薬液噴霧投与装置
【課題】生体の体内の患部に薬液を短時間に適正量投与することができる薬液噴霧投与装置を提供することを目的としている。
【解決手段】内部に薬液Ｘが充填される薬液充填部２と、基端が薬液充填部２に接続されるとともに先端に薬液Ｘを吐出する吐出孔３０が形成されたカテーテル３と、薬液充填部２内の薬液Ｘを、カテーテル３内を通して吐出孔３０から吐出させる吐出機構４と、吐出機構４によって吐出孔３０に送られる薬液Ｘに電圧を印加する電圧印加部５と、を備え、吐出孔３０がカテーテル３の先端に複数形成されているとともに、これら複数の吐出孔３０が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されている。
【解決手段】内部に薬液Ｘが充填される薬液充填部２と、基端が薬液充填部２に接続されるとともに先端に薬液Ｘを吐出する吐出孔３０が形成されたカテーテル３と、薬液充填部２内の薬液Ｘを、カテーテル３内を通して吐出孔３０から吐出させる吐出機構４と、吐出機構４によって吐出孔３０に送られる薬液Ｘに電圧を印加する電圧印加部５と、を備え、吐出孔３０がカテーテル３の先端に複数形成されているとともに、これら複数の吐出孔３０が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液を生体（人間又は動物）の体内の患部に噴霧投与するための薬液噴霧投与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、例えば副作用の発症を弱めたりあるいは薬効の低下を防止したりする等のために、可能な限り患部に近い位置で薬液を吐出することにより、必要最小限の薬液を患部に限定して投与することが要望されている。
そこで、従来、例えば下記特許文献１に示されるような、カテーテルの先端部分（一端部分）にノズルが設けられ、このノズルの基端側（他端側）に与圧室が形成され、この与圧室の基端側（他端側）に貯留部が形成された構成の薬液投与装置が提供されている。この薬液投与装置には、ノズルと与圧室とを連通、遮断する射出弁と、与圧室と貯留部とを連通、遮断する装填弁と、がカテーテルの内部に設けられている。また、与圧室には加圧ガス源と連通する加圧ガス導管が接続されている。
【０００３】
以上の構成において、貯留部内に薬液を装填し、かつカテーテルを体内に挿入してノズルを患部に近づけた状態で前記装填弁を開くことにより、貯留部内の薬液を与圧室内に導入する。その後、前記装填弁を閉じた状態で前記加圧ガス導管から与圧室内に加圧ガスを導入して、この与圧室内の圧力が十分に高められたときに前記射出弁を開き、ノズルの吐出孔から患部に向けて薬液を吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の薬液噴霧投与装置では、カテーテル内でエアロゾル化した薬液がカテーテルの内面に付着するため、カテーテル内への薬液の充填量に比べて吐出孔からの薬液の吐出量が少なくなる。したがって、患部に投与される薬液の量が不安定となり、正確な量の薬液を投与することがむずかしいという問題がある。仮に、患部に投与される薬液の量が少ないと、所望の薬効を得られなくなる場合がある。
【０００６】
また、患者の負担を考慮すると、投与時間をなるべく短時間に完了する要望があるが、上記した従来の薬液噴霧投与装置では、薬液の投与効率が低い。ここで、薬液の投与効率を上げるために吐出孔を増やすことが考えられるが、吐出孔間の距離が近いと、複数の吐出孔からそれぞれ吐出された薬液同士が吐出直後に接触し、患部に投与される薬液の量が不均一になり易いという問題がある。また、吐出孔間の距離が近いと、吐出孔が形成されたノズル先端面に薬液が溜まり易くなり、その結果、吐出孔が目詰まりを起こしたり、薬液が液滴となって垂れ落ちて患部周辺に必要以上の薬液が投与されたりする問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、生体の体内の患部に薬液を短時間に適正量投与することができる薬液噴霧投与装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、内部に薬液が充填される薬液充填部と、基端が前記薬液充填部に接続されるとともに先端に前記薬液を吐出する吐出孔が形成されたカテーテルと、前記薬液充填部内の前記薬液を、前記カテーテル内を通して前記吐出孔から吐出させる吐出機構と、該吐出機構によって前記吐出孔に送られる前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、を備え、前記吐出孔が前記カテーテルの先端に複数形成されているとともに、これら複数の前記吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、患者の体内にカテーテルを先端から挿入した後、薬液充填部内の薬液を吐出機構によってカテーテルの基端から先端側に向けて送り込むことで、吐出孔から薬液が吐出される。また、カテーテル内を流通する薬液に電圧印加部によって電圧を印加することにより、電圧が印加された薬液が外気に曝されることで霧状に分裂されるとともに、カテーテル内の薬液と生体の患部との間に電位差が生じ、薬液微粒子が吐出孔から患部に向かう電気力線に沿って患部に到達する。このとき、患部に到達した薬液微粒子は帯電しているため、電位が０Ｖである生体（患部）に確実に付着する。また、吐出孔が複数形成されているため、吐出孔が１つである場合に比べて、一度に噴霧される薬液の量が増加し、効率良く患部に薬液が投与される。さらに、それら複数の吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されているので、各吐出孔からそれぞれ噴霧された薬液（液糸）同士が接触せずに分離される。これにより、安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが防止される。
【００１０】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記カテーテルに、前記薬液充填部内に連通する一つの内部空間が形成されており、該内部空間に各吐出孔がそれぞれ連通されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、薬液充填部内から送り出された薬液はカテーテルの一つの内部空間内を流通して複数の吐出孔にそれぞれ到達するため、各吐出孔毎の流路がカテーテル内に形成されている場合に比べて、薬液流通が容易となり、薬液充填部内の薬液が短時間で各吐出孔にそれぞれ送達される。また、薬液を一つの内部空間を通して各吐出孔にそれぞれ送達させることにより、薬液を薬液充填部から吐出孔に送達する際の液体圧力損失が抑制される。
【００１２】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔が、前記カテーテルの内部空間の中心軸線に対して略回転対称となる位置に配設されていることが好ましい。
【００１３】
これにより、各吐出孔からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔における薬液の霧化位置が均一化される。
【００１４】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔が形成された前記カテーテルの先端面が、前記カテーテルの中心軸線を中心とする回転曲面状に形成されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、各吐出孔の出口側（終端側）の開口端面がカテーテルの中心軸線に対して傾いた状態となり、各吐出孔からそれぞれ噴霧された薬液同士がより確実に分離される。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。
また、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（複数の液糸）がカテーテルの径方向外側に広がって放出されるので、広範囲に薬液が噴霧される。
さらに、カテーテル先端が、鋭角な稜線（角）が無い形状になるため、カテーテルの先端が生体の内腔面に接触した際の生体に与える影響が軽減される。
【００１６】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記吐出孔が、カテーテル内部側からカテーテル外部側に向かうに従い漸次縮径されていることが好ましい。
【００１７】
これにより、薬液が吐出孔を通る際に、吐出孔の入口側（始端側）の開口端から出口側（終端側）の開口端に向けて漸次縮径されるように整流される。また、吐出孔の終端部分の内周面とカテーテル先端面との成す角が鋭角になる。その結果、吐出孔から吐出される薬液（液糸）は、円錐状に広がりにくく、吐出方向（出口側の開口端面に垂直な方向）にのみ放出され易くなり、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が接触しにくくなる。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。
【００１８】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記カテーテルには、圧送された気体が流通する気体流通路が設けられ、該気体流通路の先端開口端は前記カテーテルの先端面に形成されており、前記先端開口端の周りに前記複数の吐出孔が配設されていることが好ましい。
【００１９】
これにより、気体流通路の先端開口端から放出された気体によって、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が接触しにくくなって分離される。また、気体流通路の先端開口端から放出された気体によって、カテーテル先端面に付着した体内粘液等が吹き飛ばされる。さらに、吐出孔から噴霧された薬液（薬液微粒子）は、気体流通路の先端開口端から放出された気体の流れに乗ってより遠方に送達される。
【００２０】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔からそれぞれ吐出される各薬液が、前記電圧印加部によって同一極性に帯電されていることが好ましい。
【００２１】
これにより、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が互いに反発し合って接触しにくくなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る薬液噴霧投与装置によれば、一度に噴霧される薬液の量が増加し、効率良く患部に薬液が投与されるので、薬液の投与を短時間で行うことができる。また、安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが防止されるので、患部に適正量の薬液を投与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液噴霧投与装置の模式図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液充填部及びカテーテルの断面図である。
【図３】本発明の第1の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図４】本発明の第1の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図５】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１０】図８に示すＺ−Ｚ間の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る薬液噴霧投与装置の第１から第４の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について、図１から図５に基いて説明する。
図１は本実施形態における薬液噴霧投与装置１の概略構成を模式的に表した図であり、図２は薬液噴霧投与装置１に備えられた薬液充填部２及びカテーテル３を模式的に表した断面図であり、図３はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図４はカテーテル３の先端面を表した端面図であり、図５は薬液Ｘの噴霧状態を表した模式図である。
なお、図２に示す鎖線Ｏはカテーテル３の中心軸線を示しており、以下、単に「軸線Ｏ」と記す。また、本実施の形態においては、前記した軸線Ｏの長さ方向を「軸方向」と記し、軸線Ｏに直交する方向を「径方向」と記す。
【００２６】
図１に示すように、薬液噴霧投与装置１は、生体の内腔Ｙにある患部Ｙ１に薬液Ｘを投与するための装置であり、液体状の薬液Ｘを霧状の薬液微粒子Ｘ１として患部Ｙ１に噴霧する装置である。薬液噴霧投与装置１の概略構成としては、内部に薬液Ｘが充填される薬液充填部２と、基端が薬液充填部２に接続されるとともに先端に薬液Ｘを吐出する吐出孔３０が形成されたカテーテル３と、薬液充填部２内の薬液Ｘを、カテーテル３内を通して吐出孔３０から吐出させる吐出機構４と、吐出機構４によって吐出孔３０に送られる薬液Ｘに電圧を印加する電圧印加部５と、を備えている。
【００２７】
図１、図２に示すように、薬液充填部２には、薬液Ｘを収容する薬液タンクであるディスポシリンジ２０と、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘをカテーテル３に圧送するピストン２１と、が備えられている。この薬液充填部２は、上記したピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿ってカテーテル３側に移動することで、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘをその先端からカテーテル３内に送液するものである。
【００２８】
カテーテル３は、生体の内腔Ｙ内に挿入される管であり、非直線的な内腔Ｙに挿入可能な程度の柔軟な可撓性を有する。このカテーテル３の内部には、軸方向に延在する一つの内部空間３１が略全長に亘って形成されている。カテーテル３としては、例えば、非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製であって、外径略1.6ｍｍ、内径略0.9ｍｍ、長さ略2000ｍｍの細管が用いられる。
【００２９】
カテーテル３の一端（基端）は、後述する電圧印加電極５２を介してディスポシリンジ２０の先端に接続されており、カテーテル３の内部空間３１とディスポシリンジ２０の内部空間２２とは連通されている。なお、ディスポシリンジ２０は、生体の体外に配置されるものであり、カテーテル３の基端は体外に配置される。
