(57)【要約】【課題】超音波の作用とともに電圧または電流の作用によって薬物の皮膚の透過および血液中への吸収が効率的に行われるようにすること。【解決手段】超音波で振動する金属製の振動体１１を皮膚ＨＦの表面に適用し、且つ振動体１１と皮膚ＨＦとの間に薬物ＹＺが存在するように配置し、振動体１１を一方の電極とし、振動体１１が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極ＤＫとの間に電圧を印加することによって薬物ＹＺをイオン化し、これによって振動体１１による超音波振動を皮膚ＨＦに与えた状態でイオン化した薬物ＹＺを皮膚ＨＦの内部に浸透させる。【選択図】　　　図１
2004065812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波で振動する金属製の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記振動体を一方の電極とし、前記振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、
これによって前記振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる、超音波振動させた電磁作用を重畳させた振動電極法に基づく、
ことを特徴とする薬物の経皮導入方法。
【請求項２】
前記振動体による超音波振動と前記電圧とを皮膚に加えた状態を一定時間持続する第１ステップと、
前記振動体による超音波振動と前記電圧とをオフにする第２ステップと、を設け、導入側における適合極性を選択切り替えて導入施術を行える、
前記第１ステップと前記第２ステップとを交互に実行する、
請求項１記載の薬物の経皮導入方法。
【請求項３】
超音波で振動する金属製の第１の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記第１の振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記第１の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、
これによって前記第１の振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させ、
超音波で振動する金属製の第２の振動体を、前記第１の振動体を適用した皮膚の表面とは異なる皮膚の表面の部位に適用し、且つ前記第２の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記第２の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体を他方の電極としてそれらの間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、
これによって前記第２の振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる、
ことを特徴とする薬物の経皮導入方法。
【請求項４】
超音波で振動する金属製の第１の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記第１の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記第１の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に第１の電圧を印加し、
超音波で振動する金属製の第２の振動体を、前記第１の振動体を適用した皮膚の表面とは異なる皮膚の表面の部位に適用し、且つ前記第２の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記第１の振動体と前記第２の振動体との間に第２の電圧を印加する、
ことを特徴とする薬物の経皮導入方法。
【請求項５】
前記第１の電圧は、前記第１の振動体がマイナスに、前記電極がプラスとなる電圧であり、
前記第２の電圧は、前記第２の振動体がマイナスに、前記前記第１の振動体がプラスとなる電圧である、
請求項４記載の薬物の経皮導入方法。
【請求項６】
前記第１の振動体は板状であり且つ穴が設けられており、前記第２の振動体を前記穴の中に配置する、
請求項４または５記載の薬物の経皮導入方法。
【請求項７】
皮膚の表面に適用するための超音波で振動する金属製の第１の振動体と、
