液体噴霧投与装置
【課題】気体圧力によらず、生体内の目的部位に応じた液体投与面積を選択できる液体噴霧投与装置を提供すること。
【解決手段】液体噴霧投与装置１は、薬液１１ａが充填されている薬液充填部２と、薬液１１ａを生体１２ａの目的部位（患部１２ｂ）に噴霧する噴霧部３と、印加電圧を発生し、噴霧部３における薬液１１ａに印加電圧を印加する電圧印加部５と、噴霧部３を噴霧部３の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧部３の噴霧口３１ｃを体内にて噴霧部３の挿入方向に沿って移動させる噴霧部移動機構７と、から構成され、薬液１１ａを投与する際、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを移動させることで、患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択する。
【解決手段】液体噴霧投与装置１は、薬液１１ａが充填されている薬液充填部２と、薬液１１ａを生体１２ａの目的部位（患部１２ｂ）に噴霧する噴霧部３と、印加電圧を発生し、噴霧部３における薬液１１ａに印加電圧を印加する電圧印加部５と、噴霧部３を噴霧部３の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧部３の噴霧口３１ｃを体内にて噴霧部３の挿入方向に沿って移動させる噴霧部移動機構７と、から構成され、薬液１１ａを投与する際、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを移動させることで、患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤を含む液体（例えば薬液）を被検体における目的部位に噴霧投与する液体噴霧投与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体である例えば患者や動物である生体内の所望する部位に治療用の薬液を含む液体を効率よく投与するために、薬液は、この部位（患部）に極力近い場所から投与されることが望ましいと考えられている。また新薬として開発が進められる例えば核酸医薬なども、体内代謝分解による効能劣化を懸念して、患部に局所的に投与することが好適であると考えられている。このように薬液を、必要な部位に、必要な量を確実に投与することができ、患者に対する副作用を低減させることが望まれている。
【０００３】
以下に、特許文献１における薬液投与方法について図８を参照して説明する。
このような薬液投与方法において、例えば微粒子状の薬液である治療薬（以下、微粒子化治療薬）を、体内の標的部位である例えば心臓にデリバリーするカテーテル１２０、及びカテーテルアセンブリー１１０が開示されている。デリバリーされる微粒子化治療薬には、例えばエアゾル型と、ドライパウダー型がある。これら２つのタイプは、超音速流を生み出す付勢機構によって微粒子化治療薬を付勢し、微粒子化治療薬を、カテーテル１２０内の静止状態から標的部位に向けた移動状態へと移行させて、心臓にデリバリーする。なお付勢機構は、例えば加圧ガス、真空、求心力、プランジャー、電位の傾き等を用いて微粒子化治療薬を付勢する。
【０００４】
固形物／流体比の高い治療薬はデリバリー管腔を通過し難くなるため、場合により溶媒を使用して実用的な固形物／流体バランスを実現する必要があるが、その場合には使用溶媒が標的部位に対して有害、または治療薬と適合しないといった問題が出てくる。
【０００５】
そのため特許文献１では、送達管腔内の通過を容易にした治療薬を標的部位に効率的にデリバリーするためのデリバリー装置及び方法を提供するとしている。
【０００６】
デリバリー装置において、付勢機構が電位の傾きを用いる場合、カテーテルアセンブリー１１０はカテーテル１２０を有し、カテーテル１２０は、全長にわたる内腔内と、活性電極を含む近位端１３０と、対極とノズル１８０とを含む遠位端１３５を有していることが開示されている。
【０００７】
またカテーテルアセンブリー１１０は、電気エネルギー源である例えば電池またはパルス発生器を有し、電気エネルギー源に活性電極と対極が接続されている。帯電した治療薬は、活性電極を経てデリバリーされ、活性電極と対極の回路により形成される電位の傾きに沿って移動し、カテーテル１２０のノズル１８０を通って標的部位に至る。例えば送達される治療薬がプラスに帯電している場合には、アノードが活性電極となりカソードが対極となって電気回路を完成させ、デリバリーされる治療薬がマイナスに帯電している場合には、カソードが活性電極となりアノードが対極とすることが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特表２００６−５２７０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１では、加圧ガスや真空やプランジャー等の気体圧力が利用されると、薬液と共に比較的大きな容量の気体も送達することになる。そのため気体の流れによって、薬液は、目的部位（患部）に選択的に送達されず、目的部位の周辺に位置する周辺部位にも浮遊送達されることが懸念される。
【０００９】
このため、目的部位において疾病に応じた薬液投与面積が管理されず、目的部位では必要とされる薬液量が少なく、目的部位（患部）以外では、不必要な薬液が付着することによる副作用を誘発しやすい等の問題が想像される。
【００１０】
また、肺や消化器官や腹腔等の生体管腔部においては、気体圧力の供給による生体管腔部の膨張や、生体管腔部の呼吸周期乱れ誘発の問題が少なからず考えられる。
【００１１】
また付勢機構が電位の傾きを用いる場合、気体による生体管腔部の膨張や呼吸周期乱れ誘発の問題は少ないと考えられるが、特許文献１においては、その明確な図が開示されておらず、構成や作用や効果が不明確である。
【００１２】
よって本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、気体圧力によらず、生体内の目的部位に応じた液体投与面積を選択できる液体噴霧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】
【００１３】
本発明は目的を達成するために、体内に挿入され、前記体内の目的部位に液体を噴霧投与する液体噴霧投与装置において、前記液体を充填する液体充填部と、一端にて前記液体充填部と接続し他端にて前記液体を噴霧する噴霧口を有するカテーテルと、電圧を発生し、前記カテーテルの内部の前記液体を介して前記噴霧口における前記液体に前記電圧を印加する電圧印加部と、前記カテーテルを前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記目的部位の形状に応じて前記噴霧口を前記体内にて前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構と、を具備することを特徴とする液体噴霧投与装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、気体圧力によらず、生体内の目的部位に応じた液体投与面積を選択できる液体噴霧投与装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る第１の実施形態について図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
図１に示すように液体噴霧投与装置１は、主要部として、液体（例えば薬液１１ａ）が充填されている液体充填部（以下、薬液充填部）２と、薬液充填部２に充填されている薬液１１ａを体内（例えば被検体である患者などの生体１２ａ）の所望部位である目的部位（例えば患部１２ｂ）に噴霧する噴霧部３と、印加電圧を発生し、噴霧部３における薬液１１ａに印加電圧を印加する電圧印加部５と、噴霧部３を噴霧部３の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧部３の噴霧口３１ｃを体内にて噴霧部３の挿入方向に沿って移動させる噴霧部移動機構７と、から構成されている。
【００１６】
薬液充填部２には、薬液１１ａを充填している薬液タンクであるディスポシリンジ２１と、ディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａを噴霧部３のカテーテル３１に送液するピストン２２が設けられている。ここで、ピストン２２は、ディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿ってカテーテル３１側に移動することで、薬液１１ａをディスポシリンジ２１からカテーテル３１に送液している。
【００１７】
噴霧部３には、一端３１ａにてディスポシリンジ２１と接続し、生体１２ａ内に挿入される他端３１ｂからディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａを生体１２ａ内の患部１２ｂに噴霧（吐出、放出）させるカテーテル３１が設けられている。なお一端３１ａは、体外（生体１２ａの外側）に配置される。
【００１８】
カテーテル３１は、他端３１ｂにて薬液１１ａを薬液微粒子１１ｂとして患部１２ｂに噴霧する噴霧口３１ｃを有する。カテーテル３１は、例えば、非導電性材料の四フッ化樹脂製（テフロン（登録商標）製）で柔軟な可撓性を有し、外径略０．３ｍｍ、内径略０．１ｍｍ、長さ略２０００ｍｍを有する細管である。噴霧口３１ｃの直径は、略０．１ｍｍとなる。カテーテル３１は、図１に示すように内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂ内を挿通し、噴霧口３１ｃを患部１２ｂに対向配置させる。その際、噴霧口３１ｃは、カテーテル３１が噴霧部移動機構７によってカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動することで、患部１２ｂに近づく、または離れる。
【００１９】
電圧印加部５には、電圧発生回路４１と電極コンタクト部材４２と電圧印加電極５１が設けられている。
電圧発生回路４１は、後述する電池１５ａ等の電源から例えば１ｋＶ以上の印加電圧である高電圧を発生し、高電圧を電極コンタクト部材４２を介して電圧印加電極５１に供給する。電圧発生回路４１は、図示しない動作開始スイッチ等によって動作を制御され、高電圧の発生を制御される。また電圧発生回路４１は、高電圧の極性を、＋側極性、または−側極性のどちらかに選択する。
【００２０】
電極コンタクト部材４２は、電圧印加電極５１における高電圧の印加を集中させるために、印加方向に先細な針形状を有し、例えばステンレス製の電極が好適である。また電極コンタクト部材４２は、一般的な電気接触子の金メッキされたコンタクトプローブなどでもよい。
【００２１】
また電圧発生回路４１からは、液体噴霧投与装置１の外部の生体１２ａの一部と接触する０Ｖ電位となるグランドバンド１４ａが液体噴霧投与装置１の外部に引き出されている。本実施形態において、この生体１２ａの一部は、図１に示すように例えば指１４ｂである。これにより生体１２ａ内の患部１２ｂは、グランドとなる。つまり患部１２ｂは、高電圧が印加する部位である例えば後述する噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位となる。
【００２２】
また電圧発生回路４１の内部には、高電圧の安全性対策として、図示しない例えば高抵抗回路や過電流検出回路等が組み込まれている。高抵抗回路として、電極コンタクト部材４２には、スパークや生体１２ａへの電撃を防止する保護用の高抵抗が直列に配置されている。また、過電流検出回路は、電圧発生回路４１が電圧印加電極５１に高電圧を供給した際に流れる電流を検出し、電流値が予め設定された設定値以上になったときに、電圧発生回路４１を停止させ、高電圧の発生を停止させる。なお、生体１２ａへの安全性を加味すると、過電流検出回路における設定値は、約１００μＡ以下、または少なくとも約１０μＡ以下に設定されることが好適である。
【００２３】
なお高電圧の安全性対策として上記に限定する必要はなく、例えば電圧発生回路４１は、後述する薬液送液機構６と連携し、ディスポシリンジ２１内の薬液１１ａがなくなると（例えばピストン２２がカテーテル３１側にまで移動すると）、高電圧の発生を停止する。言い換えると電圧発生回路４１は、薬液送液機構６が薬液１１ａを送液中にのみ、高電圧を発生して、高電圧を供給する。
【００２４】
なお電圧発生回路４１には、電池１５ａ等の電源を高電圧にまで昇圧（発生）する図示しないトランス等が設けられていてもよい。
【００２５】
また電圧発生回路４１には、予め設定された印加電圧の極性や印加電圧の大きさや印加継続時間の組み合わせ等を格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部が設けられていても良い。印加継続時間とは、例えば電圧印加電極５１に高電圧を供給し、電圧印加電極５１に対して薬液１１ａに高電圧を印加させる印加時間である。電圧発生回路４１は、電圧印加電極５１に高電圧を供給する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する印加電圧の極性や印加電圧の大きさや印加継続時間の少なくとも１つを規定しても良い。
【００２６】
また電圧発生回路４１には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、電圧発生回路４１は、例えば印加電圧の極性と、印加電圧の大きさと、印加電圧の印加継続時間等の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
なお電圧発生回路４１が印加電圧の大きさを変えると、薬液微粒子１１ｂの径は可変となる。
【００２７】
電圧印加電極５１は、電圧発生回路４１から電極コンタクト部材４２を介して供給された高電圧をカテーテル３１内の薬液１１ａに印加する電極である。詳細には、電圧印加電極５１は、カテーテル３１内の薬液１１ａを介して噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａに高電圧を印加する。これにより薬液１１ａは、帯電され且つ霧化状の微粒子（薬液微粒子１１ｂ）として噴霧口３１ｃから噴霧される。その際、高電圧が＋側極性の場合は、薬液微粒子１１ｂは＋側極性に帯電し、高電圧が−側極性の場合は、薬液微粒子１１ｂは−側極性に帯電する。一般に生体１２ａは０Ｖ近傍になっており、また本実施形態ではグランドバンド１４ａによって生体１２ａは０Ｖになっているため、生体１２ａと噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａ（帯電している薬液微粒子１１ｂ）は電位が異なる。よって＋側極性、又は一側極性に帯電している薬液微粒子１１ｂは、積極的に噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位である生体１２ａの患部１２ｂに付着する。