【００３０】
図３、図４に示すように、カテーテル３の他端（先端）には、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁３２が設けられている。この先端壁３２は、軸線Ｏに対して垂直に設けられた壁部であり、その厚さＴは例えば0.1〜5.0ｍｍ程度になっている。この先端壁３２には、複数の吐出孔３０が形成されている。吐出孔３０は、薬液Ｘを吐出する微細な貫通孔であり、例えば直径が約0.075ｍｍの丸孔が形成されている。複数の吐出孔３０は、内部空間３１の中心軸線（軸線Ｏ）に対して略回転対称となる位置に配設されている。具体的に説明すると、先端壁３２には、三つの吐出孔３０が軸線Ｏ周りに均等に配設されている。また、複数の吐出孔３０の間隔Ｌは20μｍ以上に設定されている。
【００３１】
また、カテーテル３は、図１に示すように内視鏡６の鉗子チャンネル６０内に挿通されており、カテーテル３の先端面（吐出孔３０）は患部Ｙ１に対向配置される。このとき、吐出孔３０は、カテーテル３が軸方向に沿って進退移動することで、患部Ｙ１に接近、または離間される。
【００３２】
上記した構成のカテーテル３は、精密押出成形により、軸方向に延びた複数の貫通孔を有するマルチルーメンパイプを薄板状に切断した後、その薄板片を、軸方向に延びた一つの貫通孔を有する四フッ化エチレン樹脂製パイプの端面に溶融接合乃至は接着剤等により接合することにより製作することができる。なお、カテーテル３は、例えば四フッ化エチレン樹脂等の撥水性を有する材質で形成することが好ましく、さらに、図３に示すように、撥水性を向上させるための撥水膜３３をカテーテル３の外部表面に被覆させることが望ましい。
【００３３】
図１に示すように、吐出機構４は、ピストン２１をディスポシリンジ２０の内周面に沿って往復移動させるための機構であり、その概略構成としては、モータ４０と、制御回路４１と、ボールネジ４２と、可動部４３と、を備えている。
【００３４】
モータ４０は、制御回路４１からの信号に基づいて回転駆動する駆動部であり、電源部７に接続されている。ボールネジ４２は、モータ４０の回転運動が伝達されるものであり、モータ４０の回転駆動に連動して軸回転するものである。可動部４３は、ボールネジ４２に螺合された部材であり、ボールネジ４２の軸回転に伴いディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿って移動する。この可動部４３は、ピストン２１に脱着可能に取り付けられており、可動部４３の移動に伴いピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿って移動する構成になっている。制御回路４１は、モータ４０の回転数を制御することでディスポシリンジ２０からカテーテル３に送り出される薬液Ｘの送液量及び送液速度をそれぞれ制御し、吐出孔３０から吐出される薬液Ｘの吐出量及び吐出速度を制御するものである。制御回路４１には、図示せぬ動作開始スイッチ等が接続されており、動作開始スイッチ等が操作されることにより制御回路４１からモータ４０に信号を送信するとともに、後述する電圧発生回路５０に信号を送信する。
【００３５】
なお、制御回路４１は、ディスポシリンジ２０から吐出孔３０までの予め設定された薬液Ｘの送液量（モータ４０の回転数）や薬液Ｘの送液速度（モータ４０の回転速度）の組み合わせデータ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。また、その場合、制御回路４１は、薬液Ｘを送液する際、薬液Ｘ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。
また、制御回路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、制御回路４１は、例えば薬液Ｘの送液量（モータ４０の回転数）や送液速度（モータ４０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４１によって薬液Ｘの送液速度を変えると、薬液微粒子Ｘ１の径が変化する。
【００３６】
電圧印加部５は、薬液充填部２からカテーテル３に送り出された薬液Ｘに電圧を印加する手段であり、その概略構成としては、電圧発生回路５０と、電極コンタクト部材５１と、電圧印加電極５２と、グランドバンド５３と、を備えている。この電圧印加部５は、電源部７から供給された電力によって電圧発生回路５０で例えば４ｋＶ以上の印加電圧である高電圧を発生させ、この高電圧を電極コンタクト部材５１を介して電圧印加電極５２に供給する構成になっている。
【００３７】
電圧発生回路５０は、電源部７に電気的に接続されており、電源部７から電力が供給される。また、電圧発生回路５０は、制御回路４１に電気的に接続されており、制御回路４１から送信された信号に応じて電圧を発生させる。具体的に説明すると、図示しない動作開始スイッチ等が操作されることにより制御回路４１から電圧発生回路５０に信号が送信され、その信号に基いて電圧発生回路５０の動作が制御され、高電圧の発生が制御される。また、電圧発生回路５０は、高電圧の極性をプラス側極性またはマイナス側極性の何れか一方に択一的に選択する。
【００３８】
また、電圧発生回路５０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データ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５２に高電圧を供給して薬液Ｘに高電圧を印加させる印加時間である。電圧発生回路５０は、電圧印加電極５２に高電圧を供給する際、薬液Ｘ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。
また、電圧発生回路５０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５０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５０によって印加電圧の大きさを変えると、薬液微粒子Ｘ１の径は変化する。
【００３９】
電極コンタクト部材５１は、電圧印加電極５２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５１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。また、電極コンタクト部材５１の先端は、後述する筒状電極部５４の外周面に着脱自在に当接されている。
【００４０】
グランドバンド５３は、生体の一部と接触して０Ｖ電位となるものであり、電圧発生回路５０に接続されている。このグランドバンド５３は、例えば指等に取り付けられる。これにより、生体内の患部Ｙ１は電気的なグランドとなる。つまり患部Ｙ１は、高電圧が印加する部位である吐出孔３０における薬液Ｘとは電位の異なる部位となる。
【００４１】
電圧印加電極５２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成した筒状電極部５４と、筒状電極部５４の内周面に接続された線状電極部５５と、を備えている。
【００４２】
筒状電極部５４は、薬液充填部２の先端部とカテーテル３の基端部との間に介装されている。筒状電極部５４の一端は、ディスポシリンジ２０の先端部に螺合により脱着自在に締結されている。一方、筒状電極部５４の他端は、例えば図示しない接着剤等によりカテーテル３の基端部に強固に接合されている。また、筒状電極部５４の内径は、薬液充填部２の先端部の内径及びカテーテル３の内径と略同一であり、筒状電極部５４の内側は、薬液充填部２の内部空間２２及びカテーテル３の内部空間３１にそれぞれ連通されている。
【００４３】
線状電極部５５は、カテーテル３内に挿通されているとともに軸線Ｏ上に延設されており、カテーテル３の先端部（吐出孔３０付近）まで延びている。この線状電極部５５の材質は、電気抵抗が少なく、薬液Ｘに対する特性が安定していることが好ましく、例えば白金製や金製や銀製、またはステンレス製等がさらに好適である。また、線状電極部５５の径は、カテーテル３の内部空間３１の内径よりも小さい。また、線状電極部５５の長さは、カテーテル３の全長よりも短くなっており、吐出孔３０から突出せず、吐出孔３０の近傍まで延在する長さを有している。例えば、カテーテル３１が、外径略1.6ｍｍ、内径略0.9ｍｍ、長さ略2000ｍｍである場合、線状電極部５５は、直径略0.3ｍｍ、長さ略1980ｍｍのものを用いることができる。
【００４４】
また、電圧印加部５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。高抵抗回路としては、スパークや生体への電撃を防止する保護用の高抵抗が電極コンタクト部材５１に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５０から電圧印加電極５２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５０を停止させ、高電圧の発生を停止させるものである。なお、生体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、または望ましくは約10μＡ以下に設定されることが好適である。
【００４５】
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５０は、吐出機構４と連携し、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘが無くなると（例えばピストン２１がカテーテル３側にまで移動すると）、高電圧の発生を停止する構成にしてもよい。言い換えると電圧発生回路５０は、吐出機構４による薬液Ｘの送液中にのみ、高電圧を発生させて、高電圧を供給する構成とする。
また、電圧発生回路５０には、電源部７を高電圧にまで昇圧（発生）させる図示しないトランス等が内蔵されている。
【００４６】
上記した吐出機構４と電圧発生回路５０と電極コンタクト部材５１と電源部７とは、筐体８内に内蔵されており、電極コンタクト部材５１の先端は筐体８から突出されている。また、上記したディスポシリンジ２０の先端部と電圧印加電極５２（筒状電極部５４）とカテーテル３の基端部とは、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９内に挿通されている。このディスポシリンジ固定枠９は、筐体８に固定されている。電圧印加電極５２と電極コンタクト部材５１とは、ディスポシリンジ固定枠９と筐体８によって外部との接触を防止されている。
【００４７】
また、ピストン２１が移動する部分には、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１０が設けられている。
また、ディスポシリンジ２０とピストン２１とカテーテル３及び電圧印加電極５２は、可動部４３及び電極コンタクト部材５１から着脱自在の構成である。すなわち、ディスポシリンジ２０、ピストン２１、カテーテル３及び電圧印加電極５２は、可動部４３や電極コンタクト部材５１から脱着可能であり、ディスポーザブル部品として症例に応じて使用後廃棄される。そして、電圧発生回路５０、電極コンタクト部材５１、薬液送液機構６、電源部７、筐体８、ディスポシリンジ固定枠９、及びカバー１０は、例えば未使用のディスポシリンジ２０、ピストン２１、カテーテル３及び電圧印加電極５２に接続し、リユース部品として再利用可能である。
【００４８】
また、カテーテル３に用いる材料は特に限定されることはなく、目的に合わせて一般的な高分子材料の中から最適なものを選定することができる。また、単一材料に限定されることはなく、複数の高分子材料を組み合わせた材料、高分子材料に無機材料を添加した材料などを用いることができる。本実施例では例えば四フッ化エチレン樹脂を例に用いているが、他のフッ素樹脂を用いてもよいし、またフッ素樹脂に限定されることなく力学的特性などで不具合が生じない範囲であらゆる高分子材料を使用して良い。
ここで、オートクレーブ滅菌処理温度より低い融点を有する材料をカテーテル３の少なくとも一部に用いることにより、滅菌処理により破壊され、再利用を不可能とすることで、再利用による感染症を未然に防ぐことができる。例えば135℃でのオートクレーブ滅菌に対しては融点135℃以下の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などを用いることで、滅菌処理により破壊され、再利用が不可能となる。
【００４９】
次に、上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１の作用について説明する。
【００５０】
まず、カテーテル３が接合された電圧印加電極５２の筒状電極部５４にディスポシリンジ２０を螺合して連結する。
次に、所望量の薬液Ｘをディスポシリンジ２０に充填した後、ピストン２１をディスポシリンジ２０内に挿嵌させる。上記した「所望量」とは、薬液Ｘによって患部Ｙ１を治療するための適正量であり、吐出機構４によってディスポシリンジ２０から吐出孔３０に送液される量である。
【００５１】
次に、ピストン２１を吐出機構４の可動部４３に係合させるとともに、カテーテル３、筒状電極部５４及びディスポシリンジ２０の先端部をディスポシリンジ固定枠９内に挿通し、筒状電極部５４の外周面に電極コンタクト部材５１の先端を接触させ、その後、カバー１０を閉じる。
これにより、薬液噴霧投与装置１が構成され、薬液噴霧投与装置１の準備が完了する。
【００５２】
次に、カテーテル３を先端から患者の内腔Ｙ内に挿入する。詳しく説明すると、カテーテル３を内視鏡６の鉗子チャンネル６０内に挿通し、内視鏡６に設けられている図示せぬ観察光学系によって患部Ｙ１を観察しながらカテーテル３を移動させ、吐出孔３０を患部Ｙ１に対向させる。
【００５３】
次に、図示しない動作開始スイッチ等が操作されて動作開始が指示されると、制御回路４１からモータ４０に駆動開始の信号が送信され、モータ４０が回転駆動する。モータ４０が駆動するとボールネジ４２が軸回転し、このボールネジ４２の軸回転によって可動部４３がディスポシリンジ２０の長手軸に沿って移動し、ピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸に沿ってカテーテル３側（ディスポシリンジ２０の先端側）に移動する。これにより、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘがディスポシリンジ２０の先端から押し出され、筒状電極部５４を通ってカテーテル３内に圧送される。カテーテル３には、一つの内部空間３１が形成されており、この内部空間３１に各吐出孔３０がそれぞれ連通されているので、カテーテル３内に圧送された薬液Ｘは、一つの内部空間３１を通って各吐出孔３０にそれぞれ到達する。
