JP4072268B2

JP4072268B2 - Skin absorption type chemical solution administration device

Info

Publication number: JP4072268B2
Application number: JP36692798A
Authority: JP
Inventors: 正孝榮田; 修鹿目; 一成宍戸; 哲洋大橋; 耕司福長; 好一小俣; 圭一郎佃
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP2000185106A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体や動物の生体に有用な薬液を皮膚を経由して投与する皮膚吸収型薬液投与装置に関するもので、主に、医療分野に用いられるものである。動物の場合は、獣医学的医療分野に用いられるものである。
【０００２】
さらに、詳しくは、携帯型の機器を用いて連続的もしくは、断続的、あるいは、ある制御プログラムにより、種々の要因や因子に応じて薬液を投与する皮膚吸収型薬液投与装置に関するものである。
【０００３】
また、さらに詳しくは、前記投与機構が、皮膚への違和感やかぶれや炎症などの発生を防止するために、皮膚に対して非接触型で薬液を投与する装置に関するものである。
【０００４】
また、医療用ばかりでなく、薬効成分を健康薬や美容薬に変更して、女性の肌や体の美容に応用することで美容やエステティックにも関連するものである。
【０００５】
【従来の技術】
皮膚経由の皮膚吸収型薬液投与方法は、古くから湿布やバンソウコウなどといった炎症や腫れ、かぶれなどの症状を押さえる薬液を、布や亜鉛華などの粘着物に含浸させて、これを患部に直接あて、治療する方法が知られている。これらの技術を詳しく公開したものの一例が、日本国特許登録第２５３３３３９号に示される湿布薬組成物とその投与方法であり、各種の薬効組成物を複数組み合わせて、湿布薬として投与することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、この投与方法では主に２つの大きな問題点が存在する。
【０００７】
その第一の問題点は、湿布薬として湿布構造体に前記の薬効成分を吸収させ、この状態の湿布薬を皮膚に直接貼り付けて、所謂、拡散効果で薬液を皮膚経由で吸収させるものであるために、その効能は貼り付け初期に高く、暫時減衰して行くことは自明である。
【０００８】
また、効果が強すぎた場合は、該湿布薬を取り除く必要がある。しかし、各自経験が在られると思うが該湿布薬を除去するときに、非常に、痛い思いをする。これは、前記湿布薬が皮膚へ良好に密着しており、且つ、表面にある微細な毛にまで密着しているために、除去する時に皮膚に傷を付けるためである。むしろ、第一の主な問題点は、薬効が暫時減衰することである。
【０００９】
第２の主な問題点は、前述した除去時の痛みもその中に含まれるが、湿布薬が直接皮膚に接触しているために、違和感やかぶれやややもすると炎症を起こすことである。
【００１０】
このような問題点を一部解消したものが、特開平９−２６２２８５号公報に記載されている。それは、図４に示すように薬液の貯蔵された薬液タンクから薬液を吸引し、これを携帯の注入器により体内に注射針などにより投与するというものである。この場合は皮膚吸収型の薬液ばかりでなく、皮下注射や静脈注射などで直接人体の血管に投与し臓器などの患部に効果を上げるように構成されている。注射を皮膚投与に切り替えれば、容易に皮膚投与形態の薬液投与方法とすることは可能であることは自明である。
【００１１】
しかしながら、この方法にも解決すべき問題が存在する。それは、薬液の供給圧力を上げないと皮膚に吹き付けることが不可能であり、吹き付けや噴霧が不可能であれば、直接皮膚に接触しておかねばならない。それでは、前記の違和感やかぶれなどの症状が発生することを防止できないのである。さらに、技術内容を検証すると、その装置は携帯型とは言え、図４に示すようにかなり、大掛かりな装置である。その理由は、投与の方法がポンプや電磁アクチュエータユニット１０１を用いているために、投与量の精度が０．２ｍｌ程度の誤差を有することで、必然的にその許容範囲を低減させるために薬液を低い濃度に下げているためである。投与の精度を０．００１ｍｌ（１マイクロリットル）程度の精度以下に出来るのであれば、その薬液濃度も上げられ、図４中の６に示す貯蔵タンクや貯蔵量の低減などにより、該装置の小型化も可能である。しかしながら、現行のポンプや電磁アクチュエータを用いている段階では、この精度はクリアできないし、装置の小型化も計れない。
【００１２】
従って、後者の問題点は、噴霧圧や供給圧を高く設定できないので、直接皮膚への密着投与か、注射などでの投与しかできないことであり、さらには、投与量の精度がバラツキが大きいために薬液の濃度が低濃度化され、そのために貯蔵タンクや貯蔵量が増大し、携帯装置の小型化が十分に行えないという問題点である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記の問題点を解決することで、以下に掲げる項目である。１）直接人体の皮膚に触れずに、薬液を投与できる方法を見出し、違和感やかぶれ、炎症の発生の恐れのない投与装置を提供する。
２）連続的に投与する場合は投与量の一定化を実現する装置を提供する。