前記第１の振動体とは異なる皮膚の表面に適用するための超音波で振動する金属製の第２の振動体と、
電極部材と、
前記第１の振動体と前記電極部材との間、および前記第２の振動体と前記第１の振動体との間にそれぞれ電圧を印加するための電圧発生回路と、
を有することを特徴とする薬物の経皮導入装置。
【請求項８】
前記第１の振動体は板状であり且つ穴が設けられており、前記第２の振動体は前記穴の中に配置することが可能な形状である、
請求項７記載の薬物の経皮導入装置。
【請求項９】
超音波で振動する振動体と皮膚の表面との間に適用される薬物保持材であって、
和紙状のペ−パテープの層内に薬物を保持させて乾燥状態としたことを特徴とする薬物保持材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動を利用した薬物の経皮導入方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、薬物投与の一般的な方法として、経口投与、筋肉や静脈中への注射などが用いられている。注射は疼痛や組織傷害を引き起こす可能性があり、経口投与は食事などの要因によって薬効に差が生じる。また、これらの方法によって血液中に入った薬物のうちの一部しか患部に達しないため、必要量より多くの薬物を投与しなければならず、過剰量によって副作用を引き起こす要因となっている。
【０００３】
そこで必要な場所に必要な量だけ薬物を送り込むために、皮膚から薬物を投与する方法、つまり経皮導入方法（経皮吸収方法）が提案されている。
従来の経皮導入方法では、皮膚の表面にのせた薬物に超音波を作用させ、超音波振動により薬物を移動させて皮膚を透過させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の経皮導入方法では、超音波の作用による薬物の移動によって、薬物が皮膚を透過するが、その透過の効率および血液中への吸収が必ずしも充分ではない。また、皮膚の活性化を図るという副次的な効果を余り期待することはできない。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、超音波の作用とともに薬物をイオン化することによって皮膚の透過および血液中への吸収が効率的に行われるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法は、超音波で振動する金属製の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記振動体を一方の電極とし、前記振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、これによって前記振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる。このように、超音波振動させた電磁作用を重畳させた振動電極法に基づく方法である。
【０００７】
好ましくは、前記振動板による超音波振動と前記電圧とを皮膚に加えた状態を一定時間持続する第１ステップと、前記振動板による超音波振動と前記電圧とをオフにする第２ステップと、を設け、前記第１ステップと前記第２ステップとを交互に実行する。このように、導入側における適合極性を選択切り替えて導入施術を行える。
【０００８】
また、超音波で振動する金属製の第１の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記第１の振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記第１の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、これによって前記第１の振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させ、超音波で振動する金属製の第２の振動体を、前記第１の振動体を適用した皮膚の表面とは異なる皮膚の表面の部位に適用し、且つ前記第２の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記第２の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体を他方の電極としてそれらの間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、これによって前記第２の振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる。