【００５４】
また、図示しない動作開始スイッチ等が操作されて動作開始が指示されると、制御回路４１から電圧発生回路５０に駆動開始の信号が送信され、電圧発生回路５０から高電圧が発生する。この高電圧は、電極コンタクト部材５１を介して電圧印加電極５２に供給される。そして、筒状電極部５４の内周面からその筒状電極部５４内を流通する薬液Ｘに高電圧が印加されるとともに、線状電極部５５からカテーテル３内を流通する薬液Ｘに高電圧が印加される。
【００５５】
上述したように吐出機構４によって圧送されるとともに電圧印加部５によって電圧が印加された薬液Ｘは、カテーテル３の複数の吐出孔３０から霧化状の帯電した薬液微粒子Ｘ１として噴霧される。
詳細に説明すると、吐出孔３０における薬液Ｘは、カテーテル３の外部の気体との間に、気液界面を形成している。この気液界面に電圧が作用すると、薬液Ｘの表面に働く静電気力によって気液界面が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Ｘ１が噴霧される。また気液界面に高電圧が作用し、吐出孔３０における気液界面の電界密度が臨界値に達すると、薬液Ｘの表面から細い液糸（糸状の薬液Ｘ）が引き出され、さらにその液糸が伸縮する。このとき、液糸の先端から薬液Ｘが、多数の薬液微粒子Ｘ１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Ｘ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Ｘ１として吐出孔３０から多数噴霧される。
なおカテーテル３は非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製であるため、薬液Ｘはカテーテル３内に滞留することなく噴霧される。
【００５６】
上述したように高電圧が薬液Ｘに印加された際、吐出孔３０における薬液Ｘと患部Ｙ１との間に電位差が生じ、図５に示すように吐出孔３０から患部Ｙ１に向かって電気力線Ｅが形成される。吐出孔３０から噴霧された薬液微粒子Ｘ１は、プラス側極性又はマイナス側極性に帯電しているため、図５に示すように、吐出孔３０から上記した電気力線Ｅに沿って患部Ｙ１に到達する。そして、帯電している薬液微粒子Ｘ１は、電位が０Ｖである患部Ｙ１に確実に付着する。すなわち、高電圧がプラス側極性の場合は、薬液微粒子Ｘ１はプラス側極性に帯電し、高電圧がマイナス側極性の場合は、薬液微粒子Ｘ１はマイナス側極性に帯電する。一般に生体は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５３によって生体は０Ｖになっているため、生体の患部Ｙ１と吐出孔３０における薬液Ｘ（帯電している薬液微粒子Ｘ１）は電位が異なる。よって、プラス側極性、又はマイナス側極性に帯電している薬液微粒子Ｘ１は患部Ｙ１に付着する。
【００５７】
また、上記したカテーテル３の先端には複数の吐出孔３０が形成されているため、吐出孔３０が１つである場合に比べて多量の薬液Ｘが一度に噴霧される。これにより、効率良く患部Ｙ１に薬液Ｘが投与される。
また、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されているので、各吐出孔３０からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔３０から吐出される各液糸の霧化位置が均一化される。
【００５８】
ところで、複数の吐出孔３０の間隔Ｌが近い場合は、各吐出孔３０から吐出される薬液Ｘ同士が接触したり、カテーテル３の先端面に薬液Ｘが付着して吐出孔３０が目詰まりを起こしたりし、その結果、薬液Ｘの噴霧が停止したり不安定になったりする。このため、各吐出孔３０からそれぞれ吐出される細い液糸を各々分離した状態にすることが、細かな薬液微粒子Ｘ１を形成するために重要となる。仮に、複数の吐出孔３０の間隔Ｌが20μｍ未満の場合には、各吐出孔３０から吐出される薬液Ｘ同士が接触する場合がある。つまり、複数の吐出孔３０の間隔Ｌは可能な限り大きくした方が薬液Ｘの噴霧が停止したり不安定になったりしにくくなり、望ましくはカテーテル３の先端面の外縁近傍に配設される方が好適である。上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が20μｍ以上の間隔をあけて配設されているので、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ（液糸）同士が接触せずに分離される。
【００５９】
上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１によれば、吐出孔３０が複数形成されており、一度に噴霧される薬液Ｘの量が増加し、効率良く患部Ｙ１に薬液Ｘが投与されるので、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与時間を短縮することができる。これにより、患者の負担を軽減することができる。
なお、図４、図５では、３つの吐出孔３０が形成されているが、吐出孔３０の数をより多く形成することにより、短時間により大量の薬液Ｘを投与できることは言うまでも無い。
【００６０】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が20μｍ以上の間隔をあけて配設されており、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ（液糸）同士が接触せずに分離されるので、安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが防止されるので、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを投与することができる。これにより、薬液Ｘの薬効を確実に発揮させることができるとともに、薬液Ｘの副作用を軽減させることができる。
【００６１】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液充填部２内から送り出された薬液Ｘはカテーテル３の一つの内部空間３１内を流通して複数の吐出孔３０にそれぞれ到達するため、各吐出孔３０毎の流路がカテーテル３内に形成されている場合に比べて、薬液流通が容易となり、薬液充填部２内の薬液Ｘが短時間で各吐出孔３０にそれぞれ送達される。これにより、薬液Ｘを効率良く噴霧することができ、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与時間を短縮することができる。
また、薬液Ｘが一つの内部空間３１内を流通して複数の吐出孔３０にそれぞれ到達するため、薬液Ｘを吐出孔３０に送達する際の液体圧力損失が抑制される。これにより、出力（送液力）が小さい吐出機構４を用いることができる。
【００６２】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されており、各吐出孔３０からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔３０から吐出される液糸の霧化位置が均一化されるので、噴霧量や噴霧範囲を全方向において略均一化することができる。
【００６３】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０からそれぞれ吐出される各薬液Ｘ（液糸）が同一極性に帯電されているので、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が互いに反発し合って接触しにくくなる。これにより、安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１を噴霧させることができ、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることを防止することができるとともに、より広範囲に薬液Ｘを噴霧することができる。例えば、カテーテル３の先端に３つの吐出孔３０が形成されていると、図５に示すように、薬液微粒子Ｘ１が噴き付けられる領域として、略３つの噴霧領域Ａ１〜Ａ３が形成される。
【００６４】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液Ｘを吐出孔３０にて霧化し、電気力線Ｅに沿って患部Ｙ１に投与しており、薬液Ｘをディスポシリンジ２０内やカテーテル３内にて霧化せず、また、薬液Ｘを霧化した状態で吐出孔３０まで送気せず、また、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与に気体圧力を用いていない。よって、薬液Ｘがカテーテル３内に残留することを防止でき、ディスポシリンジ２０から吐出孔３０に送液される薬液Ｘの量は、患部Ｙ１に付着する薬液Ｘの量と略同一になる。言い換えると、ディスポシリンジ２０内に最初に充填した薬液Ｘの量と、患部Ｙ１への投与量は略同一となる。したがって、生体内の患部Ｙ１に薬液Ｘを適正量投与することができる。
【００６５】
また、仮に、薬液微粒子が帯電していない場合、薬液微粒子には、薬液微粒子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、薬液微粒子の径が小さいほど強く作用する。このため、薬液微粒子は内腔Ｙの表面に付着しにくく、薬液微粒子が舞い上がるドライフォグ現象が発生しやすい。これに対し、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液微粒子Ｘ１を帯電させているため、薬液微粒子Ｘ１を患部Ｙ１に積極的に付着させることができ、患部Ｙ１から薬液微粒子Ｘ１が舞い上がることが防止される。これにより、薬液微粒子Ｘ１が飛散して患部Ｙ１以外の内腔Ｙの表面に薬液Ｘが投与されることを防止でき、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを投与することができ、患部Ｙ１への薬液Ｘの投与量を正確に管理することができる。
【００６６】
特に、呼吸器系の肺や肺胞などに薬液Ｘを投与する場合、帯電していない薬液微粒子は、呼吸の吐き出しにより、口から排出されやすい。このため、吸入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Ｘ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。一方、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液微粒子Ｘ１を帯電させているため、呼吸の吐き出しに関わらず、薬液Ｘを患部Ｙ１に付着させることができる。
【００６７】
また、仮に、筒状電極部５４の内径部分のみにて、高電圧がカテーテル３内の薬液Ｘに印加する場合、薬液Ｘが吐出孔３０に到達するまでの間に電圧が低下し、吐出孔３０における薬液Ｘに作用する電圧が、電圧発生回路５０により発生した高電圧よりも低くなるおそれがある。このため、この電圧降下分を上乗せした電圧を電圧発生回路５０で発生させなければならない。これに対し、上記した薬液噴霧投与装置１では、線状電極部５５が吐出孔３０の近傍にまで延在し、線状電極部５５の先端が吐出孔３０に近接されているので、電圧降下が抑えられ、吐出孔３０における薬液Ｘには電圧発生回路５０から発生する高電圧が線状電極部５５を通してそのまま作用する。これにより、電圧発生回路５０において電圧降下分を上乗せした電圧を発生させる必要がなく、電圧発生回路５０で発生させる電圧値を下げることができる。
【００６８】
また、薬液Ｘによっては、カテーテル３内において薬液Ｘに溶け込んでいる気体が外気温によって膨張したり集合して気体層を形成したりすることがある。仮に、カテーテル３内に線状電極部５５が配設されていない場合、カテーテル３の内部において気体が膨張したり集合したりすると、吐出孔３０における薬液Ｘに電圧が作用されず、薬液Ｘが霧化されない場合がある。一方、上記した薬液噴霧投与装置１では、線状電極部５５の先端が吐出孔３０の近傍まで延在されているので、吐出孔３０における薬液Ｘに確実に電圧を作用させることができ、薬液Ｘを確実に霧化させることができる。
【００６９】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液Ｘの導電率が1×10-10（S/m）〜1×10-1（S/m）の範囲内であれば、吐出機構４によって制御される薬液Ｘの送液速度、及び、電圧発生回路５０によって制御される印加電圧の大きさ、のうちの少なくとも一方を変えることによって、薬液微粒子Ｘ１の径を変化させることができる。
また、吐出機構４によって送液速度を大きくさせ、電圧発生回路５０によって印加電圧を大きくさせることで、薬液微粒子Ｘ１の径を維持したまま、単位時間当りの薬液Ｘの投与量を増加させることができる。
【００７０】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、内視鏡６の鉗子チャンネル６０にカテーテル３を挿通させており、内視鏡６の図示せぬ観察光学系によって患部Ｙ１を観察しながら薬液Ｘを噴霧することができ、患部Ｙ１に確実に薬液Ｘを投与することができる。
【００７１】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、図示せぬ動作開始スイッチ等による電圧発生回路５０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５０にて任意の印加継続時間を設定し、電圧発生回路５０のＯＮ、ＯＦＦによる印加の有無を制御することで、患部Ｙ１に必要な時間だけ適正量の薬液微粒子Ｘ１を投与することができる。つまり本実施形態によれば、正確な投与時間、言い換えれば投与量を管理することができる。
【００７２】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、電圧発生回路５０は内腔Ｙの外側に配置され、吐出孔３０は内腔Ｙの内側に配置されている。これにより、電圧発生回路５０を生体から遠ざけることができ、より安全である。
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、カテーテル３は非導電材料である。これにより、生体に電圧が作用することがないため安全である。