【００２８】
電圧印加電極５１は、導電性の金属製や導電性樹脂製や導電性膜が形成された樹脂製の円管形状をなし、一端３１ａと例えば図示しない接着剤等により強固に接合されている。よって電圧印加電極５１は、生体１２ａの外側に配置される。電圧印加電極５１の内径はカテーテル３１の内径と略同一であり、内径部分には薬液１１ａが接触する。電圧印加電極５１は、カテーテル３１内の薬液１１ａが内径部分に接触することで、薬液１１ａに高電圧を印加する。
【００２９】
電圧印加電極５１は、電極コンタクト部材４２と着脱自在である。また電圧印加電極５１とディスポシリンジ２１は、螺合により締結されており、また着脱自在である。つまりディスポシリンジ２１とピストン２２による構成部材と、カテーテル３１と電圧印加電極５１による構成部材は、着脱可能であり、ディスポザブル部品として、症例に応じて使用後廃棄される。
【００３０】
また液体噴霧投与装置１には、薬液１１ａをディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液する液体送液機構（以下、薬液送液機構）６が設けられている。
薬液送液機構６には、駆動部であるモータ６１と、モータ６１を制御する制御回路６２と、モータ６１と接続し、モータ６１の回転運動が伝達されるボールネジ６３と、ボールネジ６３と噛み合い、ピストン２２と着脱自在であり、ボールネジ６３からモータ６１の回転運動を伝達されることで、ボールネジ６３に沿って移動し、これによりピストン２２をディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿って移動させる可動部６４が設けられている。
【００３１】
制御回路６２は、モータ６１の回転数を制御することでディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される薬液１１ａの送液量を制御し、モータ６１の回転速度を制御することでディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される薬液１１ａの送液速度を制御する。モータ６１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、ボールネジ６３を介して可動部６４を移動させて、ピストン２２をディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿ってカテーテル３１側に移動させる。これにより薬液１１ａは、ディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される。この送液される薬液１１ａは、電圧印加電極５１によって印加されている。詳細には薬液１１ａは、ディスポシリンジ２１から一端３１ａに送液され、電圧印加電極５１によって印加され、一端３１ａから噴霧口３１ｃに送液される。
【００３２】
なお制御回路６２は、ディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃまでの予め設定された薬液１１ａの送液量（モータ６１の回転数）や薬液１１ａの送液速度（モータ６１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する送液量や送液速度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００３３】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えば薬液１１ａの送液量（モータ６１の回転数）や送液速度（モータ６１の回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
なお制御回路６２が送液速度を変えると、薬液微粒子１１ｂの径は可変となる。
【００３４】
薬液送液機構６と電圧発生回路４１には、電池１５ａから電力が供給される。
【００３５】
例えばゴムなどの電気絶縁部であるディスポシリンジ固定枠１５ｃには、薬液１１ａが充填されたディスポシリンジ２１とピストン２２と電圧印加電極５１とカテーテル３１が接続した状態で挿通している。挿通している状態において、電圧印加電極５１が電極コンタクト部材４２と接続し、ピストン２２が可動部６４と接続することで、液体噴霧投与装置１が構成される。
【００３６】
これら薬液充填部２と電圧印加部５と薬液送液機構６と電池１５ａとディスポシリンジ固定枠１５ｃは、第１の筐体１５ｂに内蔵されている。
【００３７】
なお電圧印加電極５１は、ディスポシリンジ固定枠１５ｃの内部にて電極コンタクト部材４２と接続するため、電圧印加電極５１と電極コンタクト部材４２は、ディスポシリンジ固定枠１５ｃと第１の筐体１５ｂによって外部との接触を防止されている。
【００３８】
第１の筐体１５ｂには、ピストンが移動する部分において、指等の挟みこみ防止する開閉式の透明な樹脂製のカバー１５ｄが配置されている。
【００３９】
またディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１は、薬液送液機構６である可動部６４及び電圧印加部５である電極コンタクト部材４２から着脱自在の構成であり、ディスポザブル部品として、症例に応じて使用後廃棄される。
【００４０】
そのため上述したようにディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１が使用後廃棄された際、電圧印加部５と薬液送液機構６と電池１５ａと第１の筐体１５ｂとディスポシリンジ固定枠１５ｃとカバー１５ｄ等は、例えば未使用のディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１に接続し、リユース部品として再利用可能である。
【００４１】
また第１の筐体１５ｂは、第２の筐体１５ｅに載置されている。この第２の筐体１５ｅには、噴霧部移動機構７が内蔵されている。
噴霧部移動機構７は、第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させることで、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構７である。このカテーテル移動機構７は、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧口３１ｃを生体１２ａ内でカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させる。
【００４２】
カテーテル移動機構７には、駆動部であるモータ７１と、モータ７１と接続し、モータ７１の回転運動が伝達されるボールネジ７３と、ボールネジ７３と噛み合い、ボールネジ７３からモータ７１の回転運動を伝達されることで、ボールネジ７３に沿って往復移動し、これにより第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動させる可動部７４が設けられている。
【００４３】
モータ７１は、電池１５ａから電力が供給される。
また制御回路６２は、モータ７１の回転数を制御することで噴霧口３１ｃの移動距離を制御し、モータ７１の回転速度を制御することで噴霧口３１ｃの移動速度を制御する。なお制御回路６２は、移動速度の値を一定に設定する。なお移動速度は、一定であればよく、その値は所望であり限定されない。モータ７１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、ボールネジ７３を介して可動部７４を移動させて、第１の筐体１５ｂを一定速度で往復移動させる。これにより噴霧口３１ｃは、生体１２ａ内において、カテーテル３１の挿入方向に沿って一定速度で往復移動する。
【００４４】
このようにカテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って所望する距離（範囲）を往復移動させ、所望する一定の速度で移動させる。なおカテーテル移動機構７が噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って一定速度で移動させている際に、電圧印加部５はカテーテル３１内の薬液１１ａに高電圧を印加する。
【００４５】
なお制御回路６２は、予め設定された噴霧口３１ｃの移動距離（モータ７１の回転数）や移動速度（モータ７１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する移動距離や、移動速度の少なくとも１つを規定してもよい。
【００４６】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えば噴霧口３１ｃの移動距離や移動速度の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００４７】
次に本実施形態における動作方法について説明する。
ディスポシリンジ２１は、電圧印加電極５１と螺合により締結し、カテーテル３１と一体化する。
【００４８】
所望する量の薬液１１ａがディスポシリンジ２１に充填され、ピストン２２がディスポシリンジ２１に配置される。
【００４９】
ディスポシリンジ２１と電圧印加電極５１とカテーテル３１は、互いに接続した後、ディスポシリンジ固定枠１５ｃ内に挿通され、ピストン２２が第１の筐体１５ｂ内に配置される可動部６４と接続し、電圧印加電極５１が電極コンタクト部材４２と接続する。またカバー１５ｄが閉じられる。これにより液体噴霧投与装置１が構成される。
【００５０】
カテーテル３１は、内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂを挿通し、内視鏡１３ａに設けられている図示しない観察光学系によって患部１２ｂを観察しながら、噴霧口３１ｃを患部１２ｂに対向するように配置させる。
【００５１】
液体噴霧投与装置１は、図示しない動作開始スイッチ等により使用者から動作開始を指示されると、制御回路６２にモータ６１とモータ７１を回転させる。これによりピストン２２がディスポシリンジ２１の長手軸に沿ってカテーテル３１側に移動し、ディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａをカテーテル３１に押し出す。またカテーテル移動機構７が第１の筐体１５ｂを介してカテーテル３１をカテーテル３１の挿入軸方向に沿って一定速度にて往復移動させ、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入軸方向に沿って一定速度にて往復移動させる。
【００５２】
薬液１１ａは、カテーテル移動機構７によって一定速度にて往復移動しているディスポシリンジ２１からカテーテル移動機構７によって一定速度にて往復移動している噴霧口３１ｃにピストン２２によって送液される。その際、電圧発生回路４１から発生した高電圧が、電極コンタクト部材４２を介して電圧印加電極５１に供給される。この高電圧は、電圧印加電極５１によってカテーテル３１内の薬液１１ａに印加される。つまりカテーテル３１内の薬液１１ａには、高電圧が印加される。
【００５３】
印加された噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａは、図１に示すように往復移動する噴霧口３１ｃから霧化状の帯電した薬液微粒子１１ｂとして噴霧される。
詳細には、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａは、外部の空気との間に液体と気体における界面を形成している。この界面に電圧が作用すると、界面は薬液１１ａの表面に働く静電気力によって電気流体力学的に不安定になり、不安定点が発生する。この不安定点から帯電した霧化状態の薬液微粒子１１ｂが噴霧される。また界面に高電圧が作用し、噴霧口３１ｃにおける界面の電界密度が臨界値に達すると、薬液１１ａの表面から細い液糸が引き出され、さらに液糸が伸縮する。このとき、液糸の先端から薬液１１ａが、多数の薬液微粒子１１ｂとして、細い液糸から分裂する。さらに、高電圧の値が大きくなると、細い液糸における界面はさらに不安定になり、多数の不安定点が同時に発生する。薬液１１ａは、これら不安定点から、帯電した完全な霧化状態の薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃから多数噴霧される。
【００５４】
なおカテーテル３１は非導電性材料の四フッ化樹脂製を有しているため、薬液１１ａはカテーテル３１内に滞留することなく噴霧される。
【００５５】
上述したように高電圧が薬液１１ａに印加された際、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと生体１２ａの間には、電位差が生じる。つまり電圧発生回路４１は、高電圧を発生し、高電圧を薬液１１ａに印加させることで、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと生体１２ａの間に電位差を生じさせる。このとき噴霧口３１ｃから生体１２ａに向かって図２に示すような電気力線１６が形成される。噴霧され、帯電している上述した薬液微粒子１１ｂは、噴霧口３１ｃからこの電気力線１６に従って、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位であり、電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに向けて投与される。その際、帯電している薬液微粒子１１ｂは、電位が０Ｖである生体１２ａに付着する。つまり薬液１１ａは、薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位である生体１２ａ内の患部１２ｂにのみ、投与される。
【００５６】
詳細には、図１と図２に示すように、薬液微粒子１１ｂは噴霧口３１ｃから円形状に拡大しながら投与され、管腔１２ｃの内周面に付着する。