【０００９】
また、超音波で振動する金属製の第１の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記第１の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記第１の振動体を一方の電極とし、前記第１の振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に第１の電圧を印加し、超音波で振動する金属製の第２の振動体を、前記第１の振動体を適用した皮膚の表面とは異なる皮膚の表面の部位に適用し、且つ前記第２の振動体と皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記第１の振動体と前記第２の振動体との間に第２の電圧を印加する。
【００１０】
好ましくは、前記第１の電圧は、前記第１の振動体がマイナスに、前記電極がプラスとなる電圧であり、前記第２の電圧は、前記第２の振動体がマイナスに、前記前記第１の振動体がプラスとなる電圧である。
【００１１】
また、前記第１の振動体は板状であり且つ穴が設けられており、前記第２の振動体を前記穴の中に配置する。
本発明に係る装置は、皮膚の表面に適用するための超音波で振動する金属製の第１の振動体と、前記第１の振動体とは異なる皮膚の表面に適用するための超音波で振動する金属製の第２の振動体と、電極部材と、前記第１の振動体と前記電極部材との間、および前記第２の振動体と前記第１の振動体との間にそれぞれ電圧を印加するための電圧発生回路とを有する。
【００１２】
好ましくは、前記第１の振動体は板状であり且つ穴が設けられており、前記第２の振動体は前記穴の中に配置することが可能な形状である。
また、経皮導入装置における施術の薬物の作用系配置において、従来型は、水溶液薬剤による直接塗布またはハイガーゼ法による、水溶液灌滲（がんしん）層を介して施術されており、量的な無駄や水溶液の化学的反応が速い欠点があったのであるが、本発明の装置によって、ドライ、ドラッグ、ペ−パテ−プ状の創薬手法により、必要直前に水に浸して、和紙状のペ−パテープはそのまま、薬剤水溶液含浸層として作用する創薬であり、且つ、和紙のテープは、超音波振動を表裏面によく伝搬し、且つ、電気的導電層としても水溶液含有により、導電率が高く、且つ水溶液層としても皮膚を保護する層として、振動体および電極体の相方に直接皮膚上に接触されない、間接接触法を形成できる紙テ−プ化創薬を利用可能としたものである。（あらかじめ、薬剤を層間保持させたドライ・ドラッグ型の紙テ−プ剤）保存性およびコスト的に有利な薬材として用いられる。
【００１３】
つまり、超音波で振動する振動体と皮膚の表面との間に適用される薬物保持材であって、和紙状のペ−パテープの層内に薬物を保持させて乾燥状態としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
図１は本発明に係る第１の実施形態の薬物の経皮導入方法を説明するための図、図２は超音波ヘッドＴＨを皮膚の表面に適用したときの状態を拡大して示す図、図３は超音波振動および電圧を印加するタイミングを説明する図である。
【００１５】
図１および図２に示されるように、薬物の経皮導入のための装置１は、超音波ヘッドＴＨ、握り電極ＤＫ、駆動回路３０、および電圧発生回路４０からなる。超音波ヘッドＴＨは、身体の適当な部位、例えば腕ＨＤの皮膚ＨＦの表面に振動板１１を当てて押さえ、且つ振動板１１と皮膚ＨＦとの間に薬物ＹＺが存在するように、振動板１１または皮膚ＨＦに塗布しまたは流し込んでおく。
【００１６】
薬物ＹＺとして、例えば、ビタミンＡ、ビタミンＣ、またはビタミンＥなどのビタミン類、コラーゲン、または炭水化物など種々の栄養素の溶液、抗生物質、ホルモン、神経伝達物質などの生理活性物質の溶液、マグネシウムまたはナトリウムなど種々の物質の溶液、その他、薬理作用のある薬理生剤、麻酔薬、インシュリン、その他の種々の薬品を用いることができる。これらは、本実施形態の中で適用されることにより、イオン化された溶液または水溶液として存在する。
【００１７】
握り電極ＤＫは、鉄、銅、またはチタンなどの金属、またはカーボンなどからなる円柱状の棒体または筒体であり、例えば手で握ることによってその表面が皮膚ＨＦと電気的に接触する。このような握り電極ＤＫに代えて、金属板を皮膚ＨＦの表面に貼りつけたり、金属針を皮膚ＨＦの表面から打ち込んだり、または皮下組織内に電極を埋め込んでもよい。
