(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端及び下端を有し、前記上端から前記下端まで延びる複数の流路を有する支持部と、
各々が、前記複数の流路のそれぞれの流路内に位置決めされ前記支持部に結合される複数の皮膚穿通部材であって、各々の皮膚穿通部材がそれぞれの流路内に位置決めされて、各々の皮膚穿通部材が、前記支持部の前記下端から患者の皮膚を穿通するのに十分な所定の距離だけ延びる露出端を有する複数の皮膚穿通部材と、
前記支持部の前記上端に連結され、流体が前記流路まで流れる通路を形成するキャビティを有する連結部材であって、収集貯蔵部又は流体供給部と連結するための連結部を有する前記連結部材と、
を備えることを特徴とする患者の皮膚を通して物質の抜き取り又は送達を行うための装置。
【請求項２】
少なくとも１つの前記皮膚穿通部材は、前記患者に対して物質の抜き取り又は送達を行うために中空であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記皮膚穿通部材から物質の抜き取り又は送達を行うための通路を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの前記皮膚穿通部材は、前記ハウジングの前記下端から延びる長さが約１００ミクロンから約２０００ミクロンまでの露出端を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記皮膚穿通部材は、長さが約５００ミクロンから約１５００ミクロンまでの露出端を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記連結部材は、ルアー管継手を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記連結部材に連結されている流体供給部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記連結部材は、流体連結部材であり、少なくとも１つの前記流路と連通するキャビティを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記流路は、間隔をあけて配置され実質的に均等なアレイを形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記皮膚穿通部材は、実質的に均等なアレイに配置され、前記皮膚穿通部材の前記露出端は、隣接する皮膚穿通部材とは異なる長さを有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記皮膚穿通部材は、前記支持部の前記上端と実質的に同一平面上にある第１の端部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記皮膚穿通部材は、前記流路内に引っ込んでおり、前記ハウジングの前記上端から間隔をあけて配置されている第１の端部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記皮膚穿通部材は、約３０から約５０ゲージであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記皮膚穿通部材は、前記下端から少なくとも５００ミクロンだけ延びる露出長さを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記皮膚穿通装置は、中空針、中実針、ガラス管、及びポリマー管から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
上端及び下端をもつ軸線方向寸法と、前記上端から前記下端まで延びる複数の間隔をあけて配置された軸線方向流路とを有する支持部と、
前記支持部の前記上端に連結され、流体が前記流路まで流れる通路を形成するキャビティを有する連結部材であって、収集貯蔵部又は流体供給部と連結するための連結部を有する前記連結部材と、
前記流路内の各々に位置決めされ、前記ハウジングに結合された第１の端部と前記支持部の前記下端から軸線方向に延びる第２の端部とを有し、各々がそれぞれの流路に位置決めされる皮膚穿通部材と、
を備えることを特徴とする患者の皮膚を通して物質の抜き取り又は送達を行うための装置。
【請求項１７】