その際、カテーテル移動機構７が第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に一定速度にて沿って往復移動させると、噴霧口３１ｃも生体１２ａ内の管腔１２ｃを一定速度にてカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動し、患部１２ｂに応じた薬液投与面積が選択される。これにより薬液微粒子１１ｂは、一定速度にて往復移動する噴霧口３１ｃから放出され、選択された薬液投与面積である管腔１２ｃの所望する長さにおける内周面に投与される。
【００５７】
この場合、噴霧口３１ｃの移動距離は薬液投与面積に相当し、移動速度は単位面積当りの薬液投与量に相当する。なおカテーテル移動機構７が一定速度で第１の筐体１５ｂを移動させると、噴霧口３１ｃの移動速度も一定になる。これにより、単位面積当りの薬液投与量は均一になる。
【００５８】
このように本実施形態は、薬液１１ａを患部１２ｂに投与する際に、気体圧力によらずカテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを移動させることで、患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択することができる。
【００５９】
また噴霧口３１ｃの移動距離は薬液投与面積に相当する。よって本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃの移動距離を可変に構成することで、生体１２ａ内の患部１２ｂの形状に応じて投与面積を選択できる。
また噴霧口３１ｃの移動速度は単位面積当りの薬液投与量に相当する。よって本実施形態は、移動速度をカテーテル移動機構７によって一定に制御することで、患部１２ｂに対して均一に薬液１１ａを投与することができる。
つまり本実施形態は、疾患など患部１２ｂの形状（大きさ）に合わせて、カテーテル移動機構７の往復移動距離と移動速度を制御することにより薬液投与面積を自由に選択することができる。よって本実施形態は、患部１２ｂの周辺部位には薬液１１ａを付着させず、副作用を低減した最適な投与形態を実現することができる。
【００６０】
また本実施形態は、患部１２ｂに投与する際のカテーテル移動機構７による噴霧口３１ｃの往復移動回数を、１回とは限定せず、設定された移動距離を往復することも可能である。これにより本実施形態は、薬液１１ａを患部１２ｂに重ね塗りのように重畳投与でき、往復回数によって薬液量を設定できる。
【００６１】
なお、早期癌等の疾患を診断するために診断薬が生体１２ａ内に投与されるが、患部１２ｂが認識と診断される際、患部１２ｂと非患部（例えば管腔１２ｃ）の検出差を大きくすることが求められる。このため、診断薬は、患部１２ｂに均一性よく（単位面積当りの投与量を等しく）投与されることが望まれる。本実施形態において、薬液微粒子１１ｂは＋極性、または−極性に帯電し、薬液微粒子１１ｂ同士は生体１２ａに付着するまで反発するため、互いに融合し結合することはない。また薬液微粒子１１ｂは生体１２ａに付着後も微小に帯電性を有している。後から投与される薬液微粒子１１ｂは、先に投与され、生体１２ａに付着している薬液微粒子１１ｂに反発するため、避ける傾向がある。そのため生体１２ａの表面においては、薬液微粒子１１ｂは比較的単層の状態で付着しやすい。
このため本実施形態は、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた所定の薬液投与面積（範囲）の生体１２ａの表面にのみ、均一に薬液１１ａを投与することが可能となり、診断薬などで患部１２ｂのみを検出しやすくすることができる。
【００６２】
また本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させているため、選択した薬液投与面積にのみ薬液１１ａを投与することができる。
【００６３】
また本実施形態は、図２に示すように電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに対して薬液１１ａを噴霧口３１ｃから円形状に拡大させながら噴霧することができる。よって本実施形態は、カテーテル移動機構７により噴霧口３１ｃをカテーテルの挿入方向に沿って往復移動させることで、管腔１２ｃの所望する範囲の内周面に薬液１１ａを投与することができる。
【００６４】
また本実施形態は、薬液１１ａをディスポシリンジ２１内やカテーテル３１内部にて霧化せず、薬液１１ａを霧化した状態で噴霧口３１ｃまで送気せず、また薬液１１ａの患部１２ｂへの投与に気体圧力を用いていない。本実施形態は、カテーテル３１内に薬液１１ａを充填し、薬液１１ａを噴霧口３１ｃにて霧化し、電気力線１６に従って患部１２ｂに投与する。よって本実施形態は、薬液１１ａがカテーテル３１内に残留することを防止できるとともに、気体圧力によって薬液１１ａが拡散して患部１２ｂに投与される量が減少することを防止できる。また、噴霧口３１ｃから薬液１１ａが垂れて患部１２ｂ以外の部位に付着することも防止できる。よって本実施形態は、生体１２ａ内の患部１２ｂに薬液１１ａを適正量投与することができる。
【００６５】
また本実施形態は、薬液１１ａの導電率が１×１０−１０（Ｓ／ｍ）〜１×１０−１（Ｓ／ｍ）の範囲内であれば、薬液送液機構６によって制御される薬液１１ａの送液速度と、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって制御される印加電圧の大きさの少なくとも一方を変えることによって、薬液微粒子１１ｂの径を可変にすることができる。
例えば本実施形態は、印加電圧を大きくすることで、薬液微粒子１１ｂの径を小さくすることができる。
また例えば本実施形態は、薬液送液機構６によって送液速度を大きくすることで、不安定点が発生する時間を短くすることができる。これにより薬液微粒子１１ｂは完全な霧化状態になる前の状態で噴霧されるため、薬液微粒子１１ｂの径は大きくなる。よって本実施形態は、送液速度を大きくすることで薬液微粒子１１ｂの径を大きくすることができる。また本実施形態は、噴霧口３１ｃの穴径を小さくすることにより、薬液微粒子１１ｂの径を小さくすることができる。
これにより本実施形態は、患部１２ｂにあわせて、最適な薬液微粒子１１ｂの径を選択でき、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択した状態で、患部１２ｂに最適な径を有する薬液微粒子１１ｂを生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与することができる。
【００６６】
本実施形態は、例えば、薬液１１ａが導電率１×１０−６（Ｓ／ｍ）を有する蒸留水であり、噴霧口３１ｃの直径が略０．１ｍｍ、印加電圧が略＋５ｋＶ、送液速度が略０．１ｍＬ／分の場合、略２０μｍ〜略６０μｍの径を有する薬液微粒子１１ｂを生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与することができる。
【００６７】
また本実施形態は、薬液送液機構６によって送液速度を大きくさせ、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって印加電圧を大きくさせることで、薬液微粒子１１ｂの径を維持したまま、単位時間当りの薬液１１ａの投与量を増加させることができる。
【００６８】
また例えば薬液微粒子１１ｂが帯電していない場合、薬液微粒子１１ｂには、薬液微粒子１１ｂの表面張力により球状形状を維持しようとする力が働く。この力は、薬液微粒子１１ｂの径が小さいほど強く作用する。そのため薬液微粒子１１ｂが帯電していないと、薬液微粒子１１ｂは生体１２ａの表面に付着せずに舞い上がるドライフォグ現象が発生しやすい。薬液１１ａを投与する場合、投与量は正確に管理すべき項目である。そのため本実施形態では、薬液微粒子１１ｂを帯電させている。これにより本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを患部１２ｂに積極的に付着させることができるため、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与でき、さらに患部１２ｂへの薬液１１ａの投与量を正確に管理することができる。
【００６９】
特に、呼吸器系の肺や肺胞などに薬液１１ａを投与する場合、帯電していない薬液微粒子１１ｂは、呼吸の吐き出しにより、口から排出されやすい。このため、呼吸器療法等で使用されるネブライザーなどには、吸い込み時に合わせて薬液１１ａを噴霧するなどの呼気と連動した薬液噴霧動作が必要である。しかし本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させているため、呼吸の吐き出しに関わらず、薬液１１ａを患部１２ｂに応じた薬液投与面積に付着させることができる。また本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させるため、例えば肺における患部１２ｂに噴霧口３１ｃを接近させることで、さらに呼吸の吐き出しに関わらず、薬液１１ａを患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与させることができる。
【００７０】
また本実施形態は、動作開始スイッチ等による電圧発生回路４１のＯＮ、ＯＦＦにより高電圧の発生を制御でき、この高電圧の印加の有無に応じて噴霧を瞬時に開始及び停止することができる。これにより本実施形態は、電圧発生回路４１にて任意の印加継続時間を設定し、電圧発生回路４１のＯＮ、ＯＦＦによる印加の有無を制御することで、患部１２ｂに必要な時間だけ薬液微粒子１１ｂを投与することができる。つまり本実施形態は、正確な投与時間管理、言い換えれば投与量の管理をできる。
【００７１】
また本実施形態は、グランドバンド１４ａによって電圧発生回路４１と指１４ｂを接触させ、生体１２ａを０Ｖの電位とし、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと電位の異なる部位としている。これにより本実施形態は、帯電した薬液微粒子１１ｂを確実に患部１２ｂに付着させることができるため、生体１２ａ内の患部１２ｂに選択的に薬液１１ａをより容易に投与することができる。また本実施形態は、グランドバンド１４ａによって生体１２ａ自身が帯電した薬液微粒子１１ｂを受け取ることによる＋極性側電位、または一極性側電位になることを防止でき、安全性を向上させることができる。
【００７２】
また本実施形態は、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって、印加電圧の極性と、印加電圧の大きさと、印加電圧の印加継続時間の少なくとも１つを制御でき、薬液送液機構６である制御回路６２によって薬液１１ａの送液量と送液速度の少なくとも１つを制御できる。これにより本実施形態は、薬液微粒子１１ｂの噴霧状態を確認しながら、薬液微粒子１１ｂの径や投与量や投与管理時間を所望に変更できる。
【００７３】
また図２に示すように、カテーテル３１は、他端３１ｂ近傍において、噴霧口３１ｃと管腔１２ｃ表面の距離を全周に渡ってほぼ等しくするために、カテーテル３１の挿入方向における管腔１２ｃ内の略中心軸にカテーテル３１を支持する支持部材３２である例えばバルーン等を有していても良い。
これにより本実施形態は、薬液投与の均一性を向上させることができる。
【００７４】
また本実施形態は、図１に示すようにカテーテル３１を内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂに挿通させ、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って進退移動させて観察光学系によって患部１２ｂを観察しながらでも、投与位置を認識しながら薬液を投与することもできる。
【００７５】
さらに本実施形態は、観察光学系によって取得した観察画像を画像処理して、投与された薬液を可視化し、一定の画像濃度になるまで、投与や往復移動を繰り返すことを実施しても良い。このとき本実施形態は、薬液自身の波長成分に応じた励起光を照射するなどの観察により、薬液を画像処理にて認識しやすくすることもできる。
【００７６】
なお電圧印加電極５１は、体外、且つ薬液１１ａに接触できる場所に配置されていればよく、例えば、一端３１ａ近傍やディスポシリンジ２１に配置されてもよい。
【００７７】
次に本発明に係る第２の実施形態について図３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図３は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【００７８】
本実施形態においてカテーテル３１は、電圧印加電極５１内に内装されたＯリング５３により、カテーテル３１の挿入軸方向に対する周方向に移動可能に自由支持され、薬液１１ａの水密が保持されている。
【００７９】
また本実施形態においてカテーテル移動機構７には、駆動部であるモータ８１と、モータ８１の軸ギヤ８２と噛み合う回転ギヤ８３が設けられている。
モータ８１は、第１の筐体１５ｂ内に配置され、電池１５ａから電力が供給される。軸ギヤ８２は、第１の筐体１５ｂの外部に突出している。回転ギヤ８３は、第１の筐体１５ｂから延出されるカテーテル３１の外周面３１ｅと接合している。回転ギヤ８３は、軸ギヤ８２からモータ８１の回転運動が伝達されことで回転し、カテーテル３１をカテーテルの３１の挿入方向に対する周方向に移動させる（回転させる）。これにより噴霧口３１ｃもカテーテルの３１の挿入方向に対する周方向に移動する。つまりカテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向を中心に回転させる。
【００８０】
制御回路６２は、モータ８１の回転数を制御することでカテーテル３１（噴霧口３１ｃ）の回転量を制御し、モータ８１の回転速度を制御することでカテーテル３１（噴霧口３１ｃ）の回転速度を制御する。なお制御回路６２は、回転速度値を一定に設定する。なお回転速度は、一定であればよく、その値は所望であり限定されない。モータ８１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、軸ギヤ８２を介して回転ギヤ８３を一定速度で回転させて、カテーテル３１を一定速度で回転させる。
【００８１】
