(57)【要約】【課題】１枚のシート状パッドに取り付けた複数のセル型作用電極構造体からイオン性薬剤を投与する際に、皮膚あるいは粘膜の凹凸形状に応じてセル型作用電極構造体を最適な状態にして皮膚密着性を確保する。【解決手段】イオントフォレーシス装置１０は、複数のセル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃからなる作用電極構造体１２と、複数のセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃからなる非作用電極構造体１４と、直流電源１６と、前記セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃ及びセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃを一方の面に支持するシート状パッド１８と、からなり、各セル型電極部間の隙間２０は、シート状パッド１８が人体の凹凸に応じて湾曲したときも相互に接触しない程度に維持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、これらの作用電極構造体及び非作用電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有するイオントフォレーシス装置であって、
前記作用電極構造体を構成する複数のセル型作用電極構造体と、
このセル型作用電極構造体を一方の面に並列支持する柔軟なシート状パッドと、を有し、
前記セル型作用電極構造体間には、前記パッドの湾曲時に相互の接触を回避するために、少なくともセル型作用電極構造体の厚さよりも大きい隙間が設けられ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】
請求項１において、
前記セル型作用電極構造体は、前記シート状パッドを貫通する作用電極端子に接続される作用電極を有し、
前記シート状パッドの他方の面には、前記作用電極端子を、前記直流電源の一方の極に接続する作用導電層を有することを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記非作用電極構造体は、前記セル型作用電極構造体とほぼ同一形状で、且つ、同数のセル型非作用電極構造体から構成され、これらセル型非作用電極構造体及びセル型作用電極構造体は交互に並列配置され、且つ、前記シート状パッドの湾曲時に相互の接触を回避するために、少なくともこれらの厚さよりも大きい隙間が設けられたことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記セル型非作用電極構造体は、前記シート状パッドを貫通する非作用電極端子に接続される非作用電極を有し、
前記シート状パッドの他方の面には、前記複数の非作用電極端子、これを前記直流電源の他方の極に接続する非作用導電層を有することを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記シート状パッドの前記一方の面における前記セル型作用電極構造体の間の隙間には、絶縁性の粘着剤層が形成されていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記シート状パッドの前記一方の面における、前記セル型作用電極構造体とセル型非作用電極構造体との間の隙間及び最も外側のセル型作用電極構造体とセル型非作用電極構造体外周と前記シート状パッドの外周との間には、絶縁性の粘着剤層が形成されていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記作用電極構造体は、前記直流電源における、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前記作用電極と、
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、
前記直流電源における、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反対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、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。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、この対極としての非作用電極構造体とを備え、薬液を皮膚や粘膜に当接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構造として、前記薬剤保持部、イオン交換膜等を、外径が２０〜５０ｍｍの大きさとして、膜構造とし積層したいわゆるセル型としたものがある。
【０００４】
このようなセル型電極構造体を有するイオントフォレーシス装置では、皮膚の大面積に薬物を投与することができないので、このような場合は、シート状パッドに複数のセル型電極構造体を並べて取り付け、皮膚に密着させることが考えられる。しかしながら、上記皮膚の大面積の範囲は凹凸があることが多く、セル型電極構造体を皮膚に密着させることが困難となる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記のように、複数のセル型電極構造体をシート状パッドに並べて取り付け、大面積に薬物を投与する場合に、セル型電極構造体の皮膚への密着性を向上させることを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）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である作用電極構造体と、非作用電極構造体である非作用電極構造体と、これらの電極部に異なる極性で接続される直流電源と、を有するイオントフォレーシス装置であって、前記作用電極構造体を構成する複数のセル型作用電極構造体と、このセル型作用電極構造体を一方の面に並列支持する柔軟なシート状パッドと、を有し、前記セル型電極部間には、前記パッドの湾曲時に相互の接触を回避するために、少なくともセル型作用電極構造体の厚さよりも大きい隙間が設けられたことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【０００７】
