JPS6055965A - 薬物治療システム用生体端子 - 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】 本発明はその要部がハイドロキシアパタイト等のアパタ
イト系材より成る生体端子に関する。

従来のｃａ旧＋ｕｌａ（挿管）といった生体用端子はそ
の一端が生体皮膚」二にあり細端か皮下に埋設されて、
その貫通孔を介して輸液、各種薬液等の注入又は人］−
腎臓透析等のための血流の取り出し・注入口等として使
用されるものであり、主としてシリコーンゴム、ふっ素
樹脂等の所謂生体不活性材より形成されたものが既に提
案されている。

しかし乍らこれらは生体にとってはあくまでも異物に池
ならずその生体装置部位は一種の外傷を受けた状態に置
かれるものとなるので両者の間隙がらの細菌感染等によ
り長時間の使用には到底耐え得ないものであるのみなら
ず、生体固定性に劣るため例えば揺動による出血の心配
等、幾つかの問題を有するものであるため未だ充分に普
及し得ないものとなっている。

例えば人工膵臓等の近時その発展か着るしい所謂薬物治
療（トラソゲ・デリバリ）システム（クラウス・ヘイル
マン著１薬物冶療システム」昭和５８年医菌薬出版発行
等、参照）にあっては、インスリン等の薬物の注入経路
の問題が未解決であり（医器学誌昭和５８年１５３巻第
２号第９０頁以下参照）、薬物注入口として半恒久的且
つ安全に使用し得る生体端子への希求は今日一段と高ま
っているものと云えよう。

池方、近時ハイドロキシアパタイト焼結体等のアバタイ
１系４・」の優れた生体親和性、更には骨誘導性が解明
されると共にその焼結体による人工歯根、人工骨への利
用が提案、実用されつつあるが、同焼結体の皮膚ｍ織と
の生理学的反応性については先行技術に於いて全熱未解
明である。

上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、驚くべ慇こと
にハイドロキシアパタイト焼結体等のアパタイト系材は
皮膚組織に対し単に親和性を有するのみならずこれら組
織と緊密且つ一体的に接合するという事実を知見し、本
発明に到達したものである。

以下、本発明生体端子乃至栓或いは、導管につきその利
料組成及び製法、形状乃至構造、使用の態様等につ外詳
細に分脱する。

材料組成・製法 本発明に於けるパアパタイト系材゛とはその化学組成が
Ｃａｌ。

（Ｐ○＜）６（ｏｒ−＋）４で表わされるハイドロキシ
アパタイトのみならず、ＯＨイオンのかわりに１〜１０
％のカーボネート（ＣＯ，）イオンや７ツソ、塩素イオ
ン或いはそのＣａの代わりにＭ８等を含むこともあるそ
の各種イオン置換体、或いはこれらを主成分とするも焼
結性、強度、細孔度等を向上すべくこれにＣａ５（Ｐ　
Ｏ’−）２゜Ｃａ４０（ＰＯ２）２１　ＭＨＯ＋　Ｎ！
１２０１　Ｋ２０＋ＣａＦ２ｔ　Ａｌ２Ｏ３゜ＳｉＯ２
，ＣａＯ９Ｆｅ２０３．ＭｎＯ，ＭｎＯ２，Ｚｌｌｏ、
Ｃ，ＳｒＯ。

ＰｂＯ１ＢａＯ９ＴｉＯ＝、ＺｒＯ２又は各種高分子材
等々の周知各種添加剤を添加混合したものをも包含する
。

ここで、高分子との複合剤とする場合は、比較的毒性の
少ないポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメ９ルメタ
クリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂
、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリスルホン、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、７
ラン樹脂等の樹脂を選ぶことができる。

他方、その製造法としては単体或いは金属等の見料上で
の所謂焼結法を始めとして金属等の基材へのプラズマ溶
射法等を例示し得、例えばその単独焼結体は一般にハイ
ドロキシアパタイト粉末を金型又はラバープレス等にょ
ｌ）　５００〜３　＋　０００ｋＢ／ａ１ｆｉ２程度の
圧力下、所望の形状に圧縮成形し、次いでこれを７００
〜１．３００℃程度の温度で焼結処理して得られるもの
であるが、その池の製法及び組成を含めてより詳細は下
記公知技術が参照される。すなわち、特開昭５１−４０
４００、同５ｌ−Ｇ４１９９、同５２−８２８９３、同
５２−１４２７　ｏ　７、同５２−１４７６０６、同５
２−１４９８９５、同５３−２８９９７、同５３−７５
２０９、同５３＝１１１０００．同５３−１１８４１１
、同５３−１４４１９４、同５３−１１０９９９、同５
４　１．５８０９９、同５５−５１７５１、同５５−１
３０８５４、同５５−１４０７５６、同５６−４．５８
１４、同５　Ｇ　−Ｉ　Ｇ　６８　＋ｉ、　３、特公昭
５７−４０７マ６及び同５７−４０８（、）３号各公報
。