前記皮膚穿通部材は、前記ハウジングの前記下端から約１ミクロンから約５００ミクロンまでの長さだけ延びる露出端を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記皮膚穿通部材の前記露出端の長さは、約５００ミクロンから約１０００ミクロンまでであることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記皮膚穿通部材は、患者の皮膚を通して物質の抜き取り又は送達を行うための中空カニューラであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記皮膚穿通部材は中実であり、前記支持部は、前記皮膚穿通部材までの流体通路を備えることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置は、試料採取装置であり、流体保持部材を備えることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記皮膚穿通部材の前記第１の端部は、前記支持部の前記上端と実質的に同一平面上にあることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記皮膚穿通部材の前記第１の端部は、前記流路内に引っ込んでおり、前記ハウジングの前記上端から間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記皮膚穿通部材は、約３１から約３４ゲージのカニューラであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記皮膚穿通部材は、前記下端から少なくとも５００ミクロンだけ延びる露出長さを有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
上端及び下端を有する支持部を設ける段階と、
流体供給部又は流体貯蔵部と連結するための、キャビティを有する連結部材を準備し、前記キャビティを有する連結部材を前記支持部の前記上端に連結する段階と、
第１の端部及び第２の端部を有する複数の皮膚穿通部材を準備し、前記第２の端部が、前記支持部の前記下端から間隔をあけて配置されるように、前記皮膚穿通部材の前記第１の端部を、複数の間隔をあけて配置されている流路を有する前記支持部に結合する段階と、
各々の皮膚穿通部材がそれぞれの流路に位置決めされる段階と、
を含むことを特徴とする患者の皮膚を穿通するための装置を形成する方法。
【請求項２７】
前記流路は、前記上端と前記下端との間に延び、前記方法は、前記皮膚穿通部材の第１の端部が前記上端と実質的に同一平面上にあるように、前記支持部の前記流路内に前記皮膚穿通部材を位置決めする段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の端部が前記上端から間隔をあけて配置され、前記流路内に引っ込むように、前記支持部の前記流路内に前記皮膚穿通部材を位置決めする段階を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の端部が前記下端から約１０ミクロンから約５００ミクロンまでの距離の間隔をあけて配置されるように、前記流路内に前記皮膚穿通部材を位置決めする段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
接着剤で前記皮膚穿通部材を前記支持部に結合する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
熱溶接又は音波溶接により前記皮膚穿通部材を結合する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記皮膚穿通部材は、摩擦嵌合により前記支持部に結合されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記支持部は、前記下端から軸線方向に延びる下部を有し、前記方法は、前記下部を平坦部材に接して置く段階と、前記カニューラの前記第２の端部を前記平坦部材に接触するよう前記皮膚穿通部材を前記流路内に位置決めする段階と、前記皮膚穿通部材を前記支持部に結合する段階と、前記下部を前記支持部から分離する段階とを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記下部は、環状つば部であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記皮膚穿通部材をアレイ状に配置し、前記支持部を前記アレイの周りに成型して前記皮膚穿通部材を前記支持部に結合する段階を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、患者に経皮的に薬物又は薬剤のような物質を投与するか又は物質を抜き取るための装置に関する。詳細には、本発明は、穿通部材アレイを有する装置及び患者から物質を送達又は除去するためのアレイを製造する方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
多くの公知のプロセスにより、種々の物質が、身体から抽出されたり身体に送達されたりする。よく用いられる方法の１つは、針又は他のカニューラを用いる皮下送達である。針カニューラを用いることは、物質を抽出又は送達する効果的な方法であるが、患者に痛みを与えることが多い。典型的には患者が痛みを受けることにより、薬物を抽出又は送達するための他の方法の開発が進められている。
