カテーテルおよび薬剤投与装置
【課題】微量の薬剤を正確に投与可能であるカテーテルおよび薬剤投与装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテル３であって、内部にルーメン９を有し、ルーメン９と外部を連通させる貫通穴１０を有する細長い躯体８と、貫通穴１０を覆う不透性の弾性シート１１と、弾性シート１１よりも外側から貫通穴１０を覆い、加圧状態では薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材１２とを備える。
【解決手段】本発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテル３であって、内部にルーメン９を有し、ルーメン９と外部を連通させる貫通穴１０を有する細長い躯体８と、貫通穴１０を覆う不透性の弾性シート１１と、弾性シート１１よりも外側から貫通穴１０を覆い、加圧状態では薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材１２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルおよび薬剤投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療現場では、生体組織に対して注射器などを用いて直接薬剤を注入する医療行為が行われている。ここで、血管内へは数百ｍリットル単位で薬剤を注入しても漏れ出ることはないのに対し、臓器などの生体組織に１回あたり投与できる薬剤の量は、数十μリットル程度の微量に設定されている。薬剤の投与量が臓器などの生体組織の薬液吸収速度に依存しており、投与可能な量を超えて薬剤を投与した場合には薬剤が臓器外から漏れ出て体外の皮膚や体内の健康な臓器に薬剤が触れてしまうためである。実際に、臓器等では、固形腫瘍などに対して１回あたりに投与できる量は数十μリットル程度であり、１００μリットル程度を超えた投与量で注入すると漏れ出てしまう。このため、臓器などの生体組織に対しては１回で僅かな量の薬剤しか投与できない。
【０００３】
一方、腫瘍によっては体内の比較的深い場所に存在するために、体外のシリンジ部と体内の腫瘍部分にまで穿刺した先端の吐出部とが数十ｃｍ離れてしまうことも珍しくない。このような場合、例えば薬液１０μリットルを内径１ｍｍのチューブで流そうとすると、チューブ中の薬剤が行き渡る長さは約１２．７ｍｍでしかなく、この長さから先のチューブ内では薬剤は行き渡らない。したがって、数十μリットルの薬剤を、チューブ先端の吐出部まで送達させることすら困難であった。
【０００４】
従来では、このような薬剤の微量投与に関する問題を解決するために、薬剤を希釈し、容量を増やして注入していた。しかしながら、薬液を高濃度で送達する必要がある抗がん剤投与の場合においては、薬剤を希釈するのが適切でない。
【０００５】
このため、薬液リザーバーを直接患部まで運び、そのリザーバーを加圧してから直接薬液を放出する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法によれば、濃度を落とすことなく患部に直接的に薬液を送達できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５２１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、腫瘍が大きく成長した部分では腫瘍の体積が大きくなっていることから、加圧することによって複数の管の開口部からそれぞれ薬液を吐出する特許文献１に記載の方法では、一部の管の開口部が大きく成長した腫瘍の一部によって塞がれてしまった場合には、この開口部の周囲の腫瘍に対しては薬剤が吐出できないという問題があった。本来であれば、このような腫瘍部分にこそ薬剤を投与すべきであるにも係らず、特許文献１に記載の方法では、逆に薬剤の投与量が少なくなってしまい、必要な薬剤を正確な量で投与することができなかった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、微量の薬剤を正確に投与可能であるカテーテルおよび薬剤投与装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるカテーテルは、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルであって、内部にルーメンを有し、前記ルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、前記貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、前記弾性シートよりも外側から前記貫通穴を覆い、加圧状態では前記薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記ルーメンと前記弾性シートとの間に、前記弾性シートの変形の最大量を規制する変形規制部材をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記変形規制部材は、前記ルーメン内壁に沿って配設される網状部材であることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記変形規制部材は、流体が透過可能に形成され、前記貫通穴に嵌め込み可能な蓋部材であることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材は、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリットが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる多孔質材料が用いられていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、当該カテーテルの少なくとも一部を内部に収容し、当該カテーテルの軸方向に対してスライド可能なシースをさらに備え、前記シースは、前記貫通穴を全て覆う第１の位置と前記貫通穴を覆わない第２の位置とにスライド可能であることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記ルーメン内の前記貫通穴に対応する位置に、前記貫通穴を覆う弾性シートを外側に向けて押圧する押圧機構をさらに備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記躯体の外表側に前記貫通穴の周囲を囲む壁面が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記いずれか１つに記載されたカテーテルと、前記カテーテルのルーメンと連通し、ルーメン内の圧力を減圧状態または加圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、カテーテル本体であって内部のルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、弾性シートよりも外側から貫通穴を覆い、加圧状態では薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材とを備えることによって、カテーテルの躯体先端部に直接薬剤を収納でき、さらにカテーテルの躯体先端から薬剤を直接薬剤投与目標部の組織に吐出できるため、微量の薬剤を正確に投与することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施の形態における薬剤投与装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すカテーテルを説明するための図である。
【図３】図３は、図２に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面図である。
【図４】図４は、図２に示すカテーテル先端部分の分解斜視図である。
【図５】図５は、従来技術にかかる薬剤投与装置による薬剤投与処理を説明するための図である。
【図６】図６は、図５（１）〜（３）に示す各状態でのカテーテルの躯体先端部の断面図である。