３）断続的、あるいは、症状に応じて時系列的に投与量を変化させて投与する装置を提供する。
４）噴霧圧もしくは供給圧を上げて、供給部が直接人体の皮膚に触れない投与装置を提供する。
５）投与量の精度を著しく向上させる方法を実現して、薬液の薬効成分の濃度を高め、貯蔵薬液やそのタンクを小型化し、装置の更なる小型化や携帯利便性を向上させた薬液の投与装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決する本発明は、皮膚吸収型の薬液の収容部と、前記薬液を皮膚表面に対し吐出する吐出口を備えた薬液吐出部と、前記収容部から前記薬液吐出部へ前記薬液を供給する供給部と、前記薬液吐出部からの前記薬液の吐出を制御する手段と、を備えた筐体と、該薬液投与装置の筐体とは別部材の、皮膚と接触可能な構造体を有する皮膚吸収型薬液投与装置において、該構造体は、前記吐出口を前記薬液が投与される皮膚表面と非接触状態として維持する、木綿からなる構造体であり、前記構造体を介して、前記筐体を皮膚表面に対して固定するベルトを有することを特徴とする皮膚吸収型薬液投与装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以上の問題を解決する方法として鋭意検討した結果、本発明者は、５ｎｇ〜６０ｎｇを最小の秤量単位として精度保証可能な方法で、且つ、空間を約２０ｍｍ程度飛翔可能な方法である薬液吐出機構を用いる薬液の皮膚投与方法を見出した。
【００１６】
つまり、前記の薬効のある薬性成分を含んだ液体を薬液吐出機構から、皮膚に噴射投与することで、直接皮膚に触れることの無い投与方法とすることが可能である。
【００１７】
また、薬液吐出機構を電子回路にてプログラム制御することで、連続且つ断続且つ、投与量の変動を付けて投与可能である。さらに、薬液吐出により供給圧も薬液が空間を飛翔するレベルまで容易に上昇せしめることが可能である。
【００１８】
さらには、その吐出量精度は一旦吐出穴の大きさや吐出時間（吐出素子の駆動時間）を設定すれば、設定量の約５％以内である。しかも、一回の吐出量が最低５ｎｇ（０．０００００５マイクロリットル）〜６０ｎｇ（０．００００６０マイクロリットル）まで制御可能である。従って、０．１ミリリットル程度の精度はいともたやすくクリア出来るし、その１／１０００の０１マイクロリットルの精度なども容易に達成可能なものである。つまり、２０ｎｇ（２０×１０^(-9)ｇ）と一回の吐出量を設定した場合、６０本の吐出ノズルを用いて、０．１マイクロリットルの投与量を設定しようとすれば、約８３回の吐出を行う必要があり、その動作量の５％の誤差としても、０．００５マイクロリットルの誤差しか有り得ないのである。さらには、６０本のノズルそれぞれの駆動が制御出来るので、その秤量レベルもさらに高くなる。一本のノズルで投与すれば、かなり時間がかかるとしても、６０本のノズルであれば、短時間に処理可能である。一回の吐出時間が、約５０マイクロ秒程度であるので、１万回の駆動でも僅か０．５秒程度である。
【００１９】
このように薬液吐出機構を用いることで、前記の薬液の投与に関する従来の問題点は十分に解決することが可能となる。
【００２０】
図１に、本発明の一例にかかる薬液投与装置の構成概略図を示す。図１（ａ）は装置の外観図であり、図１（ｂ）はその透視図である。図２にその動作ブロック図を示す。
【００２１】
図１に示すように、薬液吐出機構１は複数の吐出ノズル２から、薬液３を非常に微量なレベルで秤量、吐出、投与することが可能である。薬液吐出機構としては、いわゆるインクジェットプリンタに用いられる液体吐出機構を用いるのが好適である。
【００２２】
薬液吐出機構は、吐出口毎に設けられ薬液に熱による状態変化を生起させ該状態変化に基づいて薬液を吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱エネルギー発生素子を有する。この素子４の駆動により、薬液３はノズルから吐出し、人体の皮膚５へと付着する。薬液中の薬効成分は、人体の皮膚の表面にある汗腺や皮膚の細胞膜を経由して、毛細血管へと浸透し、その周りの細胞へも浸透拡散し、そこから毛細血管を経由して、静脈や動脈を経由し、人体の各部へと拡散、供給される。皮膚投与の特徴は経口投与と異なり薬物の解毒分解作用のある肝臓を経由せずに直接的に患部若しくは人体に投与されることも優位な点の１つである。
【００２３】
薬液３は吐出ノズル２から吐出された分だけ、薬液貯蔵タンク６から供給されて来る。
【００２４】
図１に示すように、インクジェット吐出機構１のノズル２の出口を木綿などの皮膚にやさしい構造物７を用いて皮膚５より約３〜６ｍｍ程度浮かすように設定してさらにプログラムにより断続的に投与するようにしておけば、皮膚５が常に薬液で濡れているわけではないので、違和感やかぶれ、カユミなどの発生もない。
【００２５】
さらに、薬液吐出機構１は縦横１０ｍｍ以下で高さもせいぜい１０ｍｍ程度であり、そこに薬液供給部として薬液パイプ３１で薬液タンク６と結合させ、小型の吐出制御機構８を用いれば、小型の携帯に便利な薬液投与装置が構成される。
【００２６】
薬液の量も、患部の症状にもよるが１０ｍｌもあれば、一日の使用量は満足出来るはずであり、従って、薬液タンク６の大きさもせいぜい２０立方センチメートル程度以下となる。
【００２７】
