14)のように示される。

n(out)

[0052] [数 10]

^{£n(out) =} Γ(ω "7(1 -4n ■ ■ ■ °⁴⁾

[0053] 数式（14)は、振動項としてドリフト速度 Vに対する寄与は駆動周波数が低い程、

d

効率的であることを示す。ここで、数式（12)は超音波駆動周波数 ωに依存しない静圧振幅を示している。そして、図 2に示す振幅変調超音波群のように、のこぎり歯形状となるように振幅変調をかけると、数式（12)は、以下の数式（15)のように示される

[0054] [数 11]

εο =告 V_et ■ ■ ■ (15)

[0055] ここで、 Vは、上述したように、 1つの振幅変調超音波群の発振開始時からの経過

e

時間（t)に対する当該振幅変調超音波群の各超音波の振幅における速度、即ち、図 2の振幅変調超音波群の一点破線に示すのこぎり歯形状の傾き（勾配）を示し、薬物 1 1 1 aの注入条件は、上述したように、以下の数式（16)を満たさなければならない。

[0056] [数 12]

Ve≤V_d (16) [0057] 次に、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置 100を用いた実験結果について説明する。

実験には、被注入体 200として透明なゼラチンを用い、また、薬物保持緩衝材 113 として濾紙を用いた。この濾紙には、薬物 11 laに相当するものとして、グリセリンで溶解した食紅色素を染み込ませた。そして、被注入体 200に相当する透明なゼラチン上に、食紅色素を染み込ませた濾紙を置き、当該濾紙上から超音波発振部により超音波を発振させた。この際、超音波の発振周波数は、 80kHzとした。

[0058] 図 4は、比較例を示し、薬物注入装置の超音波発振部から固定振幅の超音波を発振させた際の薬物（グリセリンで溶解した食紅色素）の拡散の様子を示す写真である図 4に示す A及び Aは、それぞれ、超音波発振部から固定振幅の超音波を 30分

1 2

間に亘つて発振させた際のゼラチン及び濾紙である。また、図 4に示す B及び Bは、

1 2 参考のために、超音波発振部から超音波の発振を行わず、濃度勾配による拡散を 3 0分間行った際のゼラチン及び濾紙である。各ゼラチン A及び Bの着色された部分は、それぞれ、各濾紙 A及び Bから注入された食紅色素を示している。

2 2

[0059] 図 5は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置 100の超音波発振部 120から振幅変調超音波群を発振させた際の薬物（グリセリンで溶解した食紅色素）の拡散の様子を示す写真である。

図 5に示す A及び Aは、それぞれ、超音波発振部 120から図 2に示す振幅変調超

3 4

音波群を 30分間に亘つて発振させた際のゼラチン及び濾紙である。ここで、 A及び

3

Aに示す実験では、ゼラチン Aのドリフト速度 (V )を探るため、 1つの振幅変調超音

4 3 d

波群の発振時間を 60秒周期として、発振を行った。また、図 5に示す B及び Bは、

3 4 参考のために、超音波発振部 120から超音波の発振を行わず、濃度勾配による拡散を 30分間行った際のゼラチン及び濾紙である。各ゼラチン A及び Bの着色された

3 3

部分は、それぞれ、各濾紙 A及び Bから注入された食紅色素を示している。

4 4

[0060] 固定振幅の超音波を発振させた比較例に係る薬物注入方法では、図 4のゼラチン Aに示すように、食紅色素の注入量が濃度勾配による拡散のみを行ったゼラチン B と大差がない。一方、振幅変調超音波群を発振させた本実施形態に係る薬物注入方法では、図 5のゼラチン Aに示すように、食紅色素の注入量が濃度勾配による拡

3

散のみを行ったゼラチン Bに対して、著しく多くなつている。この場合、濾紙 A力、らゼ

3 4 ラチン Aに多量の食紅色素が注入されているため、濾紙 Aの食紅色素による着色

3 4

が薄くなつている。

[0061] 即ち、図 4のゼラチン Aに注入された食紅色素の注入量と、図 5のゼラチン Aに注

1 3 入された食紅色素の注入量とから考察すると、ドリフト速度 (V )を考慮して振幅変調

d

超音波群を供給する方が、固定振幅の超音波を供給し続けるよりも、効率的な注入を実現できることが実証できた。

[0062] 続いて、図 2に示す振幅変調超音波群（のこぎり歯形状であるのこぎり波）の周波数をパラメータとした際に、薬物 11 laの各種類における被注入体 200に対する拡散濃度の実験結果につ!/、て説明する。