なお制御回路６２は、カテーテル３１の回転量（モータ８１の回転数）や回転速度（モータ８１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する回転量や回転度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００８２】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えばカテーテル３１の回転量（モータ８１の回転数）や回転速度（モータ８１の回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００８３】
本実施形態における動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【００８４】
なお上述した第１の実施形態において薬液１１ａは、噴霧口３１ｃから図２に示すように円形状に拡大しながら噴霧されるが、周（径）方向の噴霧量には、薬液１１ａと、噴霧口３１ｃの加工精度と、によりバラツキが発生することがある。
【００８５】
しかしながら本実施形態において、カテーテル３１はモータ８１により生体１２ａ内で回転するため、周方向の噴霧量のバラツキが防止され、周方向の投与量が均一化する。
【００８６】
これにより本実施形態は、気体圧力によらず、患部１２ｂに応じた薬液投与面積をカテーテル３１の周方向にも選択でき、また生体１２ａ内面全体に薬液１１ａを投与できる。また本実施形態は、患部１２ｂに対して投与量をより均一化でき、患部１２ｂの単位面積当りの投与量をより正確に管理することができる。
【００８７】
なお本実施形態において、周方向の噴霧量を均一化するために回転速度は速いことが好適である。また本実施形態においてカテーテル３１の１秒間あたりの回転数は、生体１２ａ内での安全性と生体１２ａの表面への薬液投与量（噴霧口３１ｃの移動速度）の観点から、十数回転／秒が好適である。
【００８８】
次に本発明に係る第３の実施形態について図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図４は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【００８９】
本実施形態においてカテーテル３１は、外径略０．１ｍｍ、長さ略２ｍを有する長尺であり、柔軟性のあるＰＴＦＥ製を有している。
【００９０】
また本実施形態においてカテーテル移動機構７は、生体１２ａの外側、且つ第１の筐体１５ｂの外側にて長尺のカテーテル３１を図示しないローラ内に巻き上げる巻き上げ機構である。
【００９１】
カテーテル移動機構７は、図示しないモータによってカテーテル３１を巻き上げても良いし、手動によって巻き上げでも良い。なおカテーテル移動機構７は、モータを制御する図示しない制御回路を有していてもよい。制御回路は、モータの回転数を制御することでカテーテル３１の巻き上げ量を制御し、モータの回転速度を制御することでカテーテル３１の巻き上げ速度を制御する。
【００９２】
制御回路は、カテーテル３１の巻き上げ量（モータの回転数）やカテーテル３１の巻き上げ速度（モータの回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路は、カテーテル３１が巻き上げられる際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する巻き上げ量や巻き上げ速度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００９３】
また制御回路には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路は、例えばカテーテル３１の巻き上げ量（モータの回転数）やカテーテル３１の巻き上げ速度（モータの回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００９４】
また巻き上げ量や巻き上げ速度は、手動によって調整されても良い。
【００９５】
本実施形態における動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９６】
これにより本実施形態は、患部１２ｂが長尺の管腔１２ｃ全域であっても、気体圧力によらず、管腔１２ｃに応じた薬液投与面積を選択でき、また管腔１２ｃに均一に薬液１１ａを噴霧投与することができる。
【００９７】
またカテーテル３１が長尺の管腔１２ｃを移動する際、例えば第１の実施形態では、カテーテル移動機構７によって第１の筐体１５ｂが長距離を移動する必要があり、液体噴霧投与装置１が大型化してしまう。しかしながら本実施形態は、カテーテル移動機構７によってカテーテル３１を巻き上げさせて噴霧口３１ｃを移動させ、第１の筐体１５ｂを移動させない。よって本実施形態は、液体噴霧投与装置１を小型にすることができる。
【００９８】
また本実施形態は、生体１２ａへの安全性と薬液１１ａの投与量の観点から最適な巻き上げ速度を制御回路によって設定することができる。またカテーテル３１が柔軟性を有しているため、本実施形態は屈曲した生体１２ａ内の管腔１２ｃにもカテーテル３１を容易に進入させ、生体１２ａ内の管腔１２ｃから容易に回収することができる。
【００９９】
次に本発明に係る第４の実施形態について図５乃至図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図５は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。図６は、本実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が前方に配置される状態を示す図である。図７は、本実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が後方に配置される状態を示す図である。なお本実施形態におけるカテーテル移動機構は、第１の実施形態と同様であるため図６において図示を省略している。
【０１００】
本実施形態におけるカテーテル３１の周辺には、カテーテル３１が挿通可能なグランド電極部材となる導電性の金属製又は樹脂製の管が配置されている。グランド電極部材は、例えば本実施形態において内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂである。また鉗子チャンネル１３ｂは、外部グランドと接地されている。これにより噴霧口３１ｃは、鉗子チャンネル１３ｂを介して外部グランドと接地されている。
【０１０１】
カテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させ、カテーテル３１の挿入方向において、噴霧口３１ｃを鉗子チャンネル１３ｂの開口部１３ｃよりも図６に示すように前方、または図７に示すように後方に配置する。このようにカテーテル移動機構７は、カテーテル３１の挿入方向における噴霧口３１ｃの配置位置を調整し、噴霧口３１ｃとグランド電極部材である鉗子チャンネル１３ｂの相対的な位置関係を調整する。
【０１０２】
また本実施形態における電圧発生回路４１は、単一電圧を発生し、電極コンタクト部材４２を介して単一電圧を電圧印加電極５１に供給する。
【０１０３】
第１の実施形態と同様に薬液１１ａは印加されると、噴霧口３１ｃから生体１２ａに向かって電気力線１６が形成される。薬液１１ａは、帯電された薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃからこの電気力線１６に従って、電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに向けて選択的に投与される。
【０１０４】
その際、図６に示すように噴霧口３１ｃが開口部１３ｃよりも前方に配置されると、噴霧口３１ｃと生体１２ａの距離が狭まるので、電気力線１６が作用する生体１２ａの範囲は狭まる。つまり生体１２ａ内の患部１２ｂに応じて薬液投与面積が狭く選択され、薬液１１ａは気体圧力によらず狭い薬液投与面積を有する患部１２ｂに集中的に投与される。
【０１０５】
また図７に示すように噴霧口３１ｃが開口部１３ｃよりも後方に配置されると、噴霧口３１ｃから鉗子チャンネル１３ｂに向かって、図６に示す電気力線１６よりも疎な、すなわち広がった電気力線１８が形成される。そのため生体１２ａには、広がった電気力線１８が作用するため、これらが作用する生体１２ａの範囲は、図６に示す電気力線１６が作用する範囲よりも広くなる。
【０１０６】
この場合、薬液１１ａは、薬液微粒子１１ｂとして、上記同様に電気力線１８に従って生体１２ａ内の患部１２ｂに向かって投与される。また薬液１１ａは、電気力線１８に従って鉗子チャンネル１３ｂの開口部１３ｃの外周稜線方向にも引き付けられながら、生体１２ａ内の患部１２ｂに向かって噴霧される。よって薬液１１ａは、図６に示す状態に比べて広がりながら噴霧され、気体圧力によらず広い薬液投与面積を有する患部１２ｂに拡散的に投与される。
【０１０７】
つまり本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃと開口部１３ｃの相対的な位置関係を調整することで、気体圧力によらず、患部１２ｂに応じた薬液１１ａの薬液投与面積を調整することができる。
すなわち本実施形態は、患部１２ｂに対して、集中して薬液１１ａを噴霧投与、また拡散して薬液１１ａを噴霧投与することを無段階に調整でき、必要とされる患部１２ｂの薬液投与面積を自在に選択することができる。
【０１０８】
また例えば、カテーテル３１の外径が略０．３ｍｍ、開口部１３ｃの直径が略２ｍｍの場合、本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを開口部１３ｃより数ｍｍを後方に配置するだけで、薬液１１ａを拡散的に噴霧することができる。
【０１０９】
また本実施形態は、内視鏡１３ａに設けられている図示しない観察光学系によって患部１２ｂを観察しながらでも、薬液投与面積を無段階に調整することが可能となる。
【０１１０】
また本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃとグランド電極部材である鉗子チャンネル１３ｂの相対的な位置関係を調整したが、これに限定する必要はなく、カテーテル３１を観察しながら手動でカテーテル３１の挿入方向に移動させる、または第３の実施形態における巻き上げ機構を用いても良い。
【０１１１】
また本実施形態は、グランド電極部材を、カテーテル３１が挿通する管である鉗子チャンネル１３ｂとしたが、薬液投与面積を無段階に調整できるのであればこれに限定する必要はない。
【０１１２】
なお上述した各実施形態において、カテーテル３１は、複数の噴霧口３１ｃを有してもよい。これにより本実施形態は、カテーテル３１の挿入方向への薬液１１ａの投与量を増加させることができる。またカテーテル３１は、他端３１ｂにおける外周面３１ｅに少なくとも１つの噴霧口３１ｃを有していてもよい。これにより本実施形態は、カテーテル３１の径（周）方向への薬液１１ａの投与量を増加させることができる。
【０１１３】
このように本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、第１の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図２】図２は、薬液が支持部材を有するカテーテルから噴霧される状態を示す図である。
【図３】図３は、第２の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図４】図４は、第３の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図５】図５は、第４の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図６】図６は、第４の実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が前方に配置される状態を示す図である。
【図７】図７は、第４の実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が後方に配置される状態を示す図である。
【図８】図８は、従来のカテーテルアセンブリーの一実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…液体噴霧投与装置、２…薬液充填部、３…噴霧部、５…電圧印加部、６…薬液送液機構、７…噴霧部移動機構（カテーテル移動機構）、１１ａ…薬液、１１ｂ…薬液微粒子、１２ａ…生体、１２ｂ…患部、１２ｃ…管腔、１５ｂ…第１の筐体、１５ｅ…第２の筐体、１６，１８…電気力線、２１…ディスポシリンジ、２２…ピストン、３１…カテーテル、３１ｃ…噴霧口、３２…支持部材、４１…電圧発生回路、４２…電極コンタクト部材、５１…電圧印加電極、６１…モータ、６２…制御回路、６３…ボールネジ、６４…可動部、７１…モータ、７３…ボールネジ、７４…可動部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤を含む液体（例えば薬液）を被検体における目的部位に噴霧投与する液体噴霧投与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体である例えば患者や動物である生体内の所望する部位に治療用の薬液を含む液体を効率よく投与するために、薬液は、この部位（患部）に極力近い場所から投与されることが望ましいと考えられている。また新薬として開発が進められる例えば核酸医薬なども、体内代謝分解による効能劣化を懸念して、患部に局所的に投与することが好適であると考えられている。このように薬液を、必要な部位に、必要な量を確実に投与することができ、患者に対する副作用を低減させることが望まれている。
【０００３】
以下に、特許文献１における薬液投与方法について図８を参照して説明する。
このような薬液投与方法において、例えば微粒子状の薬液である治療薬（以下、微粒子化治療薬）を、体内の標的部位である例えば心臓にデリバリーするカテーテル１２０、及びカテーテルアセンブリー１１０が開示されている。デリバリーされる微粒子化治療薬には、例えばエアゾル型と、ドライパウダー型がある。これら２つのタイプは、超音速流を生み出す付勢機構によって微粒子化治療薬を付勢し、微粒子化治療薬を、カテーテル１２０内の静止状態から標的部位に向けた移動状態へと移行させて、心臓にデリバリーする。なお付勢機構は、例えば加圧ガス、真空、求心力、プランジャー、電位の傾き等を用いて微粒子化治療薬を付勢する。