経皮的送達方式により物質を身体に導入するための種々の装置が提案されている。経皮的送達装置は、薬物を持続的に放出し、所望の送達速度を維持するために用いられることが多い。多くの経皮的送達装置は、効果的に用いるのに十分な速度で薬物を投与することができない。更に、多くの薬物は、保護皮膚層を通過することができないため経皮的に送達することができない。
【０００３】
皮膚は、いくつかの層で構成されており、上側複合層は上皮層である。皮膚の最も外側の層は、角質層であり、分子及び種々の物質が、身体に入らないようにすると共に、分析物が身体から出ないようにする公知の障壁特性を有する。角質層の固有の不透過性により、殆どの薬剤及び他の物質は、皮膚を通過することができない。角質層は、緻密な角質化された細胞残物の複雑な構造であり、厚さが約１０〜３０ミクロンである。角質層は、耐水性の膜を形成し、種々の物質が侵入したり又は種々の化合物が外部へ移動したりしないように身体を保護する。
【０００４】
皮膚の透過性を高め、皮膚を通じて種々の物質の拡散を増大させて身体に利用されるようにするために、多くの方法及び装置が提案されている。典型的には、皮膚を通しての薬物の送達は、皮膚の透過性を高めるか、皮膚を通して薬物を誘導するのに用いられる力又はエネルギーを増大させるかのいずれかにより促進される。
皮膚を通して薬物の送達を増大させるための方法の１つの例は、イオン導入法である。一般に、イオン導入法は、外部電場を薬物に作用させてイオン化することにより、薬物が皮膚を通してより多く拡散するようにする。イオン導入法では、薬物送達の量及び速度を制御するのが困難なことがある。特定の条件下では、イオン導入法は、イオン化の程度、薬物をイオン化するのに与えるエネルギー、及び治療時間によっては皮膚障害を来たすことがある。
【０００５】
近年、角質層を通る微孔又は切り込みを形成することにより、皮膚を通して薬物を送達するための微小装置への関心が高まっている。角質層を穿通し、皮膚の角質層内又はその下に薬物を送達することにより、多くの薬物を効果的に投与することができる。一般に、角質層を穿通するための装置は、表皮を完全に通過することなく角質層を穿通する長さを有する複数のミクロンサイズの針又は刃を備える。このような装置の例は、Ｇｏｄｓｈａｌｌら他に付与された米国特許第５，８７９，３２６号、Ｌｅｅ他に付与された米国特許第５，２５０，０２３号、及び国際特許公開第９７／４８４４０号に開示されている。
【０００６】
一般に用いられている微小装置は、立体リソグラフィー等の種々の技術を用いて製造されることが多い。このような技術を効果的に用いて、数ミクロンの装置を製造することができ、流路及び流体送達のための他の形状を作ることができる。この装置の欠点は、製造プロセスにかかる費用及び単一の商品を製造するのにかかる時間である。ウェットエッチング、プラズマエッチング、及び機械加工等の他のプロセスは、完成基板に緻密な細部を形成することができるが、商業的に利用するには費用効果及び時間効果に欠ける。
薬物を経皮的に投与するための従来の方法及び装置は、ある程度の成功を示すのみである。従って、本技術分野では、種々の薬物及び他の物質を投与するための改善された装置が依然として必要とされている。
【０００７】
（発明の開示）
本発明は、患者に対する物質の抜き取り又は送達を行う装置に関する。詳細には、本発明は、分析物又は他の物質を抜き取ることができるか、又は薬剤が身体に吸収されて利用されることができる十分な深さまで皮膚を穿通するための方法及び装置に関する。更に、本発明は、患者に対する物質の抜き取り又は送達を行うための装置の製造方法に関する。
従って、本発明の主たる目的は、皮膚を通して経皮的に、患者に痛みを与えることなく、物質を効果的に試料採取又は投与するための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、試料を抜き取るか又は物質を皮膚に送達するために、皮膚の外側層を穿通する複数のカニューラを有する装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、試料の抜き取り又は物質の送達のための装置を提供することである。装置は、支持部に複数の穿通部材を有し、穿通部材の遠位端は、支持部から約５０ミクロンから約２ｍｍの距離だけ延びる。
