(57)【要約】      （修正有）【課題】不整脈の検知情報に基づいて抗不整脈薬の投与を非侵襲的に行いかつ自動的にコントロールするシステムを備えたイオントフォレーシスを提供する。【解決手段】電源１と、電源に接続された、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を放出し生体に経皮的に投与するための作用側電極構造体２と、この作用側電極構造体の対電極としての非作用側電極構造体３とを備えたイオントフォレーシス装置において、薬物を投与する対象である生体からの不整脈の検知情報に基づいて薬物を投与するようにした。【選択図】図３
2007236692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源に接続された、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を放出し生体に経皮的に投与するための作用側電極構造体と、この作用側電極構造体の対電極としての非作用側電極構造体とを備えたイオントフォレーシス装置において、
薬物を投与する対象である生体からの不整脈の検知情報に基づいて薬物を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】
前記不整脈の検知情報が、ホルター心電計などの不整脈心電計、運動負荷心電計、または心臓超音波検査計などの不整脈を検知する検査装置に基づく情報である、請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
前記作用側電極構造体が、不整脈を治療するための薬物イオンと同種の極性の電源に接続された電極と、前記電極に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部と、前記電解液保持部に隣接して配置された前記薬物の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜と、前記イオン交換膜に隣接して配置された前記薬物を保持する薬液保持部と、前記薬液保持部に隣接して配置された、前記薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜とを備えた、請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
前記非作用側電極構造体が、前記作用側電極構造体における電極と反対の極性の電極と、該電極に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部と、前記電解液保持部に隣接して配置された前記薬物の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜とを備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオントフォレーシス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオントフォレーシス（iontophoresis）によって各種イオン性薬剤を経皮的に投与する技術（経皮ドラッグデリバリー）に関し、特に、不整脈の検知情報に基づく投薬システムを備えたイオントフォレーシス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体の所定部位の皮膚ないし粘膜（以下、単に「皮膚」という）の表面上に配置されたイオン性薬剤に対してこのイオン性薬剤を駆動させる起電力を皮膚に与えて、薬剤を皮膚を介して体内に導入（浸透）させる方法は、イオントフォレーシス（iontophoresis、イオントフォレーゼ、イオン導入法、イオン浸透療法）と呼ばれている（特許文献１等参照）。
【０００３】
たとえば、正電荷をもつイオンは、イオントフォレーシス装置の電気系統のアノード（陽極）側において皮膚内に駆動（輸送）される。一方、負電荷をもつイオンは、イオントフォレーシス装置の電気系統のカソード（陰極）側において皮膚内に駆動（輸送）される。
【０００４】
上記のようなイオントフォレーシス装置としては従来多くの提案がなされている（たとえば、特許文献１〜７参照）。
【０００５】
上述したような従来のイオントフォレーシス装置においては、生体への薬物の投与を開始／続行するかあるいは停止するかは、一般に、事前の処方箋による指示、あるいは施薬者等の判断に従って行われている。
【０００６】
ところで、心臓疾患の中でも不整脈は、加齢やストレス、過労が原因とされており、近年その発症率が増加している。一般に、不整脈とは、心拍数が異常に多くなったり（頻脈）、少なくなったり（徐脈）すること、あるいは右心房上部の洞結節から発する電気刺激が異常な伝達経路をとることに起因して心拍リズム（脈拍）が不規則になった状態をいう。不整脈には治療の必要のないものから、突然死や脳梗塞を引き起こす重症例まで様々なタイプがある。