【０００４】
固形物／流体比の高い治療薬はデリバリー管腔を通過し難くなるため、場合により溶媒を使用して実用的な固形物／流体バランスを実現する必要があるが、その場合には使用溶媒が標的部位に対して有害、または治療薬と適合しないといった問題が出てくる。
【０００５】
そのため特許文献１では、送達管腔内の通過を容易にした治療薬を標的部位に効率的にデリバリーするためのデリバリー装置及び方法を提供するとしている。
【０００６】
デリバリー装置において、付勢機構が電位の傾きを用いる場合、カテーテルアセンブリー１１０はカテーテル１２０を有し、カテーテル１２０は、全長にわたる内腔内と、活性電極を含む近位端１３０と、対極とノズル１８０とを含む遠位端１３５を有していることが開示されている。
【０００７】
またカテーテルアセンブリー１１０は、電気エネルギー源である例えば電池またはパルス発生器を有し、電気エネルギー源に活性電極と対極が接続されている。帯電した治療薬は、活性電極を経てデリバリーされ、活性電極と対極の回路により形成される電位の傾きに沿って移動し、カテーテル１２０のノズル１８０を通って標的部位に至る。例えば送達される治療薬がプラスに帯電している場合には、アノードが活性電極となりカソードが対極となって電気回路を完成させ、デリバリーされる治療薬がマイナスに帯電している場合には、カソードが活性電極となりアノードが対極とすることが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特表２００６−５２７０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１では、加圧ガスや真空やプランジャー等の気体圧力が利用されると、薬液と共に比較的大きな容量の気体も送達することになる。そのため気体の流れによって、薬液は、目的部位（患部）に選択的に送達されず、目的部位の周辺に位置する周辺部位にも浮遊送達されることが懸念される。
【０００９】
このため、目的部位において疾病に応じた薬液投与面積が管理されず、目的部位では必要とされる薬液量が少なく、目的部位（患部）以外では、不必要な薬液が付着することによる副作用を誘発しやすい等の問題が想像される。
【００１０】
また、肺や消化器官や腹腔等の生体管腔部においては、気体圧力の供給による生体管腔部の膨張や、生体管腔部の呼吸周期乱れ誘発の問題が少なからず考えられる。
【００１１】
また付勢機構が電位の傾きを用いる場合、気体による生体管腔部の膨張や呼吸周期乱れ誘発の問題は少ないと考えられるが、特許文献１においては、その明確な図が開示されておらず、構成や作用や効果が不明確である。
【００１２】
よって本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、気体圧力によらず、生体内の目的部位に応じた液体投与面積を選択できる液体噴霧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】
【００１３】
本発明は目的を達成するために、体内に挿入され、前記体内の目的部位に液体を噴霧投与する液体噴霧投与装置において、前記液体を充填する液体充填部と、一端にて前記液体充填部と接続し他端にて前記液体を噴霧する噴霧口を有するカテーテルと、電圧を発生し、前記カテーテルの内部の前記液体を介して前記噴霧口における前記液体に前記電圧を印加する電圧印加部と、前記カテーテルを前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記目的部位の形状に応じて前記噴霧口を前記体内にて前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構と、を具備することを特徴とする液体噴霧投与装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、気体圧力によらず、生体内の目的部位に応じた液体投与面積を選択できる液体噴霧投与装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る第１の実施形態について図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
図１に示すように液体噴霧投与装置１は、主要部として、液体（例えば薬液１１ａ）が充填されている液体充填部（以下、薬液充填部）２と、薬液充填部２に充填されている薬液１１ａを体内（例えば被検体である患者などの生体１２ａ）の所望部位である目的部位（例えば患部１２ｂ）に噴霧する噴霧部３と、印加電圧を発生し、噴霧部３における薬液１１ａに印加電圧を印加する電圧印加部５と、噴霧部３を噴霧部３の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧部３の噴霧口３１ｃを体内にて噴霧部３の挿入方向に沿って移動させる噴霧部移動機構７と、から構成されている。
【００１６】
薬液充填部２には、薬液１１ａを充填している薬液タンクであるディスポシリンジ２１と、ディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａを噴霧部３のカテーテル３１に送液するピストン２２が設けられている。ここで、ピストン２２は、ディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿ってカテーテル３１側に移動することで、薬液１１ａをディスポシリンジ２１からカテーテル３１に送液している。
【００１７】
噴霧部３には、一端３１ａにてディスポシリンジ２１と接続し、生体１２ａ内に挿入される他端３１ｂからディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａを生体１２ａ内の患部１２ｂに噴霧（吐出、放出）させるカテーテル３１が設けられている。なお一端３１ａは、体外（生体１２ａの外側）に配置される。
【００１８】
カテーテル３１は、他端３１ｂにて薬液１１ａを薬液微粒子１１ｂとして患部１２ｂに噴霧する噴霧口３１ｃを有する。カテーテル３１は、例えば、非導電性材料の四フッ化樹脂製（テフロン（登録商標）製）で柔軟な可撓性を有し、外径略０．３ｍｍ、内径略０．１ｍｍ、長さ略２０００ｍｍを有する細管である。噴霧口３１ｃの直径は、略０．１ｍｍとなる。カテーテル３１は、図１に示すように内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂ内を挿通し、噴霧口３１ｃを患部１２ｂに対向配置させる。その際、噴霧口３１ｃは、カテーテル３１が噴霧部移動機構７によってカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動することで、患部１２ｂに近づく、または離れる。
【００１９】
電圧印加部５には、電圧発生回路４１と電極コンタクト部材４２と電圧印加電極５１が設けられている。
電圧発生回路４１は、後述する電池１５ａ等の電源から例えば１ｋＶ以上の印加電圧である高電圧を発生し、高電圧を電極コンタクト部材４２を介して電圧印加電極５１に供給する。電圧発生回路４１は、図示しない動作開始スイッチ等によって動作を制御され、高電圧の発生を制御される。また電圧発生回路４１は、高電圧の極性を、＋側極性、または−側極性のどちらかに選択する。
【００２０】
電極コンタクト部材４２は、電圧印加電極５１における高電圧の印加を集中させるために、印加方向に先細な針形状を有し、例えばステンレス製の電極が好適である。また電極コンタクト部材４２は、一般的な電気接触子の金メッキされたコンタクトプローブなどでもよい。
【００２１】
また電圧発生回路４１からは、液体噴霧投与装置１の外部の生体１２ａの一部と接触する０Ｖ電位となるグランドバンド１４ａが液体噴霧投与装置１の外部に引き出されている。本実施形態において、この生体１２ａの一部は、図１に示すように例えば指１４ｂである。これにより生体１２ａ内の患部１２ｂは、グランドとなる。つまり患部１２ｂは、高電圧が印加する部位である例えば後述する噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位となる。
【００２２】
また電圧発生回路４１の内部には、高電圧の安全性対策として、図示しない例えば高抵抗回路や過電流検出回路等が組み込まれている。高抵抗回路として、電極コンタクト部材４２には、スパークや生体１２ａへの電撃を防止する保護用の高抵抗が直列に配置されている。また、過電流検出回路は、電圧発生回路４１が電圧印加電極５１に高電圧を供給した際に流れる電流を検出し、電流値が予め設定された設定値以上になったときに、電圧発生回路４１を停止させ、高電圧の発生を停止させる。なお、生体１２ａへの安全性を加味すると、過電流検出回路における設定値は、約１００μＡ以下、または少なくとも約１０μＡ以下に設定されることが好適である。
【００２３】
なお高電圧の安全性対策として上記に限定する必要はなく、例えば電圧発生回路４１は、後述する薬液送液機構６と連携し、ディスポシリンジ２１内の薬液１１ａがなくなると（例えばピストン２２がカテーテル３１側にまで移動すると）、高電圧の発生を停止する。言い換えると電圧発生回路４１は、薬液送液機構６が薬液１１ａを送液中にのみ、高電圧を発生して、高電圧を供給する。
【００２４】
なお電圧発生回路４１には、電池１５ａ等の電源を高電圧にまで昇圧（発生）する図示しないトランス等が設けられていてもよい。
【００２５】
また電圧発生回路４１には、予め設定された印加電圧の極性や印加電圧の大きさや印加継続時間の組み合わせ等を格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部が設けられていても良い。印加継続時間とは、例えば電圧印加電極５１に高電圧を供給し、電圧印加電極５１に対して薬液１１ａに高電圧を印加させる印加時間である。電圧発生回路４１は、電圧印加電極５１に高電圧を供給する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する印加電圧の極性や印加電圧の大きさや印加継続時間の少なくとも１つを規定しても良い。
【００２６】
また電圧発生回路４１には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、電圧発生回路４１は、例えば印加電圧の極性と、印加電圧の大きさと、印加電圧の印加継続時間等の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
なお電圧発生回路４１が印加電圧の大きさを変えると、薬液微粒子１１ｂの径は可変となる。
【００２７】
電圧印加電極５１は、電圧発生回路４１から電極コンタクト部材４２を介して供給された高電圧をカテーテル３１内の薬液１１ａに印加する電極である。詳細には、電圧印加電極５１は、カテーテル３１内の薬液１１ａを介して噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａに高電圧を印加する。これにより薬液１１ａは、帯電され且つ霧化状の微粒子（薬液微粒子１１ｂ）として噴霧口３１ｃから噴霧される。その際、高電圧が＋側極性の場合は、薬液微粒子１１ｂは＋側極性に帯電し、高電圧が−側極性の場合は、薬液微粒子１１ｂは−側極性に帯電する。一般に生体１２ａは０Ｖ近傍になっており、また本実施形態ではグランドバンド１４ａによって生体１２ａは０Ｖになっているため、生体１２ａと噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａ（帯電している薬液微粒子１１ｂ）は電位が異なる。よって＋側極性、又は一側極性に帯電している薬液微粒子１１ｂは、積極的に噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位である生体１２ａの患部１２ｂに付着する。
【００２８】
電圧印加電極５１は、導電性の金属製や導電性樹脂製や導電性膜が形成された樹脂製の円管形状をなし、一端３１ａと例えば図示しない接着剤等により強固に接合されている。よって電圧印加電極５１は、生体１２ａの外側に配置される。電圧印加電極５１の内径はカテーテル３１の内径と略同一であり、内径部分には薬液１１ａが接触する。電圧印加電極５１は、カテーテル３１内の薬液１１ａが内径部分に接触することで、薬液１１ａに高電圧を印加する。
【００２９】
電圧印加電極５１は、電極コンタクト部材４２と着脱自在である。また電圧印加電極５１とディスポシリンジ２１は、螺合により締結されており、また着脱自在である。つまりディスポシリンジ２１とピストン２２による構成部材と、カテーテル３１と電圧印加電極５１による構成部材は、着脱可能であり、ディスポザブル部品として、症例に応じて使用後廃棄される。
【００３０】
また液体噴霧投与装置１には、薬液１１ａをディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液する液体送液機構（以下、薬液送液機構）６が設けられている。
薬液送液機構６には、駆動部であるモータ６１と、モータ６１を制御する制御回路６２と、モータ６１と接続し、モータ６１の回転運動が伝達されるボールネジ６３と、ボールネジ６３と噛み合い、ピストン２２と着脱自在であり、ボールネジ６３からモータ６１の回転運動を伝達されることで、ボールネジ６３に沿って移動し、これによりピストン２２をディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿って移動させる可動部６４が設けられている。
【００３１】
制御回路６２は、モータ６１の回転数を制御することでディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される薬液１１ａの送液量を制御し、モータ６１の回転速度を制御することでディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される薬液１１ａの送液速度を制御する。モータ６１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、ボールネジ６３を介して可動部６４を移動させて、ピストン２２をディスポシリンジ２１の長手軸方向に沿ってカテーテル３１側に移動させる。これにより薬液１１ａは、ディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃに送液される。この送液される薬液１１ａは、電圧印加電極５１によって印加されている。詳細には薬液１１ａは、ディスポシリンジ２１から一端３１ａに送液され、電圧印加電極５１によって印加され、一端３１ａから噴霧口３１ｃに送液される。