このような携帯装置システム９を図２に示すブロック図に基付いて動作させれば、良好な薬液の皮膚投与方法が確立される。
【００２８】
その動作システムは、図２を用いて説明すれば、まず、使用者は使用を開始するにあたり起動スイッチ９１を動作ＯＮにする。これにより、電力供給部８１より電力が薬液吐出制御機構８に供給される。薬液吐出制御機構８に配置されている演算制御部６１は動作プログラム記憶メモリ部６０より所定のプログラムに従い動作を開始する。
【００２９】
このプログラムは主にどのようなタイミングでどの位置の薬液吐出素子４２を動作させるのかの制御を行うものである。その信号は、前記吐出制御機構８より信号線４１を経由して薬液吐出素子４に伝えられる。
【００３０】
また、吐出される薬液３は薬液タンク６より薬液パイプ３１を経由して薬液吐出素子４に供給される。薬液３は、薬液吐出部４により微少薬液滴３００として空間を飛翔して人体５の皮膚５５へ到達し、さらに皮膚５５を経由して細胞組織５６へ到達する。このようにして薬液３は微少液滴となり、非常に精緻な量で人体５へ投与され、最終的には細胞５６や人体内部の毛細血管へと供給される。
【００３１】
図３は、薬液吐出素子４を拡大した場合の断面概略図である。
【００３２】
薬液吐出素子４中の薬液３は共通液室４４を経由して個別液室４３に導入される。この個別液室４３内の薬液３０はインク吐出駆動素子４２により加熱発泡し、薬液吐出孔２より液滴３００となって皮膚５５に向かって飛翔する。吐出素子４と皮膚５５とは直接接触しないように、保護構造物７で隔離されている構造となっているために、インクジェット吐出孔２と皮膚５５は直接接することが無く、違和感やかぶれ、かゆみを発生することはない。
【００３３】
前記装置システム９を人体５に、ベルトで固定し、動作スイッチ９１をＯＮにすると、吐出動作制御機構８により、設定されたプログラムに応じて、吐出機構１より必要とされる量の薬液３が皮膚上に投与される。人体の皮膚５は、この薬液３を吸収し、患部に至り、薬効効果を発揮して、症状の緩和が行われる。一定の量の薬液の投与が終了したら、吐出機構１は動作を停止し、次の吐出のタイミングまで待機しておくことで一連の動作が確立される。
【００３４】
（実施例−１）
図１に示した装置を、キヤノン社製ＢＣ−０２のインクジェットカートリッジのインクジェット吐出機構の先端部を用いて製作した。この製作した装置を、ボタン電池を電力供給源として動作させた。薬液３は、興和製薬（株）のインドメタシン配合の鎮痛薬を水とエチルアルコールにより薄めて、２０センチポイズ程度の粘度として用いた。この装置を腰の部分に２機、左右に装着することで、腰痛の改善効果が見られた。投与のタイミングは、３分間に０．０３ｍｌ断続的に投与するというものである。
【００３５】
（実施例−２）
また、上記の薬液を、武田製薬（株）の水虫治療薬ダマリンを使用して、純水を用いて２０センチポイズ以下に薄め、水虫の症状のある者に試験的に用いてもらった。その結果、３日後では、随時、該薬液が投与されていた部分は、水虫の症状が改善しているのが確認された。
【００３６】
（実施例−３）
子豚の背中に本装置を強固に固定し、あがいても取れないように配置した。
【００３７】
薬液として、皮膚に炎症が発生しない程度の非常に薄めた唐辛子抽出物水溶液を投与した。この子豚は、他の子豚よりも発育が遅れ、体が幾分小型であり、冬期の畜舎の中では震えていた。唐辛子抽出物は、発熱効果を生み出すカプサイシンが含まれており、これを皮膚に投与すると発熱しかぶれを起こすが、韓国や北朝鮮などでは唐辛子を靴の内部にいれ、足の皮膚と該唐辛子中のカプサイシンの接触発熱効果による保温効果として利用している。
【００３８】
３分間に一回、０．０２ｍｌを子豚の背中の皮膚に投与することを行った結果、この子豚は震えを停止させ、元気になった。その後、この装置を１月間この子豚に搭載した結果、この子豚の発育は他の子豚よりも順調に進行し、１月後では他の子豚と同等の大きさまで発育した。
【００３９】
これと、同じ成分の上記薬液を、被験者の腰痛部分と肩こりの部分に同様に１週間投与したところ、腰痛と肩こりの改善効果が見られた。
【００４０】
（実施例−４）
前記薬液吐出機構を複数の液室に別れたキヤノン社製ＢＣ−０５カートリッジのヘッド機構を用いて構成した。このヘッドは、２０個ずつのノズルが３つの種類のインクを吐出できるように分割されているものである。この３つの液室を３種類の薬液のインクタンクと接続した。
【００４１】
１つの薬液は前記のインドメタシン配合の鎮痛薬効液、２つ目の薬液は前記唐辛子のカプサイシンの発熱発汗薬効液、３つ目の薬液は武田製薬（株）のアリナミン錠をエチルアルコール中で粉砕し、エチルアルコールをほぼ蒸発せしめた後に純水に溶解させた薬液である。
【００４２】
これらの３つの薬液を前記薬液タンク６にそれぞれのタンクに分けて投与した。これら薬液の投入された前記のインクジェットによる薬液投与機構を被験者の腰痛の患部に装填し、同様に１週間の試験を行った。プログラムは、３分置きに、０．０３ｍｌをインドメタシン薬効液、アリナミン抽出液カプサイシン液の順番で行った。同時に、これらの薬液を試しに皮膚に投与した結果、違和感を感じたので、別々に分けて投与することとした。その結果、腰痛は前回使用した場合より、かなり改善された。
【００４３】