尚、皮膚組織との接合性という観点から本発明に於いて
特に有用な焼結体の相対密度（ハイドロキシアパタイト
単結晶の密度を基準）は、６０〜９９．５％、より好ま
しくは８５〜５〕５％程度である。

形状乃至構黛、 本発明生体端子形態は使Ｊ１月」的に応じて所望のもの
となし得るが、その典型例につき添付図面を参照して詳
説すれば次の通りである。

すなわち、第１図は本発明生体端子の１例を示す断面図
であり、図中、薬物注入口として使用される生体端子ｌ
は共にハイドロキシアパタイト焼結体より成る端子頭部
２と同底部３とを一体的に又はシリコーン１邊ｊ脂製１
・ｊの合成樹脂製筒体５を装着して成るもので・あり、
その↓′１通孔６を介して所望薬物か生体内に注入され
る。

他ノｊ、ハイドロキシアバタイＩ・焼結体（拐）等のア
バタイ）・系材は皮唐紙銖との接触部分１こ介在すれば
’ｉ”Ｊｉ定の目的を達成い）るのであるか呟生木端子
の要部のみを当該４＝４で形成し池を合成杉］脂等の異
種４・４で構成するようにしてもよく、或いはその要部
をアパタイト焼結被覆相（特開昭ｂ２’　８２８’９３
号、同５３−７５２０９号及び同５３　１１８４１１号
公報等、参照）で形成してもよい。

例えば微小金属管外周にハイドロキシアパタイト溶剤乃
至焼結層を形成して成る微小管を生体端子として使用し
得る。

第２図は微小管状生体端子■の断面図であり、金管等の
金属管７の外周にハイドロキシアパタイト焼結被覆層乃
至溶射）ＶＩ８を形成し、フィルタ１０を有する除菌フ
ィルタ手段９を端部に連結して成るものであり、患者の
皮膚に単に埋設、固定して使用される。

以上から明らかなように、本発明生体端子は多様な形状
・構造及び寸法をと１）得るものであって特定形態【こ
限定されるものではない。

使用態様 前述の通り、本発明によりハイドロキシアバタイ１焼結
体等の７パタイト系拐による生体端子は生木適合性を有
するのみならず表皮、真皮等の皮ｒｆ′Ｉ組織と界面接
合し生体に安定的に固定されるものであることか明らか
にされたので、各種ＩＳラング・デリハ゛リシステムに
於ける薬物投入口として広汎な応用が可能であり、使用
に当っては皮膚にＪ用膜、固定（インブラント）された
生体端子に、マイクロ・ポンプ等で定量的に駆動された
薬液を送入するチュー７等を単に連絡すれば足りる。

ここで、本発明生体端子の特に有用な使用態様として、
薬物の駆動を電気化学的に行なう所謂イオントフオレー
ゼ（イオン導入療法）用注入口としての使用をあげ得る
。

例えば従来人工膵臓に於けるインスリン司（Ｃ１の注入
は、微量定量注入ポンプ（前掲医器学誌参照）によりな
されるものであったか、これに代えて本発明インブラン
ト端子を単に直流電源の陽極に電気的に連結するのみで
インスリン・カチオンは極めて容易且つ安全に生体内に
導入され得るものとなる。

なぜなら、通常のイオントフオレーゼは皮膚」二から施
術されるものであるが、その場合専ら皮膚角質層が電気
的並びに物理的バリヤ層となり、インスリン等の比較的
大分子の導入は困難であったが、本発明生体端子に依れ
ば皮膚角質層はもはやバリヤとなり得ないのでインピー
ダンス及び物理的抵抗の着るしい低下かもたさ」ｔ、し
かも電流値（通常、インスワンの場合直流乃至パルス直
；光で数μＡ−数＋ｎ　Ａの範囲内）をコントロールす
ることによりその定量的或いはグルコース・センサによ
るフィードバンク注入が容易に達１されるものであ机 すなわち、本発明生体端子をイオントフオレーゼに使用
する場合は、従来イオントフオレーゼに於ける薬液含浸
導子（一般にスポンジ、フントン等の保水祠或いは親水
性ゲル祠より成る）に代えて、インブラント生木端子に
薬液注入導管を連結して関導子とし、周知の各種生体電
極（例えば、特開昭５８１００６６又は特願昭５Ｃ１−
１０６９３５号公報、参照）より成る不関導子を皮膚の
他の箇所に貼着し、両者間に直流電流（イオン性薬剤が
カチオンならば関導子陽極、等）を通ずれば足りるもの
である。

尚、イオントフオレーゼ自体の詳細は前掲公報の記載が
参照される。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