【図７】図７は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７（２）に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１７】図１７は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１８】図１８は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１９】図１９は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２０】図２０は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２１】図２１は、図３に示すカテーテルの他の例を示す断面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態にかかる薬剤投与装置の他の例を示す断面図である。
【図２３】図２３は、実施の形態にかかる薬剤投与装置の他の例を示す断面図である。
【図２４】図２４は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２５】図２５は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態として、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルおよび薬剤投与装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２４】
図１は、本実施の形態にかかる薬剤投与装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態における薬剤投与装置１はカテーテル３を有し、カテーテル３の基端部は、シリンジ２に接続される。カテーテル３の先端部は、体内組織である臓器７に穿刺される。カテーテル３の先端近傍には、薬剤投与部４が設けられている。この薬剤投与部４は、薬剤投与時において、腫瘍などの薬剤投与目標部７ａ内に位置するようにカテーテル３は臓器７内に穿刺される。シリンジ２は、シリンダー２ａと、シリンダー２ａ内を往復して気体などの流体を圧送するプランジャー２ｂとを有する。シリンジ２は、カテーテル３内のルーメンと連通しており、ルーメン内の圧力を加圧状態または減圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットとして機能する。
【００２５】
図２は、図１に示すカテーテル３を説明するための図である。カテーテル３は、生体適合性のある柔軟な素材（例えば、シリコン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン）で形成された、内部にルーメン９を有する管状の細長い躯体８によって構成されている。躯体８の先端５は、体内への穿刺のため、尖形状となっている。また、躯体８の基端部にも開口部６が設けられており、この基端部の開口部６がシリンジ２のシリンダー２ａと連通している。
【００２６】
図１に示すシリンジ２は、カテーテル３内のルーメン９と連通し、シリンジ２のプランジャー２ｂがカテーテル３側へ前進することによって、カテーテル３のルーメン９に流体を圧送して、ルーメン９の圧力状態を加圧状態とする。また、シリンジ２は、シリンジ２のプランジャー２ｂがカテーテル３側から後退することによって、ルーメン９内の流体を吸引して、ルーメン９の圧力状態を減圧状態とする。なお、図１においては、加圧減圧ユニットとしてシリンジ２を用いた場合について示したが、もちろんこれに限らず、シリンジ２に代えて、ポンプまたはコンプレッサーを用いてもよい。
【００２７】
そして、躯体８の先端近傍には薬剤投与部４が設けられている。この薬剤投与部４は、薬剤投与対象である腫瘍７ａへ投与する薬剤を収容するとともに、収容した薬剤を腫瘍７ａの組織に対して吐出する機能を有する。まず、この薬剤投与部４の構造について説明する。図３は、カテーテル３の軸方向に沿って切断した場合の断面図であり、図４は、薬剤投与部４の構成を説明するためのカテーテル３先端部分の分解斜視図である。
【００２８】
図３および図４に示すように、薬剤投与部４においては、ルーメン９と連通する貫通穴１０が設けられている。この貫通穴１０は、不透性の弾性シート１１で覆われる。そして、加圧透過性を有するシート状の硬質外装材１２が、この弾性シート１１よりも外側から貫通穴１０を覆っている。弾性シート１１は、端部全周にわたって躯体８と接着しており、硬質外装材１２は、端部全周にわたって躯体８または弾性シート１１と接着している。さらに、弾性シート１１と硬質外装材１２とは、少なくとも貫通穴１０上に位置する領域では面同士が接着しない状態とされている。
【００２９】
弾性シート１１は、薬剤等の流体が透過しない不透性材料で形成されている。また、弾性シート１１は、両面の圧力差によって変形する弾性を備えている。弾性シートのもつ弾性は、シリンジ２によって惹起されるルーメン９内の圧力変動によって、弾性シート１１が変形するのに十分な弾性である。弾性シート１１は、例えばシリコンや天然ゴムで形成される。
【００３０】
硬質外装材１２は、両面の圧力差によって実質的に変形しないか、あるいは少なくとも弾性シート１１よりも変形量が少ない硬質性を備えている。具体的には、硬質外装材１２は、硬質外装材は、シリンジ２によって惹起されるルーメン９内の圧力変動によって、その外形を実質的には変化させない程度の硬質性を有する。硬質外装材１２は、加圧透過性を備えており、外装両側の圧力差が所定の値より小さい非加圧状態では薬剤等の流体を透過させないが、外装両側の圧力差が所定の値以上である加圧状態では薬剤等の流体を透過させる。また、硬質外装材１２は、例えばシリコン、PTFE、ePTFE（延伸多孔性PTFE）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、天然ゴム等で形成される。
【００３１】
次に、図１に示す薬剤投与装置１における薬剤の収納と、収納した薬剤の生体組織への投与について説明する。図５は、薬剤投与装置の薬剤の収納および薬剤の投与を説明するための図であり、図６は、図５（１）〜（３）に示す各状態でのカテーテル３の躯体８先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００３２】
カテーテル３を構成する躯体８先端の薬剤投与部４に薬剤を収納する場合について説明する。まず、図５（１）に示すように、容器Ｂ内の薬剤Ｌ内に、カテーテル３を構成する躯体８先端の薬剤投与部４が浸される。シリンジ２のプランジャー２ｂの進退はない状態では、図６（１）のように、ルーメン９は非加圧状態であり、弾性シート１１は変形しておらず、薬剤投与部４には薬剤がまだ収容されていない。
【００３３】
次に、図５（２）の矢印Ｙ１に示すように、シリンジ２のプランジャー２ｂを引き出して後退させる。この結果、図６（２）に示すように、ルーメン９内は、矢印Ｙ１ａ方向の圧力が生じる減圧状態となる。この矢印Ｙ１ａ方向の圧力によって、弾性シート１１がルーメン９内部に引っ張られ、弾性シート１１が貫通穴１０を介してルーメン９内に膨出する。さらに、弾性シート１１外側の硬質外装材１２にも矢印Ｙ１ａ方向の圧力がかかる。この矢印Ｙ１ａ方向の圧力が印加されることによって、矢印Ｙ１ｂ方向に硬質外装材１２を薬剤が透過可能となり、躯体８外部の薬剤Ｌが、硬質外装材１２を透過して、硬質外装材１２と、ルーメン９内に膨張した弾性シート１１との間に浸入し、保持される。
【００３４】
したがって、薬剤投与装置１においては、図５（２）の矢印Ｙ１のように、薬剤Ｌに薬剤投与部４を浸した状態でシリンジ２のプランジャー２ｂを後退させることによって、薬剤投与部４の硬質外装材１２と、ルーメン９内に膨張した弾性シート１１との間に薬剤Ｌを収納することができる。
【００３５】
