JPH01285274A

JPH01285274A - 薬剤徐放装置

Info

Publication number: JPH01285274A
Application number: JP63115333A
Authority: JP
Inventors: Isami Hirao; 平尾　勇実
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1989-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、生体内の目的部位にインシュリン、制癌剤
、狭心症薬、避妊薬、ホルモン剤等の薬剤を供給する薬
剤徐放装置に関する。

［従来の技術〕生体の目的部位に薬剤を徐々に放出させる方式を掲載し
た文献として、筏　義人；化学、４２巻７号（１９８７
）ｒドラッグデリバリ−システム」が知られている。こ
の方式は、たとえばシリコーン製カプセルに避妊薬のレ
ボノールゲストレルを包含し、女性の上腕の皮下に数本
埋め込み、カプセルから一定速度で薬剤が徐放され、排
卵を抑制し、さらに子宮顎部の粘膜を肥厚させて***の
貫通を阻止する等、薬剤を入れた基材を埋め込み、この
基材から薬剤を徐、放する方式である。そして、薬剤の
徐放を止めたいとき、たとえば再び妊娠を希望する時に
は前記カプセルを生体内より除去すればよい。

また、避妊薬の徐故に限らず、制癌剤においても癌組織
の外部と周辺に局所投与できることから、通常の抗癌剤
のように癌細胞のみならず、正常細胞まで殺傷し、白血
球減少などの副作用を防止できることで効果がある。

［発明が解決しようとする課題］ところが、前述した従来の薬剤徐放方式は、シリコーン
製カプセルに、薬剤を包含し、カプセルから一定速度で
薬剤が徐放されるようにしたものであり、薬剤の徐放量
を制御することはできない。また、使用中に薬剤の徐放
を一時的に中止したい場合にはわざわざ生体内よりカプ
セル等の摘出を行なっていた。さらに、抗癌剤の徐故に
関しては患者の体力状況に合せて薬剤の放出を増減して
やることが望ましいが、常に一定量の薬剤が放出される
ため、患者の体力が低下しているときも薬剤が放出され
、過剰投与による副作用の心配がある。

この発明は上記課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、薬剤を生体内の目的部位へ局所的に
繰返し送り込め、また体外から制御することによって必
要な量を必要な時に送り込むことが可能な薬剤徐放装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］前記課題を達
成するために、この発明は、容器本体内に設けた薬剤リ
ザーバに、この薬剤リザーバ内の薬剤と一面が接するよ
うに、しかも外部刺激により薬剤が放出されるように膜
孔径が変化する高分子膜を設けるとともに、この高分子
膜に外部刺激を供給する手段および外部刺激を制御する
手段を備え、薬剤リザーバ内の薬剤を徐放させるときに
は、前記高分子膜に刺激を与えて膜孔径を拡張し、必要
な時、必要か量の薬剤が徐放されるようにしたことにあ
る。

［実施例］以下、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は第１の実施例を示すもので、１は生体に対して
為害性のないセラミック材料、金属材料あるいは高分子
材料等で形成された容器本体である。この容器本体１は
円筒状で、その一端の閉塞部２側の内部には電装室３が
、他端の開口部４側の内部はリザーバ収納室５に形成さ
れている。このリザーバ収納室５は電装室３よりやや大
径に形成され、その開口縁にはねじ部６が刻設されてい
る。また、前記リザーバ収納室５の内部には有底円筒状
の薬剤リザーバ７が着脱自在に挿入され、この内部には
インシュリン、制癌剤、狭心症薬、避妊薬、ホルモン等
の薬剤８が充填されている。

さらに、薬剤リザーバ７の開口縁にはパツキン９を介し
て固定リング１０が装着され、この固定リング１０には
高分子膜１１が前記薬剤８と一面が接するように張設さ
れている。高分子膜１１は、ポリ２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸（ＰＡＭＰＳ）を含浸重
合させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）シート等であ
って、元来薬剤が透過できないほど小さな膜孔径を持ち
、かつ電圧を印加することにより高分子膜自身が等尺性
収縮を起して薬剤８が透過できる有効な膜孔径に拡大す
る小孔を多数有している。また、前記容器本体１の開口
部４は、ねじ部６に螺合される蓋体１２によって閉塞さ
れ、この蓋体１２の周縁部で前記固定リング１０を押圧
することにより、薬剤リザーバ７を固定的に保持してい
る。さらに、蓋体１２は前記高分子膜１１との間に空間
部１３を形成しているとともに、その板面には複数個の
薬剤放出孔１４・・・が穿設されている。