実験例１ １、生体端子の製造 ハイドロキシアパタイト粉末は、０．５モル／β水酸カ
ルシウムと０．３モル／１リン酸溶液を徐々に滴下し、
３７℃で１日反応させて合成し、これを濾過乾燥して得
た。この合成粉末を金型に充填し、８００ｋＨ／ｃＩ０
２の圧力で圧縮成形し径２１１１１１１の貫通孔を有し
且つカサ密度１．６Ｈ／ｃ＋ｏコの圧粉体を得た。これ
を端子頭部形状（第１図参照）に旋盤及び歯利用ダイヤ
モンドバーで切削、加工した。同様に前記合成粉末を金
型に充填圧縮成形、切削加工して端子底部（第１図参照
）とした。次いで、側圧粉体の貫通孔を接合し、更に両
者間に予め水を加え乳鉢でよく練ったゲル状アパタイト
粉末を塗布し、接着した。これを１．　、２５０°Ｃで
１時間焼結処理して圧縮強度５　＋　０００　ｋｇ／ｃ
ｍ２、曲げ強度１　、２０　Ｃ１ｋｇ／ｃａｎ２、相対
密度９５％且つ接着部も均一に焼結した第１図に図示の
通りの生体端子を得た。

ユニに於いて、端子底部は直径５　、４　ｎｕｎ、厚さ
２＋ｎ＋ｎ、端子頭一部首部分の径は４１ｎ１＾及び内
径２＋ｎｍである。

尚、焼結温度を：１．．．１００°Ｃとした場合に得ら
れる焼結体にあっては、相対密度８５％、圧縮強度３　
、０００　ｋｇ／ｃａｎ２、曲げ強度７００　ｋｇ／ｃ
ｍ２であった。尚、最終的に、合成樹脂筒体に配設され
た除菌フィルタ手段を第１図の様に端子内に装着して試
供品とした。

２、動物実吹 上記生体端子を雑種成人の側腹部皮膚に埋設し、経時観
察した結果、端子は底部及び負部分に於いて術後約２週
日で皮膚組織と強く結合接着して引っ張っても取れない
状態となり、１年経過後でも肉眼的には炎症反応などの
異常所見は何ら認められなかった。

また、通常の」ｔａ学的検索でも炎症！＋１１胞などは
認められなかった。

胆力、対照とした同形状のシリコーンゴム製端子にあっ
ては術後４週日でも皮膚との接着は全黙認められず既に
炎症性の発赤が認められた。又、２ケ月目には炎症か進
行し化膿し始め、３ケ月目には脱落した。

実験例■ 前記ハイドロキシアパタイト粉末に添加剤としてＣａ３
（ＰＯ４）２７％、ＭｇＯ００８％、Ｎａ２Ｏ１、’８
％、Ｋ　２０　１）　、　２％及びＣａＦｅ　Ｏ，２％
を添加した混合粉末を出発材料とした点を除き、池は前
記例と同様にして径１　ｎｕｎの金管を含む小円桂状焼
結体（外径３＋ｎｍ）を製造し、これを研摩拐で研摩処
理して添１・ｊ第２図に図示する形状の微小管状端子を
得た。

この端子の焼結体部分の長さは８ｍ＋ｎ、外径２ｍｍで
あった。

次にこれに除菌フィルタ手段を第２図のように連結した
後、成人胸部にその先端が皮下に位置するように刺通埋
設した処、約３週後には皮膚組織と完全に接合、固定さ
れた状態となった。

そこで、端子端部を生理食塩水の充填された導管に接合
し、直流１．７にΩの値が得られた。角質層を介した皮
膚抵抗が通常１００にΩ程度であることと対比すると、
抵抗の着るしい低下が認められる。

【図面の簡単な説明】

添付第１乃至２図は本発明生体端子の模式断面図である
。 Ｉ、■・・・ｉ物治療システム用生体端子２・・・端子
頭部、３・・・端子底部、４．１０・・・除菌フィルタ
、５，９・・・筒体、６・・・貫通孔。 特許出願人　株式会社　アドバンス開発研究所手続補正
書（方式） 昭和５９年２月８日 特許庁長官　若、杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６２６４５号 ２、発明の名称 薬物治療システム用生体端子 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　〒１０３　東京都中央区日本橋小月町５番７号（
置、０３−６６７−１５５１） ４、補正命令の日刊 昭和５９年１月１１Ｌ１ （発送日　昭和５９年１月３１日） ５、補正の対象 明細書全文 ６、補正の内容 明細書の浄岩（内容に変更なし）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも皮膚組織との接触部分かアパタイト系
   材より成り、細菌防御用フィルタ：ｒ一段が内部乃至端
   部に設けられており且つ薬液導通路を１１市えているこ
   とを特徴とする経皮的治療システム用生本端子。
2. （２）　イオン１７オレーゼ用端子であることを更に特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の前記生木端
   子。