【００７３】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について、図６、図７に基いて説明する。
図６はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図７は薬液Ｘの噴霧状態を表した模式図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７４】
図６に示すように、複数の吐出孔３０が形成されたカテーテル３の先端面３ａは、軸線Ｏを中心とする回転曲面状に形成されている。
詳しく説明すると、カテーテル３の先端面は、略回転楕円体の形状を成している。具体的には、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁１３２はカテーテル３の先端側に膨出した半球カップ状に形成されており、先端壁１３２の壁厚さは例えば0.3ｍｍ程度に形成されている。この先端壁１３２には、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に形成されている。これら複数の吐出孔３０は、それぞれ軸線Ｏに対して斜めに延在されている。
【００７５】
上記した先端壁１３２は、例えば四フッ化エチレン樹脂等を機械加工することにより製造されている。四フッ化エチレン樹脂は十分な圧縮強さ、曲げ強さを有しており、生体表面に押圧されても回転楕円体形状を維持することができる。
カテーテル３は、半球カップ状に加工されるとともに複数の吐出孔３０が形成されたカップ部品（先端壁１３２）を、軸方向に延びた一つの貫通孔（内部空間３１）を有する四フッ化エチレン樹脂製パイプの端面に溶融接合乃至は接着剤等により接合することにより製作することができる。
【００７６】
上記したカテーテル３を備える薬液噴霧投与装置１によれば、各吐出孔３０の出口側（終端側）の開口端面３０ａが軸線Ｏに対して傾いた状態となり、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ同士がより確実に分離されるので、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。これにより、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００７７】
また、図７に示すように、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（複数の液糸）が径方向外側に広がって放出されるので、より広範囲に薬液Ｘが噴霧される。つまり、各吐出孔３０から噴霧される薬液微粒子Ｘ１の噴霧領域Ｂ１〜Ｂ３が、上述した第１の実施の形態における噴霧領域Ａ１〜Ａ３よりも大きくなる。これにより、広い患部Ｙ１に効率的に薬液Ｘを投与することができる。
さらに、カテーテル３の先端が、鋭角な稜線（角）が無い形状になるため、カテーテル３の先端が内腔Ｙの表面に接触した際の生体に与える影響が軽減される。これにり、生体に対する安全性を一層向上させることができる。
【００７８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について、図８から図１０に基いて説明する。
図８はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図９はカテーテル３の先端面を表した端面図であり、図１０は図８に示すＺ−Ｚ間の断面図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７９】
図８から図１０に示すように、複数の吐出孔１３０は、カテーテル３の内部側からカテーテル３の外部側に向かうに従い漸次縮径された形状を成している。
詳しく説明すると、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁３２には、複数のコーン形状の吐出孔１３０が形成されている。この吐出孔１３０は、入口側（始端側）の開口端面１３０ａから出口側（終端側）の開口端面１３０ｂに向かうに従い漸次縮径されたテーパー形状を成している。すなわち、始端側の開口端面１３０ａの開口面積Ｓ１と終端側の開口端面１３０ｂの開口面積Ｓ２とは、［Ｓ１＞Ｓ２］の関係が成立している。具体的に説明すると、例えば、始端側の開口端面１３０ａが内径約0.1ｍｍで形成され、終端側の開口端面１３０ｂが内径約0.05ｍｍで形成される。
【００８０】
上記したコーン形状の吐出孔１３０は、例えば精密レーザー加工により、容易に形成することが可能であり、テーパー角度も自由に設定可能である。
なお、吐出孔１３０は、内周面１３０ｃが直線的に傾斜されたテーパー形状でなくてもよく、例えば、吐出孔の内周面が径方向内側に膨出したすり鉢形状の吐出孔であってもよく、或いは、吐出孔の内周面が径方向外側に膨出した椀形状の吐出孔であってもよい。
【００８１】
上記した吐出孔１３０を有する薬液噴霧投与装置１によれば、薬液Ｘが吐出孔１３０を通る際に、吐出孔１３０の始端側の開口端１３０ａから終端側の開口端１３０ｂに向けて漸次縮径されるように整流される。また、吐出孔の終端部分の内周面１３０ｃとカテーテル３の先端面３ａ（先端壁３２の外表面）との成す角θが鋭角になる。その結果、吐出孔１３０から吐出される薬液Ｘ（液糸）は、円錐状に広がりにくく、吐出方向（終端側の開口端面１３０ｂに垂直な方向）にのみ放出され易くなり、各吐出孔１３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が接触しにくくなる。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止され、吐出孔１３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００８２】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について、図１１、図１２に基いて説明する。
図１１はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図１２はカテーテル３の先端面を表した端面図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００８３】
図１１、図１２に示すように、カテーテル３には、圧送された気体が流通する気体流通路１３４が設けられ、この気体流通路１３４の先端開口端１３４ａはカテーテル３の先端面３ａに形成されており、この先端開口端１３４ａの周りに複数の吐出孔３０が配設されている。
詳しく説明すると、カテーテル３の内部空間３１には、気体を送風するエア用パイプ１３５が配設されている。このエア用パイプ１３５の内周孔が上記した気体流通路１３４となる。エア用パイプ１３５は、軸線Ｏを共通軸にしてカテーテル３と同軸上に配置されている。エア用パイプ１３５の一端（基端）は、図示せぬエアポンプに接続されている。一方、エア用パイプ１３５の他端（先端）は、カテーテル３の先端壁３２に貫設されており、エア用パイプ１３５の先端面はカテーテル３の先端面３ａ（先端壁３２の外表面）と略面一に形成されている。複数の吐出孔３０は、エア用パイプ１３５の先端部を取り囲むようにエア用パイプ１３５の径方向外側に配設されており、エア用パイプ１３５の先端部と平行に延設されている。
具体的に説明すると、例えば、外径約2.0ｍｍのカテーテル３の中心に外径約1.0ｍｍのエア用パイプ１３５が配置され、このエア用パイプ１３５を取り囲むように、直径の略0.075ｍｍの吐出孔３０が複数配設されている。なお、このときの吐出孔３０間の間隔Ｌは約0.05ｍｍとなる。
また、電圧印加電極５２の線状電極部１５５は、エア用パイプ１３５の径方向外側に配設されており、エア用パイプ１３５の外周面とカテーテル３の内周面との間に配置されている。
【００８４】
上記した気体流通路１３４を有する薬液噴霧投与装置１によれば、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体によって、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が接触しにくくなって分離される。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止され、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００８５】
また、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体によって、カテーテル３の先端面３ａに付着した体内粘液等が吹き飛ばされる。これにより、体内粘液等による吐出孔３０の目詰まりを防止することができる。
さらに、吐出孔３０から噴霧された薬液Ｘ（薬液微粒子Ｘ１）は、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体の流れに乗ってより遠方に送達される。これにより、カテーテル３の先端を近づけることが困難な患部Ｙ１に対して薬液Ｘを投与することができ、薬液投与処置に要する時間を短縮することができる。例えば、肺胞等の患部Ｙ１に対して、手前の気管支から薬液Ｘの噴霧を実施し、肺胞に薬液Ｘを投与することができる。
【００８６】
以上、本発明に係る薬液噴霧投与装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、３つの吐出孔３０が形成されているが、本発明は、吐出孔３０が複数形成されていればよく、吐出孔３０の数は適宜変更可能である。例えば、図１３に示すように、５つの吐出孔３０が形成されていてもよい。ここで、中心に位置する吐出孔３０Ａの内径Ｄ１と周囲に位置する４つの吐出孔３０Ｂの内径Ｄ２は必ずしも一致している必要はなく、カテーテル３内の薬液Ｘの流速などに応じて最適な値を取ることができる。
【００８７】
また、上記した実施の形態では、断面視円形状のカテーテル３の先端に、断面視円形状の吐出孔３０，１３０が形成されているが、本発明は、カテーテル３や吐出孔３０，１３０の断面視形状は適宜変更可能である。例えば、図１４に示すように、断面形状六角形のカテーテル２０３を用いることも可能であり、また、断面視形状三角形の吐出孔２３０が形成されていてもよい。このような形状のカテーテル２０３、及び吐出孔２３０はそれぞれ押出成形や機械加工などにより容易に製造することができる。
このようにカテーテル形状を円形以外とすることにより、内視鏡管内でのカテーテルとの摩擦抵抗を低減し容易に目的部位へ挿入可能となり、処置時間の短縮が実現できる。また、断面視三角形の吐出孔２３０を形成することにより、図１５に示すように、各吐出孔２３０における噴霧領域Ｃ１〜Ｃ３が明確に分けられ、患部Ｙ１に対して薬液Ｘを均一に投与することができる。
【００８８】
また、上記した実施の形態では、複数の吐出孔３０，１３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されているが、本発明は、複数の吐出孔が軸線Ｏに対して回転対称とならない位置に配設された構成にすることも可能であり、例えば、吐出孔が不均一に配設されていてもよい。
【００８９】
また、上記した実施の形態では、カテーテル３には一つの内部空間３１が形成されており、この内部空間３１に各吐出孔３０，１３０が連通されているが、本発明は、カテーテル３に複数の内部空間が形成された構成にすることも可能である。例えば、各吐出孔毎に内部空間が形成されていてもよい。つまり、カテーテル３に複数の内部空間が形成され、これらの内部空間にそれぞれ吐出孔が１つ連通された構成にすることも可能である。
【００９０】
また、上記した実施の形態では、複数の吐出孔３０，１３０からそれぞれ吐出される各薬液Ｘが、電圧印加部５によって同一極性に帯電されているが、本発明は、複数の吐出孔から吐出された薬液が異なる極性に帯電される構成にすることも可能である。例えば、上述したように、カテーテルが複数の内部空間を有する場合、複数の内部空間のうちの一部の内部空間を流通する薬液には、電圧印加部によってプラス側極性の電圧を印加し、残りの内部空間を流通する薬液には、電圧印加部によってマイナス側極性の電圧を印加してもよい。
【００９１】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した第１から第４の実施の形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ 薬液噴霧投与装置
２ 薬液充填部
３、２０３ カテーテル
３０、１３０、２３０ 吐出孔
３１ 内部空間
４ 吐出機構
５ 電圧印加部
１３４ 気体流通路
１３４ａ 先端開口端
Ｏ 軸線（中心軸線）
Ｘ 薬液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液を生体（人間又は動物）の体内の患部に噴霧投与するための薬液噴霧投与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、例えば副作用の発症を弱めたりあるいは薬効の低下を防止したりする等のために、可能な限り患部に近い位置で薬液を吐出することにより、必要最小限の薬液を患部に限定して投与することが要望されている。
そこで、従来、例えば下記特許文献１に示されるような、カテーテルの先端部分（一端部分）にノズルが設けられ、このノズルの基端側（他端側）に与圧室が形成され、この与圧室の基端側（他端側）に貯留部が形成された構成の薬液投与装置が提供されている。この薬液投与装置には、ノズルと与圧室とを連通、遮断する射出弁と、与圧室と貯留部とを連通、遮断する装填弁と、がカテーテルの内部に設けられている。また、与圧室には加圧ガス源と連通する加圧ガス導管が接続されている。
【０００３】
以上の構成において、貯留部内に薬液を装填し、かつカテーテルを体内に挿入してノズルを患部に近づけた状態で前記装填弁を開くことにより、貯留部内の薬液を与圧室内に導入する。その後、前記装填弁を閉じた状態で前記加圧ガス導管から与圧室内に加圧ガスを導入して、この与圧室内の圧力が十分に高められたときに前記射出弁を開き、ノズルの吐出孔から患部に向けて薬液を吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の薬液噴霧投与装置では、カテーテル内でエアロゾル化した薬液がカテーテルの内面に付着するため、カテーテル内への薬液の充填量に比べて吐出孔からの薬液の吐出量が少なくなる。したがって、患部に投与される薬液の量が不安定となり、正確な量の薬液を投与することがむずかしいという問題がある。仮に、患部に投与される薬液の量が少ないと、所望の薬効を得られなくなる場合がある。