また、薬液吐出口が直接皮膚に接触していない非接触型であるので、その部分に冷感や寒気を感じる場合は、その部分の皮膚に目の粗いガーゼなどを添付しても良い。そうすることで、薬液が直接皮膚に到達する確率が上昇するし、また、ガーゼに染み込んだとしても、ガーゼの繊維量は少ないので吸着量も少なく、さらに、人体の方へ再吸収される。
【００４４】
ガーゼを、状況に応じて、適時薬液吸着量の少ないポリエステルやプリプロピレンの粗い繊維にしても良い。このようにすることで、間接的な薬液の投与を行うことが可能となる。
【００４５】
（実施例−５）
ニトログリセリンは、血管の拡張作用が有り、心筋梗塞などの心臓病の処置薬として使用され、主に、経口投与の錠剤の形で市販され使用されている。また、近年は経皮膚投与の貼り剤に染み込ませた形での投与処方の場合もある。
【００４６】
ニトログリセリンが、本発明の薬液吐出機構１にて、空間を飛翔して投与可能かどうかの実験を行った。ニトログリセリンは水には不溶であるが、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどには溶解する。日本国政府指定の防爆施設の内部にて、ニトログリセリンをイソプロピルアルコールに１０ｗｔ％溶解させた溶液を作製し、これを１％のマゼンダ色素を溶解させた純水と１：１で混合し、ニトログリセリン５ｗｔ％の薬液３とした。薬液は、薄いピンク色の均一な溶液となり、良好にニトログリセリンが混合溶解されていることを示した。この薬液３を注射器にて慎重に薬液タンク６に入れ、これを薬液吐出機構１にて、吐出、空間飛翔の確認を行った。その結果、何ら危険を伴うことなく良好に連続吐出と空間飛翔が確認された。確認は、紙の上に前記薬液を付着させて、マゼンダの色が紙に付着しているかどうかで行った。前記の１０％のニトログリセリンのイソプロピルアルコール溶液とマゼンダ色素混合の純水の混合比率を、２：１にしても良好な吐出と空間飛翔、および、薬液の付着が確認された。上記の紙を、人体の皮膚に変更すれば、ニトログリセリンの人体の皮膚への投与は良好に行えるものである。また、イソプロピルアルコールをエチルアルコールに変更すれば、人体へのニトログリセリンの投与薬液とすることは容易に可能である。
【００４７】
以上のように、本発明の吐出機構に使用され得る溶液に溶解する薬物であれば、その薬物は制限されない。使用され得る溶液としては、基本的には、水溶液であることが望ましい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、皮膚吸収型の薬液をインクジェットにて、空間を飛翔して投与することが可能なことで、皮膚に薬液を投与する機器や器材が長期間接触し続けることがなくなることで、皮膚に違和感やかぶれやアレルギー症状や炎症を起こすことなく、投与することが可能となる。
【００４９】
また、プログラム制御による投与とすることで、連続の投与ばかりでなく、時系列的に断続したり、あるいは、ある周期をもって投与したり、投与量を変化させたりすることが可能となる。また、何らかのセンサーを併用すれば、その出力に応じて薬液の投与や投与量の変化を付けて薬液を投与することが可能となる。
【００５０】
また、小型にして精度の良い薬液投与機構を用いることが可能となるので、小型で且つ軽量の携帯に便利な薬液投与装置を実現できる。
【００５１】
また、複数の薬液を投与する構成とすることで、各薬液を同時に、もしくは、別々に、あるいは、各種混合組み合わせながら投与できるので、複数の薬液の相乗効果を期待できるばかりでなく、複数の症状に合わせて薬液の投与も可能となる。
【００５２】
また、薬液の投与の最小単位を５〜６０ｎｇと超微量にすることができるので、薬液を薄めることなく、高い濃度で精緻に投与量を制御して投与可能となる。このことにより、薬液の携帯量や貯蔵量を低減することが可能となり、装置の小型化、軽量化をさらに進展させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一例の薬液投与装置の概略斜視図である。
【図２】そのブロック構成図である。
【図３】薬液投与部分の断面概略図である。
【図４】従来技術の概略説明図である。
【符号の説明】
１薬液吐出機構
２吐出ノズル
３薬液
４吐出部
５人体
６薬液貯蔵タンク
７保護構造物
８薬液吐出制御機構
９携帯装置システム
３０個別液室中の薬液
３１薬液パイプ
４１薬液吐出駆動信号線
４２発熱素子
４３個別液室
４４共通液室
４８薬液タンク残量検知信号線
５５皮膚層
５６皮下組織
６０プログラム等の記憶メモリ部
６１演算制御部
８１電力供給部
８２電力供給線
９１動作スイッチ
９４筐体
９５固定ベルト
９６固定フック
３００飛翔中の薬液
１００従来の薬液投与機器
１０１注入動作機構
１０２その他制御機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a skin-absorbing chemical solution administration device that administers a chemical solution useful for the living body of a human body or an animal via the skin, and is mainly used in the medical field. In the case of animals, it is used in the veterinary medical field.