次に、薬剤投与部４に収納した薬剤を腫瘍７ａに薬剤を投与する場合について説明する。カテーテル３全体が容器から抜かれ、カテーテル３の周囲に付着した薬剤が拭われた後に、カテーテル３の躯体８先端の薬剤投与部４が腫瘍などの薬剤投与目標部７ａに到達するまでカテーテル３が臓器７に穿刺される。その後、図５（３）に示すように、シリンジ２のプランジャー２ｂを押し入れて前進させる。この結果、図６（３）に示すように、ルーメン９内は、矢印Ｙ２ａ方向の圧力が生じる加圧状態となる。この矢印Ｙ２ａ方向の圧力によって、弾性シート１１が矢印Ｙ２ｂのように貫通穴１０上方に押し出される。さらに、弾性シート１１の外側の硬質外装材１２にも矢印Ｙ２ｂ方向の圧力がかかるため、矢印Ｙ２ｃ方向に硬質外装材１２を薬剤Ｌが透過可能となり、弾性シート１１と硬質外装１２との間に収納されていた薬剤Ｌが硬質外装１２を透過して、腫瘍７ａに対して吐出、投与される。ここで、貫通穴１０の内径、弾性シート１１の弾性を調整することによって、薬剤投与部４によって収納される薬剤の容量を制御することができる。薬剤投与部４は、貫通穴１０の内径、弾性シート１１の弾性を調整することによって、臓器などの生体組織の薬液吸収速度に応じた、たとえば、数十μリットルの微量の薬剤を収納可能である。
【００３６】
したがって、薬剤投与装置１においては、図５（３）の矢印Ｙ２のように、カテーテル３の躯体８先端を薬剤投与目標部７ａまで穿刺した後に、シリンジ２のプランジャー２ｂを前進させることによって、薬剤投与部４が収納する微量の薬剤Ｌを薬剤投与目標部７ａに投与することができる。
【００３７】
このように、実施の形態では、シリンジ２のプランジャー２ｂを往復動作させることによって、薬剤投与目標部７ａまで穿刺される躯体８先端の薬剤投与部４内に微量の薬剤を予め収納して、薬剤投与目標部７ａまでカテーテル３の躯体８を穿刺した後に先端の薬剤投与部４から直接薬剤投与目標部７ａに微量の薬剤を吐出している。したがって、実施の形態では、躯体８のルーメン９全体に薬剤を流入させずとも、所定の微量の薬剤を所望の濃度のままで薬剤投与目標部７ａに正確に投与できる。そして、カテーテル３先端の薬液投与部４を薬剤投与目標部７ａまで穿刺してから薬剤投与部４から薬剤を吐出させればよいため、薬剤投与目標部７ａが体表から深い位置にある場合であっても、微量の薬剤を正確に投与できる。さらに、本実施の形態においては、加圧状態となることによって加圧透過性の硬質外装材１２から染み出すように躯体８外部に薬剤が吐出されるため、薬剤投与部４が腫瘍などと接触していた場合であっても腫瘍によって薬剤の吐出が阻害されることはなく、薬剤投与目標部７ａに正確な量で薬剤を供給することができる。
【００３８】
そして、次に述べるように実施の形態においては、弾性シート１１の変形の最大量を規制できる変形規制部材をさらに加えることによって、弾性シート１１の変形の最大量を規制して薬剤投与部４内に収納される薬剤の最大容量を規定できるようにしてもよい。
【００３９】
図７は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図であり、図８は、図７（２）のカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。この変形規制部材として、図７（１）に示すように、筒状の網状部材１３を躯体８のルーメン９に挿入する。この結果、網状部材１３は、ルーメン９内壁に沿って配設される。躯体８先端近傍には、貫通穴１０上を弾性シート１１および硬質外装材１２によって覆われた薬剤投与部４が形成されていることから、この網状部材１３は、図７（２）および図８に示すように、ルーメン９と弾性シート１１との間に配設されることとなる。図８に示すように、網状部材１３をルーメン内に設けたカテーテル３ａでは、弾性シート１１は、シリンジ２のプランジャー２ｂの後退によって生じた矢印Ｙ１ａ方向の圧力によってルーメン９内部に引っ張られても、網状部材１３によって変形が規制され、網状部材１３の配設位置までしか変形できない。このため、矢印Ｙ１ｂ方向のように硬質外装材１２を透過した薬剤Ｌは、この弾性シート１１の変形の最大量に対応した容量Ｖ１で収納される。このように、網状部材１３によって弾性シート１１の変形の最大量が規制されるため、薬剤Ｌの容量もばらつきなく精度よく収納できる。
【００４０】
また、変形規制部材として、筒状の網状部材１３に代えて、図９および図１０に示す貫通穴１０に嵌め込み可能な蓋部材１４を用いてもよい。図９は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図であり、図１０は、図９のカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。この蓋部材１４は、たとえば線材によって蓋状に形成されているため、流体である薬剤は透過可能であるが、個体の透過は阻害する。薬剤投与部４は、図９に示すように、この蓋部材１４を、貫通穴１０に嵌め込んだ状態で、貫通穴１０上を弾性シート１１および硬質外装材１２で覆われることによって形成される。したがって、この蓋部材１４は、図１０に示すように、ルーメン９と弾性シート１１との間に配設されることとなる。このため、蓋状部材１４が設けられたカテーテル３ｂでは、弾性シート１１は、シリンジ２のプランジャー２ｂの後退によって生じた矢印Ｙ１ａ方向の圧力によってルーメン９内部に引っ張られても、蓋状部材１４によって変形が規制され、網状部材１３の配設位置までしか変形できない。この結果、矢印Ｙ１ｂ方向のように硬質外装材１２を透過した薬剤Ｌは、この弾性シート１１の変形の最大量に対応した容量Ｖ２で収納される。この場合も、蓋状部材１４によって、弾性シート１１の変形の最大量が規制されるため、薬剤Ｌの容量もばらつきなく精度よく収納できる。
【００４１】
また、図１１に示すように、カテーテル３の少なくとも一部を内部に収容し、カテーテル３の軸方向に対してスライド可能なシース１５をさらに設けてもよい。このシース１５は、薬剤投与部４の少なくとも貫通穴１０全てを覆う第１の位置（図１１（１）を参照。）と、矢印Ｙ３のように薬剤投与部４の貫通穴を全く覆わない第２の位置（図１１（２）を参照。）とに、カテーテル３の軸方向にスライド可能である。薬剤投与部４に薬剤を収容した後に薬剤投与部４の貫通穴を覆うようにシース１５をスライドさせることによって、薬剤投与部４から薬剤が不用意に吐出し、意図しない部位に薬剤が付着することを防止することができる。そして、薬剤投与目標部７ａまでカテーテル３先端を穿刺する場合は、シース１５を図１１（２）の矢印Ｙ３のようにカテーテル３の基端方向にスライドし、薬剤投与部４を露出させてから、穿刺を行えばよい。
【００４２】
また、硬質外装材１２として、図１２に示すように、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁１２１が設けられたシート部材１２ａを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１３に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられたシート部材１２ｂを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１４に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリット１２３が設けられたシート部材１２ｃを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１５に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる微細な孔１２４を複数有する多孔質材料によって形成されたシート部材１２ｄを用いることができる。
【００４３】
また、薬剤投与部４を構成する貫通穴１０は、円形に限らず、図１６（１）の躯体８ａに設けられた貫通穴１０ａのように、矩形であってもよい。また、図１６（２）に示す躯体８ｂのように、複数の貫通穴１０を設けてもよい。さらに、図１７に示すように、板状の躯体８ｃをカテーテル本体として用いてもよく、さらに複数の貫通穴１０を設けてもよい。また、図１８に示す躯体８ｄのように、円形、矩形など種々の形状を有する貫通穴１０，１０ａ，１０ｂを設けてもよい。薬剤の投与量に対応させて、貫通穴の形状および貫通穴の個数を選択すればよい。そして、図１８に示すように、これらの全ての貫通穴１０，１０ａ，１０ｂを一枚の弾性シート１１および硬質外装材１２で覆ってもよく、所定数の貫通穴１０ごとに複数枚の弾性シート１１および硬質外装材１２で覆ってもよい。
【００４４】