【０００６】
また、患者の負担を考慮すると、投与時間をなるべく短時間に完了する要望があるが、上記した従来の薬液噴霧投与装置では、薬液の投与効率が低い。ここで、薬液の投与効率を上げるために吐出孔を増やすことが考えられるが、吐出孔間の距離が近いと、複数の吐出孔からそれぞれ吐出された薬液同士が吐出直後に接触し、患部に投与される薬液の量が不均一になり易いという問題がある。また、吐出孔間の距離が近いと、吐出孔が形成されたノズル先端面に薬液が溜まり易くなり、その結果、吐出孔が目詰まりを起こしたり、薬液が液滴となって垂れ落ちて患部周辺に必要以上の薬液が投与されたりする問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、生体の体内の患部に薬液を短時間に適正量投与することができる薬液噴霧投与装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、内部に薬液が充填される薬液充填部と、基端が前記薬液充填部に接続されるとともに先端に前記薬液を吐出する吐出孔が形成されたカテーテルと、前記薬液充填部内の前記薬液を、前記カテーテル内を通して前記吐出孔から吐出させる吐出機構と、該吐出機構によって前記吐出孔に送られる前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、を備え、前記吐出孔が前記カテーテルの先端に複数形成されているとともに、これら複数の前記吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、患者の体内にカテーテルを先端から挿入した後、薬液充填部内の薬液を吐出機構によってカテーテルの基端から先端側に向けて送り込むことで、吐出孔から薬液が吐出される。また、カテーテル内を流通する薬液に電圧印加部によって電圧を印加することにより、電圧が印加された薬液が外気に曝されることで霧状に分裂されるとともに、カテーテル内の薬液と生体の患部との間に電位差が生じ、薬液微粒子が吐出孔から患部に向かう電気力線に沿って患部に到達する。このとき、患部に到達した薬液微粒子は帯電しているため、電位が０Ｖである生体（患部）に確実に付着する。また、吐出孔が複数形成されているため、吐出孔が１つである場合に比べて、一度に噴霧される薬液の量が増加し、効率良く患部に薬液が投与される。さらに、それら複数の吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されているので、各吐出孔からそれぞれ噴霧された薬液（液糸）同士が接触せずに分離される。これにより、安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが防止される。
【００１０】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記カテーテルに、前記薬液充填部内に連通する一つの内部空間が形成されており、該内部空間に各吐出孔がそれぞれ連通されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、薬液充填部内から送り出された薬液はカテーテルの一つの内部空間内を流通して複数の吐出孔にそれぞれ到達するため、各吐出孔毎の流路がカテーテル内に形成されている場合に比べて、薬液流通が容易となり、薬液充填部内の薬液が短時間で各吐出孔にそれぞれ送達される。また、薬液を一つの内部空間を通して各吐出孔にそれぞれ送達させることにより、薬液を薬液充填部から吐出孔に送達する際の液体圧力損失が抑制される。
【００１２】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔が、前記カテーテルの内部空間の中心軸線に対して略回転対称となる位置に配設されていることが好ましい。
【００１３】
これにより、各吐出孔からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔における薬液の霧化位置が均一化される。
【００１４】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔が形成された前記カテーテルの先端面が、前記カテーテルの中心軸線を中心とする回転曲面状に形成されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、各吐出孔の出口側（終端側）の開口端面がカテーテルの中心軸線に対して傾いた状態となり、各吐出孔からそれぞれ噴霧された薬液同士がより確実に分離される。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。
また、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（複数の液糸）がカテーテルの径方向外側に広がって放出されるので、広範囲に薬液が噴霧される。
さらに、カテーテル先端が、鋭角な稜線（角）が無い形状になるため、カテーテルの先端が生体の内腔面に接触した際の生体に与える影響が軽減される。
【００１６】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記吐出孔が、カテーテル内部側からカテーテル外部側に向かうに従い漸次縮径されていることが好ましい。
【００１７】
これにより、薬液が吐出孔を通る際に、吐出孔の入口側（始端側）の開口端から出口側（終端側）の開口端に向けて漸次縮径されるように整流される。また、吐出孔の終端部分の内周面とカテーテル先端面との成す角が鋭角になる。その結果、吐出孔から吐出される薬液（液糸）は、円錐状に広がりにくく、吐出方向（出口側の開口端面に垂直な方向）にのみ放出され易くなり、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が接触しにくくなる。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。
【００１８】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記カテーテルには、圧送された気体が流通する気体流通路が設けられ、該気体流通路の先端開口端は前記カテーテルの先端面に形成されており、前記先端開口端の周りに前記複数の吐出孔が配設されていることが好ましい。
【００１９】
これにより、気体流通路の先端開口端から放出された気体によって、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が接触しにくくなって分離される。また、気体流通路の先端開口端から放出された気体によって、カテーテル先端面に付着した体内粘液等が吹き飛ばされる。さらに、吐出孔から噴霧された薬液（薬液微粒子）は、気体流通路の先端開口端から放出された気体の流れに乗ってより遠方に送達される。
【００２０】
また、本願発明に係る薬液噴霧投与装置は、前記複数の吐出孔からそれぞれ吐出される各薬液が、前記電圧印加部によって同一極性に帯電されていることが好ましい。
【００２１】
これにより、各吐出孔からそれぞれ吐出された薬液（液糸）同士が互いに反発し合って接触しにくくなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る薬液噴霧投与装置によれば、一度に噴霧される薬液の量が増加し、効率良く患部に薬液が投与されるので、薬液の投与を短時間で行うことができる。また、安定した粒径の薬液微粒子が噴霧され、薬液が液滴となって垂れ落ちることが防止されるので、患部に適正量の薬液を投与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液噴霧投与装置の模式図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液充填部及びカテーテルの断面図である。
【図３】本発明の第1の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図４】本発明の第1の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図５】本発明の第1の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１０】図８に示すＺ−Ｚ間の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端部の断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態を説明するためのカテーテルの先端側の端面図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態を説明するための薬液の噴霧状況を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る薬液噴霧投与装置の第１から第４の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について、図１から図５に基いて説明する。
図１は本実施形態における薬液噴霧投与装置１の概略構成を模式的に表した図であり、図２は薬液噴霧投与装置１に備えられた薬液充填部２及びカテーテル３を模式的に表した断面図であり、図３はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図４はカテーテル３の先端面を表した端面図であり、図５は薬液Ｘの噴霧状態を表した模式図である。
なお、図２に示す鎖線Ｏはカテーテル３の中心軸線を示しており、以下、単に「軸線Ｏ」と記す。また、本実施の形態においては、前記した軸線Ｏの長さ方向を「軸方向」と記し、軸線Ｏに直交する方向を「径方向」と記す。
【００２６】
図１に示すように、薬液噴霧投与装置１は、生体の内腔Ｙにある患部Ｙ１に薬液Ｘを投与するための装置であり、液体状の薬液Ｘを霧状の薬液微粒子Ｘ１として患部Ｙ１に噴霧する装置である。薬液噴霧投与装置１の概略構成としては、内部に薬液Ｘが充填される薬液充填部２と、基端が薬液充填部２に接続されるとともに先端に薬液Ｘを吐出する吐出孔３０が形成されたカテーテル３と、薬液充填部２内の薬液Ｘを、カテーテル３内を通して吐出孔３０から吐出させる吐出機構４と、吐出機構４によって吐出孔３０に送られる薬液Ｘに電圧を印加する電圧印加部５と、を備えている。
【００２７】
図１、図２に示すように、薬液充填部２には、薬液Ｘを収容する薬液タンクであるディスポシリンジ２０と、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘをカテーテル３に圧送するピストン２１と、が備えられている。この薬液充填部２は、上記したピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿ってカテーテル３側に移動することで、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘをその先端からカテーテル３内に送液するものである。
【００２８】
カテーテル３は、生体の内腔Ｙ内に挿入される管であり、非直線的な内腔Ｙに挿入可能な程度の柔軟な可撓性を有する。このカテーテル３の内部には、軸方向に延在する一つの内部空間３１が略全長に亘って形成されている。カテーテル３としては、例えば、非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製であって、外径略1.6ｍｍ、内径略0.9ｍｍ、長さ略2000ｍｍの細管が用いられる。
【００２９】
カテーテル３の一端（基端）は、後述する電圧印加電極５２を介してディスポシリンジ２０の先端に接続されており、カテーテル３の内部空間３１とディスポシリンジ２０の内部空間２２とは連通されている。なお、ディスポシリンジ２０は、生体の体外に配置されるものであり、カテーテル３の基端は体外に配置される。
【００３０】
図３、図４に示すように、カテーテル３の他端（先端）には、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁３２が設けられている。この先端壁３２は、軸線Ｏに対して垂直に設けられた壁部であり、その厚さＴは例えば0.1〜5.0ｍｍ程度になっている。この先端壁３２には、複数の吐出孔３０が形成されている。吐出孔３０は、薬液Ｘを吐出する微細な貫通孔であり、例えば直径が約0.075ｍｍの丸孔が形成されている。複数の吐出孔３０は、内部空間３１の中心軸線（軸線Ｏ）に対して略回転対称となる位置に配設されている。具体的に説明すると、先端壁３２には、三つの吐出孔３０が軸線Ｏ周りに均等に配設されている。また、複数の吐出孔３０の間隔Ｌは20μｍ以上に設定されている。
【００３１】
また、カテーテル３は、図１に示すように内視鏡６の鉗子チャンネル６０内に挿通されており、カテーテル３の先端面（吐出孔３０）は患部Ｙ１に対向配置される。このとき、吐出孔３０は、カテーテル３が軸方向に沿って進退移動することで、患部Ｙ１に接近、または離間される。
【００３２】
上記した構成のカテーテル３は、精密押出成形により、軸方向に延びた複数の貫通孔を有するマルチルーメンパイプを薄板状に切断した後、その薄板片を、軸方向に延びた一つの貫通孔を有する四フッ化エチレン樹脂製パイプの端面に溶融接合乃至は接着剤等により接合することにより製作することができる。なお、カテーテル３は、例えば四フッ化エチレン樹脂等の撥水性を有する材質で形成することが好ましく、さらに、図３に示すように、撥水性を向上させるための撥水膜３３をカテーテル３の外部表面に被覆させることが望ましい。
【００３３】
図１に示すように、吐出機構４は、ピストン２１をディスポシリンジ２０の内周面に沿って往復移動させるための機構であり、その概略構成としては、モータ４０と、制御回路４１と、ボールネジ４２と、可動部４３と、を備えている。
【００３４】
