JPH02144076A - 超音波式薬剤放出システム - Google Patents

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］ 本発明は、媒体に含有される薬剤の量を検知することに
より適切な量の薬剤を放出できるようにした超音波式薬
剤放出システムに関する。

［従来の技術］ 人間の病気を治療或いは予防するために外部より薬物を
投与する方法としては、注射剤、荒削、カプセル剤、座
薬等による経口、非経口的に投与する方法や、軟膏剤、
貼付剤等のように経皮吸収により投与する方法が用いら
れている。このうち、皮膚経由による薬物投与方法は、
皮膚からの薬物の吸収が極めて微量である（皮膚は、生
理的に、微生物、化学物質、放射能、熱等に対して生物
的隔壁機能を有Ｊる）ため、直接的な外用薬以外は殆ど
顧みられなかった。しかし、近年の製薬技術の進歩に伴
い、経皮吸収薬も開発されるに至っている。

この経皮吸収薬を皮膚に浸透させる方法として、超音波
振動子を用いる方法がある。この方法は、超音波振動子
の患部と接触する面に薬剤を含有した基材（ゲル状、ペ
ースト状、或いは液状等の）を設けて超音波を照射して
、この超音波の作用により皮膚深部に薬剤を浸透させて
効果を促進させるというものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の装置においては、基材に含有される薬
剤の量を検知することができず、そのために、適当な量
の薬剤を制御しながら放出することができなかった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであリ、基材
に含有される薬剤のテを適宜モニタすることにより薬剤
の放出を適当な母に制御できるようにした超音波式の薬
剤放出システムを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の超音波式薬剤放出システムは、超音波振動子と
、この超音波振動子の振動により放出される薬剤を含有
した超音波媒体と、この超音波媒体に含有されている薬
剤の母を検知する検知手段とを具備するものである。

［作用１ 即ち、本発明の超音波式薬剤放出システムにおいては、
超音波媒体に含有されている薬剤のｍが検知される。

［実施例］ 以下、添附図面を参照しながら本発明の実施例について
述べる。

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す説明図である
。

この図に示すように、本発明の超音波式薬剤放出システ
ムは、本体１と、この本体１に固定して取り付けられる
、ＰＴＺ等の材料により構成される超音波振動子２と、
この超音波振動子２と生体との間に設番プられる、薬剤
を含有した超音波媒体としての基材３と、この薬剤の放
出を制御する制御部４とにより構成されている。そして
、前記本体１は、粘着剤等により生体に固定されている
。

又、前記超音波振動子２の東側（生体患部に接触する面
の反対側）は空気層となっている。

又、前記基材３は、薬剤を放出し尽くしてしまったとき
にはいつでも自由に交換できるようになっている。

前記制御部４は、接続コード５を介して前記超音波振動
子２ど接続されている。

前記基材３の音響インピーダンスは、生体のインピーダ
ンス（約１　、５ｘ　１０６Ｋｇ／ｒｄ秒）になるべく
近い値であることが望ましい。これは、音響インピーダ
ンスが近い方が超音波が生体に透過しやすくなるためで
ある。但し、薬剤によっては、必ずしも生体にマツチン
グする必要はない。生体にマツチングしない場合には、
超音波の強度を上昇させることにより、効果が得られる
ようになっている。

ところで、前記制御部４には、前記超音波振動子２へ信
号を伝達する送信回路１１と、この超音波振動子２から
の信号を受は取る受信回路１３とが設けられており、こ
れらの送信回路１１と受信回路１３は、それぞれ、前記
超音波振動子２へ駆動パルス信号を供給するパルス発生
′ａ１２と、前記受信回路１３により受は取られた超音
波振動子２からの信号を処理する信号処理回路１４とを
経てＣＰＵ１５に接続されている。そして、このＣＰｔ
Ｊ１５には、前記薬剤の釘を表示するモニタ１６と、こ
の薬剤の聞が一定限度以下にまで減少したときに警報を
発する蕎報機１７と、前記薬剤の放出ｍや入力量を制御
する入出力制御回路１８とが接続されている。