【００３２】
なお制御回路６２は、ディスポシリンジ２１から噴霧口３１ｃまでの予め設定された薬液１１ａの送液量（モータ６１の回転数）や薬液１１ａの送液速度（モータ６１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する送液量や送液速度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００３３】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えば薬液１１ａの送液量（モータ６１の回転数）や送液速度（モータ６１の回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
なお制御回路６２が送液速度を変えると、薬液微粒子１１ｂの径は可変となる。
【００３４】
薬液送液機構６と電圧発生回路４１には、電池１５ａから電力が供給される。
【００３５】
例えばゴムなどの電気絶縁部であるディスポシリンジ固定枠１５ｃには、薬液１１ａが充填されたディスポシリンジ２１とピストン２２と電圧印加電極５１とカテーテル３１が接続した状態で挿通している。挿通している状態において、電圧印加電極５１が電極コンタクト部材４２と接続し、ピストン２２が可動部６４と接続することで、液体噴霧投与装置１が構成される。
【００３６】
これら薬液充填部２と電圧印加部５と薬液送液機構６と電池１５ａとディスポシリンジ固定枠１５ｃは、第１の筐体１５ｂに内蔵されている。
【００３７】
なお電圧印加電極５１は、ディスポシリンジ固定枠１５ｃの内部にて電極コンタクト部材４２と接続するため、電圧印加電極５１と電極コンタクト部材４２は、ディスポシリンジ固定枠１５ｃと第１の筐体１５ｂによって外部との接触を防止されている。
【００３８】
第１の筐体１５ｂには、ピストンが移動する部分において、指等の挟みこみ防止する開閉式の透明な樹脂製のカバー１５ｄが配置されている。
【００３９】
またディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１は、薬液送液機構６である可動部６４及び電圧印加部５である電極コンタクト部材４２から着脱自在の構成であり、ディスポザブル部品として、症例に応じて使用後廃棄される。
【００４０】
そのため上述したようにディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１が使用後廃棄された際、電圧印加部５と薬液送液機構６と電池１５ａと第１の筐体１５ｂとディスポシリンジ固定枠１５ｃとカバー１５ｄ等は、例えば未使用のディスポシリンジ２１とピストン２２とカテーテル３１及び電圧印加電極５１に接続し、リユース部品として再利用可能である。
【００４１】
また第１の筐体１５ｂは、第２の筐体１５ｅに載置されている。この第２の筐体１５ｅには、噴霧部移動機構７が内蔵されている。
噴霧部移動機構７は、第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させることで、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構７である。このカテーテル移動機構７は、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させることで、患部１２ｂの形状に応じて噴霧口３１ｃを生体１２ａ内でカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させる。
【００４２】
カテーテル移動機構７には、駆動部であるモータ７１と、モータ７１と接続し、モータ７１の回転運動が伝達されるボールネジ７３と、ボールネジ７３と噛み合い、ボールネジ７３からモータ７１の回転運動を伝達されることで、ボールネジ７３に沿って往復移動し、これにより第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動させる可動部７４が設けられている。
【００４３】
モータ７１は、電池１５ａから電力が供給される。
また制御回路６２は、モータ７１の回転数を制御することで噴霧口３１ｃの移動距離を制御し、モータ７１の回転速度を制御することで噴霧口３１ｃの移動速度を制御する。なお制御回路６２は、移動速度の値を一定に設定する。なお移動速度は、一定であればよく、その値は所望であり限定されない。モータ７１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、ボールネジ７３を介して可動部７４を移動させて、第１の筐体１５ｂを一定速度で往復移動させる。これにより噴霧口３１ｃは、生体１２ａ内において、カテーテル３１の挿入方向に沿って一定速度で往復移動する。
【００４４】
このようにカテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って所望する距離（範囲）を往復移動させ、所望する一定の速度で移動させる。なおカテーテル移動機構７が噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って一定速度で移動させている際に、電圧印加部５はカテーテル３１内の薬液１１ａに高電圧を印加する。
【００４５】
なお制御回路６２は、予め設定された噴霧口３１ｃの移動距離（モータ７１の回転数）や移動速度（モータ７１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する移動距離や、移動速度の少なくとも１つを規定してもよい。
【００４６】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えば噴霧口３１ｃの移動距離や移動速度の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００４７】
次に本実施形態における動作方法について説明する。
ディスポシリンジ２１は、電圧印加電極５１と螺合により締結し、カテーテル３１と一体化する。
【００４８】
所望する量の薬液１１ａがディスポシリンジ２１に充填され、ピストン２２がディスポシリンジ２１に配置される。
【００４９】
ディスポシリンジ２１と電圧印加電極５１とカテーテル３１は、互いに接続した後、ディスポシリンジ固定枠１５ｃ内に挿通され、ピストン２２が第１の筐体１５ｂ内に配置される可動部６４と接続し、電圧印加電極５１が電極コンタクト部材４２と接続する。またカバー１５ｄが閉じられる。これにより液体噴霧投与装置１が構成される。
【００５０】
カテーテル３１は、内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂを挿通し、内視鏡１３ａに設けられている図示しない観察光学系によって患部１２ｂを観察しながら、噴霧口３１ｃを患部１２ｂに対向するように配置させる。
【００５１】
液体噴霧投与装置１は、図示しない動作開始スイッチ等により使用者から動作開始を指示されると、制御回路６２にモータ６１とモータ７１を回転させる。これによりピストン２２がディスポシリンジ２１の長手軸に沿ってカテーテル３１側に移動し、ディスポシリンジ２１に充填されている薬液１１ａをカテーテル３１に押し出す。またカテーテル移動機構７が第１の筐体１５ｂを介してカテーテル３１をカテーテル３１の挿入軸方向に沿って一定速度にて往復移動させ、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入軸方向に沿って一定速度にて往復移動させる。
【００５２】
薬液１１ａは、カテーテル移動機構７によって一定速度にて往復移動しているディスポシリンジ２１からカテーテル移動機構７によって一定速度にて往復移動している噴霧口３１ｃにピストン２２によって送液される。その際、電圧発生回路４１から発生した高電圧が、電極コンタクト部材４２を介して電圧印加電極５１に供給される。この高電圧は、電圧印加電極５１によってカテーテル３１内の薬液１１ａに印加される。つまりカテーテル３１内の薬液１１ａには、高電圧が印加される。
【００５３】
印加された噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａは、図１に示すように往復移動する噴霧口３１ｃから霧化状の帯電した薬液微粒子１１ｂとして噴霧される。
詳細には、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａは、外部の空気との間に液体と気体における界面を形成している。この界面に電圧が作用すると、界面は薬液１１ａの表面に働く静電気力によって電気流体力学的に不安定になり、不安定点が発生する。この不安定点から帯電した霧化状態の薬液微粒子１１ｂが噴霧される。また界面に高電圧が作用し、噴霧口３１ｃにおける界面の電界密度が臨界値に達すると、薬液１１ａの表面から細い液糸が引き出され、さらに液糸が伸縮する。このとき、液糸の先端から薬液１１ａが、多数の薬液微粒子１１ｂとして、細い液糸から分裂する。さらに、高電圧の値が大きくなると、細い液糸における界面はさらに不安定になり、多数の不安定点が同時に発生する。薬液１１ａは、これら不安定点から、帯電した完全な霧化状態の薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃから多数噴霧される。
【００５４】
なおカテーテル３１は非導電性材料の四フッ化樹脂製を有しているため、薬液１１ａはカテーテル３１内に滞留することなく噴霧される。
【００５５】
上述したように高電圧が薬液１１ａに印加された際、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと生体１２ａの間には、電位差が生じる。つまり電圧発生回路４１は、高電圧を発生し、高電圧を薬液１１ａに印加させることで、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと生体１２ａの間に電位差を生じさせる。このとき噴霧口３１ｃから生体１２ａに向かって図２に示すような電気力線１６が形成される。噴霧され、帯電している上述した薬液微粒子１１ｂは、噴霧口３１ｃからこの電気力線１６に従って、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位であり、電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに向けて投与される。その際、帯電している薬液微粒子１１ｂは、電位が０Ｖである生体１２ａに付着する。つまり薬液１１ａは、薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａとは電位の異なる部位である生体１２ａ内の患部１２ｂにのみ、投与される。
【００５６】
詳細には、図１と図２に示すように、薬液微粒子１１ｂは噴霧口３１ｃから円形状に拡大しながら投与され、管腔１２ｃの内周面に付着する。
その際、カテーテル移動機構７が第１の筐体１５ｂをカテーテル３１の挿入方向に一定速度にて沿って往復移動させると、噴霧口３１ｃも生体１２ａ内の管腔１２ｃを一定速度にてカテーテル３１の挿入方向に沿って往復移動し、患部１２ｂに応じた薬液投与面積が選択される。これにより薬液微粒子１１ｂは、一定速度にて往復移動する噴霧口３１ｃから放出され、選択された薬液投与面積である管腔１２ｃの所望する長さにおける内周面に投与される。
【００５７】
この場合、噴霧口３１ｃの移動距離は薬液投与面積に相当し、移動速度は単位面積当りの薬液投与量に相当する。なおカテーテル移動機構７が一定速度で第１の筐体１５ｂを移動させると、噴霧口３１ｃの移動速度も一定になる。これにより、単位面積当りの薬液投与量は均一になる。
【００５８】
このように本実施形態は、薬液１１ａを患部１２ｂに投与する際に、気体圧力によらずカテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを移動させることで、患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択することができる。
【００５９】
また噴霧口３１ｃの移動距離は薬液投与面積に相当する。よって本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃの移動距離を可変に構成することで、生体１２ａ内の患部１２ｂの形状に応じて投与面積を選択できる。
また噴霧口３１ｃの移動速度は単位面積当りの薬液投与量に相当する。よって本実施形態は、移動速度をカテーテル移動機構７によって一定に制御することで、患部１２ｂに対して均一に薬液１１ａを投与することができる。
つまり本実施形態は、疾患など患部１２ｂの形状（大きさ）に合わせて、カテーテル移動機構７の往復移動距離と移動速度を制御することにより薬液投与面積を自由に選択することができる。よって本実施形態は、患部１２ｂの周辺部位には薬液１１ａを付着させず、副作用を低減した最適な投与形態を実現することができる。
【００６０】
また本実施形態は、患部１２ｂに投与する際のカテーテル移動機構７による噴霧口３１ｃの往復移動回数を、１回とは限定せず、設定された移動距離を往復することも可能である。これにより本実施形態は、薬液１１ａを患部１２ｂに重ね塗りのように重畳投与でき、往復回数によって薬液量を設定できる。
【００６１】
なお、早期癌等の疾患を診断するために診断薬が生体１２ａ内に投与されるが、患部１２ｂが認識と診断される際、患部１２ｂと非患部（例えば管腔１２ｃ）の検出差を大きくすることが求められる。このため、診断薬は、患部１２ｂに均一性よく（単位面積当りの投与量を等しく）投与されることが望まれる。本実施形態において、薬液微粒子１１ｂは＋極性、または−極性に帯電し、薬液微粒子１１ｂ同士は生体１２ａに付着するまで反発するため、互いに融合し結合することはない。また薬液微粒子１１ｂは生体１２ａに付着後も微小に帯電性を有している。後から投与される薬液微粒子１１ｂは、先に投与され、生体１２ａに付着している薬液微粒子１１ｂに反発するため、避ける傾向がある。そのため生体１２ａの表面においては、薬液微粒子１１ｂは比較的単層の状態で付着しやすい。
このため本実施形態は、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた所定の薬液投与面積（範囲）の生体１２ａの表面にのみ、均一に薬液１１ａを投与することが可能となり、診断薬などで患部１２ｂのみを検出しやすくすることができる。