本発明の他の目的は、患者の皮膚の外側層を穿通するために基板にアレイにした複数の針を有する試料採取又は送達装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、皮膚を穿通するために少なくとも１００ミクロンの距離だけ支持部から延びる針のアレイを有する試料採取又は送達装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、長さが約１００から約５００ミクロンである複数のカニューラを有する、物質を試料採取又は送達するための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、長さが５００ミクロンより長い複数のカニューラを有する、物質を試料採取又は送達するための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、複数のステンレス鋼のカニューラを有する、物質を試料採取又は送達するための装置を提供することである。
本発明の前述の及び他の目的は、患者に物質の皮内抜き取り又は送達を行うための装置を提供することにより実質的に達成される。装置は、上端及び下端を有する支持部を備える。支持部は、上端から下端まで延びる少なくとも１つの流路を有する。流路内には、皮膚穿通部材が位置決めされ支持部に結合される。皮膚穿通部材は、患者の皮膚を穿通するのに十分な距離だけ支持部の下端から延びる露出端を有する。
【００１０】
更に、本発明の目的及び利点は、患者に対する物質の皮内抜き取り又は送達を行うための装置を提供することにより達成される。装置は、上端及び下端をもつ軸線方向寸法と、上端から下端まで延びる複数の間隔をあけて配置された軸線方向の流路とを有する支持部とを備える。各々の流路には皮膚穿通部材が位置決めされる。各々の皮膚穿通部材は、ハウジングに結合された第１の端部と、支持部の下端から軸線方向に延びる第２の端部とを有する。
更に、本発明の目的は、上端及び下端をもつ軸線方向寸法を有する支持部と、前記軸線方向寸法内に前記下端から延びる複数の間隔をあけて配置された流路とを準備する段階と、各々の軸線方向流路内に、ハウジングに結合された第１の端部及び下端から間隔をあけて配置された第２の端部を有する皮膚穿通部材を位置決めする段階とにより皮膚穿通装置を製造する方法を提供することにより達成される。
【００１１】
更に、本発明の目的は、上端及び下端をもつ軸線方向寸法及び下端から延びる軸線方向流路を有する支持部を準備する段階と、完全に軸線方向流路内に皮膚穿通部材を位置決めし、支持部に皮膚穿通部材を結合する段階と、支持部の下端の一部を除去して皮膚穿通部材の端部を露出させる段階とを含む皮膚穿通装置を形成する方法を提供することにより達成される。
本発明の目的、利点、及び他の顕著な特徴は、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を開示する以下の詳細な説明から明らかになる筈である。
【００１２】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、患者に対する試料の抜き取り又は物質の投与を行うための装置に関する。詳細には、本発明は、試料採取又は送達装置と、患者の皮膚の角質層内又はその下から物質を抜き取るか又は物質を投与するための方法に関する。また、本発明は、皮膚穿通装置及び試料採取装置又は送達装置を形成する方法に関する。本明細書で用いる場合、穿通とは、完全に通過することなく皮膚の層に入ることをいう。貫通とは、皮膚の層を完全に通過することをいう。皮膚穿通装置という用語は、所望の深さまで皮膚を貫通又は穿通することができる装置をいう。
【００１３】
本発明の装置及び方法は、薬剤を含む種々の物質を患者、特にヒトの患者に投与する際に用いるのに特に適する。また、本発明の装置は、患者の身体から物質を抜き取るのにも適する。身体から抜き取ることができる物質の例には、グルコース、電解液、アルコール、薬物等が含まれる。本明細書で用いる場合、薬剤には、身体膜及び表面、特に皮膚を通して送達することができる生物活性を有する物質が含まれる。一例としては、抗生物質、抗ウイルス剤、鎮痛剤、麻酔剤、食欲抑制剤、抗関節炎剤、抗鬱剤、抗ヒスタミン剤、抗炎症剤、抗腫瘍剤、ＤＮＡワクチンを含むワクチン等が挙げられる。患者の皮内に送達することができる他の物質には、タンパク質、ペプチド及びその断片が含まれる。タンパク質及びペプチドは、天然、合成、又は遺伝子組み替え生成したものとすることができる。
【００１４】
抗薬物穿通性を含む皮膚の主な障壁特性は、皮膚の最も外側の層即ち角質層にある。薬物又は他の物質が角質層の下まで穿通すれば、皮膚の次の層内に浸透し、最終的に身体に吸収される抵抗が実質的に小さくなる。従って、角質層の下に物質を送達することは、特定の物質、特に特定のワクチンを身体に投与するための効果的なシステムである。本発明は、主として、角質層内又はその下に物質、特に薬剤及びワクチンを送達し、物質又は薬剤を患者に投与するための装置及び方法に関する。１つの実施形態において、本発明の装置及び方法は、実質的に真皮を穿通することなく角質層を貫通し、角質層の下の組織層をターゲットにしている。
【００１５】