【００１８】
超音波ヘッドＴＨに超音波信号（超音波駆動電力）を印加し、これによって振動板１１を超音波振動させる。これとともに、振動板１１と握り電極ＤＫとの間に電圧を印加する。電圧として、正の直流電圧、負の直流電圧、交流成分を含んだ電圧などである。詳しくは後で説明する。
【００１９】
超音波信号を印加する時間は、例えば、連続的に１〜１０分間程度、超音波信号と電圧を印加する。また、適当な時間毎に印加と休止とを複数回繰り返してもよい。つまり、図３に示すように、振動板１１による超音波振動と電圧とを皮膚に加えた状態を一定の時間Ｔ１だけ持続する第１ステップと、振動板１１による超音波振動と電圧とをオフにした状態を時間Ｔ２だけ持続する第２ステップとを、交互に繰り返す。この場合に、周期はＴｓである。例えば、０．１〜２分毎に０．１〜２分毎の休止を行ってこれを複数回繰り返す、５分毎に２分の休止を行って複数回繰り返すなどである。
【００２０】
皮膚ＨＦの表面に塗布された薬物ＹＺはイオン化されている。マイナスイオン（アニオン）であることもあり、プラスイオン（カチオン）であることもある。これらのイオンは、振動板１１と握り電極ＤＫとの間に印加された電圧（または電流）に助けられて皮膚の内部に浸透していく。この現象自体は、イオントフォレーシス（イオン導入法）として公知である。そして、イオン化した薬物ＹＺは超音波振動によってより効果的に移動し、皮膚を透過して皮下組織の中に入っていく。これは超音波振動によって皮膚ＨＦの浸透力が数倍ないし数十倍にも高められるためと考えられる。
【００２１】
つまり、皮膚ＨＦの表面に流れる電流によって、薬物ＹＺは効果的に皮膚を透過し、有効成分が効率的に血液中に吸収される。皮膚ＨＦに流れる電流によって、薬物ＹＺのイオン化またはエステル化が進み、薬物ＹＺが適用された皮膚ＨＦの表面の均一性がよくなり、また、薬物ＹＺの拡散性、分散性がよくなるからと考えられる。また、皮膚ＨＦが超音波振動し且つ皮膚ＨＦに刺激電流が流れることにより、皮膚の活性化が図られる。
【００２２】
以下、さらに詳しく説明する。
図４は超音波ヘッドＴＨの正面断面図、図５は超音波ヘッドＴＨの分解斜視図である。
【００２３】
図４および図５において、超音波ヘッドＴＨは、振動板１１、絶縁プレート１２、超音波振動子１３、カバー板１４、緩衝支持部材１５、取付け板１６、およびネジ１７などからなる。
【００２４】
振動板１１は、円板状の底部１１ａ及び底部１１ａの周囲を取り囲む円筒状部１１ｂ、および、振動板１１の開口部である円筒状部１１ｂの上端の外周縁に設けられた鍔部１１ｃからなる、略有底円筒状の碗形状を呈している。底部１１ａと円筒状部１１ｂとの境界部分は滑らかなアール状に形成されている。底部１１ａの直径の例を挙げると、２０〜５０ミリメートルである。
【００２５】
振動板１１の材料として、炭素鋼、ステンレス合金、アルミニウム合金、ニッケル合金、その他の種々の合金などの金属材料が用いられる。
具体的には、例えば三菱マテリアル社製のハステロイ超合金Ｃ−２２が好適に用いられる。この合金は、クロムＣｒを含まず、耐蝕性に優れる。厚さとして、数分の１ミリメートル〜１ミリメートル、例えば０．５ミリメートルまたは０．６ミリメートルのものが用いられる。
【００２６】
振動板１１は、超音波振動子１３によって超音波で振動する。超音波振動子１３が円周方向に順次駆動された場合に、振動板１１の振動の中心が周方向に移動する。このように、振動板１１は、回転波動振動体として作用する。振動板１１は、皮膚ＨＦに電流を流すための１つの電極として用いられる。
【００２７】
絶縁プレート１２は、振動板１１の底部１１ａよりも少し小さい外径を有した円板状である。絶縁プレート１２の材料として、絶縁性の良好な弾性材料が用いられる。例えば、硬質のエポキシ樹脂などの合成樹脂、中でも高分子金属と呼称される合成樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、ＧＥ社製の「ケプラー」を用いることができる。
【００２８】
絶縁プレート１２は、その表面および裏面に、３０ミクロン厚程度の銅箔からなる導電性の良好な導電層が設けられている。表面と裏面の導電層は、電気的に互いに独立している。このような導電層は、積層、メッキ、コーティング、貼り付け、その他の適当な方法によって形成される。
【００２９】
