(57)【要約】【課題】投与される薬剤量の位置的な分布を動的かつ簡易に変化させることができる薬剤投与装置を提供すること。【解決手段】人間を含む哺乳類の体内臓器に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、薬剤の押し出し圧力を可変に該薬剤を押し出す薬剤投与装置本体から押し出された薬剤を体内臓器側に導くチューブ２、およびチューブ２の先端に設けられ側面に開口の大きさが異なる複数の薬剤吐出穴９〜１１が形成された薬剤投与部８を有した少なくとも１本のカテーテルを備え、薬剤の押し出し圧力を変化させることによって、薬剤吐出穴９〜１１から投与される薬剤量の位置的な分布を動的に変化させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間を含む哺乳類の体内臓器に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、
前記薬剤の押し出し圧力を可変に該薬剤を押し出す薬剤投与装置本体と、
前記薬剤投与装置本体から押し出された薬剤を体内臓器側に導くチューブおよび該チューブの先端に設けられ側面に開口の大きさが異なる複数の薬剤吐出穴が形成された薬剤投与部を有した少なくとも１本のカテーテルと、
を備えたことを特徴とする薬剤投与装置。
【請求項２】
前記複数の薬剤吐出穴は、所定の前記薬剤の押し出し圧力で前記薬剤を吐出する開口の大きさと前記薬剤を吐出しない開口の大きさとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項３】
前記薬剤投与部は、複数であり、
各薬剤投与部は、開口の大きさが同じ複数の薬剤吐出穴を有し、少なくとも２つの各薬剤投与部間で、前記複数の薬剤吐出穴の開口の大きさが異なることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項４】
前記チューブと前記薬剤投与部との間に前記体内臓器表面に接触するストッパを設けたことを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項５】
前記ストッパは、前記チューブおよび前記薬剤投与部の軸方向に調整移動することができることを特徴とする請求項４に記載の薬剤投与装置。
【請求項６】
前記チューブと前記薬剤投与部とを着脱可能に連結する連結部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項７】
前記薬剤投与部は、複数であり、
前記連結部は、複数の前記薬剤投与部から選択された薬剤投与部を前記チューブに連結することを特徴とする請求項６に記載の薬剤投与装置。
【請求項８】
前記チューブは、該チューブの途中に前記薬剤投与部側に向けて分岐し、該分岐した各チューブに前記薬剤投与部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【請求項９】
前記薬剤投与装置本体は、前記薬剤の押し出し圧力を制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の薬剤投与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間を含む哺乳類の体内臓器に薬剤を投与する薬剤投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人間を含む哺乳類の体内臓器の内部に穿刺針を刺して薬剤を投与するカテーテルが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−５７４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のカテーテルは基本的に体内臓器内部の１点にのみに薬剤を投与するものであったため、ある程度の体積をもつ患部に薬剤を投与したい場合であっても、投与位置から離間した患部の部分には、あまり薬剤を行きわたらせることができなかった。
【０００５】
特に、薬剤が投与された体内臓器は、薬剤投与の作用効果によって罹患部位の位置、大きさ、あるいは形状が変化する。このため、薬剤を継続的に投与する場合、罹患部位の位置、大きさ、あるいは形状の変化に対応して、投与される薬剤量の位置的な分布を動的に変化できることが望ましい。