【００６２】
また本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させているため、選択した薬液投与面積にのみ薬液１１ａを投与することができる。
【００６３】
また本実施形態は、図２に示すように電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに対して薬液１１ａを噴霧口３１ｃから円形状に拡大させながら噴霧することができる。よって本実施形態は、カテーテル移動機構７により噴霧口３１ｃをカテーテルの挿入方向に沿って往復移動させることで、管腔１２ｃの所望する範囲の内周面に薬液１１ａを投与することができる。
【００６４】
また本実施形態は、薬液１１ａをディスポシリンジ２１内やカテーテル３１内部にて霧化せず、薬液１１ａを霧化した状態で噴霧口３１ｃまで送気せず、また薬液１１ａの患部１２ｂへの投与に気体圧力を用いていない。本実施形態は、カテーテル３１内に薬液１１ａを充填し、薬液１１ａを噴霧口３１ｃにて霧化し、電気力線１６に従って患部１２ｂに投与する。よって本実施形態は、薬液１１ａがカテーテル３１内に残留することを防止できるとともに、気体圧力によって薬液１１ａが拡散して患部１２ｂに投与される量が減少することを防止できる。また、噴霧口３１ｃから薬液１１ａが垂れて患部１２ｂ以外の部位に付着することも防止できる。よって本実施形態は、生体１２ａ内の患部１２ｂに薬液１１ａを適正量投与することができる。
【００６５】
また本実施形態は、薬液１１ａの導電率が１×１０−１０（Ｓ／ｍ）〜１×１０−１（Ｓ／ｍ）の範囲内であれば、薬液送液機構６によって制御される薬液１１ａの送液速度と、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって制御される印加電圧の大きさの少なくとも一方を変えることによって、薬液微粒子１１ｂの径を可変にすることができる。
例えば本実施形態は、印加電圧を大きくすることで、薬液微粒子１１ｂの径を小さくすることができる。
また例えば本実施形態は、薬液送液機構６によって送液速度を大きくすることで、不安定点が発生する時間を短くすることができる。これにより薬液微粒子１１ｂは完全な霧化状態になる前の状態で噴霧されるため、薬液微粒子１１ｂの径は大きくなる。よって本実施形態は、送液速度を大きくすることで薬液微粒子１１ｂの径を大きくすることができる。また本実施形態は、噴霧口３１ｃの穴径を小さくすることにより、薬液微粒子１１ｂの径を小さくすることができる。
これにより本実施形態は、患部１２ｂにあわせて、最適な薬液微粒子１１ｂの径を選択でき、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積を選択した状態で、患部１２ｂに最適な径を有する薬液微粒子１１ｂを生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与することができる。
【００６６】
本実施形態は、例えば、薬液１１ａが導電率１×１０−６（Ｓ／ｍ）を有する蒸留水であり、噴霧口３１ｃの直径が略０．１ｍｍ、印加電圧が略＋５ｋＶ、送液速度が略０．１ｍＬ／分の場合、略２０μｍ〜略６０μｍの径を有する薬液微粒子１１ｂを生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与することができる。
【００６７】
また本実施形態は、薬液送液機構６によって送液速度を大きくさせ、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって印加電圧を大きくさせることで、薬液微粒子１１ｂの径を維持したまま、単位時間当りの薬液１１ａの投与量を増加させることができる。
【００６８】
また例えば薬液微粒子１１ｂが帯電していない場合、薬液微粒子１１ｂには、薬液微粒子１１ｂの表面張力により球状形状を維持しようとする力が働く。この力は、薬液微粒子１１ｂの径が小さいほど強く作用する。そのため薬液微粒子１１ｂが帯電していないと、薬液微粒子１１ｂは生体１２ａの表面に付着せずに舞い上がるドライフォグ現象が発生しやすい。薬液１１ａを投与する場合、投与量は正確に管理すべき項目である。そのため本実施形態では、薬液微粒子１１ｂを帯電させている。これにより本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを患部１２ｂに積極的に付着させることができるため、生体１２ａ内の患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与でき、さらに患部１２ｂへの薬液１１ａの投与量を正確に管理することができる。
【００６９】
特に、呼吸器系の肺や肺胞などに薬液１１ａを投与する場合、帯電していない薬液微粒子１１ｂは、呼吸の吐き出しにより、口から排出されやすい。このため、呼吸器療法等で使用されるネブライザーなどには、吸い込み時に合わせて薬液１１ａを噴霧するなどの呼気と連動した薬液噴霧動作が必要である。しかし本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させているため、呼吸の吐き出しに関わらず、薬液１１ａを患部１２ｂに応じた薬液投与面積に付着させることができる。また本実施形態は、薬液微粒子１１ｂを帯電させるため、例えば肺における患部１２ｂに噴霧口３１ｃを接近させることで、さらに呼吸の吐き出しに関わらず、薬液１１ａを患部１２ｂに応じた薬液投与面積に投与させることができる。
【００７０】
また本実施形態は、動作開始スイッチ等による電圧発生回路４１のＯＮ、ＯＦＦにより高電圧の発生を制御でき、この高電圧の印加の有無に応じて噴霧を瞬時に開始及び停止することができる。これにより本実施形態は、電圧発生回路４１にて任意の印加継続時間を設定し、電圧発生回路４１のＯＮ、ＯＦＦによる印加の有無を制御することで、患部１２ｂに必要な時間だけ薬液微粒子１１ｂを投与することができる。つまり本実施形態は、正確な投与時間管理、言い換えれば投与量の管理をできる。
【００７１】
また本実施形態は、グランドバンド１４ａによって電圧発生回路４１と指１４ｂを接触させ、生体１２ａを０Ｖの電位とし、噴霧口３１ｃにおける薬液１１ａと電位の異なる部位としている。これにより本実施形態は、帯電した薬液微粒子１１ｂを確実に患部１２ｂに付着させることができるため、生体１２ａ内の患部１２ｂに選択的に薬液１１ａをより容易に投与することができる。また本実施形態は、グランドバンド１４ａによって生体１２ａ自身が帯電した薬液微粒子１１ｂを受け取ることによる＋極性側電位、または一極性側電位になることを防止でき、安全性を向上させることができる。
【００７２】
また本実施形態は、電圧印加部５である電圧発生回路４１によって、印加電圧の極性と、印加電圧の大きさと、印加電圧の印加継続時間の少なくとも１つを制御でき、薬液送液機構６である制御回路６２によって薬液１１ａの送液量と送液速度の少なくとも１つを制御できる。これにより本実施形態は、薬液微粒子１１ｂの噴霧状態を確認しながら、薬液微粒子１１ｂの径や投与量や投与管理時間を所望に変更できる。
【００７３】
また図２に示すように、カテーテル３１は、他端３１ｂ近傍において、噴霧口３１ｃと管腔１２ｃ表面の距離を全周に渡ってほぼ等しくするために、カテーテル３１の挿入方向における管腔１２ｃ内の略中心軸にカテーテル３１を支持する支持部材３２である例えばバルーン等を有していても良い。
これにより本実施形態は、薬液投与の均一性を向上させることができる。
【００７４】
また本実施形態は、図１に示すようにカテーテル３１を内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂに挿通させ、カテーテル３１をカテーテル３１の挿入方向に沿って進退移動させて観察光学系によって患部１２ｂを観察しながらでも、投与位置を認識しながら薬液を投与することもできる。
【００７５】
さらに本実施形態は、観察光学系によって取得した観察画像を画像処理して、投与された薬液を可視化し、一定の画像濃度になるまで、投与や往復移動を繰り返すことを実施しても良い。このとき本実施形態は、薬液自身の波長成分に応じた励起光を照射するなどの観察により、薬液を画像処理にて認識しやすくすることもできる。
【００７６】
なお電圧印加電極５１は、体外、且つ薬液１１ａに接触できる場所に配置されていればよく、例えば、一端３１ａ近傍やディスポシリンジ２１に配置されてもよい。
【００７７】
次に本発明に係る第２の実施形態について図３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図３は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【００７８】
本実施形態においてカテーテル３１は、電圧印加電極５１内に内装されたＯリング５３により、カテーテル３１の挿入軸方向に対する周方向に移動可能に自由支持され、薬液１１ａの水密が保持されている。
【００７９】
また本実施形態においてカテーテル移動機構７には、駆動部であるモータ８１と、モータ８１の軸ギヤ８２と噛み合う回転ギヤ８３が設けられている。
モータ８１は、第１の筐体１５ｂ内に配置され、電池１５ａから電力が供給される。軸ギヤ８２は、第１の筐体１５ｂの外部に突出している。回転ギヤ８３は、第１の筐体１５ｂから延出されるカテーテル３１の外周面３１ｅと接合している。回転ギヤ８３は、軸ギヤ８２からモータ８１の回転運動が伝達されことで回転し、カテーテル３１をカテーテルの３１の挿入方向に対する周方向に移動させる（回転させる）。これにより噴霧口３１ｃもカテーテルの３１の挿入方向に対する周方向に移動する。つまりカテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向を中心に回転させる。
【００８０】
制御回路６２は、モータ８１の回転数を制御することでカテーテル３１（噴霧口３１ｃ）の回転量を制御し、モータ８１の回転速度を制御することでカテーテル３１（噴霧口３１ｃ）の回転速度を制御する。なお制御回路６２は、回転速度値を一定に設定する。なお回転速度は、一定であればよく、その値は所望であり限定されない。モータ８１は、制御回路６２からの指示に基づいて回転し、軸ギヤ８２を介して回転ギヤ８３を一定速度で回転させて、カテーテル３１を一定速度で回転させる。
【００８１】
なお制御回路６２は、カテーテル３１の回転量（モータ８１の回転数）や回転速度（モータ８１の回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路６２は、薬液１１ａを送液する際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する回転量や回転度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００８２】
また制御回路６２には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路６２は、例えばカテーテル３１の回転量（モータ８１の回転数）や回転速度（モータ８１の回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００８３】
本実施形態における動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【００８４】
なお上述した第１の実施形態において薬液１１ａは、噴霧口３１ｃから図２に示すように円形状に拡大しながら噴霧されるが、周（径）方向の噴霧量には、薬液１１ａと、噴霧口３１ｃの加工精度と、によりバラツキが発生することがある。
【００８５】
しかしながら本実施形態において、カテーテル３１はモータ８１により生体１２ａ内で回転するため、周方向の噴霧量のバラツキが防止され、周方向の投与量が均一化する。
【００８６】
これにより本実施形態は、気体圧力によらず、患部１２ｂに応じた薬液投与面積をカテーテル３１の周方向にも選択でき、また生体１２ａ内面全体に薬液１１ａを投与できる。また本実施形態は、患部１２ｂに対して投与量をより均一化でき、患部１２ｂの単位面積当りの投与量をより正確に管理することができる。
【００８７】
なお本実施形態において、周方向の噴霧量を均一化するために回転速度は速いことが好適である。また本実施形態においてカテーテル３１の１秒間あたりの回転数は、生体１２ａ内での安全性と生体１２ａの表面への薬液投与量（噴霧口３１ｃの移動速度）の観点から、十数回転／秒が好適である。
【００８８】
次に本発明に係る第３の実施形態について図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図４は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【００８９】
本実施形態においてカテーテル３１は、外径略０．１ｍｍ、長さ略２ｍを有する長尺であり、柔軟性のあるＰＴＦＥ製を有している。
【００９０】
また本実施形態においてカテーテル移動機構７は、生体１２ａの外側、且つ第１の筐体１５ｂの外側にて長尺のカテーテル３１を図示しないローラ内に巻き上げる巻き上げ機構である。
【００９１】
カテーテル移動機構７は、図示しないモータによってカテーテル３１を巻き上げても良いし、手動によって巻き上げでも良い。なおカテーテル移動機構７は、モータを制御する図示しない制御回路を有していてもよい。制御回路は、モータの回転数を制御することでカテーテル３１の巻き上げ量を制御し、モータの回転速度を制御することでカテーテル３１の巻き上げ速度を制御する。
【００９２】
制御回路は、カテーテル３１の巻き上げ量（モータの回転数）やカテーテル３１の巻き上げ速度（モータの回転速度）の組み合わせを格納しているテーブルを記憶する図示しない記憶部を有していても良い。制御回路は、カテーテル３１が巻き上げられる際、薬液１１ａの使用用途に応じてテーブルを呼び出し、使用用途に対応する巻き上げ量や巻き上げ速度等の少なくとも１つを規定してもよい。
【００９３】
また制御回路には、図示しない外部スイッチと接続している図示しないコントロール端子が内蔵されても良い。例えばダイヤルである外部スイッチが使用者によって操作されることで、制御回路は、例えばカテーテル３１の巻き上げ量（モータの回転数）やカテーテル３１の巻き上げ速度（モータの回転速度）の少なくとも１つを調節しながら設定し、制御しても良い。
【００９４】
また巻き上げ量や巻き上げ速度は、手動によって調整されても良い。
【００９５】