また、図１９の躯体８ｅに示すように、同一のルーメン９ｅに複数の貫通穴１０１〜１０３を設けた場合には、ルーメン９ｅに連通する単数のシリンジ２のプランジャー２ｂを進退させることによって、矢印Ｙ３のように貫通穴１０１〜１０３の薬剤収納および薬剤吐出をまとめて行うことができ、カテーテル使用者の薬剤投与処理を容易化できる。もちろん、図２０の躯体８ｆに示すように、２つの貫通穴１０１ａと貫通穴１０２ａとでそれぞれ流路を分けてもよい。この場合、貫通穴１０１ａ，１０２ａにそれぞれ対応するように２つのルーメン９１ｆ，９２ｆと、各ルーメン９１ｆ，９２ｆに連通する各シリンジ２１，２２とを設ける。シリンジ２１に収容されたプランジャー(不図示)を進退させることによって、矢印Ｙ３ａのように、貫通穴１０１ａ、弾性シート１１１および硬質外装材１２１によって構成される薬剤投与部４１への薬剤収納および薬剤吐出を行うことができる。また、シリンジ２２に収容されたプランジャー(不図示)を進退させることによって、貫通穴１０２ａ、弾性シート１１２および硬質外装材１２２によって構成される薬剤投与部４２への薬剤収納および薬剤吐出を、薬剤投与部４１とは別個に行うことができる。このように、貫通穴１０１ａ，１０２ａそれぞれに対して流路を分けることによって、貫通穴１０１ａ，１０２ａごとに薬剤収納処理および薬剤投与処理を行えるようにしてもよい。また、貫通穴１０１ａ，１０２ａの内径を変えることによって、薬剤投与部４１と薬剤投与部４２とで異なる容量の薬剤を収納、投与できるようにしてもよい。
【００４５】
また、ルーメン９内を満たす流体は、もちろん気体に限らず液体であってもよい。この場合には、図２１のように、ルーメン９内部を液体Ｗで満たし、シリンダー２におけるプランジャー２ｂの往復によって矢印Ｙ５ａのようにこの液体を薬剤投与部４へ圧送し、薬剤投与部４への薬剤の収納、および薬剤投与部４から外部への薬剤Ｌの投与を行う。
【００４６】
また、貫通穴１０を覆う弾性シート１１を外側に向けて押圧する押圧機構をさらに設けて、薬剤投与部４から外部への薬剤の投与を行ってもよい。たとえば、図２２に示すように、管１６ｂと接続するバルーン１６ａを備えたバルーン部材１６を用いて弾性シート１１を外側に向けて押圧する。この場合には、バルーン１６ａが貫通穴１０の配設位置に対応する位置となるまでバルーン部材１６を挿入した後に、矢印Ｙ４のように、管１６ｂから流体を流入することによってバルーン１６ａを膨張させ、矢印Ｙ５ｂのように弾性シート１１を躯体８外部へ押し出して薬剤投与部４から薬剤を投与する。また、図２３に示すように、ジャッキ部材１７を用いて弾性シート１１を躯体８外部へ押し出してもよい。この場合、ジャッキ部材１７を、内部のルーメン９に挿入する。そして、先端の押出部材１７ａ、１７ｂが貫通穴１０の配設位置に対応する位置まで挿入した後に、矢印Ｙ４ｃのように基端部材１７ｃ、１７ｄを操作して、先端の押出部材１７ａ，１７ｂを矢印Ｙ５ｃのように押し広げることによって、矢印Ｙ５ｄのように弾性シート１１を躯体８外部へ押し出して薬剤投与部４から薬剤を投与する。
【００４７】
また、図２４の躯体８ｇに示すように、躯体８ｇの外表側に凹部８１ｇを設け、この凹部８１ｇの底部に貫通穴１０が設けられるようにしてもよい。この場合、凹部８１ｇを形成する壁面１０ｇが貫通穴１０周囲を囲むことになる。このため、貫通穴１０、弾性シート１１および硬質外装材１２によって形成される薬剤投与部４ｇは、躯体８ｇの凹部８１ｇの底部分に位置することとなり、薬剤投与目標部７ａの組織とは、直接接触しない。言い換えると、薬剤投与目標部７ａの組織は、薬剤投与部４を閉塞することがない。このため、薬剤投与部４ｇから躯体８ｇ外部に吐出された薬剤Ｌは、凹部８１ｇ内の領域Ｓ１に一度溜められた状態で、薬剤投与目標部７ａの組織に徐々に吸収される。したがって、凹部８１ｇは、外部に吐出される薬剤を溜めておくバッファ領域として機能する。
【００４８】
このように、バッファ領域を介して薬剤Ｌを薬剤投与目標部７ａの組織に投与する場合には、薬剤投与部４ｇ内に収納された薬剤Ｌをこのバッファ領域に吐出できるだけの圧力を加えるだけでよい。図６に示すように、薬剤投与目標部７ａの組織に薬剤投与部４が直接接触する場合には、接触している薬剤投与目標部７ａの組織と薬剤投与部４との間に薬剤が染み出せる隙間ができる程度に、圧力を躯体内側から加える必要がある。これに対して、図２４に示すようにバッファ領域を設けた場合には、このバッファ領域内に薬剤を吐出できれば足り、薬剤投与目標部７ａの組織と薬剤投与部との間に隙間を作る必要がないため、薬剤投与のために加える躯体内側からの圧力を小さくすることができ、薬剤投与処理の容易化を図ることができる。また、壁面１０ｇによって形成される凹部８１ｇは、底部の貫通穴１０側から上部に向けて断面形状が拡がるように形成されているため、組織に対して薬剤等を広く行き渡らせることができる。
【００４９】
もちろん、図２５のように、躯体８ｈの外表側に、突出するように形成されたリング状の壁面１０ｈを設けて、薬剤投与部４ｈと薬剤投与目標部７ａの組織との間にバッファ領域Ｓ２が形成されるようにしてもよい。また、薬剤投与部４を囲むように壁面１０ｇまたは壁面１０ｈを形成したシート部材を薬剤投与部４に対応する位置に添付して、バッファ領域ができるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 薬剤投与装置
２，２１，２２ シリンジ
２ａ シリンダー
２ｂ プランジャー
３ カテーテル
４，４ｇ，４ｈ，４１，４２ 薬剤投与部
６ 開口部
７ 臓器
７ａ 薬剤投与目標部
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ 躯体
９，９ｅ，９１ｆ，９２ｆ ルーメン
１０，１０ａ，１０ｂ，１０１〜１０３ 貫通穴
１０ｇ，１０ｈ 壁面
１１，１１１，１１２ 弾性シート
１２，１２１，１２２ 硬質外装材
１３ 網状部材
１４ 蓋部材
１５ シース
１６ バルーン部材
１７ ジャッキ部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルおよび薬剤投与装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療現場では、生体組織に対して注射器などを用いて直接薬剤を注入する医療行為が行われている。ここで、血管内へは数百ｍリットル単位で薬剤を注入しても漏れ出ることはないのに対し、臓器などの生体組織に１回あたり投与できる薬剤の量は、数十μリットル程度の微量に設定されている。薬剤の投与量が臓器などの生体組織の薬液吸収速度に依存しており、投与可能な量を超えて薬剤を投与した場合には薬剤が臓器外から漏れ出て体外の皮膚や体内の健康な臓器に薬剤が触れてしまうためである。実際に、臓器等では、固形腫瘍などに対して１回あたりに投与できる量は数十μリットル程度であり、１００μリットル程度を超えた投与量で注入すると漏れ出てしまう。このため、臓器などの生体組織に対しては１回で僅かな量の薬剤しか投与できない。
【０００３】
一方、腫瘍によっては体内の比較的深い場所に存在するために、体外のシリンジ部と体内の腫瘍部分にまで穿刺した先端の吐出部とが数十ｃｍ離れてしまうことも珍しくない。このような場合、例えば薬液１０μリットルを内径１ｍｍのチューブで流そうとすると、チューブ中の薬剤が行き渡る長さは約１２．７ｍｍでしかなく、この長さから先のチューブ内では薬剤は行き渡らない。したがって、数十μリットルの薬剤を、チューブ先端の吐出部まで送達させることすら困難であった。
【０００４】
従来では、このような薬剤の微量投与に関する問題を解決するために、薬剤を希釈し、容量を増やして注入していた。しかしながら、薬液を高濃度で送達する必要がある抗がん剤投与の場合においては、薬剤を希釈するのが適切でない。
【０００５】