[0063] 図 6は、本発明の第 1の実施形態に係る薬物注入装置の超音波発振部から振幅変調超音波群を発振させた際に、各薬物を、被注入体 (具体的に、厚み lmmのブタ膀胱膜を通して 20ccの純水）に拡散させた拡散濃度を示す特性図である。

[0064] 図 6に示す実験では、薬物 111aとして、分子量が 631. 51である赤色 102号（CI 名 (英名)： Acid Red 18)と、分子量が 792. 86である青色 1号（CI名 (英名)： Food Blue 2)と、分子量が 5807であるインスリンの 3種類を用いた特性を示している。また、図 6の横軸は、図 2に示す振幅変調超音波群の周波数を示しており、図 6の縦軸は、上述した各薬物 11 laにおける被注入体 200に対する拡散濃度を示している。

[0065] 図 6に示すように、インスリンは、被注入体 200に対する拡散濃度がピークとなる振幅変調超音波群の周波数領域が、 3種類の薬物 11 laの中で、最も低い周波数領域となっている。インスリンは分子量が青色 1号と赤色 102号に対して 10倍近ぐ物理理論予測「分子量が大き!/、ものは拡散しにくい」に一致する。

[0066] このように、被注入体 200に対する拡散濃度がピークとなる振幅変調超音波群の周波数領域にっレ、ても、薬物 11 laの種類に応じて変化することが分かった。

[0067] 本発明の第 1の実施形態によれば、薬物 11 laの被注入体 200に対するドリフト速度 Vに基づいて、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の各超音波に d

おける振幅を制御するようにしたので、人体等の被注入体の表面に超音波を用いて薬物を注入する際、当該薬物に応じた効率的な注入を実現することが可能となる。

[0068] なお、本実施形態においては、制御部 130において、情報入力部 140から入力された薬物 111aに係る情報に基づいて、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の各超音波における振幅の制御及び 1つの振幅変調超音波群として発振する各超音波の数の制御を行うようにしてレ、るが、本発明にお!/、てはこれに限定されるわけでなぐ例えば、本実施形態で示した薬物 11 laに係る情報に加えて、測定した被注入体 200の音響インピーダンスに係る情報を情報入力部 140から入力し、薬物 11 laに係る情報に加え、当該音響インピーダンスに係る情報を加味して、超音波発振部 120から発振する振幅変調超音波群の各超音波における振幅の制御及び 1つの振幅変調超音波群として発振する各超音波の数の制御を行うようにする形態であつてもよい。

[0069] (第 2の実施形態）

図 7は、本発明の第 2の実施形態に係る薬物注入装置 700の概略構成を示すプロック図である。

図 7に示すように、第 2の実施形態に係る薬物注入装置 700は、図 1に示す第 1の実施形態に係る薬物注入装置 100に対して、血糖値測定部 160を更に設けたものである。また、第 2の実施形態では、薬物 11 laとしてインスリンを用いる。

[0070] 血糖値測定部 160は、被注入体 200の体内 202における血液内のダルコース（ブドウ糖）の濃度を示す血糖値を測定するものである。例えば、血糖値測定部 160は、特許文献 2の図 1に示す装置により構成される。

[0071] 第 2の実施形態では、 CPU133は、第 1の実施形態における制御に加えて、さらに、血糖値測定部 160で測定された血糖値に係る情報（血糖値データ）が閾値以上となった場合に、超音波発振部 120からの振幅変調超音波群の発振を行う制御を行う。この際、 CPU133は、例えば、貯蔵部 111から被注入体 200への薬物 11 laの供給を行うベぐバルブ 114を駆動する制御も行う。これは、薬物 11 laであるインスリンを被注入体 200へ注入することにより、被注入体 200の血糖値が下がるためである。一方、 CPU133は、血糖値測定部 160で測定された血糖値に係る情報（血糖値データ）が閾値未満となった場合に、超音波発振部 120からの振幅変調超音波群の発振を停止する制御を行う。この際、 CPU133は、例えば、貯蔵部 111から被注入体 2 00への薬物 11 laの供給を停止すベぐバルブ 114を駆動する制御も行う。

[0072] また、 CPU133において、血糖値に係る情報（血糖値データ）と比較される閾値に係る情報は、例えば、情報入力部 140から入力されるものとする。例えば、本実施形態では、血糖値の閾値として、 130mg/dlの値が情報入力部 140から入力されるものとする。