また、前記高分子膜１１の両端部には電圧を印加するた
めの白金ワイヤからなるリード線１５ａ１１５ｂの一端
が接続されている。これらリード線１５ａ、１５ｂは前
記薬剤リザーバ７の底部に穿設された貫通孔１６を貫通
して前記電装室３に導かれ、また貫通孔１６には薬剤８
が電装室３へ流出しないようにシリコーンゴム等の固定
部材１７によって液密状または気密状に閉塞されている
。

さらに、前記一方のリード線１５ａは前記電装室３内に
設置した電池からな、す、前記高分子膜１１に外部刺激
を供給する電源１８に接続され、このリード線１５ａは
他方のリード線１５ｂとともに、容器本体１の閉塞部２
に穿設された貫通孔１９から外部に導出されている。ま
た、前記貫通孔１９には体液等が電装室３へ流入しない
ようにシリコーンゴム等の固定部材２０によって液密状
または気密状に閉塞されている。

前述のように容器本体１から導出されたリード線１５ａ
、１５ｂは生体の皮膚に固定した経皮端子２１を介して
体外に導出され、前記電源１８を制御する制御手段とし
ての可変抵抗器２２に電気的に接続されている。

つぎに、前述のように構成された薬剤徐放装置の作用に
ついて説明する。

生体内の患部等の目的部位に容器本体１を埋入し、経皮
端子２１を介して体外に設けられた可変抵抗器２２によ
って電源１８の電圧を制御し、高分子膜１１に印加する
電圧を調整する。高分子膜１１は固定リング１０によっ
て周縁部が固定されているため、膜自身の大きさが固定
されているが、電圧を印加すると収縮応力を生じ、等尺
性収縮を起す。したがって、電圧を印加していないとき
には薬剤８が透過できないほど小さな膜孔径であったが
、電圧を印加することで薬剤８が透過する有効な膜孔径
に拡大し、さらに印加する電圧を調整することで膜孔径
も自在に調節できる。そして、高分子膜１１が有効な膜
孔径である場合、生体内との浸透圧の差によって薬剤リ
ザーバ７内の薬剤８は高分子膜１１を透過して空間部１
３へ流出し、さらに蓋体１２の薬剤放出孔１４・・・を
通って生体内の目的部位へ徐放される。徐放される薬剤
８の量は体外に設置した可変抵抗器２２によって電源１
８の電圧を制御することによって任意に調節することか
でき、また薬剤徐放を一時的に中止したい場合、たとえ
ば避妊薬の徐放を中止し、再び妊娠を希望する場合等に
はｎ１変抵抗器２２の抵抗を無限大にすることによって
高分子膜１１に電圧が印加されず、膜孔径は薬剤８が透
過できないほど小さくなり、薬剤リザーバ７内の薬剤８
は生体内に放出されない。

このように、薬剤徐放装置を生体内に埋入し、体外より
電圧を制御するという簡単な操作で、薬剤８を目的部位
に必要なときに必要な量を送り込むことができる。また
薬剤８の徐放を一時的に中止することもでき、従来のよ
うに、わざわざ生体内から薬剤徐放装置を摘出する必要
はなくなる。

以下、この発明の他の実施例を説明するが、第１の実施
例と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。

第２図は第２の実施例を示すもので、２３は体外に設置
した送信信号発生器である。この送信信号発生器２３に
は信号を増幅するためのアンプ２４が接続され、このア
ンプ２４はプローブホルダ２５に設けられた複数の圧電
素子からなる超音波発振素子２６が接続されている。一
方、容器本体１の閉塞部２における外壁には前記超音波
発振素子２６より発振される超音波エネルギを受ける圧
電素子からなる超音波受信素子２７が設けられ、これは
電装室３内に設けられ、生じた電気信号を検出する信号
検出部２８に接続されている。さらに、信号検出部２８
は電源部２９の駆動を制御するスイッチ回路３０と接続
されている。また、前記超音波発振素子２６から発振さ
れる超音波エネルギを超音波受信素子２７に効率良く伝
達させるために、超音波発振素子２６の前面側に内部に
液状の超音波伝達媒体を充填したパウチ３１を設け、生
体の表面に密着させるようにしてもよい。