このため、薬液リザーバーを直接患部まで運び、そのリザーバーを加圧してから直接薬液を放出する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法によれば、濃度を落とすことなく患部に直接的に薬液を送達できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５２１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、腫瘍が大きく成長した部分では腫瘍の体積が大きくなっていることから、加圧することによって複数の管の開口部からそれぞれ薬液を吐出する特許文献１に記載の方法では、一部の管の開口部が大きく成長した腫瘍の一部によって塞がれてしまった場合には、この開口部の周囲の腫瘍に対しては薬剤が吐出できないという問題があった。本来であれば、このような腫瘍部分にこそ薬剤を投与すべきであるにも係らず、特許文献１に記載の方法では、逆に薬剤の投与量が少なくなってしまい、必要な薬剤を正確な量で投与することができなかった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、微量の薬剤を正確に投与可能であるカテーテルおよび薬剤投与装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるカテーテルは、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルであって、内部にルーメンを有し、前記ルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、前記貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、前記弾性シートよりも外側から前記貫通穴を覆い、加圧状態では前記薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記ルーメンと前記弾性シートとの間に、前記弾性シートの変形の最大量を規制する変形規制部材をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記変形規制部材は、前記ルーメン内壁に沿って配設される網状部材であることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記変形規制部材は、流体が透過可能に形成され、前記貫通穴に嵌め込み可能な蓋部材であることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材は、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリットが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる多孔質材料が用いられていることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、当該カテーテルの少なくとも一部を内部に収容し、当該カテーテルの軸方向に対してスライド可能なシースをさらに備え、前記シースは、前記貫通穴を全て覆う第１の位置と前記貫通穴を覆わない第２の位置とにスライド可能であることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記ルーメン内の前記貫通穴に対応する位置に、前記貫通穴を覆う弾性シートを外側に向けて押圧する押圧機構をさらに備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、この発明にかかるカテーテルは、上記の発明において、前記躯体の外表側に前記貫通穴の周囲を囲む壁面が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明にかかる薬剤投与装置は、上記いずれか１つに記載されたカテーテルと、前記カテーテルのルーメンと連通し、ルーメン内の圧力を減圧状態または加圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、カテーテル本体であって内部のルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、弾性シートよりも外側から貫通穴を覆い、加圧状態では薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材とを備えることによって、カテーテルの躯体先端部に直接薬剤を収納でき、さらにカテーテルの躯体先端から薬剤を直接薬剤投与目標部の組織に吐出できるため、微量の薬剤を正確に投与することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施の形態における薬剤投与装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すカテーテルを説明するための図である。
【図３】図３は、図２に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面図である。
【図４】図４は、図２に示すカテーテル先端部分の分解斜視図である。
【図５】図５は、従来技術にかかる薬剤投与装置による薬剤投与処理を説明するための図である。
【図６】図６は、図５（１）〜（３）に示す各状態でのカテーテルの躯体先端部の断面図である。
【図７】図７は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７（２）に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示すカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、図３に示す硬質外装材の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１７】図１７は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１８】図１８は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す図である。
【図１９】図１９は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２０】図２０は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２１】図２１は、図３に示すカテーテルの他の例を示す断面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態にかかる薬剤投与装置の他の例を示す断面図である。
【図２３】図２３は、実施の形態にかかる薬剤投与装置の他の例を示す断面図である。
【図２４】図２４は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【図２５】図２５は、図３に示すカテーテルの躯体の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態として、人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルおよび薬剤投与装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２４】
図１は、本実施の形態にかかる薬剤投与装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態における薬剤投与装置１はカテーテル３を有し、カテーテル３の基端部は、シリンジ２に接続される。カテーテル３の先端部は、体内組織である臓器７に穿刺される。カテーテル３の先端近傍には、薬剤投与部４が設けられている。この薬剤投与部４は、薬剤投与時において、腫瘍などの薬剤投与目標部７ａ内に位置するようにカテーテル３は臓器７内に穿刺される。シリンジ２は、シリンダー２ａと、シリンダー２ａ内を往復して気体などの流体を圧送するプランジャー２ｂとを有する。シリンジ２は、カテーテル３内のルーメンと連通しており、ルーメン内の圧力を加圧状態または減圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットとして機能する。
【００２５】
図２は、図１に示すカテーテル３を説明するための図である。カテーテル３は、生体適合性のある柔軟な素材（例えば、シリコン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン）で形成された、内部にルーメン９を有する管状の細長い躯体８によって構成されている。躯体８の先端５は、体内への穿刺のため、尖形状となっている。また、躯体８の基端部にも開口部６が設けられており、この基端部の開口部６がシリンジ２のシリンダー２ａと連通している。
【００２６】
図１に示すシリンジ２は、カテーテル３内のルーメン９と連通し、シリンジ２のプランジャー２ｂがカテーテル３側へ前進することによって、カテーテル３のルーメン９に流体を圧送して、ルーメン９の圧力状態を加圧状態とする。また、シリンジ２は、シリンジ２のプランジャー２ｂがカテーテル３側から後退することによって、ルーメン９内の流体を吸引して、ルーメン９の圧力状態を減圧状態とする。なお、図１においては、加圧減圧ユニットとしてシリンジ２を用いた場合について示したが、もちろんこれに限らず、シリンジ２に代えて、ポンプまたはコンプレッサーを用いてもよい。