[0073] 本発明の第 2の実施形態によれば、血糖値測定部 160で測定された血糖値に係る情報 (血糖値データ）が閾値未満となった場合に、超音波発振部 120からの振幅変調超音波群の発振を停止するようにしたので、第 1の実施形態における効果に加えて、人体等の被注入体に薬物 (インスリン)が十分供給された状態から更に当該被注入体に当該薬物が過剰に供給される事態を回避することができる。これにより、人体等の被注入体の安全性を確保することも可能となる。

[0074] なお、本発明の各実施形態にお!/、ては、被注入体 200として人体を想定した説明を行ってきた力本発明においてはこれに限定されるわけでなぐ他の動物であっても適用可能である。

[0075] 前述した本発明の各実施形態に係る薬物注入装置を構成する図 1及び図 7の制御部 130の各手段の機能は、コンピュータの RAMや ROMなどに記憶されたプロダラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。

[0076] 具体的に、前記プログラムは、例えば CD— ROMのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、 CD— ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（LAN、インターネットの等の WAN、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体を用いることができる。また、この際の通信媒体としては、光ファイバ等の有線回線や無線回線などが挙げられる。

[0077] また、本発明は、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本発明の各実施形態に係る薬物注入装置の機能が実現される態様に限られない。そのプログラムがコンピュータにおレ、て稼働して!/、る OS (オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本発明の各実施形態に係る薬物注入装置の機能が実現される場合も、力、かるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ュニットにより行われて本発明の各実施形態に係る薬物注入装置の機能が実現される場合も、力、かるプログラムは本発明に含まれる。

[0078] また、前述した本実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなぐ様々な形で実施することができる。

産業上の利用可能性

[0079] 本発明によれば、人体等の被注入体の表面に超音波を用いて薬物を注入する際、当該薬物に応じた効率的な注入を実現することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 被注入体の表面に薬物を供給する薬物供給部と、

前記薬物が供給された前記被注入体の表面に対して、各超音波の振幅を変調させた振幅変調超音波群を発振する超音波発振部と、

前記薬物の前記被注入体に対するドリフト速度に基づ!/、て、前記振幅変調超音波群の各超音波における振幅を制御する制御部と

を有することを特徴とする薬物注入装置。

[2] 前記制御部は、前記振幅変調超音波群の発振開始時からの経過時間に対する当該振幅変調超音波群の各超音波における振幅の勾配が、前記ドリフト速度以下となるように、当該各超音波の振幅を制御することを特徴とする請求項 1に記載の薬物注入装置。

[3] 前記制御部は、設定された前記薬物の注入量に応じて、前記振幅変調超音波群として発振する前記各超音波の数を決定することを特徴とする請求項 1に記載の薬物注入装置。

[4] 前記制御部は、前記振幅変調超音波群の各超音波の振幅を、当該振幅変調超音波群の発振開始時における最初の超音波から前記決定した発振する超音波の数に係る最後の超音波まで、単調増加させる制御を行うことを特徴とする請求項 3に記載の薬物注入装置。

[5] 前記制御部は、前記振幅変調超音波群の前記最後の超音波における制御を行つた後、前記超音波発振部から次の振幅変調超音波群の発振を行う制御を行って、当該振幅変調超音波群の形状がのこぎり歯形状となるように制御することを特徴とする請求項 4に記載の薬物注入装置。

[6] 前記薬物の種類毎に前記ドリフト速度の値を記憶する記憶部と、

少なくとも、使用する前記薬物の種類に係る情報の入力を行う情報入力部とを更に有し、

前記制御部は、前記情報入力部から入力された薬物の種類に応じて前記記憶部力も対応するドリフト速度の値を抽出し、当該抽出したドリフト速度の値に基づいて前記振幅変調超音波群の振幅を制御することを特徴とする請求項 1に記載の薬物注入装置。

[7] 前記制御部は、前記超音波発振部から発振された前記振幅変調超音波群の各超音波を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記各超音波に基づいて、当該振幅変調超音波群の各超音波の位相を制御して前記超音波発振部を共鳴状態に設定する設定部とを含むことを特徴とする請求項 1に記載の薬物注入装置。

[8] 前記被注入体の内部の血糖値を測定する血糖値測定部を更に有し、

前記制御部は、前記血糖値測定部で測定された血糖値が閾値以上となった場合に、前記超音波発振部からの前記振幅変調超音波群の発振を行う制御をし、前記血糖値測定部で測定された血糖値が閾値未満となった場合に、前記超音波発振部からの前記振幅変調超音波群の発振を停止する制御を更に行うことを特徴とする請求項 1に記載の薬物注入装置。