[0002]
More specifically, the present invention relates to a skin-absorbing chemical solution administration device that administers a chemical solution according to various factors or factors using a portable device continuously or intermittently or by a certain control program.
[0003]
More specifically, the present invention relates to an apparatus for administering a drug solution to the skin in a non-contact manner in order to prevent the administration mechanism from causing discomfort to the skin, rash, inflammation and the like.
[0004]
In addition to medical use, it is also related to beauty and aesthetics by changing the medicinal ingredients to health and beauty drugs and applying them to the beauty of women's skin and body.
[0005]
[Prior art]
The skin-absorbing chemical solution administration method through the skin has long been impregnated with a chemical solution that suppresses symptoms such as inflammation, swelling, and rash, such as poultice and bansuko, and then directly applied to the affected area. There are known methods of treatment. An example of a detailed disclosure of these techniques is a poultice composition and its administration method disclosed in Japanese Patent Registration No. 25333339, which describes that a combination of various medicinal compositions is administered as a poultice. Has been.
[0006]
However, this administration method has two main problems.
[0007]
The first problem is that the medicinal component is absorbed into the poultice structure as a poultice, and the poultice in this state is directly applied to the skin, so that the medicinal solution is absorbed through the skin by a so-called diffusion effect. For this reason, its effectiveness is high at the beginning of pasting, and it is obvious that it will decay for a while.
[0008]
If the effect is too strong, it is necessary to remove the poultice. However, I think that each person has experience, but when I remove the poultice, I feel very painful. This is because the poultice is in good contact with the skin and close to the fine hair on the surface, so that the skin is damaged when removed. Rather, the first major problem is that the medicinal effect decays for a while.
[0009]
The second main problem is that the above-mentioned pain at the time of removal is included therein, but since the poultice is in direct contact with the skin, it causes irritation when it feels uncomfortable or irritated.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-262285 discloses a solution to some of these problems. That is, as shown in FIG. 4, a chemical solution is sucked from a chemical solution tank in which the chemical solution is stored, and this is administered into the body by a syringe etc. with a portable injector. In this case, it is configured not only to be a skin-absorbing chemical solution but also to be directly administered to the blood vessels of the human body by subcutaneous injection or intravenous injection to increase the effect on the affected part such as an organ. If the injection is switched to the skin administration, it is obvious that the drug administration method of the skin administration form can be easily made.
[0011]
However, this method also has problems to be solved. It cannot be sprayed on the skin without increasing the supply pressure of the chemical solution, and if it cannot be sprayed or sprayed, it must be in direct contact with the skin. Then, it is impossible to prevent the occurrence of symptoms such as the above-mentioned uncomfortable feeling and rash. Further, when the technical contents are verified, the apparatus is a considerably large apparatus as shown in FIG. 4 although it is portable. The reason for this is that since the administration method uses a pump or electromagnetic actuator unit 101, the accuracy of the dosage has an error of about 0.2 ml. This is because the concentration is lowered to a low level. If the accuracy of administration can be less than the accuracy of about 0.001 ml (1 microliter), the concentration of the chemical solution can be increased, and the size of the device can be reduced by reducing the storage tank or the storage amount indicated by 6 in FIG. It is also possible. However, at the stage where current pumps and electromagnetic actuators are used, this accuracy cannot be cleared and the size of the apparatus cannot be reduced.
[0012]
Therefore, the latter problem is that the spray pressure and supply pressure cannot be set high, so that only direct administration to the skin or injection can be performed, and furthermore, the accuracy of the dose varies greatly. In addition, the concentration of the chemical solution is lowered, which increases the storage tank and the storage amount, and the portable device cannot be sufficiently miniaturized.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is the item hung up below by solving the said problem. 1) To find a method capable of administering a chemical solution without directly touching the human skin, and to provide an administration device that does not cause a sense of incongruity, a rash, or inflammation.
2) Provide a device that achieves a constant dosage when continuously administered.
3) To provide a device for administration by changing the dose intermittently or in time series according to symptoms.
4) Increase the spray pressure or supply pressure to provide an administration device in which the supply unit does not directly touch the human skin.
5) Realization of a method for significantly improving the accuracy of dosage, increasing the concentration of medicinal components of the chemical, miniaturizing the stored chemical and its tank, further reducing the size of the device and improving the convenience of carrying An administration device is provided.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that solves the above-described problems includes a skin-absorbing-type chemical solution storage unit, a chemical solution discharge unit that includes a discharge port that discharges the chemical solution to the skin surface, and the chemical solution from the storage unit to the chemical solution discharge unit. a supply section for supplying, and means for controlling the discharge of the chemical liquid from the chemical liquid discharge portion, and the housing having a separate member from the housing of the liquid chemical dispenser, skin contactable structures in skin absorption type drug solution administration device having the said structure maintains the discharge port as a non-contact state and the skin surface of the drug solution is administered, Ri structures der consisting of cotton, through the structure , the housing is a skin absorption type drug solution administration device according to claim Rukoto to have a belt for fixing to the skin surface.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of earnest examination as a method for solving the above problems, the present inventor is a method capable of assuring accuracy with 5 ng to 60 ng as the minimum weighing unit and a method capable of flying about 20 mm in the space. A method for dermal administration of a chemical solution using the above was found.