【００２７】
そして、躯体８の先端近傍には薬剤投与部４が設けられている。この薬剤投与部４は、薬剤投与対象である腫瘍７ａへ投与する薬剤を収容するとともに、収容した薬剤を腫瘍７ａの組織に対して吐出する機能を有する。まず、この薬剤投与部４の構造について説明する。図３は、カテーテル３の軸方向に沿って切断した場合の断面図であり、図４は、薬剤投与部４の構成を説明するためのカテーテル３先端部分の分解斜視図である。
【００２８】
図３および図４に示すように、薬剤投与部４においては、ルーメン９と連通する貫通穴１０が設けられている。この貫通穴１０は、不透性の弾性シート１１で覆われる。そして、加圧透過性を有するシート状の硬質外装材１２が、この弾性シート１１よりも外側から貫通穴１０を覆っている。弾性シート１１は、端部全周にわたって躯体８と接着しており、硬質外装材１２は、端部全周にわたって躯体８または弾性シート１１と接着している。さらに、弾性シート１１と硬質外装材１２とは、少なくとも貫通穴１０上に位置する領域では面同士が接着しない状態とされている。
【００２９】
弾性シート１１は、薬剤等の流体が透過しない不透性材料で形成されている。また、弾性シート１１は、両面の圧力差によって変形する弾性を備えている。弾性シートのもつ弾性は、シリンジ２によって惹起されるルーメン９内の圧力変動によって、弾性シート１１が変形するのに十分な弾性である。弾性シート１１は、例えばシリコンや天然ゴムで形成される。
【００３０】
硬質外装材１２は、両面の圧力差によって実質的に変形しないか、あるいは少なくとも弾性シート１１よりも変形量が少ない硬質性を備えている。具体的には、硬質外装材１２は、硬質外装材は、シリンジ２によって惹起されるルーメン９内の圧力変動によって、その外形を実質的には変化させない程度の硬質性を有する。硬質外装材１２は、加圧透過性を備えており、外装両側の圧力差が所定の値より小さい非加圧状態では薬剤等の流体を透過させないが、外装両側の圧力差が所定の値以上である加圧状態では薬剤等の流体を透過させる。また、硬質外装材１２は、例えばシリコン、PTFE、ePTFE（延伸多孔性PTFE）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、天然ゴム等で形成される。
【００３１】
次に、図１に示す薬剤投与装置１における薬剤の収納と、収納した薬剤の生体組織への投与について説明する。図５は、薬剤投与装置の薬剤の収納および薬剤の投与を説明するための図であり、図６は、図５（１）〜（３）に示す各状態でのカテーテル３の躯体８先端部を軸方向に沿って切断した断面図である。
【００３２】
カテーテル３を構成する躯体８先端の薬剤投与部４に薬剤を収納する場合について説明する。まず、図５（１）に示すように、容器Ｂ内の薬剤Ｌ内に、カテーテル３を構成する躯体８先端の薬剤投与部４が浸される。シリンジ２のプランジャー２ｂの進退はない状態では、図６（１）のように、ルーメン９は非加圧状態であり、弾性シート１１は変形しておらず、薬剤投与部４には薬剤がまだ収容されていない。
【００３３】
次に、図５（２）の矢印Ｙ１に示すように、シリンジ２のプランジャー２ｂを引き出して後退させる。この結果、図６（２）に示すように、ルーメン９内は、矢印Ｙ１ａ方向の圧力が生じる減圧状態となる。この矢印Ｙ１ａ方向の圧力によって、弾性シート１１がルーメン９内部に引っ張られ、弾性シート１１が貫通穴１０を介してルーメン９内に膨出する。さらに、弾性シート１１外側の硬質外装材１２にも矢印Ｙ１ａ方向の圧力がかかる。この矢印Ｙ１ａ方向の圧力が印加されることによって、矢印Ｙ１ｂ方向に硬質外装材１２を薬剤が透過可能となり、躯体８外部の薬剤Ｌが、硬質外装材１２を透過して、硬質外装材１２と、ルーメン９内に膨張した弾性シート１１との間に浸入し、保持される。
【００３４】
したがって、薬剤投与装置１においては、図５（２）の矢印Ｙ１のように、薬剤Ｌに薬剤投与部４を浸した状態でシリンジ２のプランジャー２ｂを後退させることによって、薬剤投与部４の硬質外装材１２と、ルーメン９内に膨張した弾性シート１１との間に薬剤Ｌを収納することができる。
【００３５】
次に、薬剤投与部４に収納した薬剤を腫瘍７ａに薬剤を投与する場合について説明する。カテーテル３全体が容器から抜かれ、カテーテル３の周囲に付着した薬剤が拭われた後に、カテーテル３の躯体８先端の薬剤投与部４が腫瘍などの薬剤投与目標部７ａに到達するまでカテーテル３が臓器７に穿刺される。その後、図５（３）に示すように、シリンジ２のプランジャー２ｂを押し入れて前進させる。この結果、図６（３）に示すように、ルーメン９内は、矢印Ｙ２ａ方向の圧力が生じる加圧状態となる。この矢印Ｙ２ａ方向の圧力によって、弾性シート１１が矢印Ｙ２ｂのように貫通穴１０上方に押し出される。さらに、弾性シート１１の外側の硬質外装材１２にも矢印Ｙ２ｂ方向の圧力がかかるため、矢印Ｙ２ｃ方向に硬質外装材１２を薬剤Ｌが透過可能となり、弾性シート１１と硬質外装１２との間に収納されていた薬剤Ｌが硬質外装１２を透過して、腫瘍７ａに対して吐出、投与される。ここで、貫通穴１０の内径、弾性シート１１の弾性を調整することによって、薬剤投与部４によって収納される薬剤の容量を制御することができる。薬剤投与部４は、貫通穴１０の内径、弾性シート１１の弾性を調整することによって、臓器などの生体組織の薬液吸収速度に応じた、たとえば、数十μリットルの微量の薬剤を収納可能である。
【００３６】
したがって、薬剤投与装置１においては、図５（３）の矢印Ｙ２のように、カテーテル３の躯体８先端を薬剤投与目標部７ａまで穿刺した後に、シリンジ２のプランジャー２ｂを前進させることによって、薬剤投与部４が収納する微量の薬剤Ｌを薬剤投与目標部７ａに投与することができる。
【００３７】
このように、実施の形態では、シリンジ２のプランジャー２ｂを往復動作させることによって、薬剤投与目標部７ａまで穿刺される躯体８先端の薬剤投与部４内に微量の薬剤を予め収納して、薬剤投与目標部７ａまでカテーテル３の躯体８を穿刺した後に先端の薬剤投与部４から直接薬剤投与目標部７ａに微量の薬剤を吐出している。したがって、実施の形態では、躯体８のルーメン９全体に薬剤を流入させずとも、所定の微量の薬剤を所望の濃度のままで薬剤投与目標部７ａに正確に投与できる。そして、カテーテル３先端の薬液投与部４を薬剤投与目標部７ａまで穿刺してから薬剤投与部４から薬剤を吐出させればよいため、薬剤投与目標部７ａが体表から深い位置にある場合であっても、微量の薬剤を正確に投与できる。さらに、本実施の形態においては、加圧状態となることによって加圧透過性の硬質外装材１２から染み出すように躯体８外部に薬剤が吐出されるため、薬剤投与部４が腫瘍などと接触していた場合であっても腫瘍によって薬剤の吐出が阻害されることはなく、薬剤投与目標部７ａに正確な量で薬剤を供給することができる。
【００３８】
そして、次に述べるように実施の形態においては、弾性シート１１の変形の最大量を規制できる変形規制部材をさらに加えることによって、弾性シート１１の変形の最大量を規制して薬剤投与部４内に収納される薬剤の最大容量を規定できるようにしてもよい。
【００３９】
図７は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図であり、図８は、図７（２）のカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。この変形規制部材として、図７（１）に示すように、筒状の網状部材１３を躯体８のルーメン９に挿入する。この結果、網状部材１３は、ルーメン９内壁に沿って配設される。躯体８先端近傍には、貫通穴１０上を弾性シート１１および硬質外装材１２によって覆われた薬剤投与部４が形成されていることから、この網状部材１３は、図７（２）および図８に示すように、ルーメン９と弾性シート１１との間に配設されることとなる。図８に示すように、網状部材１３をルーメン内に設けたカテーテル３ａでは、弾性シート１１は、シリンジ２のプランジャー２ｂの後退によって生じた矢印Ｙ１ａ方向の圧力によってルーメン９内部に引っ張られても、網状部材１３によって変形が規制され、網状部材１３の配設位置までしか変形できない。このため、矢印Ｙ１ｂ方向のように硬質外装材１２を透過した薬剤Ｌは、この弾性シート１１の変形の最大量に対応した容量Ｖ１で収納される。このように、網状部材１３によって弾性シート１１の変形の最大量が規制されるため、薬剤Ｌの容量もばらつきなく精度よく収納できる。