【０００６】
ここで、上述した従来のカテーテルを用いて、投与される薬剤量の位置的な分布を変化させる場合、一旦取り付けたカテーテルを外して新たな位置にカテーテルを取り付け直す必要があり、切開手術等による医師に負担がかかるとともに、投与対象の人間を含む哺乳類にかかる負担が大きいという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投与される薬剤量の位置的な分布を動的かつ簡易に変化させることができる薬剤投与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる薬剤投与装置は、人間を含む哺乳類の体内臓器に薬剤を投与する薬剤投与装置であって、前記薬剤の押し出し圧力を可変に該薬剤を押し出す薬剤投与装置本体と、前記薬剤投与装置本体から押し出された薬剤を体内臓器側に導くチューブおよび該チューブの先端に設けられ側面に開口の大きさが異なる複数の薬剤吐出穴が形成された薬剤投与部を有した少なくとも１本のカテーテルと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記複数の薬剤吐出穴は、所定の前記薬剤の押し出し圧力で前記薬剤を吐出する開口の大きさと前記薬剤を吐出しない開口の大きさとを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記薬剤投与部は、複数であり、各薬剤投与部は、開口の大きさが同じ複数の薬剤吐出穴を有し、少なくとも２つの各薬剤投与部間で、前記複数の薬剤吐出穴の開口の大きさが異なることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記チューブと前記薬剤投与部との間に前記体内臓器表面に接触するストッパを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記ストッパは、前記チューブおよび前記薬剤投与部の軸方向に調整移動することができることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記チューブと前記薬剤投与部とを着脱可能に連結する連結部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記薬剤投与部は、複数であり、前記連結部は、複数の前記薬剤投与部から選択された薬剤投与部を前記チューブに連結することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記チューブは、該チューブの途中に前記薬剤投与部側に向けて分岐し、該分岐した各チューブに前記薬剤投与部が設けられることを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上述した発明において、前記薬剤投与装置本体は、前記薬剤の押し出し圧力を制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、薬剤投与装置本体から押し出された薬剤を体内臓器側に導くチューブおよび該チューブの先端に設けられ側面に開口の大きさが異なる複数の薬剤吐出穴が形成された薬剤投与部を有した少なくとも１本のカテーテルを備え、薬剤投与装置本体が、前記薬剤の押し出し圧力を変化させることによって、複数の薬剤吐出穴から吐出される薬剤量の位置的な分布を動的かつ簡易に変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明にかかる薬剤投与装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる薬剤投与装置が人体に適用された状態を示す模式図である。また、図２は、図１に示した薬剤投与装置の薬剤投与部の詳細構成を示す模式図である。さらに、図３は、図２に示した薬剤投与部のＡ−Ａ線断面図である。図１では、人間を含む哺乳類である投与対象、たとえば肝臓などの体内臓器４の表面に対して数十ｍｌ程度の抗癌剤などの薬剤を、１週間程度の長期間にわたり連続的かつ集中的に吐出して計画投与する場合を示している。なお、ここでいう薬剤には、液状およびゲル状の薬剤を含む。
【００２０】