一般に、試料採取又は送達装置は、投与する物質と反応しないプラスチック材料で作られる。適切なプラスチック材料には、例えば、本技術分野で公知のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、及びポリカーボネートが含まれる。カニューラは、本技術分野で公知の種々の材料で作ることができる。例えば、顕微針は、シリコン、ステンレス鋼、タングステン鋼や、ニッケル、モリブデン、クロム、コバルト、及びチタンの合金や、セラミックス、ガラス、ポリマー、及び他の非反応性金属、及びその合金で作ることができる。本発明の好ましい実施形態では、カニューラはステンレス鋼の針である。
【００１６】
図１から図５を参照すると、本発明の第１の実施形態の装置１０は、少なくとも１つの皮膚穿通部材２６を支持するための支持部１２を備える。本実施形態において、装置１０は、試料採取又は送達装置であり、連結部材１４を備える。
図示の実施形態の支持部１２は、円筒形本体１６の上端２０に隣接する実質的に円筒形の本体１６を有する。図２に示すように、上端２０から短い距離の間隔をあけてフランジ１８が配置され、本体１６から外向きに延びる。他の実施形態において、フランジ１８は省略することもできる。円筒形本体１６の上端２０は、図２に示すように実質的に平坦である。また、円筒形本体部材１６は、上端２０に平行な実質的に平坦な下端２２を備える。
【００１７】
図３及び図４に示すように、円筒形本体１６は、上端２０から下端２２まで本体１６を通って軸線方向に延びる複数の流路２４を備える。図示の実施形態において、アレイを形成する複数の流路２４が設けられる。好ましくは、流路２４は所定パターンで所定距離だけ均等に間隔をあけて配置される。本実施形態の皮膚穿通部材２５は、流路２４内に配置され、円筒形本体１６に結合されている複数のカニューラ２６である。皮膚穿通部材は、カニューラに限定されず、例示的にカニューラが選択されていることを理解されたい。１つの好ましい実施形態において、カニューラ２６は、略円筒形の形状であり、上端２８と、傾斜先端３２で終結する下端３０とを備える。好ましくは、カニューラ２６は、カニューラ２６の上端２８が実質的に円筒形本体１６の上端２０と同一平面上になるように流路２４内に位置決めされる。カニューラ２６は、カニューラ２６の先端３２が、円筒形本体１６の下端２２から所定距離だけ延びることができる十分な長さを有する。別の実施形態において、カニューラ２６は、上端２８が円筒形本体１６の上端２０の上又は下に位置決めされるように、流路２４内に位置決めすることができる。
【００１８】
図示の実施形態において、支持部材１２は、略円筒形の形状である。別の実施形態において、患者に送達する物質の特定のニーズ及び送達部位に応じて他の形状とすることもできる。
皮膚穿通部材２５の長さ及び厚さは、投与する特定の物質及び送達装置が適用される部位で皮膚穿通部材に望まれる穿通深さに基づいて選択される。１つの実施形態において、カニューラは、角質層を貫通し、表皮を穿通する。もしくは、皮膚穿通部材は、皮膚を完全に通過する長さとすることもできる。皮膚穿通部材の有効長さは、皮膚を穿通するために約１００から２０００ミクロンの範囲、一般には少なくとも約１００ミクロンとすることができる。１つの好ましい実施形態において、皮膚穿通部材の有効長さは、約５００ミクロンから約１５００ミクロンである。更に別の実施形態において、皮膚穿通部材の有効長さは、約７００ミクロンから約１２５０ミクロンである。本明細書で用いる場合、「有効長さ」という用語は、本体１２の下端２２から延び、患者の皮膚内に穿通することができる皮膚穿通部材の長さをいう。
【００１９】
図示の実施形態の皮膚穿通部材は、鋭い先端をもつ略円筒形の中空カニューラである。他の実施形態において、皮膚穿通部材は、円錐形、正方形又は三角形、又は平刃又はピラミッド形の顕微針である。更に他の実施形態において、皮膚穿通部材は、中実の針、微小管、刃、又は皮内針である。微小管は、ガラス管、ガラス毛管、又はプラスチック管とすることができる。典型的には、皮膚穿通部材は、装置平面に垂直である。１つの実施形態において、皮膚穿通部材は、約３０から約５０ゲージ、一般に約３１から３４ゲージの中空又は中実の針であり、皮膚の最適な穿通を得るようになっている。一般に、アレイは、複数の同一の皮膚穿通部材で形成される。１つの実施形態において、異なる幅の皮膚穿通部材を用いてアレイを形成することができる。
【００２０】
図示の実施形態のカニューラは、単一の傾斜で形成された鋭い先端を有する。他の実施形態において、カニューラは、複数の傾斜の、円錐形先端又は鈍い先端を有するように形成することができる。傾斜は、支持部に組み込む前又は後に、カニューラに機械加工又は形成することができる。
流路２４の配置及び間隔により、カニューラ２６のアレイのパターンが定められる。図１から図５の実施形態において、カニューラ２６は、略円形パターンに配置される。他の実施形態において、カニューラ２６は、送達部位及び送達する物質に応じて正方形、三角形、又は矩形パターンに配置することができる。更に他の実施形態において、カニューラ２６は、環状リングのパターンに配置することができる。