絶縁プレート１２は、振動板１１の裏面に、構造用接着剤などによって接着されている。絶縁プレート１２は、超音波振動子１３を振動板１１から電気的に絶縁するとともに、音響的には超音波振動子１３と振動板１１とをほぼ完全に弾性結合させる。つまり、絶縁プレート１２は、超音波振動子１３に対し、電気的絶縁層として作用し、且つ超音波振動の弾性整合層として作用する。
【００３０】
超音波振動子１３は、複数個設けられている。本実施形態では、８個の超音波振動子１３ａ〜１３ｈからなる。これら超音波振動子１３ａ〜１３ｈは、それぞれ、例えばＰＺＴ系の円板状の圧電セラミックス板からなる。
【００３１】
これら８個の超音波振動子１３ａ〜１３ｈのうち、７個の超音波振動子１３ｂ〜１３ｈは、振動板１１の底部１１ａの裏面側（内面側）に円周状に配置され、残りの１個の超音波振動子１３ａは、その円の中心位置に配置されている。これら超音波振動子１３は、絶縁プレート１２の表面にそれぞれの分極方向が同一の方向となるように配置され、構造用接着剤などによって接着されている。
【００３２】
各超音波振動子１３の一方の電極は、直接にまたはワイヤを介して絶縁プレート１２の表面の伝導層に共通に接続されており、他方のそれぞれの電極は、ケーブルを介して個別に引き出されている。したがって、ケーブルは、各超音波振動子１３の各電極に個別に接続される８本の電線と、絶縁プレート１２の表面の伝導層に共通に接続される１本の電線との合計９本の電線からなる。なお、超音波振動子１３の個数、接続方法、または駆動方法などによって、ケーブルの電線の本数は異なる。
【００３３】
カバー板１４は、ステンレス鋼などからなる環状の板である。振動板１１の鍔部１１ｃの外径と同じ外径を有し、中央にケーブルを挿通する穴１４ａが設けられ、その周囲に取付け用のネジ穴１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが設けられる。
【００３４】
カバー板１４は、振動板１１の開口部に被せられ、緩衝支持部材１５によって鍔部１１ｃと一体的に弾性的に挟まれて支持される。ネジ穴１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにネジ１７がねじ込まれることによって、超音波ヘッドＴＨが適当な取付け板１６に取付けられる。
【００３５】
緩衝支持部材１５は、振動板１１の開口部およびカバー板１４の縁部の外周に嵌まり込むように環状に形成されており、それらを弾性的に挟んで支持する。緩衝支持部材１５は、ニトリルゴム系、シリコンゴム系などの合成ゴム材料を用いた成型により製作することができる。
【００３６】
取付け板１６は、合成樹脂または金属材料などからなる。取付け板１６は、医師または看護婦などが操作するための把持部材の一部として設けることもできる。取付け板１６に、ネジ１７によって超音波ヘッドＴＨが取付けられる。
【００３７】
図６は駆動回路３０の例を示す図、図７は電圧発生回路４０の例を示す図である。
図６に示す駆動回路３０において、回路図の上方の回路で、インバータを用いた矩形波発信回路Ｔを構成する。抵抗Ｖ１を可変することにより、矩形波Ｓ１の周期が変化する。回路図の下方の回路で、インバータを用いた超音波発信回路Ｆを構成する。抵抗Ｖ２を可変することにより、またスイッチＳを切り換えてコンデンサの容量を選択することにより、超音波信号Ｓ２の周波数が変化する。周波数は、使用する超音波振動子１３に応じて設定する。
【００３８】
ゲート回路Ｇにおいて、矩形波Ｓ１と超音波信号Ｓ２の論理積により、間歇的に発信する超音波信号Ｓ３が得られる。これがトランジスタＵにより電力増幅され、超音波信号ＳＵとして出力される。超音波信号ＳＵを、超音波振動子１３ａ〜１３ｈに対し、それらが円周方向に順次駆動されるように順次加える。
【００３９】
なお、超音波振動子１３ａ〜１３ｈに加える超音波信号ＳＵの順序を逆にすることによって、振動板１１の振動の回転方向を逆にすることができる。また、矩形波Ｓ１のデューティー比を可変調整するようにしてもよい。これら超音波振動子１３ａ〜１３ｈを順次駆動するのでなく、同時に一斉に駆動してもよい。このように、超音波振動子１３の個数、配置、接続方法などは、適宜決定することができる。例えば、１個のみの超音波振動子１３を設け、その１個の超音波振動子１３によって振動板１１を超音波振動させてもよい。また、２個、３個程度の超音波振動子１３を設け、それらを同時に駆動して超音波振動させてもよい。その場合に、複数個の超音波振動子１３を直線上に並ぶように配置してもよい。
【００４０】
超音波信号ＳＵの時間幅Ｔ１、周期Ｔ２、（Ｔ１＋Ｔ３）は、超音波振動子１３および振動板１１のコンプライアンス、皮膚の厚さなどに応じて選定することができる。また、振動板１１の振動面に定在波を造らないように選定すればよい。