モータ４０は、制御回路４１からの信号に基づいて回転駆動する駆動部であり、電源部７に接続されている。ボールネジ４２は、モータ４０の回転運動が伝達されるものであり、モータ４０の回転駆動に連動して軸回転するものである。可動部４３は、ボールネジ４２に螺合された部材であり、ボールネジ４２の軸回転に伴いディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿って移動する。この可動部４３は、ピストン２１に脱着可能に取り付けられており、可動部４３の移動に伴いピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸方向に沿って移動する構成になっている。制御回路４１は、モータ４０の回転数を制御することでディスポシリンジ２０からカテーテル３に送り出される薬液Ｘの送液量及び送液速度をそれぞれ制御し、吐出孔３０から吐出される薬液Ｘの吐出量及び吐出速度を制御するものである。制御回路４１には、図示せぬ動作開始スイッチ等が接続されており、動作開始スイッチ等が操作されることにより制御回路４１からモータ４０に信号を送信するとともに、後述する電圧発生回路５０に信号を送信する。
【００３５】
なお、制御回路４１は、ディスポシリンジ２０から吐出孔３０までの予め設定された薬液Ｘの送液量（モータ４０の回転数）や薬液Ｘの送液速度（モータ４０の回転速度）の組み合わせデータ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。また、その場合、制御回路４１は、薬液Ｘを送液する際、薬液Ｘ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。
また、制御回路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、制御回路４１は、例えば薬液Ｘの送液量（モータ４０の回転数）や送液速度（モータ４０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４１によって薬液Ｘの送液速度を変えると、薬液微粒子Ｘ１の径が変化する。
【００３６】
電圧印加部５は、薬液充填部２からカテーテル３に送り出された薬液Ｘに電圧を印加する手段であり、その概略構成としては、電圧発生回路５０と、電極コンタクト部材５１と、電圧印加電極５２と、グランドバンド５３と、を備えている。この電圧印加部５は、電源部７から供給された電力によって電圧発生回路５０で例えば４ｋＶ以上の印加電圧である高電圧を発生させ、この高電圧を電極コンタクト部材５１を介して電圧印加電極５２に供給する構成になっている。
【００３７】
電圧発生回路５０は、電源部７に電気的に接続されており、電源部７から電力が供給される。また、電圧発生回路５０は、制御回路４１に電気的に接続されており、制御回路４１から送信された信号に応じて電圧を発生させる。具体的に説明すると、図示しない動作開始スイッチ等が操作されることにより制御回路４１から電圧発生回路５０に信号が送信され、その信号に基いて電圧発生回路５０の動作が制御され、高電圧の発生が制御される。また、電圧発生回路５０は、高電圧の極性をプラス側極性またはマイナス側極性の何れか一方に択一的に選択する。
【００３８】
また、電圧発生回路５０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データ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５２に高電圧を供給して薬液Ｘに高電圧を印加させる印加時間である。電圧発生回路５０は、電圧印加電極５２に高電圧を供給する際、薬液Ｘ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。
また、電圧発生回路５０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５０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５０によって印加電圧の大きさを変えると、薬液微粒子Ｘ１の径は変化する。
【００３９】
電極コンタクト部材５１は、電圧印加電極５２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５１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。また、電極コンタクト部材５１の先端は、後述する筒状電極部５４の外周面に着脱自在に当接されている。
【００４０】
グランドバンド５３は、生体の一部と接触して０Ｖ電位となるものであり、電圧発生回路５０に接続されている。このグランドバンド５３は、例えば指等に取り付けられる。これにより、生体内の患部Ｙ１は電気的なグランドとなる。つまり患部Ｙ１は、高電圧が印加する部位である吐出孔３０における薬液Ｘとは電位の異なる部位となる。
【００４１】
電圧印加電極５２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成した筒状電極部５４と、筒状電極部５４の内周面に接続された線状電極部５５と、を備えている。
【００４２】
筒状電極部５４は、薬液充填部２の先端部とカテーテル３の基端部との間に介装されている。筒状電極部５４の一端は、ディスポシリンジ２０の先端部に螺合により脱着自在に締結されている。一方、筒状電極部５４の他端は、例えば図示しない接着剤等によりカテーテル３の基端部に強固に接合されている。また、筒状電極部５４の内径は、薬液充填部２の先端部の内径及びカテーテル３の内径と略同一であり、筒状電極部５４の内側は、薬液充填部２の内部空間２２及びカテーテル３の内部空間３１にそれぞれ連通されている。
【００４３】
線状電極部５５は、カテーテル３内に挿通されているとともに軸線Ｏ上に延設されており、カテーテル３の先端部（吐出孔３０付近）まで延びている。この線状電極部５５の材質は、電気抵抗が少なく、薬液Ｘに対する特性が安定していることが好ましく、例えば白金製や金製や銀製、またはステンレス製等がさらに好適である。また、線状電極部５５の径は、カテーテル３の内部空間３１の内径よりも小さい。また、線状電極部５５の長さは、カテーテル３の全長よりも短くなっており、吐出孔３０から突出せず、吐出孔３０の近傍まで延在する長さを有している。例えば、カテーテル３１が、外径略1.6ｍｍ、内径略0.9ｍｍ、長さ略2000ｍｍである場合、線状電極部５５は、直径略0.3ｍｍ、長さ略1980ｍｍのものを用いることができる。
【００４４】
また、電圧印加部５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。高抵抗回路としては、スパークや生体への電撃を防止する保護用の高抵抗が電極コンタクト部材５１に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５０から電圧印加電極５２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５０を停止させ、高電圧の発生を停止させるものである。なお、生体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、または望ましくは約10μＡ以下に設定されることが好適である。
【００４５】
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５０は、吐出機構４と連携し、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘが無くなると（例えばピストン２１がカテーテル３側にまで移動すると）、高電圧の発生を停止する構成にしてもよい。言い換えると電圧発生回路５０は、吐出機構４による薬液Ｘの送液中にのみ、高電圧を発生させて、高電圧を供給する構成とする。
また、電圧発生回路５０には、電源部７を高電圧にまで昇圧（発生）させる図示しないトランス等が内蔵されている。
【００４６】
上記した吐出機構４と電圧発生回路５０と電極コンタクト部材５１と電源部７とは、筐体８内に内蔵されており、電極コンタクト部材５１の先端は筐体８から突出されている。また、上記したディスポシリンジ２０の先端部と電圧印加電極５２（筒状電極部５４）とカテーテル３の基端部とは、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９内に挿通されている。このディスポシリンジ固定枠９は、筐体８に固定されている。電圧印加電極５２と電極コンタクト部材５１とは、ディスポシリンジ固定枠９と筐体８によって外部との接触を防止されている。
【００４７】
また、ピストン２１が移動する部分には、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１０が設けられている。
また、ディスポシリンジ２０とピストン２１とカテーテル３及び電圧印加電極５２は、可動部４３及び電極コンタクト部材５１から着脱自在の構成である。すなわち、ディスポシリンジ２０、ピストン２１、カテーテル３及び電圧印加電極５２は、可動部４３や電極コンタクト部材５１から脱着可能であり、ディスポーザブル部品として症例に応じて使用後廃棄される。そして、電圧発生回路５０、電極コンタクト部材５１、薬液送液機構６、電源部７、筐体８、ディスポシリンジ固定枠９、及びカバー１０は、例えば未使用のディスポシリンジ２０、ピストン２１、カテーテル３及び電圧印加電極５２に接続し、リユース部品として再利用可能である。
【００４８】
また、カテーテル３に用いる材料は特に限定されることはなく、目的に合わせて一般的な高分子材料の中から最適なものを選定することができる。また、単一材料に限定されることはなく、複数の高分子材料を組み合わせた材料、高分子材料に無機材料を添加した材料などを用いることができる。本実施例では例えば四フッ化エチレン樹脂を例に用いているが、他のフッ素樹脂を用いてもよいし、またフッ素樹脂に限定されることなく力学的特性などで不具合が生じない範囲であらゆる高分子材料を使用して良い。
ここで、オートクレーブ滅菌処理温度より低い融点を有する材料をカテーテル３の少なくとも一部に用いることにより、滅菌処理により破壊され、再利用を不可能とすることで、再利用による感染症を未然に防ぐことができる。例えば135℃でのオートクレーブ滅菌に対しては融点135℃以下の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などを用いることで、滅菌処理により破壊され、再利用が不可能となる。
【００４９】
次に、上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１の作用について説明する。
【００５０】
まず、カテーテル３が接合された電圧印加電極５２の筒状電極部５４にディスポシリンジ２０を螺合して連結する。
次に、所望量の薬液Ｘをディスポシリンジ２０に充填した後、ピストン２１をディスポシリンジ２０内に挿嵌させる。上記した「所望量」とは、薬液Ｘによって患部Ｙ１を治療するための適正量であり、吐出機構４によってディスポシリンジ２０から吐出孔３０に送液される量である。
【００５１】
次に、ピストン２１を吐出機構４の可動部４３に係合させるとともに、カテーテル３、筒状電極部５４及びディスポシリンジ２０の先端部をディスポシリンジ固定枠９内に挿通し、筒状電極部５４の外周面に電極コンタクト部材５１の先端を接触させ、その後、カバー１０を閉じる。
これにより、薬液噴霧投与装置１が構成され、薬液噴霧投与装置１の準備が完了する。
【００５２】
次に、カテーテル３を先端から患者の内腔Ｙ内に挿入する。詳しく説明すると、カテーテル３を内視鏡６の鉗子チャンネル６０内に挿通し、内視鏡６に設けられている図示せぬ観察光学系によって患部Ｙ１を観察しながらカテーテル３を移動させ、吐出孔３０を患部Ｙ１に対向させる。
【００５３】
次に、図示しない動作開始スイッチ等が操作されて動作開始が指示されると、制御回路４１からモータ４０に駆動開始の信号が送信され、モータ４０が回転駆動する。モータ４０が駆動するとボールネジ４２が軸回転し、このボールネジ４２の軸回転によって可動部４３がディスポシリンジ２０の長手軸に沿って移動し、ピストン２１がディスポシリンジ２０の長手軸に沿ってカテーテル３側（ディスポシリンジ２０の先端側）に移動する。これにより、ディスポシリンジ２０内の薬液Ｘがディスポシリンジ２０の先端から押し出され、筒状電極部５４を通ってカテーテル３内に圧送される。カテーテル３には、一つの内部空間３１が形成されており、この内部空間３１に各吐出孔３０がそれぞれ連通されているので、カテーテル３内に圧送された薬液Ｘは、一つの内部空間３１を通って各吐出孔３０にそれぞれ到達する。
【００５４】
また、図示しない動作開始スイッチ等が操作されて動作開始が指示されると、制御回路４１から電圧発生回路５０に駆動開始の信号が送信され、電圧発生回路５０から高電圧が発生する。この高電圧は、電極コンタクト部材５１を介して電圧印加電極５２に供給される。そして、筒状電極部５４の内周面からその筒状電極部５４内を流通する薬液Ｘに高電圧が印加されるとともに、線状電極部５５からカテーテル３内を流通する薬液Ｘに高電圧が印加される。
【００５５】
上述したように吐出機構４によって圧送されるとともに電圧印加部５によって電圧が印加された薬液Ｘは、カテーテル３の複数の吐出孔３０から霧化状の帯電した薬液微粒子Ｘ１として噴霧される。
詳細に説明すると、吐出孔３０における薬液Ｘは、カテーテル３の外部の気体との間に、気液界面を形成している。この気液界面に電圧が作用すると、薬液Ｘの表面に働く静電気力によって気液界面が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Ｘ１が噴霧される。また気液界面に高電圧が作用し、吐出孔３０における気液界面の電界密度が臨界値に達すると、薬液Ｘの表面から細い液糸（糸状の薬液Ｘ）が引き出され、さらにその液糸が伸縮する。このとき、液糸の先端から薬液Ｘが、多数の薬液微粒子Ｘ１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Ｘ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Ｘ１として吐出孔３０から多数噴霧される。
なおカテーテル３は非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製であるため、薬液Ｘはカテーテル３内に滞留することなく噴霧される。
【００５６】
上述したように高電圧が薬液Ｘに印加された際、吐出孔３０における薬液Ｘと患部Ｙ１との間に電位差が生じ、図５に示すように吐出孔３０から患部Ｙ１に向かって電気力線Ｅが形成される。吐出孔３０から噴霧された薬液微粒子Ｘ１は、プラス側極性又はマイナス側極性に帯電しているため、図５に示すように、吐出孔３０から上記した電気力線Ｅに沿って患部Ｙ１に到達する。そして、帯電している薬液微粒子Ｘ１は、電位が０Ｖである患部Ｙ１に確実に付着する。すなわち、高電圧がプラス側極性の場合は、薬液微粒子Ｘ１はプラス側極性に帯電し、高電圧がマイナス側極性の場合は、薬液微粒子Ｘ１はマイナス側極性に帯電する。一般に生体は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５３によって生体は０Ｖになっているため、生体の患部Ｙ１と吐出孔３０における薬液Ｘ（帯電している薬液微粒子Ｘ１）は電位が異なる。よって、プラス側極性、又はマイナス側極性に帯電している薬液微粒子Ｘ１は患部Ｙ１に付着する。
