(57)【要約】  電源装置と、該電源装置に接続され、且つイオン性薬剤を保持する作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての、イオン性薬剤を保持する非作用電極構造体とを含んでなる薬剤投与手段と、前記電極構造体へ流れる電流を、予め設定されたパターンに従ってプログラム制御するための電流制御手段とを備え、前記電極構造体へ流れる電流に応じて、該電極構造体からイオン性薬剤を放出して生体へ経皮的に投与する。これにより、患者の生活パターンや薬剤のサーカディアンリズムに合わせた薬剤の投与を可能にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置と、
該電源装置に接続され、且つイオン性薬剤を保持する作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての、イオン性薬剤を保持する非作用電極構造体とを含んでなる薬剤投与手段と、
前記電極構造体へ流れる電流を、予め設定されたパターンに従ってプログラム制御するための電流制御手段とを備え、
前記電極構造体へ流れる電流に応じて、該電極構造体からイオン性薬剤を放出して生体へ経皮的に投与するようにしたことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項２】
前記電流制御手段の出力パターンが、外部から非接触で書替え可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
前記作用電極構造体及び非作用電極構造体がパッチ型であることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
前記作用電極構造体は、前記電源における、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種の極性に接続された作用電極と、
この作用電極の前面に配置され、電解液を保持する電解液保持部と、
この電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択する第２イオン交換膜と、
この第２イオン交換膜の前面に配置され、前記イオン性薬剤を保持する薬液保持部と、
この薬液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択する第１イオン交換膜と、
を有してなり、
前記非作用電極構造体は、
前記電源における、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対の極性に接続された前記非作用電極と、
この非作用電極の前面に配置され、第２電解液を保持する第２電解液保持部と、
この第２電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択する第３イオン交換膜と、
この第３イオン交換膜の前面に配置され、第３電解液を保持する第３電解液保持部と、
この第３電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択する第４イオン交換膜と、
を有してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を投与するために使用される作用電極構造体及び非作用電極構造体を有するイオントフォレーシス装置用の電源装置であって、
電池と、
該電池から前記電極構造体へ流れる電流を、予め設定されたパターンに従ってプログラム制御するための電流制御回路と、
を備えたことを特徴とするイオントフォレーシス装置用電源装置。
【請求項６】
前記電流制御回路の出力パターンを、外部から非接触で書替え可能とするためのアンテナを更に備えたことを特徴とする請求項５に記載のイオントフォレーシス装置用電源装置。
【請求項７】
前記電流制御回路は、前記電池の半径方向外側に横方向に並べて配置されたことを特徴とする請求項５又は６に記載のイオントフォレーシス装置用電源装置。
【請求項８】
前記電池は、その中心が、前記作用電極構造体の平面視における中心からずれて配置され、前記電流制御回路は、前記電池のずれ方向と反対側に並べて配置されたことを特徴とする請求項５又は６に記載のイオントフォレーシス装置用電源装置。
【請求項９】
前記電流制御回路は、前記電池の厚さ方向に重ねて配置されたことを特徴とする請求項４に記載のイオントフォレーシス装置用電源装置。
【請求項１０】