（２）前記セル型作用電極構造体は、前記シート状パッドを貫通する作用電極端子に接続される作用電極を有し、前記シート状パッドの他方の面には、前記作用電極端子を、前記直流電源の一方の極に接続する作用導電層を有することを特徴とする（１）に記載のイオントフォレーシス装置。
【０００８】
（３）前記非作用電極構造体は、前記セル型作用電極構造体とほぼ同一形状で、且つ、同数のセル型非作用電極構造体から構成され、これらセル型非作用電極構造体及びセル型作用電極構造体は交互に並列配置され、且つ、前記シート状パッドの湾曲時に相互の接触を回避するために、少なくともこれらの厚さよりも大きい隙間が設けられたことを特徴とする（１）又は（２）に記載のイオントフォレーシス装置。
【０００９】
（４）前記セル型非作用電極構造体は、前記シート状パッドを貫通する非作用電極端子に接続されるグランド非作用電極を有し、前記シート状パッドの他方の面には、前記複数の非作用電極端子、前記直流電源の他方に接続する非作用導電層を有することを特徴とする（２）又は（３）に記載のイオントフォレーシス装置。
【００１０】
（５）前記シート状パッドの前記一方の面における、前記セル型作用電極構造体の間の隙間には、絶縁性の粘着剤層が形成されていることを特徴とする（１）に記載のイオントフォレーシス装置。
【００１１】
（６）前記シート状パッドの前記一方の面における、前記セル型作用電極構造体とセル型非作用電極構造体との間の隙間及び最も外側のセル型作用電極構造体とセル型非作用電極構造体外周と前記シート状パッドの外周との間には、絶縁性の粘着剤層が形成されていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【００１２】
（７）前記作用電極構造体は、前記直流電源における、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前記作用電極と、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、前記直流電源における、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反対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（１）乃至（６）のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【発明の効果】
【００１３】
この発明において、柔軟なシート状パッドに複数のセル型作用電極構造体が並列されていて、人体の皮膚あるいは粘膜の凹凸形状に応じてシート状パッドが変形することによりセル型作用電極構造体の皮膚密着性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１、図２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、これらの電極構造体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。
【００１６】
前記作用電極構造体１２は複数のセル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃから構成され、又、前記非作用電極構造体１４は、３個のセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃから構成されている。
【００１７】
これらセル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃとセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃは、１枚の柔軟なシート状パッド１８の一方の面（図２において下側面）に交互に、即ち、千鳥配置に、且つ隙間２０を持って設けられている。
【００１８】
前記シート状パッド１８は、好ましくは、ポリイミドやポリエステル等の、可撓性を有し、且つ、絶縁性の樹脂性材料から構成され、生体の皮膚や粘膜の凹凸に追従して湾曲可能とされている。
【００１９】
前記セル型電極部１２Ａ〜１２Ｃは、一部が図３に拡大して示されるように、シート状パッド１８側から、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、又、その平面形状は、２０〜５０ｍｍ角程度の略方形とされている。
【００２０】
前記作用電極２２は、前記シート状パッド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。
【００２１】
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、水の電解反応（プラス極での酸化及びマイナス極での還元）よりも酸化又は還元され易い電解質、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
前記セル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃは、図３に一部が拡大して示されるように、前記シート状パッド１８の前記一方の面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セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃと同一とされている。
【００３０】
前記非作用電極３２は、前記セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃ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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