尚、前記超音波振動子２と前記受信回路１３と前記信号
処理回路１４とにより、検知手段を構成している。

次に、上記のような構成の本実施例の実際の動作につい
て述べる。

まず、使用者は、薬剤を含有した基材３を超音波振動子
２の生体の患部と接触する面に取り付けて患部に固定す
る。そして、患部の状態、薬剤の種類等により、入出力
制御回路１８により超音波出力の強度、超音波の発振周
期等を調整する。この際、超音波出力の強度を高めれば
薬剤の放出ｎ１が多くなり、超音波の発振周期を長くす
れば薬剤の放出される時間間隔も長くなるので、薬剤が
ゆっくりと放出されることになる。ＣＰＵ１５は、前記
入出力制御回路１８からの制御信号を受は取って、パル
ス発生器１２に駆動信号を印加する。

このパルス発生器１２は、パルスを発生して送信回路１
１へ送り、この送信回路１１が超音波振動子２にパルス
状の駆動信号を供給する。そして、この駆動信号に応じ
て超音波振動子２から超音波が発生される。この超音波
は、基材３内を透過して生体の患部に伝達される。

このとき、基材３内に含有された薬剤は、超音波の作用
（熱作用、振動作用等）により基材３から出力されて、
生体患部に浸透していく。超音波による作用により薬剤
の患部への浸透が促進され、更に、この超音波による刺
激効果と、薬剤による効果が相乗的に働きあって、薬剤
を超音波を用いないで使用したときに比較して治療効果
は向上する。

ところで、基材の音響インピーダンスは生体のインピー
ダンスに近い方がよいが、含有される薬剤により全体と
しては変化している。超音波は、その音響インピーダン
スが異なる媒体間を通過する際には、その一部が反射す
る。この反射の量は、音響インピーダンスが変化Ｊると
それに伴い変化する。従って、基材３内に含有される薬
剤が生体患部に浸透していれば当然基材のインピーダン
スも変化する（インピーダンスは音速と密度とにより定
められφが、基材３内の薬剤の量が少なくなれば、少な
くとも密度は変化する）ために、生体患部と基材３との
接触面における超音波の反射ｍが変化する。この反射量
を検知することにより、基材３のインピーダンスの変化
を知ることができる。

まず、超音波の反射波を超音波振動子２により検知する
。そして、この検知信号を受信回路１３により受は取っ
て、更に信号処理回路１４により信号処理を行い、ＣＰ
Ｕ１５へ送る。このＣＰＵ１５では、予め与えられたデ
ータをもとに、送られてぎた信号を処理してインピーダ
ンスの変化を求める。これにより、基材３内に含有され
る薬剤の量を知ることができるので、その結果をモニタ
１６に表示することにより、使用者に薬剤の吊を知らせ
ることができる。又、所定の渚まで薬剤の量が減少した
ときにそのことを検知した上で警報機１７により使用者
に知らせるようにすることもできる。

又、ＣＰＵ１５により、予め設定されたデータをもとに
、この超音波式薬剤放出システム全体を制御するように
することもできる。即ち、薬剤の含有量を適宜モニタす
ることにより、その状態に適した超音波の照射出力が得
られるようにＣＰＵ１５により制御を行うことができる
。

そして、薬剤の含有量に応じて、あるときは強く、ある
とぎは弱く、あるときは照射時間を長く、あるときは照
射時間を短くして、薬剤の種類や、患者の状態（病状等
）により制御を行うことができる。

このように、本実施例によれば、基材に含有される薬剤
の４がモニタされるので、使用者が基材３に含有されて
いる薬剤の量を知ることができる。

又、薬剤のＭが減少したとぎに警報が発せられるように
することにより、基材の交換を速やかに行うことができ
る。更に、ＣＰＵにより超音波式薬剤放出システム全体
を制御することにより、自動的に適当なその薬剤を放出
するようにすることもできる。

第２図は、本発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例は、上記第１実施例においては超音波の反射
量から求めていた基材３に含有される薬剤の紺を基材３
のインピーダンスの変化による超音波振動子２共振周波
数の変化により検知するものである。このため、前記第
１実施例における受信回路１３と信号処理回路１４の代
りに、それぞれ位相検出回路２１と位相処理回路２２が
設けられている。

超音波撮動子の共振周波数は、振動子に加わる負荷の特
性、即ちインピーダンスによって乙亥化する。又、振動
子の共振周波数が変化すると、撮動子に供給している信
号の電圧と電流の位相が変化する。従って、電圧と電流
の変化を知ることにより、基材３に含有される薬剤の６
１を知ることができるようになる。

そこで、この第２実施例においては、位相検出回路２１
により超音波振動子２に供給している信号（駆動信号）
の電圧と電流の位相を検出して、位相処理回路２２によ
りその位相徂を評価して、ＣＰＵ１５へ送っている。