図１〜図３において、薬剤投与装置１００は、カテーテル１と、このカテーテルに薬剤を供給する薬剤投与装置本体３とを有する。カテーテル１は、生体適合性を有する柔軟なポリエチレンなどで形成されたチューブ２と、チューブ２の先端部に設けられ、硬質なチタンあるいは成型されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などで形成された薬剤投与部８とを有する。この薬剤投与部８は、体内臓器４に穿刺される。チューブ２と薬剤投与部８との間には、ストッパ７が設けられ、このストッパ７が体内臓器４表面に当て着くことによって、体内臓器４と薬剤投与部８との相対位置を規定する。なお、このストッパ７は、カテーテル１の軸方向に沿って移動調整が可能である。
【００２１】
薬剤投与装置本体３は、体表６に固定され、上述したように、薬剤をカテーテル１側に供給する。薬剤投与装置本体３は、薬剤を蓄えた薬剤リザーバ３ａ、薬剤リザーバ３ａ内の薬剤をカテーテル１側に押し出すポンプ３ｂ、および少なくともポンプ３ｂの駆動制御を行って薬剤の押し出し圧力を可変に制御する制御部３ｃを有する。すなわち、薬剤投与装置本体３は、この制御部３ｃによって薬剤の押し出し圧力を可変に制御する。なお、薬剤投与装置本体３は、体表６に取り付けてある必要はなく、例えば、体内に埋め込む構成や、体外に離間して配置する構成が可能である。
【００２２】
薬剤投与部８は、内部に軸方向に沿って設けられた流路が形成され、この流路は、チューブ２の内部の流路に連結される。薬剤投与部８の側部には、図２に示すように、複数の薬剤吐出穴９〜１１が設けられ、内部の流路から、この薬剤吐出穴９〜１１を介して患部５に薬剤が吐出され、投与される。
【００２３】
薬剤吐出穴９〜１１は、穴径が異なり、薬剤吐出穴９，１０,１１の各穴径Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが順次、小さくなるように形成されている。なお、図２は、各穴径Ｒａ〜Ｒｃの開口は、円形としている。薬剤を押し出す圧力が同じである場合、薬剤吐出穴９，１０，１１の順に、薬剤が多く吐出されることになる。すなわち、薬剤吐出穴９，１０，１１の配置間隔が同じである場合、薬剤吐出穴９の領域から投与される単位時間当たりの投与薬剤量が最も多く、薬剤吐出穴１１の領域から投与される単位時間当たりの投与薬剤量が最も少なくなる。
【００２４】
なお、薬剤吐出穴９〜１１は、図３に示すように、側部の一側面に軸方向に直線状に並べて偏った薬剤投与を行うように配置しているが、これに限らず、図４に示すように、両側部に薬剤吐出穴９（９ａ，９ｂ）を設けてもよい。さらには、異なる半径方向に複数の薬剤吐出穴を設けるようにしてもよい。また、薬剤吐出穴は、薬剤投与部８の側部であれば、任意の位置、任意の分布、任意の穴径の大きさおよび形状で配置することができる。さらに、薬剤投与部８の側部に加えて、先端部に薬剤吐出穴を設けるようにしてもよい。
【００２５】
ここで、穴径Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、異なる開口の大きさであるため、つぎのような作用が生じる。図５は、穴径が異なる場合の流量Ｑの圧力Ｐ依存性を示す図である。図５に示すように、各穴径Ｒａ〜Ｒｃは、穴径の大きさによらず、薬剤の圧力Ｐの増大とともに、薬剤の流量Ｑは増大する。ここで、最も大きい穴径Ｒａおよび次に大きい穴径Ｒｂの場合、圧力Ｐが０を起点として圧力Ｐの増大とともに流量Ｑが増大するのに対して、最も小さい穴径Ｒｃの場合、圧力Ｐが０の場合、流量Ｑは、０であり、圧力ＰがＰ２になったときにはじめて薬剤が流れ始める。すなわち、小さい穴径Ｒｃの場合、薬剤が流れない状態が発生する。この薬剤が流れ始める圧力Ｐ２の値は、穴径の大きさ、薬剤（薬液）の表面張力、薬剤投与部８が薬剤で濡れる状態や薬剤を弾く状態などの薬剤（薬液）と薬剤投与部８の材質との分子的作用などによって決定される。
【００２６】