流路２４は、本技術分野で公知の種々の技術を用いて形成することができる。例えば、流路は、ドリル加工、レーザー切除、化学エッチングによるか、又は本体製造時に本体に流路を直接成型することにより形成することができる。流路は、カニューラが所望の密度になるように間隔をあけて配置されている。カニューラのアレイの面積は、約１から５ｃｍ2とすることができ、アレイを形成する単一のカニューラから約５００までのカニューラを有することができる。
【００２１】
支持部内に流路を形成することにより装置を形成する方法は、特定の顕微針の製造法では得られない汎用性をもたらす。支持部内に流路を形成することにより、穿通部材のアレイのパターン、並びにアレイを形成する穿通部材の大きさを制御することができる。
連結部材１４は、中央開口部３８を備える下端３６を有するとともに、キャビティ３９を備える本体部分３４を含む。本体部分３４は、開放上端４０及び中空流路４２を備える。上端４０は、流体供給部又は流体受け取り貯蔵部に連結するためのつば部４４を備える。図示の実施形態において、つば部４４は、ルアー管継手に連結する形状寸法のネジ付きつば部である。カニューラ２６の上端２８が上壁２０の上に位置決めされる実施形態において、キャビティ３９は、カニューラ２６の上部を収容する。
【００２２】
図５に示すように、連結部材１４は、支持部１２の上端２０に取付けられる。１つの実施形態において、連結部材１４は、摩擦嵌合又は適切な接着剤により支持部１２に取付けられ、支持部１２と連結部材１４との間に液密シールを形成するようになっている。図１に示すような流体供給装置４６は、つば部４４に連結されカニューラ２６に物質を供給するようになっている。図示の実施形態において、流体供給部材４６は、つば部４４と連結するためのルアー管継手４８を有する標準型シリンジである。使用時に、装置１０は、カニューラ２６の先端３２が皮膚５０を所望の深さまで穿通するのに十分な圧力でもって患者の皮膚５０に押し付ける。流体供給部材４６は、連結部材１４を通し、更にカニューラ２６を通して物質を送達し、そこで物質を患者の皮膚内に送達する。
【００２３】
図１から図５の実施形態において、連結部材１４は、支持部１２に取付けられている別個の部材である。別の実施形態において、連結部材１４は、支持部材と一体成型できる。更に他の実施形態において、送達装置１０は、流体供給部材と一体成型できる。流体供給部材４６は、装置１０を通ってカニューラ２６の先端３２まで物質を供給し、患者の皮膚内に物質を送達することができる任意の適切な装置とすることができる。流体供給部材４６は、ポンプ等の任意の適切な能動送達装置又は患者に物質を継続的に送達する受動送達装置とすることができる。もしくは、流体吸収装置は、患者から抜き取った流体を貯蔵するために支持部１２に連結される。
【００２４】
支持部１２及びカニューラ２６は、種々の方法を用いて組み立てることができる。図１から図５の実施形態において、複数の流路２４は、支持部１２を通って軸線方向に延び、流路２６を収容する寸法になっている。流路２４は、手動組立又は機械加工によりカニューラを流路内に位置決めすることができる寸法になっている。カニューラを流路２４内に挿入する前に、カニューラ２６を適所に結合して、カニューラ２６の外壁と流路２４の壁との間に液密シールを形成するように、適切な接着剤を塗布することが好ましい。他の実施形態において、カニューラを流路内に位置決めし、カニューラの基部の周りに接着剤を塗布してカニューラを支持部に結合することができる。下壁２２に隣接するカニューラ２６の周りの液密シールは、特に、患者に送達する物質が、患者の皮膚内に送達することができるカニューラを確実に通過し、カニューラの周りは通過しないようにするのに望ましい。同様に、カニューラの外表面と流路の表面との間に液密シールを設けると、流路を経由して物質を能動送達する間に、流体が、流路２４の壁とカニューラとの間を上向きに逆流することを防止する。他の実施形態において、カニューラは、流路内に摩擦嵌合又は圧入することができる。必要に応じて、カニューラを本体に対して密封するために、適切な封止剤又は接着剤を塗布することができる。もしくは、皮膚穿通部材は、音波又は熱溶接により支持部に結合及び密封することができる。
【００２５】
図６は、試料採取又は送達装置のための支持部５１の別の実施形態を示す。本実施形態において、支持部５１は、複数の中実針５５を支持する複数の軸線方向流路５３を備える。流体通路５７は、針５５の区域において患者に物質を供給するか又は患者のから物質を抜き取るために、各々の針５５に隣接して設けられている。
図７に示す別の実施形態において、支持部５９は、下端６３から延びる複数の針６１を備える。流体吸収部材６５は、患者から抜き取った流体を吸収するために支持部５９の下端に配置されている。適切な吸収材料としては、本技術分野で公知のイオン導電ヒドロゲルが挙げられる。
【００２６】