【００４１】
図７に示す電圧発生回路４０おいて、直流電源を用い、インダクタンスＬと容量Ｃとの充放電作用をトランジスタＴＲ−１でスイチッング駆動する。ＯＳＣによる発振周波数を、マイコン制御回路４１１からの制御信号により制御する。波形選択ボタンにより波形を選択可能である。トランジスタのブリッジ接続の回路によって、オンオフの間欠駆動を行い、電極Ａと電極Ｂとに交互に電圧を発生させる。電極Ａおよび電極Ｂは、超音波ヘッドＴＨの振動板１１と握り電極ＤＫとの間に接続される。
【００４２】
その際に印加する電圧として、例えば０．８〜３ボルト程度の電圧を印加する。交流成分の周波数は、例えば、１０〜２００Ｈｚ程度とする。商用電源を全波または半波整流してその脈流分を残すことによって、交流成分を含んだ電圧を生成してもよい。その場合には、交流成分の周波数は、５０、６０、１００、または１２０Ｈｚとなる。１〜２００Ｈｚ程度の周波数のパルスを印加してもよい。また、心臓の鼓動の３倍程度の周波数の刺激パルスを印加してもよい。パルスに代えて、矩形波または方形波を印加してもよい。
【００４３】
電圧の波形として、例えば図８および図９に示すような種々の波形が用いられる。
図８において、正弦波に近い交流成分電圧ＡＣＶと、その交流成分電圧ＡＣＶの振幅の半分よりも大きい電圧の直流電圧ＤＣＶとを重畳した電圧を印加する。
【００４４】
図９には、上から順に、方形波、半波整流波、指数関数的漸増波、対照型漸増波、棘波が示されている。これらの波形の電圧を交流成分電圧とし、その交流成分電圧に直流電圧を重畳した電圧を印加する。なお、例えば方形波の波高値、デューティー比などは、種々適当なものとすることができる。
【００４５】
上に述べた構成によって、振動板１１の底部１１ａから、その面と垂直な方向に超音波振動を出力し、且つ、底部１１ａの円周に沿って走査して回転するように出力する。これによって、超音波振動が薬物ＹＺに伝わり、超音波振動が皮膚ＨＦに対して垂直に深く進入するとともに薬物ＹＺが皮膚ＨＦを透過する。皮膚ＨＦの表面に流れる交流成分を含んだ電流によって、薬物ＹＺは効果的に皮膚を透過して皮下組織の中に入っていく。超音波振動と刺激電流とによって美容効果も得られる。
【００４６】
上に述べた実施形態によると、薬物ＹＺが超音波振動によって経皮導入が行われるとともに、超音波振動電極法の併用により、電流によってイオン打ち込みが行われ、薬物ＹＺは効果的に皮膚を透過して効率的に血液中に吸収される。
〔第２の実施形態〕
図１０は本発明に係る第２の実施形態の薬物の経皮導入方法を説明するための図、図１１は２つの超音波ヘッドＴＨＢ，ＴＨＣを皮膚の表面に適用したときの状態を拡大して示す図である。
【００４７】
図１０および図１１に示されるように、薬物の経皮導入のための装置１Ｂは、超音波ヘッドＴＨＢ，ＴＨＣ、握り電極ＤＫ、駆動回路３０Ｂ，３０Ｃ、および電圧発生回路４０Ｂからなる。
【００４８】
超音波ヘッドＴＨＢは、圧電セラミックスなどからなる超音波振動子１３Ｂａ，１３Ｂｂ、およびステンレス鋼などの金属からなる振動板１１Ｂを備える。振動板１１Ｂは、へら状であり、先端縁部は滑らかな曲線を描いている。振動板１１Ｂの先端部中央には穴２１が設けられている。このような超音波ヘッドＴＨＢとして、国際公開されたＷＯ９８／４８７６４に記載の振動機構を用いることが可能である。
【００４９】
超音波ヘッドＴＨＣは、圧電セラミックスなどからなる超音波振動子１３Ｃ、およびステンレス鋼などの金属からなる振動体１１Ｃを備える。振動体１１Ｃは、単なる棒状であって先端部が滑らかなア−ル状になった形状、挟み部を有していて先端部で脱脂綿などを挟むことが可能な形状など、種々の形状のものを用いることができる。
【００５０】
駆動回路３０Ｂ，３０Ｂは、それぞれ、超音波ヘッドＴＨＢ，ＴＨＣに超音波振動信号を供給する。これによって振動板１１Ｂおよび振動体１１Ｃを、それぞれ独立して超音波振動させる。駆動回路３０Ｂ，３０Ｂの構成などは、基本的には上に述べた駆動回路３０と同様である。
【００５１】
電圧発生回路４０Ｂは、超音波ヘッドＴＨＢ、超音波ヘッドＴＨＣ、および握り電極ＤＫに対して、互いに独立した電位を与えるような電圧を発生して供給する。つまり、電圧発生回路４０Ｂは、超音波ヘッドＴＨＢの振動板１１Ｂ、超音波ヘッドＴＨＣの振動体１１Ｃ、および握り電極ＤＫにそれぞれ電圧を供給するための３つの端子Ａ，Ｂ，Ｃを備える。それぞれの端子Ａ，Ｂ，Ｃからは、モードを切り換えることによって種々の電圧を出力する。