【００５７】
また、上記したカテーテル３の先端には複数の吐出孔３０が形成されているため、吐出孔３０が１つである場合に比べて多量の薬液Ｘが一度に噴霧される。これにより、効率良く患部Ｙ１に薬液Ｘが投与される。
また、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されているので、各吐出孔３０からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔３０から吐出される各液糸の霧化位置が均一化される。
【００５８】
ところで、複数の吐出孔３０の間隔Ｌが近い場合は、各吐出孔３０から吐出される薬液Ｘ同士が接触したり、カテーテル３の先端面に薬液Ｘが付着して吐出孔３０が目詰まりを起こしたりし、その結果、薬液Ｘの噴霧が停止したり不安定になったりする。このため、各吐出孔３０からそれぞれ吐出される細い液糸を各々分離した状態にすることが、細かな薬液微粒子Ｘ１を形成するために重要となる。仮に、複数の吐出孔３０の間隔Ｌが20μｍ未満の場合には、各吐出孔３０から吐出される薬液Ｘ同士が接触する場合がある。つまり、複数の吐出孔３０の間隔Ｌは可能な限り大きくした方が薬液Ｘの噴霧が停止したり不安定になったりしにくくなり、望ましくはカテーテル３の先端面の外縁近傍に配設される方が好適である。上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が20μｍ以上の間隔をあけて配設されているので、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ（液糸）同士が接触せずに分離される。
【００５９】
上記した構成からなる薬液噴霧投与装置１によれば、吐出孔３０が複数形成されており、一度に噴霧される薬液Ｘの量が増加し、効率良く患部Ｙ１に薬液Ｘが投与されるので、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与時間を短縮することができる。これにより、患者の負担を軽減することができる。
なお、図４、図５では、３つの吐出孔３０が形成されているが、吐出孔３０の数をより多く形成することにより、短時間により大量の薬液Ｘを投与できることは言うまでも無い。
【００６０】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が20μｍ以上の間隔をあけて配設されており、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ（液糸）同士が接触せずに分離されるので、安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが防止されるので、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを投与することができる。これにより、薬液Ｘの薬効を確実に発揮させることができるとともに、薬液Ｘの副作用を軽減させることができる。
【００６１】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液充填部２内から送り出された薬液Ｘはカテーテル３の一つの内部空間３１内を流通して複数の吐出孔３０にそれぞれ到達するため、各吐出孔３０毎の流路がカテーテル３内に形成されている場合に比べて、薬液流通が容易となり、薬液充填部２内の薬液Ｘが短時間で各吐出孔３０にそれぞれ送達される。これにより、薬液Ｘを効率良く噴霧することができ、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与時間を短縮することができる。
また、薬液Ｘが一つの内部空間３１内を流通して複数の吐出孔３０にそれぞれ到達するため、薬液Ｘを吐出孔３０に送達する際の液体圧力損失が抑制される。これにより、出力（送液力）が小さい吐出機構４を用いることができる。
【００６２】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されており、各吐出孔３０からの薬液吐出速度が均一化され、各吐出孔３０から吐出される液糸の霧化位置が均一化されるので、噴霧量や噴霧範囲を全方向において略均一化することができる。
【００６３】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、複数の吐出孔３０からそれぞれ吐出される各薬液Ｘ（液糸）が同一極性に帯電されているので、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が互いに反発し合って接触しにくくなる。これにより、安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１を噴霧させることができ、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることを防止することができるとともに、より広範囲に薬液Ｘを噴霧することができる。例えば、カテーテル３の先端に３つの吐出孔３０が形成されていると、図５に示すように、薬液微粒子Ｘ１が噴き付けられる領域として、略３つの噴霧領域Ａ１〜Ａ３が形成される。
【００６４】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液Ｘを吐出孔３０にて霧化し、電気力線Ｅに沿って患部Ｙ１に投与しており、薬液Ｘをディスポシリンジ２０内やカテーテル３内にて霧化せず、また、薬液Ｘを霧化した状態で吐出孔３０まで送気せず、また、薬液Ｘの患部Ｙ１への投与に気体圧力を用いていない。よって、薬液Ｘがカテーテル３内に残留することを防止でき、ディスポシリンジ２０から吐出孔３０に送液される薬液Ｘの量は、患部Ｙ１に付着する薬液Ｘの量と略同一になる。言い換えると、ディスポシリンジ２０内に最初に充填した薬液Ｘの量と、患部Ｙ１への投与量は略同一となる。したがって、生体内の患部Ｙ１に薬液Ｘを適正量投与することができる。
【００６５】
また、仮に、薬液微粒子が帯電していない場合、薬液微粒子には、薬液微粒子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、薬液微粒子の径が小さいほど強く作用する。このため、薬液微粒子は内腔Ｙの表面に付着しにくく、薬液微粒子が舞い上がるドライフォグ現象が発生しやすい。これに対し、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液微粒子Ｘ１を帯電させているため、薬液微粒子Ｘ１を患部Ｙ１に積極的に付着させることができ、患部Ｙ１から薬液微粒子Ｘ１が舞い上がることが防止される。これにより、薬液微粒子Ｘ１が飛散して患部Ｙ１以外の内腔Ｙの表面に薬液Ｘが投与されることを防止でき、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを投与することができ、患部Ｙ１への薬液Ｘの投与量を正確に管理することができる。
【００６６】
特に、呼吸器系の肺や肺胞などに薬液Ｘを投与する場合、帯電していない薬液微粒子は、呼吸の吐き出しにより、口から排出されやすい。このため、吸入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Ｘ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。一方、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液微粒子Ｘ１を帯電させているため、呼吸の吐き出しに関わらず、薬液Ｘを患部Ｙ１に付着させることができる。
【００６７】
また、仮に、筒状電極部５４の内径部分のみにて、高電圧がカテーテル３内の薬液Ｘに印加する場合、薬液Ｘが吐出孔３０に到達するまでの間に電圧が低下し、吐出孔３０における薬液Ｘに作用する電圧が、電圧発生回路５０により発生した高電圧よりも低くなるおそれがある。このため、この電圧降下分を上乗せした電圧を電圧発生回路５０で発生させなければならない。これに対し、上記した薬液噴霧投与装置１では、線状電極部５５が吐出孔３０の近傍にまで延在し、線状電極部５５の先端が吐出孔３０に近接されているので、電圧降下が抑えられ、吐出孔３０における薬液Ｘには電圧発生回路５０から発生する高電圧が線状電極部５５を通してそのまま作用する。これにより、電圧発生回路５０において電圧降下分を上乗せした電圧を発生させる必要がなく、電圧発生回路５０で発生させる電圧値を下げることができる。
【００６８】
また、薬液Ｘによっては、カテーテル３内において薬液Ｘに溶け込んでいる気体が外気温によって膨張したり集合して気体層を形成したりすることがある。仮に、カテーテル３内に線状電極部５５が配設されていない場合、カテーテル３の内部において気体が膨張したり集合したりすると、吐出孔３０における薬液Ｘに電圧が作用されず、薬液Ｘが霧化されない場合がある。一方、上記した薬液噴霧投与装置１では、線状電極部５５の先端が吐出孔３０の近傍まで延在されているので、吐出孔３０における薬液Ｘに確実に電圧を作用させることができ、薬液Ｘを確実に霧化させることができる。
【００６９】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、薬液Ｘの導電率が1×10-10（S/m）〜1×10-1（S/m）の範囲内であれば、吐出機構４によって制御される薬液Ｘの送液速度、及び、電圧発生回路５０によって制御される印加電圧の大きさ、のうちの少なくとも一方を変えることによって、薬液微粒子Ｘ１の径を変化させることができる。
また、吐出機構４によって送液速度を大きくさせ、電圧発生回路５０によって印加電圧を大きくさせることで、薬液微粒子Ｘ１の径を維持したまま、単位時間当りの薬液Ｘの投与量を増加させることができる。
【００７０】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、内視鏡６の鉗子チャンネル６０にカテーテル３を挿通させており、内視鏡６の図示せぬ観察光学系によって患部Ｙ１を観察しながら薬液Ｘを噴霧することができ、患部Ｙ１に確実に薬液Ｘを投与することができる。
【００７１】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、図示せぬ動作開始スイッチ等による電圧発生回路５０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５０にて任意の印加継続時間を設定し、電圧発生回路５０のＯＮ、ＯＦＦによる印加の有無を制御することで、患部Ｙ１に必要な時間だけ適正量の薬液微粒子Ｘ１を投与することができる。つまり本実施形態によれば、正確な投与時間、言い換えれば投与量を管理することができる。
【００７２】
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、電圧発生回路５０は内腔Ｙの外側に配置され、吐出孔３０は内腔Ｙの内側に配置されている。これにより、電圧発生回路５０を生体から遠ざけることができ、より安全である。
また、上記した薬液噴霧投与装置１では、カテーテル３は非導電材料である。これにより、生体に電圧が作用することがないため安全である。
【００７３】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について、図６、図７に基いて説明する。
図６はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図７は薬液Ｘの噴霧状態を表した模式図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７４】
図６に示すように、複数の吐出孔３０が形成されたカテーテル３の先端面３ａは、軸線Ｏを中心とする回転曲面状に形成されている。
詳しく説明すると、カテーテル３の先端面は、略回転楕円体の形状を成している。具体的には、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁１３２はカテーテル３の先端側に膨出した半球カップ状に形成されており、先端壁１３２の壁厚さは例えば0.3ｍｍ程度に形成されている。この先端壁１３２には、複数の吐出孔３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に形成されている。これら複数の吐出孔３０は、それぞれ軸線Ｏに対して斜めに延在されている。
【００７５】
上記した先端壁１３２は、例えば四フッ化エチレン樹脂等を機械加工することにより製造されている。四フッ化エチレン樹脂は十分な圧縮強さ、曲げ強さを有しており、生体表面に押圧されても回転楕円体形状を維持することができる。
カテーテル３は、半球カップ状に加工されるとともに複数の吐出孔３０が形成されたカップ部品（先端壁１３２）を、軸方向に延びた一つの貫通孔（内部空間３１）を有する四フッ化エチレン樹脂製パイプの端面に溶融接合乃至は接着剤等により接合することにより製作することができる。
【００７６】
上記したカテーテル３を備える薬液噴霧投与装置１によれば、各吐出孔３０の出口側（終端側）の開口端面３０ａが軸線Ｏに対して傾いた状態となり、各吐出孔３０からそれぞれ噴霧された薬液Ｘ同士がより確実に分離されるので、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止される。これにより、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００７７】
また、図７に示すように、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（複数の液糸）が径方向外側に広がって放出されるので、より広範囲に薬液Ｘが噴霧される。つまり、各吐出孔３０から噴霧される薬液微粒子Ｘ１の噴霧領域Ｂ１〜Ｂ３が、上述した第１の実施の形態における噴霧領域Ａ１〜Ａ３よりも大きくなる。これにより、広い患部Ｙ１に効率的に薬液Ｘを投与することができる。
さらに、カテーテル３の先端が、鋭角な稜線（角）が無い形状になるため、カテーテル３の先端が内腔Ｙの表面に接触した際の生体に与える影響が軽減される。これにり、生体に対する安全性を一層向上させることができる。