この実施例によれば、生体内の患部等の目的部位に容器
本体１を埋入もしくは直接飲込む。その後、体外に設け
られた送信信号発生器２３から電源部２９を駆動させる
送信信号を送ると、その信号はアンプ２４により増幅さ
れ超音波発振素子２６の各圧電素子に印加し、この各圧
電素子を発振駆動させる。発振した超音波は生体内の容
器本体１の超音波受信素子２７の圧電素子に集束し、こ
の圧電素子を駆動させる。この超音波受信素子２７で生
じた電気信号は信号検出部２８で検出され、電源部２９
の駆動を制御するスイッチ回路３０をオンする。そして
、電源部２９よりリード線１５ａ、１５ｂを介して、高
分子膜１１に電圧が印加され、第１の実施例で述べたよ
うに、高分子膜１１の膜孔径が拡大し、薬剤リザーバ７
内の薬剤８が透過する有効な膜孔径となり、薬剤８は高
分子膜１１を透過して空間部１３へ流出し、さらに蓋体
１２の薬剤放出孔１４・・・を通って生体内の目的部位
へ徐放される。徐放される薬剤８の量は体外に設置した
送信信号発生器２３によって電源部２９を駆動あるいは
停止させる間隔を制御することによって任意に調節する
ことができ、また薬剤徐放を一時的に中止したい場合、
同様に送信信号発生器２３により電源部２９を停止する
ことにより、膜孔径は薬剤８が透過できないほど小さく
なり、薬剤リザーバ７内の薬剤８は生体内に放出されな
い。

このように、薬剤徐放装置を生体内に埋入もしくは飲込
むことによって、薬剤８の徐放量を自在に制御できる他
、第１の実施例と同様な効果がある。

第３図は第３の実施例を示すもので、第２の実施例の送
信信号発生器２３に代りに、体外に駆動信号発生器３２
を設けている。また、容器本体１の電装室３内に超音波
受信素子２７および生じた電気エネルギを整流するため
のＡ／Ｄコンバータ３３を設けている。そして、このＡ
／Ｄコンバータ３３に高分子膜１１に接続するリード線
１５ａ１１５ｂを接続して整流された電気エネルギを高
分子膜１１に印加するように構成したものである。

この実施例によれば、第２の実施例と同様に、生体内の
患部等の目的部位に容器本体１を埋入もしくは直接飲込
む。その後、体外に設けられた駆動信号発生器３２から
駆動信号を送ることによって、その信号はアンプ２４に
より増幅され超音波発振索子２６の各圧電素子に印加し
、この各圧電素子を発振駆動させる。発振した超音波は
生体内の容器本体１の超音波受信索子２７の圧電素子に
集束し、この圧電素子を駆動させる。この超音波受信索
子２７で生じた電気信号はＡ／Ｄコンバータ３３によっ
て交流から直流に整流され、リード線１５ａ、１５ｂを
介して高分子膜１１に電圧が印加される。したがって１
．第１の実施例と同様に生体の目的部位に薬剤８を徐放
てきるという効果の他に、容器本体１内に電源が不用と
なり、電源を交換する必要がなく、また容器本体１を小
形化できるという効果がある。

第４図は第４の実施例を示すもので、第２の実施例の送
信信号発生器２３と第３の実施例の駆動信号発生器３２
を混合器３４に接続したものである。この混合器３４は
両発生器２３．３２より送られる信号を増幅するアンプ
２４を介して超音波発振素子２６に接続されている。一
方、容器本体＜１の電装室３内には超音波受信素子２７
と接続するバイパスフィルタ３５とローパスフィルタ３
６が並列に接続され、バイパスフィルタ３５には第２の
実施例と同様の信号検出部２８およびスイッチ回路３０
が接続されている。また、ローパスフィルタ３６は第３
の実施例と同様のＡ／Ｄコンバータ３３を介して整流さ
れた電気エネルギを充電するための蓄電池３７に接続さ
れ、この蓄電池３７は高分子膜１１と接続するリード線
１５ａ１１５ｂに接続され、スイッチ回路３０は蓄電池
３７の駆動を制御すべく接続されている。