【０００７】
具体的には、不整脈の症状としては、大きく分けて３つの種類がある。脈が速くなる「頻脈性不整脈」、脈が遅くなる「徐脈性不整脈」、および脈が飛ぶ「期外収縮」の３つのタイプである。頻脈性不整脈の深刻な症状としては、突然死の原因となる心室細動や脳梗塞の原因となる心房細動があり、徐脈性不整脈としては洞機能不全症候群や房室ブロックが知られている。また、期外収縮の例としては心房性期外収縮および心室性期外収縮がある。
【０００８】
不整脈の検査方法としては、心電図検査を中心として、胸部Ｘ線、血液検査などによって症状の特定が行われるが、携帯型のホルター心電図や運動負荷心電図、心臓超音波検査などの痛みを伴わない検査法によっても行われている。また、不整脈の治療法としては、心房細動に対するカテーテルアブレーションのような外科的治療の他に、症状に応じた抗不整脈薬による治療が確立されており、主に薬物治療の対象になるのは頻脈性不整脈であり、その症状や程度により様々な治療薬（抗不整脈薬）が用いられる。しかしながら、不整脈の種類によっては自覚されない場合もあり、早期にこれを検知して症状に応じた治療を迅速に行うことは必ずしも容易ではない。
【０００９】
また、不整脈の症状を迅速に検知することは重要であるが、症状に応じた抗不整脈薬を適切に投与することもさらに重要である。抗不整脈薬を自己の判断で投与したり中止したりすることは危険であり、そのため検知情報に応じた適切な投与のコントロールが望まれる。しかしながら、抗不整脈薬の投与の開始や停止を人為的にのみ判断してこれを行うことには限界がある。また、患者にとっては、痛みを伴わず非侵襲的に薬物を投与する方法を創出することも重要な課題である。特に、就眠時のように、人為的に不整脈の症状を判断して薬物投与を制御することが困難な場合もあり、身体の体内状態の変化に対して迅速かつ適切に対処しなければならないという要請もある。
【特許文献１】特開昭６３−３５２６６号
【特許文献２】特開平４−２９７２７７号
【特許文献３】特開２０００−２２９１２８号
【特許文献４】特開２０００−２２９１２９号
【特許文献５】特開２０００−２３７３２７号
【特許文献６】特開２０００−２３７３２８号
【特許文献７】国際公開ＷＯ０３／０３７４２５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、不整脈の検知情報に基づいて抗不整脈薬の投与を非侵襲的に行いかつ自動的にコントロールするシステムを備えたイオントフォレーシス装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係るイオントフォレーシス装置は、電源と、前記電源に接続された、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を放出し生体に経皮的に投与するための作用側電極構造体と、この作用側電極構造体の対電極としての非作用側電極構造体とを備えたイオントフォレーシス装置において、薬物を投与する対象である生体からの不整脈の検知情報に基づいて薬物を投与するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の具体的態様においては、上記不整脈の検知情報が、ホルター心電計などの不整脈心電計、運動負荷心電計、または心臓超音波検査計などの不整脈を検知する検査装置に基づく情報である。
【００１３】
また、本発明の好ましい具体例においては、上記作用側電極構造体は、不整脈を治療するための薬物イオンと同種の極性の電源に接続された電極と、前記電極に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部と、前記電解液保持部に隣接して配置された前記薬物の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜と、前記イオン交換膜に隣接して配置された前記薬物を保持する薬液保持部と、前記薬液保持部に隣接して配置された、前記薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜とを備えている。
【００１４】