[0016]
In other words, a liquid containing the above-mentioned medicinal components having medicinal properties can be sprayed and administered to the skin from the chemical liquid discharge mechanism, thereby making it possible to provide an administration method that does not directly touch the skin.
[0017]
In addition, the drug solution discharge mechanism can be programmed and controlled by an electronic circuit, so that the drug solution can be administered continuously and intermittently with a change in dose. Furthermore, it is possible to easily increase the supply pressure to a level at which the chemical liquid flies through the space by discharging the chemical liquid.
[0018]
Furthermore, once the discharge hole size and discharge time (discharge element drive time) are set, the discharge amount accuracy is within about 5% of the set amount. Moreover, it is possible to control the discharge amount at a time from a minimum of 5 ng (0.000005 microliters) to 60 ng (0.000060 microliters). Therefore, the accuracy of about 0.1 milliliter can be cleared easily, and the accuracy of 01/1000 microliters can be easily achieved. In other words, when a discharge amount of 20 ng (20 × 10 ⁽⁻⁹⁾ g) is set, if an attempt is made to set a dose of 0.1 microliter using 60 discharge nozzles, approximately 83 It is necessary to perform discharge once, and even an error of 5% of the operation amount can have an error of 0.005 microliters. Furthermore, since the driving of each of the 60 nozzles can be controlled, the weighing level is further increased. Even if it takes a long time to administer with one nozzle, it can be processed in a short time with 60 nozzles. Since the discharge time per one time is about 50 microseconds, even if it is driven 10,000 times, it is only about 0.5 seconds.
[0019]
By using the chemical solution discharge mechanism in this manner, the conventional problems related to the administration of the chemical solution can be sufficiently solved.
[0020]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a drug solution administration device according to an example of the present invention. FIG. 1A is an external view of the apparatus, and FIG. 1B is a perspective view thereof. FIG. 2 shows an operation block diagram thereof.
[0021]
As shown in FIG. 1, the chemical solution discharge mechanism 1 can weigh, discharge, and administer the chemical solution 3 from a plurality of discharge nozzles 2 at a very small level. As the chemical solution discharge mechanism, it is preferable to use a liquid discharge mechanism used in a so-called ink jet printer.
[0022]
The chemical solution discharge mechanism has a thermal energy generating element that is provided for each discharge port and causes a state change due to heat in the chemical solution and discharges the chemical solution from the discharge port based on the state change to form a flying droplet. By driving the element 4, the chemical liquid 3 is ejected from the nozzle and adheres to the human skin 5. The medicinal components in the drug solution penetrate into the capillaries via the sweat glands on the skin of the human body and the cell membrane of the skin, and also permeate and diffuse into the surrounding cells, from there through the capillaries, It is diffused and supplied to various parts of the human body via veins and arteries. One of the advantages of dermal administration is that, unlike oral administration, it is administered directly to the affected area or the human body without going through the liver, which has a detoxifying and decomposing action of the drug.
[0023]
The chemical liquid 3 is supplied from the chemical liquid storage tank 6 by the amount discharged from the discharge nozzle 2.
[0024]
As shown in FIG. 1, the outlet of the nozzle 2 of the inkjet discharge mechanism 1 is set to float about 3 to 6 mm from the skin 5 using a skin-friendly structure 7 such as cotton, and is further intermittently administered by a program. If this is done, the skin 5 is not always wet with the chemical solution, so there is no sense of incongruity, rash, or scum.
[0025]
Furthermore, the chemical liquid discharge mechanism 1 is 10 mm or less in height and width and is at most about 10 mm in height. When the chemical liquid pipe 31 is connected to the chemical liquid tank 6 as a chemical liquid supply unit and a small discharge control mechanism 8 is used, the chemical liquid discharge mechanism 1 can be made compact. Convenient drug solution administration device is constructed.
[0026]
If the amount of the chemical solution is 10 ml depending on the symptom of the affected area, the daily use amount should be satisfactory. Therefore, the size of the chemical solution tank 6 is at most about 20 cubic centimeters or less.
[0027]
If such a portable device system 9 is operated based on the block diagram shown in FIG. 2, a good skin administration method for a chemical solution is established.
[0028]
The operation system will be described with reference to FIG. 2. First, the user turns on the activation switch 91 before starting use. Thereby, electric power is supplied from the power supply unit 81 to the chemical liquid discharge control mechanism 8. The arithmetic control unit 61 arranged in the chemical liquid discharge control mechanism 8 starts operation according to a predetermined program from the operation program storage memory unit 60.
[0029]
This program mainly controls at what timing and at what position the chemical liquid ejection element 42 is operated. The signal is transmitted from the discharge control mechanism 8 to the chemical liquid discharge element 4 via the signal line 41.
[0030]
Further, the discharged chemical liquid 3 is supplied from the chemical liquid tank 6 to the chemical liquid discharge element 4 via the chemical liquid pipe 31. The medicinal solution 3 flies through the space as the minute medicinal liquid droplet 300 by the medicinal solution ejecting unit 4 and reaches the skin 55 of the human body 5, and further reaches the cell tissue 56 via the skin 55. In this way, the drug solution 3 becomes a fine droplet and is administered to the human body 5 in a very fine amount, and finally supplied to the cells 56 and capillaries inside the human body.