【００４０】
また、変形規制部材として、筒状の網状部材１３に代えて、図９および図１０に示す貫通穴１０に嵌め込み可能な蓋部材１４を用いてもよい。図９は、実施の形態におけるカテーテルの他の例を示す斜視図であり、図１０は、図９のカテーテルを軸方向に沿って切断した断面のうちカテーテル先端近傍の断面を示す図である。この蓋部材１４は、たとえば線材によって蓋状に形成されているため、流体である薬剤は透過可能であるが、個体の透過は阻害する。薬剤投与部４は、図９に示すように、この蓋部材１４を、貫通穴１０に嵌め込んだ状態で、貫通穴１０上を弾性シート１１および硬質外装材１２で覆われることによって形成される。したがって、この蓋部材１４は、図１０に示すように、ルーメン９と弾性シート１１との間に配設されることとなる。このため、蓋状部材１４が設けられたカテーテル３ｂでは、弾性シート１１は、シリンジ２のプランジャー２ｂの後退によって生じた矢印Ｙ１ａ方向の圧力によってルーメン９内部に引っ張られても、蓋状部材１４によって変形が規制され、網状部材１３の配設位置までしか変形できない。この結果、矢印Ｙ１ｂ方向のように硬質外装材１２を透過した薬剤Ｌは、この弾性シート１１の変形の最大量に対応した容量Ｖ２で収納される。この場合も、蓋状部材１４によって、弾性シート１１の変形の最大量が規制されるため、薬剤Ｌの容量もばらつきなく精度よく収納できる。
【００４１】
また、図１１に示すように、カテーテル３の少なくとも一部を内部に収容し、カテーテル３の軸方向に対してスライド可能なシース１５をさらに設けてもよい。このシース１５は、薬剤投与部４の少なくとも貫通穴１０全てを覆う第１の位置（図１１（１）を参照。）と、矢印Ｙ３のように薬剤投与部４の貫通穴を全く覆わない第２の位置（図１１（２）を参照。）とに、カテーテル３の軸方向にスライド可能である。薬剤投与部４に薬剤を収容した後に薬剤投与部４の貫通穴を覆うようにシース１５をスライドさせることによって、薬剤投与部４から薬剤が不用意に吐出し、意図しない部位に薬剤が付着することを防止することができる。そして、薬剤投与目標部７ａまでカテーテル３先端を穿刺する場合は、シース１５を図１１（２）の矢印Ｙ３のようにカテーテル３の基端方向にスライドし、薬剤投与部４を露出させてから、穿刺を行えばよい。
【００４２】
また、硬質外装材１２として、図１２に示すように、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁１２１が設けられたシート部材１２ａを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１３に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられたシート部材１２ｂを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１４に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリット１２３が設けられたシート部材１２ｃを用いることができる。また、硬質外装材１２として、図１５に示すように、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる微細な孔１２４を複数有する多孔質材料によって形成されたシート部材１２ｄを用いることができる。
【００４３】
また、薬剤投与部４を構成する貫通穴１０は、円形に限らず、図１６（１）の躯体８ａに設けられた貫通穴１０ａのように、矩形であってもよい。また、図１６（２）に示す躯体８ｂのように、複数の貫通穴１０を設けてもよい。さらに、図１７に示すように、板状の躯体８ｃをカテーテル本体として用いてもよく、さらに複数の貫通穴１０を設けてもよい。また、図１８に示す躯体８ｄのように、円形、矩形など種々の形状を有する貫通穴１０，１０ａ，１０ｂを設けてもよい。薬剤の投与量に対応させて、貫通穴の形状および貫通穴の個数を選択すればよい。そして、図１８に示すように、これらの全ての貫通穴１０，１０ａ，１０ｂを一枚の弾性シート１１および硬質外装材１２で覆ってもよく、所定数の貫通穴１０ごとに複数枚の弾性シート１１および硬質外装材１２で覆ってもよい。
【００４４】
また、図１９の躯体８ｅに示すように、同一のルーメン９ｅに複数の貫通穴１０１〜１０３を設けた場合には、ルーメン９ｅに連通する単数のシリンジ２のプランジャー２ｂを進退させることによって、矢印Ｙ３のように貫通穴１０１〜１０３の薬剤収納および薬剤吐出をまとめて行うことができ、カテーテル使用者の薬剤投与処理を容易化できる。もちろん、図２０の躯体８ｆに示すように、２つの貫通穴１０１ａと貫通穴１０２ａとでそれぞれ流路を分けてもよい。この場合、貫通穴１０１ａ，１０２ａにそれぞれ対応するように２つのルーメン９１ｆ，９２ｆと、各ルーメン９１ｆ，９２ｆに連通する各シリンジ２１，２２とを設ける。シリンジ２１に収容されたプランジャー(不図示)を進退させることによって、矢印Ｙ３ａのように、貫通穴１０１ａ、弾性シート１１１および硬質外装材１２１によって構成される薬剤投与部４１への薬剤収納および薬剤吐出を行うことができる。また、シリンジ２２に収容されたプランジャー(不図示)を進退させることによって、貫通穴１０２ａ、弾性シート１１２および硬質外装材１２２によって構成される薬剤投与部４２への薬剤収納および薬剤吐出を、薬剤投与部４１とは別個に行うことができる。このように、貫通穴１０１ａ，１０２ａそれぞれに対して流路を分けることによって、貫通穴１０１ａ，１０２ａごとに薬剤収納処理および薬剤投与処理を行えるようにしてもよい。また、貫通穴１０１ａ，１０２ａの内径を変えることによって、薬剤投与部４１と薬剤投与部４２とで異なる容量の薬剤を収納、投与できるようにしてもよい。
【００４５】
また、ルーメン９内を満たす流体は、もちろん気体に限らず液体であってもよい。この場合には、図２１のように、ルーメン９内部を液体Ｗで満たし、シリンダー２におけるプランジャー２ｂの往復によって矢印Ｙ５ａのようにこの液体を薬剤投与部４へ圧送し、薬剤投与部４への薬剤の収納、および薬剤投与部４から外部への薬剤Ｌの投与を行う。
【００４６】
また、貫通穴１０を覆う弾性シート１１を外側に向けて押圧する押圧機構をさらに設けて、薬剤投与部４から外部への薬剤の投与を行ってもよい。たとえば、図２２に示すように、管１６ｂと接続するバルーン１６ａを備えたバルーン部材１６を用いて弾性シート１１を外側に向けて押圧する。この場合には、バルーン１６ａが貫通穴１０の配設位置に対応する位置となるまでバルーン部材１６を挿入した後に、矢印Ｙ４のように、管１６ｂから流体を流入することによってバルーン１６ａを膨張させ、矢印Ｙ５ｂのように弾性シート１１を躯体８外部へ押し出して薬剤投与部４から薬剤を投与する。また、図２３に示すように、ジャッキ部材１７を用いて弾性シート１１を躯体８外部へ押し出してもよい。この場合、ジャッキ部材１７を、内部のルーメン９に挿入する。そして、先端の押出部材１７ａ、１７ｂが貫通穴１０の配設位置に対応する位置まで挿入した後に、矢印Ｙ４ｃのように基端部材１７ｃ、１７ｄを操作して、先端の押出部材１７ａ，１７ｂを矢印Ｙ５ｃのように押し広げることによって、矢印Ｙ５ｄのように弾性シート１１を躯体８外部へ押し出して薬剤投与部４から薬剤を投与する。
【００４７】
また、図２４の躯体８ｇに示すように、躯体８ｇの外表側に凹部８１ｇを設け、この凹部８１ｇの底部に貫通穴１０が設けられるようにしてもよい。この場合、凹部８１ｇを形成する壁面１０ｇが貫通穴１０周囲を囲むことになる。このため、貫通穴１０、弾性シート１１および硬質外装材１２によって形成される薬剤投与部４ｇは、躯体８ｇの凹部８１ｇの底部分に位置することとなり、薬剤投与目標部７ａの組織とは、直接接触しない。言い換えると、薬剤投与目標部７ａの組織は、薬剤投与部４を閉塞することがない。このため、薬剤投与部４ｇから躯体８ｇ外部に吐出された薬剤Ｌは、凹部８１ｇ内の領域Ｓ１に一度溜められた状態で、薬剤投与目標部７ａの組織に徐々に吸収される。したがって、凹部８１ｇは、外部に吐出される薬剤を溜めておくバッファ領域として機能する。
【００４８】