【００５２】
図１２は電圧発生回路４０Ｂの例を示す回路図、図１３は電圧発生回路４０Ｂによる双極誘導法のしくみを示す図である。
図１２において、定電流源からの電流をスイッチング素子によって制御し、端子Ａ〜Ｃに配分する。
【００５３】
図１３において、３つの端子Ａ，Ｂ，Ｃを有し、イオン解離用電源としてイオン導入における薬物ＹＺのイオン化処理のための電流を供給する。
端子Ａ，Ｂ，Ｃの出力電圧の一例を挙げると、端子Ａ＝０ボルト、端子Ｂ＝マイナス１ボルト、端子Ｃ＝マイナス２ボルトである。また、端子Ｂをマイナス数ボルトとし、端子Ｃをそれよりも低いマイナス数ボルトないし十数ボルトとしてもよい。つまり、この場合には、振動板１１Ｂが握り電極ＤＫに対してマイナスとなり、振動体１１Ｃが振動板１１Ｂに対してマイナスとなる。端子ＡＢ間の電圧が本発明の第１の電圧に、端子ＢＣ間の電圧が本発明の第２の電圧に、それぞれ相当する。
【００５４】
電圧発生回路４０Ｂとして、定電流原を用いてもよい。この場合においても、電圧を発生し、電圧を供給することには変わりない。
図１１において、超音波ヘッドＴＨＢの振動板１１Ｂと皮膚ＨＦとの間には薬物ＹＺが適用されている。皮膚ＨＦを振動板１１Ｂで押さえることによって、振動板１１Ｂの穴２１の部分の皮膚ＨＦは上方に盛り上がる。その盛り上がった部分に、超音波ヘッドＴＨＣの振動体１１Ｃの先端で脱脂綿ＤＭを掴んだ状態のものを適用する。脱脂綿ＤＭには薬物ＹＺが含浸されており、振動体１１Ｃと皮膚ＨＦとの間に薬物ＹＺが適用されることとなる。振動板１１Ｂと振動体１１Ｃとは接触しない。
【００５５】
したがって、振動板１１Ｂに適用された薬物ＹＺは、端子ＡＢに印加された電圧によってイオン化され、超音波振動によって経皮導入が効果的に行われる。しかも、振動板１１Ｂの穴２１の内部で盛り上がった局部については、振動体１１Ｃに適用された脱脂綿ＤＭの薬物ＹＺが、端子ＢＣに印加された電圧によってイオン化され、超音波振動によって経皮導入が効果的に行われる。したがって、特に治療を行いたい皮膚ＨＦの部分に穴２１を合わせ、そこに振動体１１Ｃと適用することにより、その部分を局部的に効率的に治療することが可能である。
【００５６】
なお、振動板１１Ｂに適用する薬物ＹＺと、振動体１１Ｃに適用する薬物ＹＺとを異ならせておいてよい。また同じでもよい。
振動板１１Ｂおよび振動体１１Ｃに対してそれぞれ端子Ｂ，Ｃから電圧を供給することによる効果は、次のように考えることもできる。
【００５７】
図１４（Ａ）は１つの振動板のみを用いて端子Ｂのみから電圧を供給した場合の電流の状態を示し、図１４（Ｂ）は２つの振動板を用いて端子Ｂ，Ｃから電圧を供給した場合の電流の状態を示する。
【００５８】
図１４（Ａ）においては、荷流体キャリアＣの速度、つまり電流の大きさは、落差である電圧と、勾配を作る距離（抵抗）によって固定的である。これに対して、図１４（Ｂ）においては、電圧Ｖ１によって荷流体キャリアＣに助走勾配を作り、電位の坂道に流し込む。同じ落差であっても助走加圧力の押し出しによって速度が速くなり、電流が持続的に流れる。電圧Ｖ１，Ｖ２を制御することにより、振動板１１Ｂおよび振動体１１Ｃからの電流を制御することができる。
【００５９】
なお、端子Ａ，Ｂ，Ｃからは、種々の電圧または電流を出力するように構成することができる。例えば、端子Ａ，Ｂ，Ｃの順に電位が低くなる直流電圧、種々のスイッチング波形の電圧、交流成分を含んだ直流電圧などである。これらは、使用する薬物ＹＺの種類、イオン化の状態などによって選定すればよい。
【００６０】
図１５はそのような種々の波形の電圧または電流を供給するための電圧発生回路の例のブロック図を示す。
図１５に示す電圧発生回路によって、例えば次のような制御を行い、または電圧を出力する。
（１）　交番、脈流波動、直流の間欠断続などの速度波形の脈流パルス数を外部設定に依って１〜３１パルス数に設定配列する。
（２）　施術において、正、負の摺動掃引の移動極と生体電場極の二極性において、陽極と陰極性を外部切替により極性反転させて、施術目的に矯する極性対応とする。
（３）　通電率の動位、静止のデューティ比コントロール調整を行い効率の良い通電率の選択と媒質の飽和および生体組織の帯電および熱蓄積を静止放電させる間欠調整、設定が可能である。
（４）　直流の間欠周期の選択可変調整により、３〜２７ＫＨの高周波パルス周波数域まで、切替可変を可能とする。
（５）　周期幅および周波数を広域にわたって可変設定させる。
【００６１】