少くとも前記電池及び電流制御回路が、モールド樹脂によって、全体形状が作用電極構造体とほぼ等しい外形で、扁平に構成されていることを特徴とする請求項５乃至９のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤イオンを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置及びイオントフォレーシス装置用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚や粘膜から、薬剤を生体に浸透させるための方法の一つとしてイオントフォレーシスがある（特開昭６３−３５２６６号公報、特開平４−２９７２７７号公報、特開２０００−２２９１２８号公報、特開２０００−２２９１２９号公報、特開２０００−２３７３２７号公報、特開２０００−２３７３２８号公報、国際公開ＷＯ０３／０３７４２５Ａ１参照）。このイオントフォレーシスは、薬液を保持する薬液保持部を有する作用電極構造体と、この対極として非作用電極構造体とを備え、薬液を皮膚や粘膜に密着させた状態で作用電極構造体に、薬液保持部中の薬剤イオンと同一導電型の電圧を作用させることによって薬剤イオンを電気的に駆動して皮膚や粘膜を経由して生体内に移行させるものである。【０００３】
前記作用電極構造体及び非作用電極構造体の１つの構造として、パッチ型とすることが考えられる。【０００４】
従来、「パッチ」とは、主として薬剤や抗原等の物質を含んだ一方の面に粘着性を有する布切れ状の断片を意味するものであるが、構造上多少の厚みを有していてもよく、又、粘着性がない場合もある。【０００５】
このようなパッチの例として、例えば特表２００２−５３２５４０号公報に記載されるように、禁煙補助剤としてのニコチンを含有したニコチンパッチが知られている。又、特表２００５−５１０４８８号公報に示されるように、経皮吸収パッチとして、塩酸モルヒネ等を用いた局所麻酔薬として使用されるものもある。【０００６】
更に、薬剤の放出量が、貼ってから例えば６時間後にピークとなるように膜が構成された薬剤のテープも開発されている。【０００７】
しかしながら、従来は、薬剤の投与量を木目細かく変えることができず、例えば患者の生活パターンや、個人差、発症時間（例えば喘息発作の場合は明け方）、サーカディアンリズム等に合わせた薬剤の投与を行なうことはできず、特に経口薬は、胃に過大な負担を与えることもあった。又、パッチ型のイオントフォレーシス装置を皮膚に貼り付けてから、所定時間経過後に皮膚から剥がすことにより、薬剤の投与量を管理しようとすると、剥がし忘れ等により、間違って長時間貼付した場合には、投与量が許容値を超えてしまう恐れもあった。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、患者の生活パターンや薬剤のサーカディアンリズムを考慮して、投与量や投与時期を制御することが可能なイオントフォレーシス装置、及び、そのための電源装置を提供することを課題とする。
【０００９】
本発明は、電源装置と、該電源装置に接続され、且つイオン性薬剤を保持する作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての、イオン性薬剤を保持する非作用電極構造体とを含んでなる薬剤投与手段と、前記電極構造体へ流れる電流を、予め設定されたパターンに従ってプログラム制御するための電流制御手段とを備え、前記電極構造体へ流れる電流に応じて、該電極構造体からイオン性薬剤を放出して生体へ経皮的に投与するようにしたことを特徴とするイオントフォレーシス装置により、前記課題を解決したものである。
【００１０】
前記電流制御手段の出力パターンは、外部から非接触で書替え可能とすることができる。
【００１１】
又、前記作用電極構造体及び非作用電極構造体をパッチ型とすることができる。
【００１２】
又、前記作用電極構造体は、前記電源における、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種の極性に接続された作用電極と、この作用電極の前面に配置され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択する第２イオン交換膜と、この第２イオン交換膜の前面に配置され、前記イオン性薬剤を保持する薬液保持部と、この薬液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択する第１イオン交換膜と、を有してなり、前記非作用電極構造体は、前記電源における、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対の極性に接続された前記非作用電極と、この非作用電極の前面に配置され、第２電解液を保持する第２電解液保持部と、この第２電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択する第３イオン交換膜と、この第３イオン交換膜の前面に配置され、第３電解液を保持する第３電解液保持部と、この第３電解液保持部の前面に配置され、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択する第４イオン交換膜と、を有してなるようにすることができる。