このように、バッファ領域を介して薬剤Ｌを薬剤投与目標部７ａの組織に投与する場合には、薬剤投与部４ｇ内に収納された薬剤Ｌをこのバッファ領域に吐出できるだけの圧力を加えるだけでよい。図６に示すように、薬剤投与目標部７ａの組織に薬剤投与部４が直接接触する場合には、接触している薬剤投与目標部７ａの組織と薬剤投与部４との間に薬剤が染み出せる隙間ができる程度に、圧力を躯体内側から加える必要がある。これに対して、図２４に示すようにバッファ領域を設けた場合には、このバッファ領域内に薬剤を吐出できれば足り、薬剤投与目標部７ａの組織と薬剤投与部との間に隙間を作る必要がないため、薬剤投与のために加える躯体内側からの圧力を小さくすることができ、薬剤投与処理の容易化を図ることができる。また、壁面１０ｇによって形成される凹部８１ｇは、底部の貫通穴１０側から上部に向けて断面形状が拡がるように形成されているため、組織に対して薬剤等を広く行き渡らせることができる。
【００４９】
もちろん、図２５のように、躯体８ｈの外表側に、突出するように形成されたリング状の壁面１０ｈを設けて、薬剤投与部４ｈと薬剤投与目標部７ａの組織との間にバッファ領域Ｓ２が形成されるようにしてもよい。また、薬剤投与部４を囲むように壁面１０ｇまたは壁面１０ｈを形成したシート部材を薬剤投与部４に対応する位置に添付して、バッファ領域ができるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 薬剤投与装置
２，２１，２２ シリンジ
２ａ シリンダー
２ｂ プランジャー
３ カテーテル
４，４ｇ，４ｈ，４１，４２ 薬剤投与部
６ 開口部
７ 臓器
７ａ 薬剤投与目標部
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ 躯体
９，９ｅ，９１ｆ，９２ｆ ルーメン
１０，１０ａ，１０ｂ，１０１〜１０３ 貫通穴
１０ｇ，１０ｈ 壁面
１１，１１１，１１２ 弾性シート
１２，１２１，１２２ 硬質外装材
１３ 網状部材
１４ 蓋部材
１５ シース
１６ バルーン部材
１７ ジャッキ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルであって、
内部にルーメンを有し、前記ルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、
前記貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、
前記弾性シートよりも外側から前記貫通穴を覆い、加圧状態では前記薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材と、
を備えたことを特徴とするカテーテル。
【請求項２】
前記ルーメンと前記弾性シートとの間に、前記弾性シートの変形の最大量を規制する変形規制部材をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項３】
前記変形規制部材は、前記ルーメン内壁に沿って配設される網状部材であることを特徴とする請求項２に記載のカテーテル。
【請求項４】
前記変形規制部材は、流体が透過可能に形成され、前記貫通穴に嵌め込み可能な蓋部材であることを特徴とする請求項２に記載のカテーテル。
【請求項５】
前記硬質外装材は、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項６】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項７】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項８】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる多孔質材料が用いられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項９】
当該カテーテルの少なくとも一部を内部に収容し、当該カテーテルの軸方向に対してスライド可能なシースをさらに備え、
前記シースは、前記貫通穴を全て覆う第１の位置と前記貫通穴を覆わない第２の位置とにスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１０】
前記ルーメン内の前記貫通穴に対応する位置に、前記貫通穴を覆う弾性シートを外側に向けて押圧する押圧機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１１】
前記躯体の外表側に前記貫通穴の周囲を囲む壁面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載されたカテーテルと、
前記カテーテルのルーメンと連通し、ルーメン内の圧力を減圧状態または加圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットと、
を備えたことを特徴とする薬剤投与装置。
【請求項１】
人間を含む哺乳動物の生体組織内に穿刺されて薬剤を投与するカテーテルであって、
内部にルーメンを有し、前記ルーメンと外部を連通させる少なくとも１つの貫通穴を有する細長い躯体と、
前記貫通穴を覆う不透性の弾性シートと、
前記弾性シートよりも外側から前記貫通穴を覆い、加圧状態では前記薬剤が透過可能になる加圧透過性の硬質外装材と、
を備えたことを特徴とするカテーテル。
【請求項２】
前記ルーメンと前記弾性シートとの間に、前記弾性シートの変形の最大量を規制する変形規制部材をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のカテーテル。
【請求項３】
前記変形規制部材は、前記ルーメン内壁に沿って配設される網状部材であることを特徴とする請求項２に記載のカテーテル。
【請求項４】
前記変形規制部材は、流体が透過可能に形成され、前記貫通穴に嵌め込み可能な蓋部材であることを特徴とする請求項２に記載のカテーテル。
【請求項５】
前記硬質外装材は、非加圧状態では閉じ、加圧状態では開く弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項６】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるキャピラリーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項７】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させるスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項８】
前記硬質外装材には、非加圧状態では薬剤を透過させず、加圧状態では薬剤を透過させる多孔質材料が用いられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項９】
当該カテーテルの少なくとも一部を内部に収容し、当該カテーテルの軸方向に対してスライド可能なシースをさらに備え、
前記シースは、前記貫通穴を全て覆う第１の位置と前記貫通穴を覆わない第２の位置とにスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１０】
前記ルーメン内の前記貫通穴に対応する位置に、前記貫通穴を覆う弾性シートを外側に向けて押圧する押圧機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１１】
前記躯体の外表側に前記貫通穴の周囲を囲む壁面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカテーテル。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載されたカテーテルと、
前記カテーテルのルーメンと連通し、ルーメン内の圧力を減圧状態または加圧状態に遷移させる加圧減圧ユニットと、
を備えたことを特徴とする薬剤投与装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−１４７６６３（Ｐ２０１１−１４７６６３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４５５（Ｐ２０１０−１２４５５）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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