[0031]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view when the chemical liquid ejection element 4 is enlarged.
[0032]
The chemical liquid 3 in the chemical liquid discharge element 4 is introduced into the individual liquid chamber 43 via the common liquid chamber 44. The chemical liquid 30 in the individual liquid chamber 43 is heated and foamed by the ink discharge driving element 42, and then becomes droplets 300 from the chemical liquid discharge hole 2 and flies toward the skin 55. Since the discharge element 4 and the skin 55 are separated from each other by the protective structure 7 so as not to be in direct contact with each other, the ink jet discharge hole 2 and the skin 55 are not in direct contact with each other. Will not occur.
[0033]
When the apparatus system 9 is fixed to the human body 5 with a belt and the operation switch 91 is turned on, the discharge operation control mechanism 8 supplies the required amount of the chemical solution 3 from the discharge mechanism 1 according to the set program. Administered on the skin. The human skin 5 absorbs the drug solution 3 to reach the affected area, exhibits a medicinal effect, and relieves symptoms. When the administration of a certain amount of chemical solution is completed, the discharge mechanism 1 stops its operation, and a series of operations is established by waiting until the next discharge timing.
[0034]
(Example-1)
The apparatus shown in FIG. 1 was manufactured using the tip of an inkjet discharge mechanism of a BC-02 inkjet cartridge manufactured by Canon Inc. The manufactured device was operated using a button battery as a power supply source. The liquid 3 was used as a viscosity of about 20 centipoise by diluting an analgesic containing indomethacin from Kowa Pharmaceutical Co., Ltd. with water and ethyl alcohol. By attaching two devices to the left and right sides of this device, the effect of improving low back pain was seen. The timing of administration is that 0.03 ml is intermittently administered for 3 minutes.
[0035]
(Example-2)
In addition, the above chemical solution was diluted with pure water to 20 centipoise or less using Takeda Pharmaceutical's athlete's foot treatment drug Damarin, and was used experimentally by persons with athlete's foot symptoms. As a result, after 3 days, it was confirmed that the symptoms of athlete's foot were improved in the portion where the drug solution was administered as needed.
[0036]
(Example-3)
The device was firmly fixed on the back of the piglet and arranged so that it could not be removed even when it was raised.
[0037]
As a chemical solution, a very thin pepper extract aqueous solution that did not cause inflammation on the skin was administered. The piglet developed slower than the other piglets, was somewhat smaller, and trembled in the winter barn. Chili extract contains capsaicin that produces a fever effect, and when it is applied to the skin, it causes fever rash, but in South Korea and North Korea, the chili is placed inside the shoe, and the foot skin and the chili are contained in the chili. It is used as a heat retaining effect due to the contact heat generation effect of capsaicin.
[0038]
Once every 3 minutes, 0.02 ml was administered to the skin of the piglet's back, and the piglet stopped trembling and became well. Thereafter, as a result of mounting this apparatus on this piglet for one month, the growth of this piglet progressed more smoothly than other piglets, and after one month it grew to the same size as other piglets.
[0039]
When this and the above-mentioned medicinal solution of the same component were administered to the lower back pain portion and the shoulder stiffness portion of the subject in the same manner for 1 week, an improvement effect on the lower back pain and the shoulder stiffness was observed.
[0040]
(Example-4)
The chemical solution discharge mechanism was constructed using a head mechanism of a Canon BC-05 cartridge separated into a plurality of liquid chambers. This head is divided so that every 20 nozzles can eject three types of ink. These three liquid chambers were connected to ink tanks of three kinds of chemical liquids.
[0041]
One medicinal solution is an analgesic medicinal solution containing the above-mentioned indomethacin, the second medicinal solution is an exothermic anti-perspirant medicinal solution of the capsicin of chili pepper, and the third medicinal solution is an alinamin tablet of Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., crushed in ethyl alcohol. A chemical solution obtained by substantially evaporating ethyl alcohol and then dissolving it in pure water.
[0042]
These three chemical solutions were administered to the chemical solution tank 6 in respective tanks. The aforementioned chemical solution administration mechanism using the above-described ink jet loaded with these chemical solutions was loaded into the affected area of the back pain of the subject, and a one-week test was similarly conducted. The program was carried out every 3 minutes in the order of 0.03 ml of indomethacin medicinal solution and arinamin extract capsaicin solution. At the same time, as a result of administering these drug solutions to the skin as a result of feeling uncomfortable, it was decided to administer them separately. As a result, back pain was significantly improved compared to the previous use.
[0043]
In addition, since the chemical solution discharge port is a non-contact type that does not directly contact the skin, when the portion feels cold or cold, a gauze or the like having coarse eyes may be attached to the skin of the portion. By doing so, the probability that the chemical solution reaches the skin directly increases, and even if it soaks into the gauze, the amount of gauze fiber is small, so the amount of adsorption is small, and further, it is reabsorbed toward the human body.
[0044]
Depending on the situation, the gauze may be made of a coarse fiber of polyester or propylene having a small amount of adsorbed chemical solution in a timely manner. By doing in this way, it becomes possible to administer an indirect chemical | medical solution.