このような穴径の大きさをパラメータとした流量Ｑの圧力Ｐの依存性を有する場合、圧力Ｐ２よりも小さい圧力Ｐ１で薬剤を押し出す場合、穴径Ｒａ，Ｒｂの薬剤吐出穴９，１０からのみ薬剤が投与され、圧力Ｐ２以上の大きい圧力Ｐ３で薬剤を押し出す場合、穴径Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの全ての薬剤吐出穴９，１０，１１から薬剤が投与される。この結果、薬剤を押し出す圧力Ｐを変化させることによって、薬剤投与の流量を変化させることができるとともに、薬剤投与の位置分布を動的に変化させることができる。なお、実際には、同じ圧力Ｐであっても、下流すなわち先端側の薬剤吐出穴の吐出流量は、上流の薬剤吐出穴の吐出流量によって影響を受けて変化する。
【００２７】
図６は、具体的な薬剤吐出穴の大きさと配置の一例を示す図である。図６に示すように、薬剤投与部８の一例である薬剤投与部１８では、先端側と基端側とに穴径が小さい複数の薬剤吐出穴を有した領域１５ｂ，１５ａを設けるとともに、各領域１５ｂ，１５ａ間に、穴径が大きい複数の薬剤吐出穴を有した領域１４を設ける。この場合、薬剤投与の初期では、薬剤の押し出し圧力を大きくして、すべての薬剤吐出穴から薬剤を投与し、患部５の領域Ｅ１に対して薬剤を投与する。その後、患部５が図６に示すように小さく縮退した場合、薬剤の押し出し圧力を小さくして、領域１４の薬剤吐出穴のみから薬剤を投与し、この縮退した患部５内の領域Ｅ２に対して薬剤を投与する。これによって、薬剤投与対象である患部のみに対して効果的に薬剤を投与することができる。
【００２８】
ここで、この実施の形態１では、薬剤吐出穴が複数設けられるため、詰まった薬剤吐出穴が発生した場合であっても、詰まっていない他の薬剤吐出穴から薬剤を吐出するバックアップ吐出が可能となる。
【００２９】
さらに、この実施の形態１では、薬剤投与装置本体３が、図７に示すように、薬剤の押し出し圧力を変化させて吐出するようにしている。図７では、期間Ｔａで大きな圧力Ｐａで薬剤を吐出し、期間Ｔｂで小さな圧力Ｐｂで薬剤を吐出し、この期間Ｔａ，Ｔｂを交互に繰り返すようにして圧力の脈動を発生させ、薬剤吐出穴の詰まりを防止している。なお、この場合の薬剤吐出流量は、各圧力Ｐａ，Ｐｂ時における各薬剤吐出穴からの時間平均された合計吐出流量となる。ここで、繰り返し周波数が高い場合、圧力Ｐｂは、０であってもよい。また、吐出流量を変化させる場合、期間Ｔｂに対する期間Ｔａの比を変化させるパルス幅制御を行ってもよいし、期間Ｔａの圧力Ｐａ（振幅）を変化させてもよい。
【００３０】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、複数の薬剤投与部を設けている。図８は、この発明の実施の形態２である薬剤投与装置の概要構成を示す模式図である。図８に示すように、この薬剤投与装置２００は、薬剤投与装置本体３から、複数のカテーテル１（１ａ〜１ｃ）が設けられる。各カテーテル１ａ〜１ｃは、それぞれチューブ２（２ａ〜２ｃ）および薬剤投与部８（８ａ〜８ｃ）を有し、各チューブ２ａ〜２ｃと各薬剤投与部８ａ〜８ｃとの間には、ストッパ７（７ａ〜７ｃ）が設けられる。
【００３１】
この実施の形態２では、薬剤投与装置本体３が各カテーテル１ａ〜１ｃに対する薬剤の押し出し圧力を制御して患部５に対する吐出流量の位置的分布を変化させるとともに、各カテーテル１ａ〜１ｃの薬剤投与部８ａ〜８ｃに形成された複数の薬剤吐出穴の大きさや配置、形状等によって薬剤投与部８ａ〜８ｃの軸方向に対する薬剤の吐出流量の位置的分布を変化させるようにしている。
【００３２】
なお、図９に示すように、カテーテルの途中から複数のカテーテルに分岐するカテーテル２１としてもよい。図９に示したカテーテル２１は、薬剤投与装置本体３側に、１つのチューブ２２が接続され、チューブ２２の先端から３つのチューブ２２ａ〜２２ｃに分岐し、各チューブ２２ａ〜２２ｃの先端に３つの薬剤投与部８ａ〜８ｃがそれぞれ接続されている。
【００３３】
この場合、この薬剤投与装置３００の薬剤投与装置本体３は、１つのカテーテル２１に対する薬剤の押し出し圧力を制御することになるが、各薬剤投与部８ａ〜８ｃに設けた薬剤吐出穴の大きさ、配置、形状等によって薬剤吐出流量の位置的分布を動的に変化することができる。
【００３４】
図１０は、各薬剤投与部８ａ〜８ｃの薬剤吐出穴の一例を示す図である。図１０に示した各薬剤投与部８ａ〜８ｃは、先端側および基部側に小さな穴径をもつ薬剤投与穴を設け、中央部に大きな穴径をもつ薬剤投与穴を設け、さらに各薬剤投与部８ａ〜８ｃがもつ複数の薬剤投与穴を同じものとしている。
【００３５】