この実施例によれば、駆動信号発生器３２からの駆動信
号は、混合器３４を介して超音波発振索子２６を発振駆
動させ、そして、超音波受信素子２７に超音波を集束さ
せてこの圧電素子を駆動させる。この電気信号は前記バ
イパスフィルタ３５とローパスフィルタ３６に印加され
るが、この駆動信号は低周波であるためローパスフィル
タ３６を介してＡ／Ｄコンバータ３３に印加される。そ
して、このＡ／Ｄコンバータ３３により整流され蓄電器
３７を充電する。この動作を所定時間繰返すことによっ
て蓄電器３７の充電量を高める。また、高分子膜１１に
電圧を印加すべく、充電済の蓄電器３７を駆動させるに
は、前記送信信号発生器２３より蓄電器３７を駆動させ
る送信信号を送り、同様に超音波受信素子２７を駆動す
る。このときも生じた電気信号はバイパスフィルタ３５
とローパスフィルタ３６に印加されるが、この送信信号
は高周波であるためバイパスフィルタ３５を通じて信号
検出部２８に送、られ、この信号検出部２８にて検出さ
れる。そして、前記スイッチ回路３０のスイッチをオン
として充電済の蓄電器３７を駆動させて前記高分子膜１
１に電圧を印加する。

電圧が印加された高分子膜１１は第１の実施例で述べた
ように、膜孔径が拡大し、薬剤８を透過させて生体の目
的部位に薬剤８を徐放することになる。なお、薬剤８の
放出を中止したい場合には、前記送信信号発生器２３に
よって蓄電器３７に駆動停止信号を送信し、高分子膜１
１に対する電圧の印加を停止する。また、蓄電器３７を
駆動あるいは停止させる送信信号を送る間隔を調整する
ことで薬剤８の徐放量も自由に制御でき、さらに蓄電器
３７を充電させる駆動信号は適宜送信すればよく、また
送信信号と駆動信号を同時に送信してもよい。

第５図は第５の実施例を示すもので、第２の実施例にお
いては、電圧を印加すると、高分子膜自身が収縮し、膜
孔径が拡大する高分子膜１１を使用したが、この実施例
は、ポリイソプロピルアクリルアミド等、元来薬剤８が
透過できないほど小さな膜孔径を持ち、高分子膜自身の
温度が上昇すると、等尺性収縮を起し、薬剤８が透過で
きる有効な膜孔径に拡大する小孔を多数有する高分子膜
３８を固定リング１０に張設したものである。そして、
この高分子膜３８の内部に電熱線３９を埋設し、この電
熱線３９をリード線１５ａ、１５ｂに接続したものであ
る。

この実施例によれば、送信信号発生器２３から電源部２
９に駆動信号を送信すると、電源部２９よりリード線１
５ａ、１５ｂを介して電熱線３９に電圧が印加され、電
熱線３９は発熱して高分子膜３８を加熱する。高分子膜
３８は発生した熱によって収縮応力を生じ、等尺性収縮
を起して膜孔径が拡大し、薬剤リザーバ７内の薬剤８が
透過する有効な膜孔径となり、薬剤８は高分子膜３８を
透過して空間部１３へ流出し、さらに蓋体１２の薬剤放
出孔１４・・・を通って生体内の目的部位へ徐放される
。徐放される薬剤８の量は体外に設置した送信信号発生
器２３によって電源部２９を駆動あるいは停止させる間
隔を制御することによって任意に調節することができ、
また薬剤徐放を一時的に中止したい場合、同様に送信信
号発生器２３により電源部２９を停止することにより、
膜孔径は薬剤８が透過できないほど小さくなり、薬剤リ
ザーバ７内の薬剤８は生体内に放出されない。

第６図は第６の実施例を示すもので、薬剤徐放装置の容
器本体を偏平状に形成し、皮下端子と同様に生体の皮下
に埋設できるようにしたものである。すなわち、４０は
生体に対して為害性のないセラミック材料、金属材料あ
るいは高分子材料等で形成された容器本体で、これは基
板４１と、この基板４１の上部に着脱可能に螺合された
偏平円筒状の蓋体４２とから構成されている。容器本体
４１の内部には第１の実施例と同様に有底円筒状の薬剤
リザーバ７が収納され、この内部には薬剤８が充填され
ている。さらに、薬剤リザーバ７の開口縁にはパツキン
９を介して固定リング１０が装着され、この固定リング
１０には高分子膜１１が前記薬剤８と一面が接するよう
に張設されている。高分子膜１１は、元来薬剤８が透過
できないほど小さな膜孔径を持ち、かつ電圧を印加する
ことにより高分子膜自身が等尺性収縮を起して薬剤８が
透過できる有効な膜孔径に拡大する小孔を多数有してい
る。また、前記容器本体４０の基板４１の外壁には第２
の実施例と同様に超音波受信素子２７が設けられ、これ
は基板４１の上部に設けた信号検出部２８、スイッチ回
路３０を介して電源部２９に接続され、この電源部２９
はリード線１５ａ、１５ｂを介して高分子膜１１に電気
的に接続されている。なお、４３は蓋体４２に設けた薬
剤放出孔である。