【００１３】
本発明は、又、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を投与するために使用される作用電極構造体及び非作用電極構造体を有するイオントフォレーシス装置用の電源装置であって、電池と、該電池からの前記電極構造体へ流れる電流を、予め設定されたパターンに従ってプログラム制御するための電流制御回路を備えたことを特徴とするイオントフォレーシス装置用電源装置を提供するものである。
【００１４】
前記電流制御回路の出力パターンを、外部から非接触で書替え可能とするためのアンテナを更に備えることができる。
【００１５】
前記電流制御回路は、前記電池の半径方向外側に横方向に並べて配置することができる。
【００１６】
又、前記電池は、その中心を、前記作用電極構造体の平面視における中心からずれて配置し、前記電流制御回路は、前記電池のずれ方向と反対側に並べて配置することができる。
【００１７】
あるいは、前記電流制御回路を、前記電池の厚さ方向に重ねて配置することができる。
【００１８】
本発明によれば、イオントフォレーシス装置の薬剤投与量が電流量に比例することを利用して、医師が決定したパターンに従って、電流量や放電時間をプログラム制御することで、薬剤の投与量や投与時期を制御して、患者の生活パターンやサーカディアンリズム等に合わせた薬剤の投与が可能になる。
【００１９】
更に、イオントフォレーシス装置を間違って長時間皮膚に貼付した場合でも、所定の放電時間（投与時間）で電流量が零となるようにして、投与量を許容値以下に制限することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例に係るイオントフォレーシス装置を示す平面図
【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図
【図３】図１のIII−III線に沿う拡大断面図
【図４】同イオントフォレーシス装置における電気系統を示す回路図
【図５】同じく電流制御回路を示す回路図
【図６】同イオントフォレーシス装置における電流パターンの例を示す図
【図７】実施の形態の第２例に係る直流電源を示す平面図
【図８】実施の形態の第３例に係る直流電源を示す図２と同様の断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００２２】
図１〜図４に示されるように、この最良の実施形態に係るイオントフォレーシス装置１０は、イオン性薬剤を投与するために使用される作用電極構造体１２及び非作用電極構造体１４と、これら電極構造体１２、１４に異なる極性で接続される直流電源１６と、を有して構成されている。【００２３】
前記作用電極構造体１２は、その断面が図２に示されるように、ベースシート１８と、このベースシート１８の、図２において下側に、作用電極２２と、電解液保持部２４と、第２イオン交換膜２６と、薬液保持部２８と、第１イオン交換膜３０と、をこの順で積層して構成されていて、その平面形状は、直径が１０乃至４０ｍｍの円形とされている。前記ベースシート１８の図２において下側面には、前記作用電極２２〜第１イオン交換膜３０を取り囲むようにして円環状の粘着シート２０が設けられている。【００２４】
前記ベースシート１８は、好ましくは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等の、硬く、絶縁性で且つ弾性のある樹脂材料から構成され、前記粘着シート２０により引張られたときに、前記作用電極２２〜第１イオン交換膜３０を生体の皮膚や粘膜に対して、押圧できるようにされている。【００２５】
前記作用電極２２は、前記ベースシート１８の前記一方の面に塗布された、例えばカーボンペースト等の非金属導電フィラーが配合された導電塗料から構成するとよい。この作用電極２２を銅板や金属薄膜によって構成することもできるが、ここから溶出した金属が薬剤投与に際して生体に移行することも考えられるので、非金属性が好ましい。【００２６】
前記電解液保持部２４は、例えば、前記作用電極２２に塗布された電解質塗料から構成される。この電解質塗料は、電解質を含有する塗料であり、例えば、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウム等の医薬剤、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸等の有機酸及び／又はその塩を使用することが特に好ましく、これにより、酸素ガスや水素ガスの発生を抑制することが可能であり、又、溶媒に溶解した際に緩衝電解液となる組合せの複数種の電解質を配合することにより、通電中におけるｐＨの変動を抑制することもできる。【００２７】