また、図１１は、各薬剤投与部８ａ〜８ｃの薬剤吐出穴の他の一例を示す図である。図１１に示した各薬剤投与部８ａ〜８ｃは、薬剤投与部８ａが複数の小さな同一の穴径をもつ薬剤吐出穴が設けられ、薬剤投与部８ｂが複数の大きな同一の穴径をもつ薬剤吐出穴が設けられ、薬剤投与部８ｃが複数の小さな同一の穴径および複数の大きな同一の穴径をもつ薬剤吐出穴が設けられている。ここで、薬剤投与部８ａ，８ｂは、それぞれ複数の穴径が同一であるが、薬剤投与部８ａ，８ｂとの穴径は異なる。また、薬剤投与部８ｃは、複数の穴径が異なるものとなっている。
【００３６】
さらに、図１２に示すように、薬剤投与部８ａ〜８ｃの長さを異なるようにしてもよい。穿刺深さが異なることによって、薬剤投与の深さを設定できることになる。
【００３７】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、図１３に示すように、１つのチューブ２と、複数の薬剤投与部３８ａ〜３８ｃのなかから選択された１つの薬剤投与部３８ａ〜３８ｃとが着脱自在となるようにしている。すなわち、図１３に示すように、チューブ２の先端に連結部３４を設けるとともに、各薬剤投与部３８ａ〜３８ｃの基部に連結部３４ａ〜３４ｃをそれぞれ設け、螺着などによって着脱自在に形成されている。
【００３８】
なお、各薬剤投与部３８ａ〜３８ｃは、実施の形態２に示した各薬剤投与部８ａ〜８ｃとして選択することができるようにしてもよい。この場合、各チューブ２ａ〜２ｃ，２２ａ〜２２ｃには、連結部３４を設ける必要がある。
【００３９】
このような着脱自在な各種の薬剤投与部３８ａ〜３８ｃを設けることによって、種々の患部に対する薬剤の位置的分布の変化を、一層きめ細かく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる薬剤投与装置が人体に適用された状態を示す模式図である。
【図２】図１に示した薬剤投与装置の薬剤投与部の詳細構成を示す模式図である。
【図３】薬剤投与部のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】薬剤投与部の変形例に対するＡ−Ａ線断面図である。
【図５】穴径をパラメータとした流量の圧力依存性を示す図である。
【図６】薬剤投与部の応用例を示す図である。
【図７】薬剤投与装置本体による薬剤投与制御の一例を示す薬剤吐出圧力波形を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２である薬剤投与装置の概要構成を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態２である薬剤投与装置の変形例の概要構成を示す模式図である。
【図１０】複数の薬剤投与部に形成される薬剤吐出穴の一例を示す模式図である。
【図１１】複数の薬剤投与部に形成される薬剤吐出穴の一例を示す模式図である。
【図１２】複数の薬剤投与部に形成される薬剤吐出穴の一例を示す模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態３である薬剤投与装置の薬剤投与部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１ａ〜１ｃ，２１  カテーテル
２，２ａ〜２ｃ，２２，２２ａ〜２２ｃ  チューブ
３  薬剤投与装置本体
３ａ  薬剤リザーバ
３ｂ  ポンプ
３ｃ  制御部
４  体内臓器
５  患部
６  体表
７，７ａ〜７ｃ  ストッパ
８，８ａ〜８ｃ，１８，３８ａ〜３８ｃ  薬剤投与部
９〜１１，９ａ，９ｂ  薬剤吐出穴
３４，３４ａ〜３４ｃ  連結部
１００，２００，３００  薬剤投与装置
【図１】
2010125229.tif 000003
【図２】
2010125229.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010125229.tif 000009
【図８】
2010125229.tif 000010
【図９】
2010125229.tif 000011
【図１０】
2010125229.tif 000012
【図１１】
2010125229.tif 000013
【図１２】
2010125229.tif 000014
【図１３】
2010125229.tif 000015