図８は、支持部１２’及び支持部１２’に結合されている複数のカニューラ２６’を備える本発明の他の実施形態を示す。本実施形態において、支持部１２は、凹部５２以外は図１から図５の実施形態の支持部と実質的に同じなので、同一の構成要素は、ダッシュを付与した同じ符号で示す。
円筒形本体１６’は、本体１６’を通って上端２０’から下端２２’まで軸線方向に延びる複数の間隔をあけて配置された流路２４’を備える。円筒形本体１６’内には、本体１６’の側壁５６を貫通して延びる入口５４を有する中空キャビティ５２が形成されている。流路２４’内には、下端２２’から延びる傾斜先端３２’を有するカニューラ２６’が配置される。カニューラ２６’を所望の位置に位置決めした後に、入口５２から接着剤（図示せず）を導入してキャビティ５２を満たす。接着剤は、キャビティ５２を満たし、カニューラ２６’を適所に固定すると共にカニューラ２６’の周りの流路２４’を密封する。
【００２７】
図８の実施形態において、カニューラ２６’を流路２４’内に固定するために単一のキャビティ５２が設けられている。他の実施形態において、本体１６’の軸線方向長さに沿って付加的なキャビティを設けることができる。更に別の実施形態において、２つ又はそれ以上のキャビティを設け、選択した流路のみと交わるようにすることもできる。
図９から図１１を参照すると、試料採取又は送達装置の別の実施形態は、支持部６２内に取付けられている針６０の形態の複数の皮膚穿通部材を備える。支持部６２は、上端から下端まで支持部６２を通って軸線方向に延びる複数の間隔をあけて配置された流路を有する中実体である。図９に示すように、支持部６２は、上面６６及び下面６８を有する。下面６８は、支持部６２から軸線方向に延びる環状つば部７２の形態の下部によって取り囲まれている凹部分７０を有する。図示のように、つば部７２は、下面６８の外縁の周りに形成され、流路６４を取り囲む。凹部分７０の深さは、針６０の露出部分の所望の長さに実質的に対応する。
【００２８】
針６０は、中空の本体７４、上端７６、及び下端７８を備える略円筒形の形状である。下端７８は、前述の実施形態と同様の傾斜先端８０を有する。
図１０を参照すると、送達装置は、環状つば部７２が支持部６２に接触した状態で、支持部６２を平坦な表面８２上に置いて組み立てる。次に、針６０は、傾斜先端８０が下面６８から延び、平坦な表面６２に載るように流路６４内に位置決めされる。このようにすると、各々の針６０の傾斜先端８０は、同じ平面内に位置決めされ、下面６８から延びる有効長さが実質的に等しくなる。図９に示すように、環状つば部７２の高さにより、下面６８から延びる針６０の有効長さが決まる。次に、針６０は、前述の実施形態と同様に、適切な接着剤又は他の結合方法により支持部６２に結合される。次に、つば部７２を機械加工、立体リソグラフィー、又は他の方法により取り除くと、針６０の傾斜先端８０が下面６８から均等な距離だけ延びる、支持部６２上に実質的に平坦な下面６８が形成される。図示の実施形態において、皮膚穿通部材の傾斜先端は、部材を支持部に挿入する前に形成される。他の実施形態において、皮膚穿通部材は、鈍い先端を有し、支持部に取付けた後に機械加工して鋭い先端を形成することもできる。次に、適切な連結部材及び流体供給部材を支持部６２に取付け、前述の実施形態と同様に、針６０に物質を送達する。
【００２９】
一般に、皮膚穿通部材は、該皮膚穿通部材の上端が支持部の上端と実質的に同一平面上になるように支持部内に位置決めされる。本発明の実施形態において、皮膚穿通部材は、組立作業を容易にするために、支持部の上端を超えて延びる長さを有することもできる。組立時に皮膚穿通部材の上端が支持部の上面を超えて延びる実施形態では、皮膚穿通部材の上端の露出部分は、適切な機械加工により取り除くことができる。
【００３０】
図１２に示す別の実施形態において、支持部８６は、上端８８及び下端９０を備える。複数の流路９２は、支持部８６を通って上端８８から下端９０まで軸線方向に延びる。流路９２内にカニューラが位置決めされる。本実施形態において、カニューラ９４は、流路９２内の上端の下に引っ込んでいる上端９６を有する。また、カニューラ９４は、支持部８６の下端９０から軸線方向に延びる傾斜先端１００を有する下端９８を備える。本実施形態において、流路９２は、供給容器からカニューラ９４まで物質を供給するための流体通路を形成する。前述の実施形態と同様に、カニューラ９４の外表面と流路９２との間には接着剤又は封止剤が設けられている。
【００３１】
図１３から図１５を参照すると、支持部１０２及びカニューラ１０４を組み立てための別の実施形態が示されている。支持部１０２は、上端１０６及び下端１０８を有する本体部分を備える。複数の流路１１０は、支持部１０２を通って上端１０６から下端１０８まで軸線方向に延びる。図１３に示すように、カニューラ１１２は流路１１０内に位置決めされる。本実施形態において、支持部１０２は、製造時に流路１１０と一緒に形成され、カニューラ１１２は流路１１０に挿入される。別の実施形態において、皮膚穿通部材は、アレイ状に配置することができ、その後、皮膚穿通部材の周りにプラスチック材料で支持部１０２を成型して一体ユニットを形成することができる。