電解質塗料には、塗料としての塗布性や製膜性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール等の親水性高分子が配合され、又、電解質塗料の粘度を調整するための水、エタノール、プロパノール等の溶媒が適当量配合される。更に、増粘剤、チキソ剤、消泡剤、顔料、香料、着色料等の適宜の追加的な成分を配合することもできる。【００２８】
前記第２イオン交換膜２６は、前記電解液保持部２４に第２のイオン交換塗料を塗布することによって形成される。【００２９】
この第２のイオン交換塗料は、後述の、薬液保持部２８中の薬物イオンと反対導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有する塗料であり、薬液保持部２８における薬効成分がプラスの薬物イオンに解離する薬剤が使用される場合には陰イオン交換樹脂が配合され、逆に、薬効成分がマイナスの薬物イオンに解離する薬剤が使用される場合には陽イオン交換樹脂が配合される。【００３０】
前記薬液保持部２８は、前記第２イオン交換膜２６に塗布された薬剤塗料からなり、水等の溶媒に溶解する等により薬効成分がプラス又はマイナスのイオン（薬物イオン）に解離する薬剤（薬剤の前駆体を含む）を含有する塗料であり、薬効成分がプラスのイオンに解離する薬剤としては、麻酔薬である塩酸リドカイン、麻酔薬である塩酸モルヒネ等を例示することができ、薬効成分がマイナスのイオンに解離する薬剤としては、ビタミン剤であるアスコルビン酸等を例示することができる。【００３１】
前記第１イオン交換膜３０は、薬液保持部２８に塗布された第１のイオン交換塗料から形成されている。この第１のイオン交換塗料は、薬液保持部２８中の薬物イオンと同一導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有する塗料であり、薬液保持部２８の薬効成分が、プラス又はマイナスの薬物イオンに解離する薬剤が使用される場合には、陰イオン交換樹脂又は陽イオン交換樹脂が配合される。【００３２】
上記陽イオン交換樹脂としては、ポリスチレン樹脂やアクリル酸系樹脂等の炭化水素系樹脂やパーフルオロカーボン骨格を有するフッ素系樹脂等の３次元的な網目構造を持つ高分子に、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等の陽イオン交換基（対イオンが陽イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用することができる。【００３３】
又、上記陰イオン交換樹脂としては、前記陽イオン交換樹脂と同様の３次元的な網目構造を持つ高分子に、１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジニウム基、４級イミダゾリウム基等の陰イオン交換基（対イオンが陰イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用できる。【００３４】
前記非作用電極構造体１４は、図３に拡大して示されるように、前記ベースシート１８と同様の非作用側ベースシート１９の図において下側に設けられた非作用電極３２と、第２電解液保持部３４と、第３イオン交換膜３６と、第３電解液保持部３８と、第４イオン交換膜４０とをこの順で積層して構成され、又、その平面形状は前記作用電極構造体１２と同一とされている。【００３５】
前記非作用電極３２は、前記作用電極構造体１２における作用電極２２と同様の構成であり、又、前記第２電解液保持部３４及び第３電解液保持部３８の構成及び成分も、前記電解液保持部２４と同様である。【００３６】
更に、前記第３イオン交換膜３６は、前記第２電解液保持部３４上に塗布されたイオン交換塗料から形成されている。このイオン交換塗料は、前記第１イオン交換膜３０を形成している第１のイオン交換塗料と同様であり、第１イオン交換膜３０と同様の、イオン交換膜として機能する。【００３７】
前記第４イオン交換膜４０は、前記第３電解液保持部３８上に塗布された、上記と同様の第２のイオン交換塗料から形成されている。この第４イオン交換膜４０は、第２イオン交換膜２６と同様のイオン交換膜として機能する。【００３８】
前記作用電極構造体１２における前記ベースシート１８の、図２において上側面には、作用電極端子４２が設けられ、この作用電極端子４２は、前記作用電極構造体１２の作用電極２２に対して、ベースシート１８に設けたスルーホールを介して導通されている。【００３９】
同様に、前記非作用電極構造体１４における非作用側ベースシート１９の、図３において上側面には、非作用電極端子４４が設けられていて、この非作用電極端子４４は、非作用電極構造体１４の非作用電極３２に対して、非作用側ベースシート１９に形成されたスルーホールを介して導通されている。【００４０】
前記作用電極端子４２の上側を覆うようにして、前記直流電源１６が配置されている。【００４１】