この第２実施例のその他の部分の構成及び作用は上記第
１実施例と同様であり、上記第１実施例と同様の効果が
得られるが、この第２実施例においては送信信号のみで
全体を制御できるので、上２第１実施例よりも更に容易
に制御を行うことができる。

尚、上記各実施例では超音波振動子を形成する材料をＰ
ＺＴとしたが、本発明はこれに限定されず、ＰＵＤＦ　
（ポリフッ化ビニリデン）であっても良い、１７丁はレ
ラミツク製であるために硬質であるが、ＰＵＤＦは柔か
いので、これを用いることにより、生体への粘着性は更
に良好になる。

又、上記各実施例においては超音波振動子２の天面は空
気層であったが、本発明はこれに限定されず、ここにダ
ンピング層（例えばエポキシ樹脂にタングステンの粉末
を混ぜたもの）を設けて超音波振動子のＱ値を下げるよ
うにしても良い。このようにすることにより、駆動周波
数を変化させることができるので、最適な状態で超音波
を黒用することができる。

又、上記各実施例においては、超音波振動子２と制御部
４とは接続コードにより接続しているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、本体の内部にワイアレス回
路を内蔵させて、接続コードを使用しない構成とするこ
ともできる。その場合は、制御部をポケット等に入れて
おいて、本体のみを患部に配置するようにする。

また、第３図（ａ）に示すように、図示しないワイアレ
ス回路を内蔵し、このワイアレス回路に接続されたアン
テナ２７を設けた本体１を生体内の臓器２８に固定し、
生体外に制御部４を設（）、この制御部４に、モニタ１
６と、警報償１７と、入出力制御スイッチ１８とアンテ
ナ２５とを設（）て、このアンテナ２５と本体１に設け
たアンテナ２７とを介して無線により生体外の制御部４
から制御を行うこともできる。このような構成にするこ
とにより、接続］−ドが不要になるため、この接続コー
ドが操作性を損わせることがなくなり、その上、感染の
恐れらなくなる。

尚、本体１を臓器２８に固定する方法としては、第３図
（ｂ）に示づように、本体１に結紮用の穴３１を設けて
、第３図（Ｃ）に示ずように結紮用の糸３２によりｌｉ
ｌ器２８に固定する方法が考えられる。

又、本体１を生体に固定する方法も、上記各実施例にお
いては粘着剤により固定しているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、第４図に示すように吸盤３３を
設けて、この吸盤３３を生体に固着させるようにするこ
ともできる。このようにすることにより、本体１の生体
への取付けが容易になり、且つしっかりと固定すること
ができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、超音波媒体に含有
される薬剤の釘が検知されるので、薬剤の放出量を適当
な値に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の超音波式薬剤放出システ
ムの構成を示す説明図、第２図は本発明の第２実施例の
超音波式薬剤放出システムの構成を示す説明図、第３図
は本発明の超音波式薬剤放出システムの実際の使用例と
臓器への取付は方法を示す説明図、第４図は本発明の超
音波式薬剤放出システムを吸盤を用いて生体に取り付け
る場合を示ず説明図である。 １・・・本体 ３・・・基材 ５・・・接続コード １１・・・送信回路 １３・・・受信回路 １５・・・ＣＰＵ １７・・・２７報機 ２１・・・位相検出回路 ２・・・超音波振動子 ４・・・制御部 １２・・・パルス発生器 １４・・・信号処理回路 １６・・・モニタ １８・・・入出力ｆｆ、Ｉ＋御開回 路２２・・位相処理回路 第 図 第２図 第３図 （ｂ） 忙） 第４図 手続ネ…正書（自発） 平成元年 １、明細書中箱１１ページの第５行目の「・・・ＰＵＤ
Ｆ・・・」を［・・・Ｐ　Ｖ　Ｄ　Ｆ・・伺に訂正しよ
づ。 ２、明細書中箱１１ページの第７行目の「・・・ＰＵＤ
Ｆ・・・」を［・・・ＰＶＤＦ・・・］に訂正しまづ。 １、事件の表示 昭和６３年特許願第２９８７６５　＠ ２、発明の名称 超音波式薬剤放出システム ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波振動子と、この超音波振動子の振動により放出さ
   れる薬剤を含有した超音波媒体と、この超音波媒体に含
   有されている薬剤の量を検知する検知手段とを具備する
   超音波式薬剤放出システム。