【００３２】
図１４に示すような支持部１０２の下部１１４は、適切な方法で取り除いてカニューラ１０４の所望の有効長さを露出させる。支持材料は、本技術分野で公知の機械加工又はエッチング法により取り除き、カニューラ１０４を露出させることができる。支持部材を取り除く方法は、実質的に平坦な下面１１２を形成することが好ましい。カニューラ１０４は、機械加工して傾斜先端１１８を形成した下端１１６を備える。次に、得られた装置は、前述の実施形態と同様に、適切な連結部材及び流体供給部材に取付ける。
【００３３】
図１６から図１８を参照すると、装置を組み立てるための本発明の別の実施形態が示されている。本実施形態において、中実支持部１２０を設け、複数の皮膚穿通部材１２２は、支持部１２０に押し込まれる。支持部１２０は、皮膚穿通部材１２２を支持するのに十分な強度を有する適切な材料で作られたプレートであり、皮膚穿通部材を貫通させることができる。図１６及び図１７に示すように、皮膚穿通部材１２２を押し付けて支持部１２０を穿通させる。皮膚穿通部材１２２は、図１８に示すように、支持部１２０に押し込んで支持部１２０を貫通させ、皮膚穿通部材１２２の端部１２４を露出させる。
【００３４】
本発明の種々の図示の実施形態において、カニューラは、支持部の下面のかなりの部分を覆う実質的に均等なアレイに形成される。一般に、装置内の実際のカニューラの数は、送達装置の特定のニーズに応じて、１から約１００までの範囲とすることができる。また、アレイのパターンは、送達される物質及び送達部位に応じて変えることができる。アレイは、間隔をあけて配置された種々の行及び列に形成し、皮膚を穿通するカニューラをもたない部分を作ることができる。
本発明を例示するために種々の実施形態を選択したが、当業者であれば、請求の範囲に定義されている本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更例及び付加例を成し得ることを理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による経皮的送達装置の側面図である。
【図２】  図１の経皮的送達装置の斜視図である。
【図３】  カニューラのアレイを示す図１の経皮的送達装置の下面図である。
【図４】  支持部及びカニューラを示す図１の送達装置の横断面図である。
【図５】  物質をカニューラに供給するためのキャビティを示す図１の経皮的送達装置の部分横断面図である。
【図６】  中実穿通部材及び穿通部材までの流体通路を有する試料採取又は送達装置の支持部の横断面図である。
【図７】  中実針及び流体吸収基層を有する試料採取装置の支持部の横断面図である。
【図８】  封止剤を導入してカニューラを支持部に密封するためのキャビティを示す本発明の第２の実施形態のカニューラの支持部の断面斜視図である。
【図９】  本発明の別の実施形態の送達装置の組み立て時のカニューラの支持部の横断面図である。
【図１０】  支持部内に位置決めされたカニューラを示す図７の支持部の断面図である。
【図１１】  取外された環状つば部を示す図８の支持部及びカニューラの断面図である。
【図１２】  上端が支持部の表面の下に間隔をあけて配置されたカニューラを示す本発明の別の実施形態の支持部及びカニューラの断面図である。
【図１３】  支持部に埋め込まれたカニューラのアレイの断面図である。
【図１４】  カニューラの一部を露出するために部分的にエッチングした支持部の断面図である。
【図１５】  カニューラの鋭い先端を形成するために角度をつけて切断したカニューラを示す支持部の断面図である。
【図１】
0004836392.tif 000002
【図２】
0004836392.tif 000003
【図３】
0004836392.tif 000004
【図４】
0004836392.tif 000005
【図５】
0004836392.tif 000006
【図６】
0004836392.tif 000007
【図７】
0004836392.tif 000008
【図８】
0004836392.tif 000009
【図９】
0004836392.tif 000010
【図１０】
0004836392.tif 000011
【図１１】
0004836392.tif 000012
【図１２】
0004836392.tif 000013
【図１３】
0004836392.tif 000014
【図１４】
0004836392.tif 000015
【図１５】
0004836392.tif 000016
【図１６】
0004836392.tif 000017
【図１７】
0004836392.tif 000018
【図１８】
0004836392.tif 000019