この直流電源１６は、コイン電池４６と、例えば１チップＩＣで構成された、電流の出力パターンを外部から無線で書替え可能な、プログラマブルなマイクロプロセッサやプログラマブルコントローラ、及び、例えばループ状の微小アンテナ４８を備えた電流制御回路４７と、これらを一体的にモールドする絶縁材料からなるモールド樹脂５０とから構成されている。【００４２】
前記コイン電池４６は、平面視で、円形の作用電極構造体１２のほぼ中心に配置され、電流制御回路４７はコイン電池４６の外側横方向に隣接して配置されている。又、これらコイン電池４６、電流制御回路４７は、モールド樹脂５０によって、全体形状が円形の作用電極構造体１２とほぼ等しい外形の円形で、扁平に構成されている。【００４３】
この直流電源１６において、前記コイン電池４６は図４（回路図）にも示されるように電流制御回路４７に接続され、そのカソード側が前記作用電極端子４２に接続され、アノード側が、リード線５２を介して前記非作用電極構造体１４側の前記非作用電極端子４４に接続されている。【００４４】
前記電流制御回路４７は、図５に詳細に示す如く、バッテリ４６の電荷を蓄えるためのコンデンサ４７ａと、該コンデンサ４７ａに蓄えられた電荷を一気に放出するためのコイル４７ｂと、該コイル４７ｂの出力側をオンオフするためのスイッチング用トランジスタ４７ｃと、ＲＣフィルタ４７ｄと、電極端子４２、４４間（即ち患者内）を流れる電流を検出するためのフィードバック抵抗４７ｅと、該フィードバック抵抗４７ｅの両端電位差が設定値となるように、前記スイッチング用トランジスタ４７ｃをオンオフするための昇圧用コンバータとして作用するプログラマブルなプロセッサ４７ｆと、を主に含んで構成されている。図において、４７ｇは、逆流防止用ダイオード、４７ｈは保護用ダイオードである。【００４５】
図１における符号５４は、前記ベースシート１８及び非作用側ベースシート１９を連結する例えばＰＥＴフィルムからなる結合ベルトを示す。前記リード線５２は、この結合ベルト５４内を通ってあるいはその表面に沿って配置されている。【００４６】
前記電流制御回路４７に予め設定されている電流パターン、即ち、投与パターンの一例を図６に示す。このようにして、夜、就寝前にパッチを貼付しても、明け方の発作時間に合わせた投与が可能であり、更に、パッチを剥がし忘れても、投与量が過大になることは無い。なお、アンテナ４８を介して外部から無線で電流パターンをパッチ毎に書替えることも出来る。又、アンテナ４８を省略して、パッチ毎にパターンを固定することもできる。【００４７】
この実施の形態の例では、直流電源１６がコイン電池４６及び電流制御回路４７を、モールド樹脂５０によって扁平に、且つ、その直径が前記作用電極構造体１２の平面視における直径とほぼ等しく構成されているので、全体を大きくすることなく、パッチ型の作用電極構造体１２を構成することができる。【００４８】
又、上記実施の形態の例において、直流電源１６は、作用電極構造体１２側に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、非作用電極構造体１４側に設けてもよく、更に作用電極構造体１２と非作用電極構造体１４の両方に設けてもよい。【００４９】
更に又、前記直流電源１６において、コイン電池４６は、平面視で作用電極構造体１２の中心に配置され、その外側に隣接して電流制御回路４７が配置されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、図７に示される実施の形態の第２例における直流電源５６のように、コイン電池４６を、作用電極構造体１２の平面視における円形の中心から一方にずらして、その反対側に電流制御回路４７を配置してもよい。この場合、モールド樹脂５０の外径を小さくすることができる。【００５０】
更に、図８に示される実施の形態の第３例に係る直流電源５８のように、コイン電池４６の図６において上側に電流制御回路４７を配置してモールドしてもよい。この場合は、作用電極構造体１２の平面視における直径の小さい場合に用いることができる。【００５１】
なお、前記実施形態においては、いずれも本発明がパッチ型の作用電極構造体と非作用電極構造体で構成されるイオントフォレーシス装置に適用されていたが、本発明の適用対象は、これに限定されない。電池も、コイン電池に限定されない。又、電流制御回路４７の組込後は、その出力パターンを外部から書替え不能として、アンテナ４８を省略することもできる。
【産業上の利用の可能性】
【００５２】
患者の生活パターンや薬剤のサーカディアンリズムに合わせて、薬剤イオンを生体に投与することが可能になる。
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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2007032398.tif 000011
2007032398.tif 000012
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