本実施形態における動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９６】
これにより本実施形態は、患部１２ｂが長尺の管腔１２ｃ全域であっても、気体圧力によらず、管腔１２ｃに応じた薬液投与面積を選択でき、また管腔１２ｃに均一に薬液１１ａを噴霧投与することができる。
【００９７】
またカテーテル３１が長尺の管腔１２ｃを移動する際、例えば第１の実施形態では、カテーテル移動機構７によって第１の筐体１５ｂが長距離を移動する必要があり、液体噴霧投与装置１が大型化してしまう。しかしながら本実施形態は、カテーテル移動機構７によってカテーテル３１を巻き上げさせて噴霧口３１ｃを移動させ、第１の筐体１５ｂを移動させない。よって本実施形態は、液体噴霧投与装置１を小型にすることができる。
【００９８】
また本実施形態は、生体１２ａへの安全性と薬液１１ａの投与量の観点から最適な巻き上げ速度を制御回路によって設定することができる。またカテーテル３１が柔軟性を有しているため、本実施形態は屈曲した生体１２ａ内の管腔１２ｃにもカテーテル３１を容易に進入させ、生体１２ａ内の管腔１２ｃから容易に回収することができる。
【００９９】
次に本発明に係る第４の実施形態について図５乃至図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。図５は、本実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。図６は、本実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が前方に配置される状態を示す図である。図７は、本実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が後方に配置される状態を示す図である。なお本実施形態におけるカテーテル移動機構は、第１の実施形態と同様であるため図６において図示を省略している。
【０１００】
本実施形態におけるカテーテル３１の周辺には、カテーテル３１が挿通可能なグランド電極部材となる導電性の金属製又は樹脂製の管が配置されている。グランド電極部材は、例えば本実施形態において内視鏡１３ａの鉗子チャンネル１３ｂである。また鉗子チャンネル１３ｂは、外部グランドと接地されている。これにより噴霧口３１ｃは、鉗子チャンネル１３ｂを介して外部グランドと接地されている。
【０１０１】
カテーテル移動機構７は、噴霧口３１ｃをカテーテル３１の挿入方向に沿って移動させ、カテーテル３１の挿入方向において、噴霧口３１ｃを鉗子チャンネル１３ｂの開口部１３ｃよりも図６に示すように前方、または図７に示すように後方に配置する。このようにカテーテル移動機構７は、カテーテル３１の挿入方向における噴霧口３１ｃの配置位置を調整し、噴霧口３１ｃとグランド電極部材である鉗子チャンネル１３ｂの相対的な位置関係を調整する。
【０１０２】
また本実施形態における電圧発生回路４１は、単一電圧を発生し、電極コンタクト部材４２を介して単一電圧を電圧印加電極５１に供給する。
【０１０３】
第１の実施形態と同様に薬液１１ａは印加されると、噴霧口３１ｃから生体１２ａに向かって電気力線１６が形成される。薬液１１ａは、帯電された薬液微粒子１１ｂとして噴霧口３１ｃからこの電気力線１６に従って、電気力線１６が形成された範囲内の生体１２ａに向けて選択的に投与される。
【０１０４】
その際、図６に示すように噴霧口３１ｃが開口部１３ｃよりも前方に配置されると、噴霧口３１ｃと生体１２ａの距離が狭まるので、電気力線１６が作用する生体１２ａの範囲は狭まる。つまり生体１２ａ内の患部１２ｂに応じて薬液投与面積が狭く選択され、薬液１１ａは気体圧力によらず狭い薬液投与面積を有する患部１２ｂに集中的に投与される。
【０１０５】
また図７に示すように噴霧口３１ｃが開口部１３ｃよりも後方に配置されると、噴霧口３１ｃから鉗子チャンネル１３ｂに向かって、図６に示す電気力線１６よりも疎な、すなわち広がった電気力線１８が形成される。そのため生体１２ａには、広がった電気力線１８が作用するため、これらが作用する生体１２ａの範囲は、図６に示す電気力線１６が作用する範囲よりも広くなる。
【０１０６】
この場合、薬液１１ａは、薬液微粒子１１ｂとして、上記同様に電気力線１８に従って生体１２ａ内の患部１２ｂに向かって投与される。また薬液１１ａは、電気力線１８に従って鉗子チャンネル１３ｂの開口部１３ｃの外周稜線方向にも引き付けられながら、生体１２ａ内の患部１２ｂに向かって噴霧される。よって薬液１１ａは、図６に示す状態に比べて広がりながら噴霧され、気体圧力によらず広い薬液投与面積を有する患部１２ｂに拡散的に投与される。
【０１０７】
つまり本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃと開口部１３ｃの相対的な位置関係を調整することで、気体圧力によらず、患部１２ｂに応じた薬液１１ａの薬液投与面積を調整することができる。
すなわち本実施形態は、患部１２ｂに対して、集中して薬液１１ａを噴霧投与、また拡散して薬液１１ａを噴霧投与することを無段階に調整でき、必要とされる患部１２ｂの薬液投与面積を自在に選択することができる。
【０１０８】
また例えば、カテーテル３１の外径が略０．３ｍｍ、開口部１３ｃの直径が略２ｍｍの場合、本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃを開口部１３ｃより数ｍｍを後方に配置するだけで、薬液１１ａを拡散的に噴霧することができる。
【０１０９】
また本実施形態は、内視鏡１３ａに設けられている図示しない観察光学系によって患部１２ｂを観察しながらでも、薬液投与面積を無段階に調整することが可能となる。
【０１１０】
また本実施形態は、カテーテル移動機構７によって噴霧口３１ｃとグランド電極部材である鉗子チャンネル１３ｂの相対的な位置関係を調整したが、これに限定する必要はなく、カテーテル３１を観察しながら手動でカテーテル３１の挿入方向に移動させる、または第３の実施形態における巻き上げ機構を用いても良い。
【０１１１】
また本実施形態は、グランド電極部材を、カテーテル３１が挿通する管である鉗子チャンネル１３ｂとしたが、薬液投与面積を無段階に調整できるのであればこれに限定する必要はない。
【０１１２】
なお上述した各実施形態において、カテーテル３１は、複数の噴霧口３１ｃを有してもよい。これにより本実施形態は、カテーテル３１の挿入方向への薬液１１ａの投与量を増加させることができる。またカテーテル３１は、他端３１ｂにおける外周面３１ｅに少なくとも１つの噴霧口３１ｃを有していてもよい。これにより本実施形態は、カテーテル３１の径（周）方向への薬液１１ａの投与量を増加させることができる。
【０１１３】
このように本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、第１の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図２】図２は、薬液が支持部材を有するカテーテルから噴霧される状態を示す図である。
【図３】図３は、第２の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図４】図４は、第３の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図５】図５は、第４の実施形態における液体噴霧投与装置の概略図である。
【図６】図６は、第４の実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が前方に配置される状態を示す図である。
【図７】図７は、第４の実施形態における鉗子チャンネルを挿通しているカテーテルの他端の概略図であり、薬液を噴霧する際、鉗子チャンネルの開口部よりも噴霧口が後方に配置される状態を示す図である。
【図８】図８は、従来のカテーテルアセンブリーの一実施態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…液体噴霧投与装置、２…薬液充填部、３…噴霧部、５…電圧印加部、６…薬液送液機構、７…噴霧部移動機構（カテーテル移動機構）、１１ａ…薬液、１１ｂ…薬液微粒子、１２ａ…生体、１２ｂ…患部、１２ｃ…管腔、１５ｂ…第１の筐体、１５ｅ…第２の筐体、１６，１８…電気力線、２１…ディスポシリンジ、２２…ピストン、３１…カテーテル、３１ｃ…噴霧口、３２…支持部材、４１…電圧発生回路、４２…電極コンタクト部材、５１…電圧印加電極、６１…モータ、６２…制御回路、６３…ボールネジ、６４…可動部、７１…モータ、７３…ボールネジ、７４…可動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内に挿入され、前記体内の目的部位に液体を噴霧投与する液体噴霧投与装置において、
前記液体を充填する液体充填部と、
一端にて前記液体充填部と接続し他端にて前記液体を噴霧する噴霧口を有するカテーテルと、
電圧を発生し、前記カテーテルの内部の前記液体を介して前記噴霧口における前記液体に前記電圧を印加する電圧印加部と、
前記カテーテルを前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記目的部位の形状に応じて前記噴霧口を前記体内にて前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構と、
を具備することを特徴とする液体噴霧投与装置。
【請求項２】
前記液体を前記液体充填部から前記噴霧口に送液する液体送液機構と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項３】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って所望する範囲を往復移動させることを特徴とする請求項２に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項４】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って所望する一定速度で移動させることを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項５】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向を中心に回転させることを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項６】
前記カテーテル移動機構が前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って一定速度で移動させている際に、前記電圧印加部は前記液体に前記電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項７】
前記カテーテルが挿通可能なグランド電極部材と、を具備し、
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記噴霧口と前記グランド電極部材の相対的な位置関係を調整し、前記液体の投与面積を調整することを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項１】
体内に挿入され、前記体内の目的部位に液体を噴霧投与する液体噴霧投与装置において、
前記液体を充填する液体充填部と、
一端にて前記液体充填部と接続し他端にて前記液体を噴霧する噴霧口を有するカテーテルと、
電圧を発生し、前記カテーテルの内部の前記液体を介して前記噴霧口における前記液体に前記電圧を印加する電圧印加部と、
前記カテーテルを前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記目的部位の形状に応じて前記噴霧口を前記体内にて前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させるカテーテル移動機構と、
を具備することを特徴とする液体噴霧投与装置。
【請求項２】
前記液体を前記液体充填部から前記噴霧口に送液する液体送液機構と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項３】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って所望する範囲を往復移動させることを特徴とする請求項２に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項４】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って所望する一定速度で移動させることを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項５】
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向を中心に回転させることを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項６】
前記カテーテル移動機構が前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って一定速度で移動させている際に、前記電圧印加部は前記液体に前記電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【請求項７】
前記カテーテルが挿通可能なグランド電極部材と、を具備し、
前記カテーテル移動機構は、前記噴霧口を前記カテーテルの挿入方向に沿って移動させることで、前記噴霧口と前記グランド電極部材の相対的な位置関係を調整し、前記液体の投与面積を調整することを特徴とする請求項３に記載の液体噴霧投与装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−８２１８６（Ｐ２００９−８２１８６Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５２０５０（Ｐ２００７−２５２０５０）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【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２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]