さらに、他の好ましい態様においては、上記非作用側電極構造体が、前記作用側電極構造体における電極と反対の極性の電極と、該電極に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部と、前記電解液保持部に隣接して配置された前記薬物の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜とを備えてなる。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明によるイオントフォレーシス装置においては、不整脈の検知情報に基づいて、これを治療するための薬物の投与を開始し制御するようにしたので、不整脈の発症に迅速に対応した処置が可能となり、また、就眠時のように、人為的に不整脈の症状を判断して薬物投与を制御することが困難な場合においても、迅速に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上述したように、本発明によるイオントフォレーシス装置は、電源と、前記電源に接続された、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を放出し生体に経皮的に投与するための作用側電極構造体と、この作用側電極構造体の対電極としての非作用側電極構造体とを備えたイオントフォレーシス装置において、薬物を投与する対象である生体からの不整脈の検知情報に基づいて薬物を投与するようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
以下、本発明を図面に例示した好ましい具体例に基づいて説明する。
【００１８】
まず、図１および図２において、本発明のイオントフォレーシス装置に適用可能な電極構造体ならびにこれを備えたイオントフォレーシス装置の一般的な具体例について説明する。
【００１９】
図１に示す態様は、皮膚Ｓ上に配置された、本発明における一つの好適態様によるイオントフォレーシス用電極構造体Ａ１の使用状態の模式図である。
【００２０】
この電極構造体Ａ１は、イオントフォレーシス装置においてイオン性薬物を経皮的に投与するための作用側電極構造体として用いられる。イオントフォレーシス用電極構造体Ａ１は、イオン性薬物の電荷と同種の極性の電源装置に電線を介して接続される電極１１と、電極１１に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部１２と、電解液保持部１２に隣接して配置されたイオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜１３と、イオン交換膜１３に隣接して配置された、イオン性薬物を保持する薬液保持部１４と、薬液保持部１４に隣接して配置された、イオン性薬物と同極性のイオンを選択するイオン交換膜１５とを備え、その全体はカバー１６によって収容されている。
【００２１】
図２は、本発明の好適態様によるイオントフォレーシス用電極構造体（作用側電極構造体）Ａ１と、電源装置Ｃと、イオントフォレーシス用電極構造体Ａ１の対電極としての非作用側電極構造体Ｂ１とを備えたイオントフォレーシス装置Ｘ１が、皮膚Ｓ上に配置された状態を示す模式図である。
【００２２】
イオントフォレーシス用電極構造体Ａ１は、電線を介し、電源装置Ｃにおけるイオン性薬物と同種の極性側に接続されている。また、非作用側電極構造体Ｂ１は、電線を介して電源装置Ｃにおけるイオン性薬物と反対の極性側に接続された電極２１と、電極２１に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部２２と、電解液保持部２２に隣接して配置されたイオン性薬物と同極性のイオンを選択するイオン交換膜２３と、イオン交換膜２３に隣接して配置された電解液を保持する電解液保持部２４と、電解液保持部２４に隣接して配置されたイオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜２５とを備え、その全体はカバー２６に収容されている。なお、上記非作用側電極構造体Ｂ１は、一つの好ましい態様として例示されるものであり、上記態様に限定されない。また、図２では、イオントフォレーシス用電極構造体Ａ１が電源装置Ｃの＋側、非作用側電極構造体Ｂ１が電源装置Ｃの−側に接続されているが、イオン性薬剤の極性に応じ、これが逆となることも当然あり得る。
【００２３】
図２のイオントフォレーシス装置Ｘ１にあっては、電源装置Ｃによって作用側電極構造体Ａ１に通電した場合、イオン性薬物Ｄ＋は、電場（電界）により電極の反対側（皮膚側）へ電気泳動により移動し、イオン交換膜１５を介して経皮的に生体へ投与される。この際、電極側に配置されたイオン交換膜１３は、イオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するため、電解液中の陽イオンＡ＋の薬液保持部１４への移動を防ぎ、一方、皮膚上に配置されたイオン交換膜１５は、イオン性薬物と同極性のイオンを選択するため、皮膚から作用側電極構造体への陰イオンの移動を防ぐことによりイオン性薬物Ｄ＋を効率的に放出し、皮膚Ｓに高い輸送効率にてイオン性薬物を投与することが可能となる。
【００２４】
他方、イオン性薬物Ｄ＋の対イオンＣ−は、電場（電界）により電極側へ電気泳動により移動し、イオン交換膜１３を介して電解液保持部１２に移動する。
【００２５】