[0045]
(Example-5)
Nitroglycerin has a vasodilatory effect and is used as a therapeutic agent for heart diseases such as myocardial infarction, and is mainly marketed and used in the form of tablets for oral administration. In addition, in recent years, there are cases where the administration prescription is in the form of soaking in a transdermal patch.
[0046]
An experiment was conducted to determine whether nitroglycerin can be administered by flying through the space using the drug solution ejection mechanism 1 of the present invention. Nitroglycerin is insoluble in water but soluble in ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and the like. Inside the explosion-proof facility designated by the Japanese government, a solution of 10% by weight of nitroglycerin dissolved in isopropyl alcohol is prepared, and this is mixed 1: 1 with pure water in which 1% of magenta dye is dissolved. It was set as the chemical | medical solution 3 of glycerin 5 wt%. The drug solution became a light pink uniform solution, indicating that nitroglycerin was well mixed and dissolved. The medicinal solution 3 was carefully put into the medicinal solution tank 6 with a syringe, and the medicinal solution discharging mechanism 1 checked the ejection and space flight. As a result, it was confirmed that continuous discharge and space flight were successfully performed without any danger. The confirmation was made by attaching the chemical solution on paper and checking whether the color of magenta was attached to the paper. Even when the mixing ratio of the 10% nitroglycerin isopropyl alcohol solution and the pure water mixed with the magenta dye was 2: 1, good ejection, space flight, and chemical solution adhesion were confirmed. If the above paper is changed to human skin, nitroglycerin can be successfully administered to the human skin. Further, if isopropyl alcohol is changed to ethyl alcohol, it is possible to easily make a drug solution for administering nitroglycerin to the human body.
[0047]
As described above, the drug is not limited as long as it is a drug that dissolves in a solution that can be used in the discharge mechanism of the present invention. The solution that can be used is basically preferably an aqueous solution.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, a skin-absorbing chemical solution can be administered by flying through a space using an ink jet, so that a device or equipment for administering the chemical solution to the skin does not keep in contact for a long time. It can be administered without causing a sense of incongruity, rash, allergies or inflammation to the skin.
[0049]
In addition, administration by program control enables not only continuous administration but also intermittent in time series, administration with a certain cycle, or change of dosage. In addition, if any sensor is used in combination, it is possible to administer the drug solution by changing the dose or the dose of the drug solution according to the output.
[0050]
In addition, since it is possible to use a small-sized and highly accurate drug solution administration mechanism, a small and lightweight portable drug solution administration device can be realized.
[0051]
In addition, by configuring a plurality of drug solutions, each drug solution can be administered at the same time, separately, or in various combinations, so that not only a synergistic effect of a plurality of drug solutions can be expected, but also multiple symptoms It is also possible to administer medicinal solutions.
[0052]
In addition, since the minimum unit of administration of the drug solution can be made as extremely small as 5 to 60 ng, the dose can be precisely controlled and administered without diluting the drug solution. This makes it possible to reduce the amount of portable chemicals and the amount stored, and to further advance the downsizing and weight reduction of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of a drug solution administration device according to the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram thereof.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a drug solution administration portion.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chemical solution discharge mechanism 2 Discharge nozzle 3 Chemical solution 4 Discharge part 5 Human body 6 Chemical solution storage tank 7 Protection structure 8 Chemical solution discharge control mechanism 9 Portable device system 30 Chemical solution 31 in individual liquid chamber Chemical solution pipe 41 Chemical solution discharge drive signal line 42 Heating element 43 Individual liquid chamber 44 Common liquid chamber 48 Chemical liquid tank remaining amount detection signal line 55 Skin layer 56 Subcutaneous tissue 60 Memory unit 61 for program etc. Operation control unit 81 Power supply unit 82 Power supply line 91 Operation switch 94 Housing 95 Fixed belt 96 Fixed hook 300 In-flight drug solution 100 Conventional drug solution administration device 101 Injection operation mechanism 102 Other control mechanism

Claims

皮膚吸収型の薬液の収容部と、
前記薬液を皮膚表面に対し吐出する吐出口を備えた薬液吐出部と、
前記収容部から前記薬液吐出部へ前記薬液を供給する供給部と、
前記薬液吐出部からの前記薬液の吐出を制御する手段と、を備えた筐体と、
該筐体とは別部材の、皮膚と接触可能な構造体を有する皮膚吸収型薬液投与装置において、
該構造体は、前記吐出口を前記薬液が投与される皮膚表面と非接触状態として維持する、木綿からなる構造体であり、
前記構造体を介して、前記筐体を皮膚表面に対して固定するベルトを有することを特徴とする皮膚吸収型薬液投与装置。A skin-absorbing chemical container;
A chemical solution discharge section having a discharge port for discharging the chemical solution to the skin surface;
A supply unit for supplying the chemical solution from the storage unit to the chemical solution discharge unit;
Means for controlling the discharge of the chemical liquid from the chemical liquid discharge section;
In a skin-absorbing chemical solution administration device having a structure that can be in contact with the skin, which is a separate member from the housing ,
The structure, the discharge port the chemical is maintained as a non-contact state and the skin surface to which it is administered, Ri structures der consisting of cotton,
A skin-absorbing drug solution administration device comprising a belt for fixing the housing to the skin surface via the structure.