上に述べた実施形態では、２つの超音波ヘッドＴＨＢ，ＴＨＣを用いたが、１つの超音波ヘッドＴＨＢに２種類の電極を設けてもよい。例えば、超音波ヘッドＴＨＢの振動板１１Ｂの穴２１に、セラミック材料などの絶縁体を介して電極を設け、その電極に端子Ｃからの電圧を印加する。電極は絶縁体を介して振動板１１Ｂとともに超音波振動する。電極が、薬物ＹＺを介して局部の皮膚ＨＦに適用され、薬物ＹＺのイオン化と皮膚ＨＦの超音波振動を与えるようにする。このようにすると、構成が簡単であり、操作も容易である。
【００６２】
また、本発明の方法の実施に用いられる薬物ＹＺとして、和紙状のペ−パテープの層内に薬物ＹＺを保持させ、乾燥状態とした薬物保持材（ドライ・ドラッグ型の紙テ−プ剤）を用いることができる。
【００６３】
上の実施形態において、振動板１１，１１Ｂ，１１Ｃの形状および材質、超音波振動子１３，１３Ｂ，１３Ｃの個数、超音波ヘッドＴＨ，ＴＨＢ，ＴＨＣの構成、駆動回路３０，３０Ｂ，３０Ｃおよび刺激電圧発生回路４０，４０Ｂの構成、個数、駆動方法、電圧値、電流値、波形、周期などは、本発明の趣旨に応じて適宜変更することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によると、超音波の作用とともに電圧または電流の作用によって薬物の皮膚の透過および血液中への吸収が効率的に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬物の経皮導入方法を説明するための図である。
【図２】超音波ヘッドを皮膚の表面に適用したときの状態を拡大して示す図である。
【図３】超音波振動および電圧を印加するタイミングを説明する図である。
【図４】超音波ヘッドの正面断面図である。
【図５】超音波ヘッドの分解斜視図である。
【図６】駆動回路の例を示す図である。
【図７】刺激電圧発生回路の例を示す図である。
【図８】交流成分を含んだ電圧の波形の例を示す図である。
【図９】交流成分を含んだ電圧の波形の例を示す図である。
【図１０】本発明に係る第２の実施形態の薬物の経皮導入方法を説明するための図である。
【図１１】２つの超音波ヘッドを皮膚の表面に適用したときの状態を拡大して示す図である。
【図１２】電圧発生回路の例を示す回路図である。
【図１３】電圧発生回路による双極誘導法のしくみを示す図である。
【図１４】端子から電圧を供給した場合の電流の状態を示する。
【図１５】種々の波形の電圧または電流を供給するための電圧発生回路の例のブロック図を示す。
【符号の説明】
１，１Ｂ　経皮導入装置
１１　振動板（振動体、一方の電極）
１１Ｂ　振動板（振動体）
１１Ｃ　振動体
３０，３０Ｂ　駆動回路
４０，４０Ｂ　電圧発生回路
ＴＨ，ＴＨＢ，ＴＨＣ　超音波ヘッド
ＤＫ　握り電極（他方の電極）
ＨＦ　皮膚
ＹＺ　薬物
【図１】
2004065812.tif 000003
【図２】
2004065812.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004065812.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月20日(2002.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
超音波で振動する金属製の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、
前記振動体を一方の電極とし、前記振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、
これによって前記振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる、超音波振動させた電解作用を重畳させた振動電極法に基づく、
ことを特徴とする薬物の経皮導入方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る方法は、超音波で振動する金属製の振動体を皮膚の表面に適用し、且つ前記振動体と前記皮膚との間に薬物が存在するように配置し、前記振動体を一方の電極とし、前記振動体が適用された部位以外の部位に接触した他方の電極との間に電圧を印加することによって前記薬物をイオン化し、これによって前記振動体による超音波振動を皮膚に与えた状態でイオン化した薬物を皮膚の内部に浸透させる。このように、超音波振動させた電解作用を重畳させた振動電極法に基づく方法である。