これに対し、電解液保持部１２中の陽イオンＡ＋は電場（電界）により電極の反対側へ電気泳動により移動するが、イオン交換膜１３はＡ＋と反対の極性のイオンを選択するためＡ＋が通過できず、Ａ＋は電解液保持部１２中に残留する。
【００２６】
非作用側電極構造体Ｂ１についても電極の極性が変わり、イオン性薬物の代わりに生体に安全な電解質イオンとなることが異なる以外は同様である。すなわち、非作用側電極構造体の皮膚側の第２電解液保持部２４においては、イオン性薬物と反対の極性のイオンＥ−がイオン交換膜２５を介して皮膚に移動し、イオン性薬物と同極性のイオンＦ＋がイオン交換膜２３を介して第１電解液保持部２２に移動する。これに対し、非作用側電極構造体の電極側の第１電解液保持部２２においては、陰イオンＢ−は電場（電界）により電極の反対側へ電気泳動により移動するが、イオン交換膜２３はＢ−と反対の極性のイオンを選択するためＢ−が通過できず、Ｂ−は電解液保持部２２中に残留し、他方、陽イオンＡ＋は電場（電界）により電極側へ電気泳動により移動する。
【００２７】
また、イオントフォレーシス装置における好ましい通電条件としては、例えば、定電流条件、具体的には０．１〜０．５ｍＡ／ｃｍ２、好ましくは０．１〜０．３ｍＡ／ｃｍ２、上記定電流を実現させかつ安全な電圧条件、具体的には５０Ｖ以下、好ましくは３０Ｖ以下が採用される。
【００２８】
本発明においては、作用側電極構造体、非作用側電極構造体のいずれについても複数の電極構造体を含んで構成することができる。その場合、複数種類のイオン性薬物を１つの作用側電極構造体に保持させてもよい。さらに、極性の異なる複数のイオン性薬物を投与する場合には、アノード側に作用側電極構造体と非作用側電極構造体を設け、カソード側にも作用側電極構造体と非作用側電極構造体を設けることもできる。
【００２９】
さらに、本発明においては、図１および図２に示すようなイオン交換膜を使用したイオントフォレーシス装置の他に、イオン交換膜を使用しないタイプのイオントフォレーシス装置にも適用することができ、このような態様も本発明の範囲に含まれる。このようなイオン交換膜を使用しないタイプのイオントフォレーシス装置としては、特開平４−２９７２７７号公報などに記載されているような装置を用いることができる。
【００３０】
また、本発明においては、複数の電極構造体を薬物投与手段として構成し、一つのパッケージに集合させて取り扱いの便宜等を図ってもよい。この場合のパッケージに用いられる材料は、イオン性薬物の投与に影響を与えない限り特に限定されず、例えば、医療機器用ポリオレフィン等が挙げられる。さらに、薬物を所定時間に所定量確実に投与するために電流制御手段を設けてもよく、この薬物投与手段、電流制御手段および電源装置を、例えば、電源装置をボタン電池とし、電流制御手段を集積回路として構成して小型化することにより、薬物投与手段と、電流制御手段と、電源装置とを一体に構成するようにしてもよい。
【００３１】
図３は、本発明による、不整脈を検知するシステムを備えたイオントフォレーシス装置の概要を示す一態様である。図３に示す本発明によるイオントフォレーシス装置は、皮膚６の表面に配置された状態を示すものであり、電源装置１と、前記電源装置１に接続された、作用側電極構造体２と非作用側電極構造体３とを備えている。さらに、本発明のイオントフォレーシス装置においては、生体の特定部位に、不整脈を検知する検知装置４が設置ないし接続されている。この不整脈検知装置４は、不整脈の発生やパターンを検知する装置であり、本発明においては特に限定されるものではないが、たとえば、ホルター心電計などの不整脈心電計、運動負荷心電計、または心臓超音波検査計などの不整脈を検知する検査装置が例示的に挙げられる。この検知装置４からの情報は、制御回路部５において所定の処理がなされて電源装置１にフィードバックされて薬物投与のための作動のオン・オフを制御する。
【００３２】
図４は、上述したような、検知装置からの不整脈の検知情報に基づいてオン・オフ制御（薬物の放出・停止操作）が自動的に行われるプロセスの概要を具体的に示すブロック図である。本図に示すように、検知装置３０からの不整脈に関する検知情報は、予め設定された不整脈発生自体の情報やその症状に応じた不整脈パターンに関する情報の設定値が比較装置３３において比較・計測されてオン・オフ情報が生成される。たとえば、検知装置３０は不整脈自体を検知するセンサ部と、このセンサ部で検知された不整脈に関する心電波形ないし周期などの情報を所定の情報に処理するための処理部とを具備していてもよい。この好ましい具体例においては、たとえば、検知装置３０において検知ならびに処理された不整脈に関する所定情報を、比較装置３３において、予め記憶ないし登録された正常な心電波形情報、あるいはタイプに応じた典型的な不整脈パターン情報などと比較されて、不整脈発生の有無や不整脈のパターンを判定する。
【００３３】