この実施例によれば、容器本体４１を生体の皮下に設置
することによって、薬剤８を目的部位に必要な時、必要
な瓜だけ放出させることができる。

第７図は第７の実施例を示すもので、４４は体外に設置
した送信信号発生器である。この送信信号発生器４４は
アンプ４５を介してプローブホルダ４６に設けられたマ
イクロ波発振素子４７に接続されている。一方、高分子
材料で形成された容器本体１の電装室３にはマイクロ波
発振素子４７より発振されるマイクロ波を受けるポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）ハイドロゲル等の誘電体で包
まれたサーモスタット４８が電源部４９に接続され、こ
の電源部４９は第１の実施例と同様にリード線１５ｇ、
１５ｂを介して高分子膜１１に接続されている。

この実施例によれば、送信信号発生器４４から送信する
と、この信号はアンプ４５により増幅され、マイクロ波
発振素子４７に印加されてマイクロ波が発振駆動される
。発振されたマイクロ波は容器本体１内のサーモスタッ
ト４８に集束され、熱を発生しサーモスタット４８を作
動させる。サーモスタット４８の作動によって電源部４
９は駆動し、高分子膜１１に電圧が印加され、高分子膜
１１は収縮応力を生じ、等双性収縮を起して膜孔径が拡
大し、薬剤リザーバ７内の薬剤８が透過する有効な膜孔
径となり、薬剤８は高分子膜１１を透過して生体内の目
的部位へ徐放される。徐放される薬剤８の量は体外に設
置した送信信号発生器４４によって電源部４９を駆動あ
るいは停止させる間隔を制御することによって任意に調
節することができ、また薬剤徐放を一時的に中止したい
場合、同様に送信信号発生器４４からの送信を止めるこ
とにより、サーモスタット４８は作動せず、電源部４９
は駆動しないので、高分子膜１１の膜孔径は薬剤８が透
過できないほど小さくなり、薬剤８は放出されない。

なお、前記第７の実施例においては、マイクロ波によっ
てサーモスタット４８を加熱するようにしたが、第５の
実施例に示すように、加熱によって等双性収縮を起し、
膜孔径が拡大する高分子膜３８を使用し、サーモスタッ
ト４８を加熱する代科イイクロ波を高分子膜３８または
薬剤リザーバ７内の薬剤８に集束させることによって、
直接または間接的に高分子膜３８を加熱し、薬剤８の徐
放を制御してもよい。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、生体内に入れ
る容器本体内に設けた薬剤リザーバに、外部刺激により
膜孔径が変化する高分子膜を設け、体外から前記高分子
膜に通電・加熱等を行なうことによって薬剤リザーバの
薬剤を必要な時、必要な量だけ目的部位に徐放させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す薬剤徐放装置の
縦断側面図、第２図はこの発明の第２の実施例を示す薬
剤徐放装置の縦断側面図、第３図はこの発明の第３の実
施例を示す薬剤徐放装置の縦断側面図、第４図はこの発
明の第４の実施例を示す薬剤徐放装置の縦断側面図、第
５図はこの発明の第５の実施例を示す薬剤徐放装置の縦
断側面図、第６図はこの発明の第６の実施例を示す薬剤
徐放装置の縦断側面図、第７図はこの発明の第７の実施
例を示す薬剤徐放装置の縦断側面図である。１・・・容器本体、７・・・薬剤リザーバ、８・・・薬
剤、１１・・・高分子膜、１８・・・電源、２２・・・
可変抵抗器。出願人代理人　弁理士　坪井　淳第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図手続補正書１、事件の表示特願昭６３−１１５３３３号２、発明の名称薬剤徐放装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人（０３７）　　オリンパス光学工業株式会社４、代理人東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル〒１
００　　電話　０３　（５０２）３１８１　（大代表）
／′− ７、補正の内容（１）明細書第４頁第３行目の「必要か量」を「必要な
量」に訂正する。（２）図面全部を別紙の通り訂正する。第１図第２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

生体内に入れる容器本体と、この容器本体内に設けた薬
剤リザーバと、この薬剤リザーバ内の薬剤と一面が接す
るように設けられ外部刺激により薬剤が放出されるよう
に膜孔径が変化する高分子膜と、この高分子膜に外部刺
激を供給する手段および外部刺激を制御する手段とを具
備したことを特徴とする薬剤徐放装置。