前記シート状パッド１８の他方の面には、作用電極端子４２が設けられ、この作用電極端子４２は、前記セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃの作用電極２２に対して、シート状パッド１８に設けたスルーホールを介して導通されている。
【００３４】
同様に、前記シート状パッド１８の他方の面には、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、セル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃの非作用電極３２に対して、シート状パッド１８に形成されたスルーホールを介して導通されている。
【００３５】
前記作用電極端子４２と非作用電極端子４４の間の位置には、前記直流電源１６が配置されている。この直流電源１６は、セル型電池であって、前記シート状パッド１８の一方の面に印刷等の塗布法により順次積層してされる第１活電極層４６と、セパレータ層４７と、第２活電極層４８とから構成されている。前記直流電源１６の、前記第１活電極層４６と前記作用電極端子４２とは、導電塗料の塗膜（作用電導層）４３により、又、前記第２活電極層４８と前記非作用電極端子４４とが、絶縁ペースト層４９を介して形成された導電塗料の塗膜（非作用電導層）４５によりそれぞれ接続されている。
【００３６】
前記直流電源１６を構成する薄型の電池は、例えば、特開平１１−０６７２３６号公報、米国特許公開公報２００４／０１８５６６７Ａ１号公報、米国特許６８５５４４１号公報等に開示されるものを使用することができ、実施例形態の構造に限定されるものでない。
【００３７】
この実施例１においては、シート状パッド１８が湾曲してもセル型作用あるいは非作用電極構造体間に、これらの厚さよりも大きい隙間２０が設けられているので、これらに干渉が生じることなく、皮膚や粘膜への密着状態を維持することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態の例において、前記薄型電池形状の直流電源１６は、３対のセル型作用電極構造体及びセル型非作用電極構造体の共通電源とされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、対をなすセル型作用電極構造体とセル型非作用電極構造体毎に直流電源を設けるようにしてもよい。
【００３９】
又、前記セル型作用電極構造体及びセル型非作用電極構造体は各々３個ずつで、且つ交互に千鳥に配置された構成となっているが、本発明はこれに限定されるものでなく、セル型作用電極構造体が２個以上の場合に一般的に適用されるものであり、各々４個〜１０個程度としてもよい。配置方法も、セル型作用電極構造体及びセル型非作用電極構造体を各々１列にして、平行に並べてもよく、複数個を１ブロックとして、このブロックを交互に並べたりしてもよい。更に、前記セル型電極構造体は、平面形状が方形であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、円形、六角形等であってもよい。
【００４０】
更に又、上記セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃ及びセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃは、各々一対のイオン交換膜を有する構成とされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、イオントフォレーシスにより、イオン性薬剤を皮膚あるいは粘膜を経由して投与できるものであれば電極構造体の構成は、実施例に限定されない。
【００４１】
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態の第２例に係るイオントフォレーシス装置５０について説明する。
【００４２】
このイオントフォレーシス装置５０は、前記図１〜図３に示されるイオントフォレーシス装置１０に対して、前記セル型電極構造体間の隙間２０及びこれらセル型電極構造体の外周部分を埋めるようにして、シート状パッド１８の前記一方の面に絶縁性の粘着剤層５２を設けたものである。
【００４３】
この粘着剤層５２は、イオントフォレーシス装置の使用時に、生体の皮膚あるいは粘膜に粘着して、セル型作用電極構造体１２Ａ〜１２Ｃ及びセル型非作用電極構造体１４Ａ〜１４Ｃの皮膚あるいは粘膜への密着性を確保して、イオン性薬剤の投与を促進することができる。
【００４４】
ここで、前記粘着剤層５２は、例えばポリオルガノシロキサンを主成分とするシリコン系粘着剤、または、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸、ポリエタクリル酸塩等を用いる。
【００４５】
従って、このイオントフォレーシス装置５０は、これが接触される皮膚あるいは粘膜に凹凸があっても、柔軟に変形して、且つ、イオン交換膜を皮膚あるいは粘膜に密着させることができる。
【００４６】
特に、粘着剤層５２は、セル型電極構造体の外周を囲む箇所にも設けられているので、シート状パッド１８の外周位置にあるセル型電極構造体あるいはセル型電極構造体の外周側部分も確実に皮膚に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態の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線に沿う断面図
【図３】セル型作用電極構造体及びセル型非作用電極構造体の要部を拡大して示す断面図
【図４】実施の形態の第２例に係るイオントフォレーシス装置を示す図２と同様の断面図
【符号の説明】
【００４８】
１０、５０…イオントフォレーシス装置
１２…作用電極構造体
１２Ａ〜１２Ｃ…セル型作用電極構造体
１４…非作用電極構造体
１４Ａ〜１４Ｃ…セル型非作用電極構造体
１６…直流電源
１８…シート状パッド
２０…隙間
２２…作用電極
３２…非作用電極
４２…作用電極端子
４４…非作用電極端子
５２…粘着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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