たとえば、不整脈の発生が検知された場合、予め決められた抗不整脈薬の投与を開始されることができるとともに、検知された不整脈パターンと予め記憶ないし登録された不整脈パターン情報とのマッチングによって、当該不整脈パターンに応じた適切な抗不整脈薬を選択的に投与することができる。一方、不整脈の発生が認められなくなった場合には、その旨の検知情報に基づいて薬物投与を停止する。また、この場合の薬物投与の開始および停止については、タイマー３４を介して行うことができる。
【００３４】
すなわち、比較装置３３からの判定情報は、タイマー３４を介してイオントフォレーシス制御電源部３５に送られ、イオントフォレーシス装置３６のオン・オフを制御することができる（トリガー制御）。ここで、タイマー３４は、オン・オフの制御をさらに時間的に制御するための装置であって、たとえば不整脈の症状が無くなった場合においても、たとえば５分間経過しない限りオフ動作に移行しないような制御に用いることができる。また、このようなタイマーの設定は、不整脈のパターンや症状ならびに投与する薬物の種類に応じて最適の値を予め設定することができる点で有用である。
【００３５】
上述したように、本発明においては、不整脈そのものの発生の有無の判定とともに、心電計によって計測された心電図パターンに応じて、その不整脈パターン（症状）に応じた抗不整脈薬を投与するように、パターンマッチングの手段を導入することもできる。具体的には、波形解析手段によって検知された心電図パターンを比較装置３３において解析し、その解析パターンに応じた薬物を適切かつ選択的に投与することができる。また、検知装置３０や比較装置３３に学習機能を具備させることによって、経験的な履歴情報を活用してより精度の高い薬物投与とそのコントロールが可能となる。
【００３６】
不整脈のタイプの応じた抗不整脈薬としては、Vaughan-Williams分類（薬物の電気生理学的性質を主とした分類）による下記のような薬剤が使用できる。
（１）Class 1A（Ｎａチャンネル抑制、活動電位持続時間延長）上室性および心室性不整脈
プロカインアミド
キニジン
ジソピラマイド
シベンゾリン
（２）Class 1B（Ｎａチャンネル抑制、活動電位持続時間短縮）心室性不整脈
リドカイン
メキシレチン
ジフェニルヒダントイン
アプリンジン
（３）Class 1C（Ｎａチャンネル抑制、活動電位持続時間不変）上室性および心室性不整脈
フレカイニド
ピルジカイニド
（４）Class 2（β遮断作用）上室性および心室性不整脈
プロプラノール
ビンドロール
カルテオロール
（５）Class 3（Ｋチャンネル抑制）上室性および心室性不整脈
アミオダロン
（６）Class 4（Ｃａチャンネル抑制）上室性および心室性不整脈
ベラパミル
ジルチアゼム
【００３７】
さらに、上記の他に、徐脈性不整脈の抗不整脈薬として以下の薬物がある。
アトロピン
イソプロテレノール
【００３８】
また、本発明におけるイオントフォレーシス装置の電極構造体に保持される薬物は、不整脈の症状、種類、患者の状態等により適宜複数種類を組み合わせてもよい。
【００３９】
薬物の投与量は、患者に適用した際に予め設定された有効な血中濃度を有効な時間得られるように、個々の薬物毎に決定され、薬液保持部等の大きさや厚みおよび薬物放出面の面積、電極装置における電圧、投与時間等に応じ、当業者によって設定され得る。
【００４０】
上述したような各構成材料の詳細については、本出願人に係る前記特許文献７に記載されており、本発明はこの文献に記載された内容を含めるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるイオントフォレーシス装置に用いる電極構造体の概要を示す図。
【図２】本発明における電極構造体を備えたイオントフォレーシス装置の概要を示す図。
【図３】本発明に係るイオントフォレーシス装置の概要を示す図。
【図４】本発明に係るイオントフォレーシス装置による制御のプロセスを示す概念図。
【符号の説明】
【００４２】
１  電源装置
２  作用側電極構造体
３  非作用側電極構造体
４  センサ
５  制御回路部
６  皮膚（体表）
Ｘ１  イオントフォレーシス装置
Ａ１  作用側電極構造体
Ｂ１  非作用側電極構造体
１１、２１  電極
１２、２２、２４  電解液保持部
１３、１５、２３、２５  イオン交換膜
１４  薬液保持部
１６、２６  カバー
Ｓ  皮膚
３０  検知装置
３３  比較装置
３４  タイマ
３５  イオントフォレーシス制御装置
３６  イオントフォレーシス装置
【図１】
2007236692.tif 000003
【図２】
2007236692.tif 000004
【図３】
2007236692.tif 000005
【図４】
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