【００７８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について、図８から図１０に基いて説明する。
図８はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図９はカテーテル３の先端面を表した端面図であり、図１０は図８に示すＺ−Ｚ間の断面図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００７９】
図８から図１０に示すように、複数の吐出孔１３０は、カテーテル３の内部側からカテーテル３の外部側に向かうに従い漸次縮径された形状を成している。
詳しく説明すると、カテーテル３の内部空間３１を閉塞する先端壁３２には、複数のコーン形状の吐出孔１３０が形成されている。この吐出孔１３０は、入口側（始端側）の開口端面１３０ａから出口側（終端側）の開口端面１３０ｂに向かうに従い漸次縮径されたテーパー形状を成している。すなわち、始端側の開口端面１３０ａの開口面積Ｓ１と終端側の開口端面１３０ｂの開口面積Ｓ２とは、［Ｓ１＞Ｓ２］の関係が成立している。具体的に説明すると、例えば、始端側の開口端面１３０ａが内径約0.1ｍｍで形成され、終端側の開口端面１３０ｂが内径約0.05ｍｍで形成される。
【００８０】
上記したコーン形状の吐出孔１３０は、例えば精密レーザー加工により、容易に形成することが可能であり、テーパー角度も自由に設定可能である。
なお、吐出孔１３０は、内周面１３０ｃが直線的に傾斜されたテーパー形状でなくてもよく、例えば、吐出孔の内周面が径方向内側に膨出したすり鉢形状の吐出孔であってもよく、或いは、吐出孔の内周面が径方向外側に膨出した椀形状の吐出孔であってもよい。
【００８１】
上記した吐出孔１３０を有する薬液噴霧投与装置１によれば、薬液Ｘが吐出孔１３０を通る際に、吐出孔１３０の始端側の開口端１３０ａから終端側の開口端１３０ｂに向けて漸次縮径されるように整流される。また、吐出孔の終端部分の内周面１３０ｃとカテーテル３の先端面３ａ（先端壁３２の外表面）との成す角θが鋭角になる。その結果、吐出孔１３０から吐出される薬液Ｘ（液糸）は、円錐状に広がりにくく、吐出方向（終端側の開口端面１３０ｂに垂直な方向）にのみ放出され易くなり、各吐出孔１３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が接触しにくくなる。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止され、吐出孔１３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００８２】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について、図１１、図１２に基いて説明する。
図１１はカテーテル３の先端部分を軸方向に切断した断面図であり、図１２はカテーテル３の先端面を表した端面図である。
なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００８３】
図１１、図１２に示すように、カテーテル３には、圧送された気体が流通する気体流通路１３４が設けられ、この気体流通路１３４の先端開口端１３４ａはカテーテル３の先端面３ａに形成されており、この先端開口端１３４ａの周りに複数の吐出孔３０が配設されている。
詳しく説明すると、カテーテル３の内部空間３１には、気体を送風するエア用パイプ１３５が配設されている。このエア用パイプ１３５の内周孔が上記した気体流通路１３４となる。エア用パイプ１３５は、軸線Ｏを共通軸にしてカテーテル３と同軸上に配置されている。エア用パイプ１３５の一端（基端）は、図示せぬエアポンプに接続されている。一方、エア用パイプ１３５の他端（先端）は、カテーテル３の先端壁３２に貫設されており、エア用パイプ１３５の先端面はカテーテル３の先端面３ａ（先端壁３２の外表面）と略面一に形成されている。複数の吐出孔３０は、エア用パイプ１３５の先端部を取り囲むようにエア用パイプ１３５の径方向外側に配設されており、エア用パイプ１３５の先端部と平行に延設されている。
具体的に説明すると、例えば、外径約2.0ｍｍのカテーテル３の中心に外径約1.0ｍｍのエア用パイプ１３５が配置され、このエア用パイプ１３５を取り囲むように、直径の略0.075ｍｍの吐出孔３０が複数配設されている。なお、このときの吐出孔３０間の間隔Ｌは約0.05ｍｍとなる。
また、電圧印加電極５２の線状電極部１５５は、エア用パイプ１３５の径方向外側に配設されており、エア用パイプ１３５の外周面とカテーテル３の内周面との間に配置されている。
【００８４】
上記した気体流通路１３４を有する薬液噴霧投与装置１によれば、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体によって、各吐出孔３０からそれぞれ吐出された薬液Ｘ（液糸）同士が接触しにくくなって分離される。これにより、より安定した粒径の薬液微粒子Ｘ１が噴霧され、薬液Ｘが液滴となって垂れ落ちることが確実に防止され、吐出孔３０近傍の内腔Ｙの表面に必要量以上の薬液Ｘが投与されることを防止することができ、患部Ｙ１に適正量の薬液Ｘを短時間で投与することができる。
【００８５】
また、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体によって、カテーテル３の先端面３ａに付着した体内粘液等が吹き飛ばされる。これにより、体内粘液等による吐出孔３０の目詰まりを防止することができる。
さらに、吐出孔３０から噴霧された薬液Ｘ（薬液微粒子Ｘ１）は、気体流通路１３４の先端開口端１３４ａから放出された気体の流れに乗ってより遠方に送達される。これにより、カテーテル３の先端を近づけることが困難な患部Ｙ１に対して薬液Ｘを投与することができ、薬液投与処置に要する時間を短縮することができる。例えば、肺胞等の患部Ｙ１に対して、手前の気管支から薬液Ｘの噴霧を実施し、肺胞に薬液Ｘを投与することができる。
【００８６】
以上、本発明に係る薬液噴霧投与装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、３つの吐出孔３０が形成されているが、本発明は、吐出孔３０が複数形成されていればよく、吐出孔３０の数は適宜変更可能である。例えば、図１３に示すように、５つの吐出孔３０が形成されていてもよい。ここで、中心に位置する吐出孔３０Ａの内径Ｄ１と周囲に位置する４つの吐出孔３０Ｂの内径Ｄ２は必ずしも一致している必要はなく、カテーテル３内の薬液Ｘの流速などに応じて最適な値を取ることができる。
【００８７】
また、上記した実施の形態では、断面視円形状のカテーテル３の先端に、断面視円形状の吐出孔３０，１３０が形成されているが、本発明は、カテーテル３や吐出孔３０，１３０の断面視形状は適宜変更可能である。例えば、図１４に示すように、断面形状六角形のカテーテル２０３を用いることも可能であり、また、断面視形状三角形の吐出孔２３０が形成されていてもよい。このような形状のカテーテル２０３、及び吐出孔２３０はそれぞれ押出成形や機械加工などにより容易に製造することができる。
このようにカテーテル形状を円形以外とすることにより、内視鏡管内でのカテーテルとの摩擦抵抗を低減し容易に目的部位へ挿入可能となり、処置時間の短縮が実現できる。また、断面視三角形の吐出孔２３０を形成することにより、図１５に示すように、各吐出孔２３０における噴霧領域Ｃ１〜Ｃ３が明確に分けられ、患部Ｙ１に対して薬液Ｘを均一に投与することができる。
【００８８】
また、上記した実施の形態では、複数の吐出孔３０，１３０が軸線Ｏに対して略回転対称となる位置に配設されているが、本発明は、複数の吐出孔が軸線Ｏに対して回転対称とならない位置に配設された構成にすることも可能であり、例えば、吐出孔が不均一に配設されていてもよい。
【００８９】
また、上記した実施の形態では、カテーテル３には一つの内部空間３１が形成されており、この内部空間３１に各吐出孔３０，１３０が連通されているが、本発明は、カテーテル３に複数の内部空間が形成された構成にすることも可能である。例えば、各吐出孔毎に内部空間が形成されていてもよい。つまり、カテーテル３に複数の内部空間が形成され、これらの内部空間にそれぞれ吐出孔が１つ連通された構成にすることも可能である。
【００９０】
また、上記した実施の形態では、複数の吐出孔３０，１３０からそれぞれ吐出される各薬液Ｘが、電圧印加部５によって同一極性に帯電されているが、本発明は、複数の吐出孔から吐出された薬液が異なる極性に帯電される構成にすることも可能である。例えば、上述したように、カテーテルが複数の内部空間を有する場合、複数の内部空間のうちの一部の内部空間を流通する薬液には、電圧印加部によってプラス側極性の電圧を印加し、残りの内部空間を流通する薬液には、電圧印加部によってマイナス側極性の電圧を印加してもよい。
【００９１】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した第１から第４の実施の形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１ 薬液噴霧投与装置
２ 薬液充填部
３、２０３ カテーテル
３０、１３０、２３０ 吐出孔
３１ 内部空間
４ 吐出機構
５ 電圧印加部
１３４ 気体流通路
１３４ａ 先端開口端
Ｏ 軸線（中心軸線）
Ｘ 薬液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に薬液が充填される薬液充填部と、
基端が前記薬液充填部に接続されるとともに先端に前記薬液を吐出する吐出孔が形成されたカテーテルと、
前記薬液充填部内の前記薬液を、前記カテーテル内を通して前記吐出孔から吐出させる吐出機構と、
該吐出機構によって前記吐出孔に送られる前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、
を備え、
前記吐出孔が前記カテーテルの先端に複数形成されているとともに、これら複数の前記吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されていることを特徴とする薬液噴霧投与装置。
【請求項２】
前記カテーテルには、前記薬液充填部内に連通する一つの内部空間が形成されており、該内部空間に各吐出孔がそれぞれ連通されていることを特徴とする請求項１に記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項３】
前記複数の吐出孔は、前記カテーテルの内部空間の中心軸線に対して略回転対称となる位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項４】
前記複数の吐出孔が形成された前記カテーテルの先端面は、前記カテーテルの中心軸線を中心とする回転曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項５】
前記吐出孔は、カテーテル内部側からカテーテル外部側に向かうに従い漸次縮径されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項６】
前記カテーテルには、圧送された気体が流通する気体流通路が設けられ、該気体流通路の先端開口端は前記カテーテルの先端面に形成されており、前記先端開口端の周りに前記複数の吐出孔が配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項７】
前記複数の吐出孔からそれぞれ吐出される各薬液は、前記電圧印加部によって同一極性に帯電されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項１】
内部に薬液が充填される薬液充填部と、
基端が前記薬液充填部に接続されるとともに先端に前記薬液を吐出する吐出孔が形成されたカテーテルと、
前記薬液充填部内の前記薬液を、前記カテーテル内を通して前記吐出孔から吐出させる吐出機構と、
該吐出機構によって前記吐出孔に送られる前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、
を備え、
前記吐出孔が前記カテーテルの先端に複数形成されているとともに、これら複数の前記吐出孔が２０μｍ以上の間隔をあけて配設されていることを特徴とする薬液噴霧投与装置。
【請求項２】
前記カテーテルには、前記薬液充填部内に連通する一つの内部空間が形成されており、該内部空間に各吐出孔がそれぞれ連通されていることを特徴とする請求項１に記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項３】
前記複数の吐出孔は、前記カテーテルの内部空間の中心軸線に対して略回転対称となる位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項４】
前記複数の吐出孔が形成された前記カテーテルの先端面は、前記カテーテルの中心軸線を中心とする回転曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項５】
前記吐出孔は、カテーテル内部側からカテーテル外部側に向かうに従い漸次縮径されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項６】
前記カテーテルには、圧送された気体が流通する気体流通路が設けられ、該気体流通路の先端開口端は前記カテーテルの先端面に形成されており、前記先端開口端の周りに前記複数の吐出孔が配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【請求項７】
前記複数の吐出孔からそれぞれ吐出される各薬液は、前記電圧印加部によって同一極性に帯電されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の薬液噴霧投与装置。
【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】
【公開番号】特開２０１０−２１３９３９（Ｐ２０１０−２１３９３９Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５０８７（Ｐ２００９−６５０８７）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【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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