JP5145514B2 - Ophthalmic spray supply device - Google Patents
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Description
本発明は、眼薬を霧化することよって霧状の薬液粒子とし、生成した薬液粒子を患者の眼球表面に噴霧供給する眼薬噴霧供給装置に関し、より特定的には、一般に超音波メッシュ式霧化機構と呼ばれる霧化機構を用いて眼薬を患者の眼球表面に噴霧供給するように構成された眼薬噴霧供給装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmic spray supply device that atomizes an ophthalmic drug to form atomized drug particles and sprays the generated drug solution particles to the surface of a patient's eyeball. More specifically, the present invention generally relates to an ultrasonic mesh type. The present invention relates to an ophthalmic spray supply apparatus configured to spray and supply eye drops onto a patient's eyeball surface using an atomization mechanism called an atomization mechanism.
眼科分野において処方される眼薬は、眼病の治療やその予防に供されている。通常、この眼薬は液状である。そのため、眼薬の患者への投与には、一般に点眼法が利用されている。点眼法は、ボトルに収容された液状の眼薬をボトルの先端に設けられたノズルから眼球表面に向けて滴下する眼薬投与方法である。 Ophthalmic drugs prescribed in the ophthalmic field are used for the treatment and prevention of eye diseases. Usually, this eye drop is liquid. Therefore, an ophthalmic method is generally used for administration of eye drops to patients. The eye drop method is an eye drop administration method in which a liquid eye drop accommodated in a bottle is dropped from a nozzle provided at the tip of the bottle toward the surface of the eyeball.
上記点眼法は、液状の眼薬を液滴化して眼球表面に滴下供給するものであるため、従来の点眼器においては、実際に必要な眼薬の量(一般に1[μl]〜数[μl]程度)よりも過剰な量(概ね30[μl]〜50[μl]程度)の眼薬が眼球表面に向けて滴下されることになる。そのため、過剰供給された眼薬が眼球表面に保持されることなく目から溢れ出してしまったり、涙管を経て体内に吸収されてしまったりするという問題が生じていた。この問題は、比較的高価である眼薬を効率的に投与できないという経済面の損失を生じさせるばかりでなく、ある特定の種類の眼薬においては、眼薬が目から溢れ出して皮膚等に付着することによって皮膚に炎症を生じさせたり、あるいは必要量以上の眼薬が投与されることによって意図しない副作用を招来したりするといった好まざる結果をもたらす原因となっていた。さらには、点眼法を用いた場合には、上述したように眼薬が目から溢れ出したり、点眼に際して患者が顔面を鉛直上方に向ける必要があったりと煩わしさを伴うものでもあった。 In the above-mentioned eye drop method, liquid eye drops are made into droplets and supplied dropwise onto the surface of the eyeball. Therefore, in conventional eye drops, the amount of eye drops actually required (generally 1 [μl] to several [μl] ] In excess of the amount (approximately 30 [μl] to 50 [μl]) is dripped toward the eyeball surface. For this reason, there has been a problem that the over-supplied eye drops overflow from the eyes without being retained on the surface of the eyeball, or are absorbed into the body via the lacrimal duct. This problem not only causes an economic loss in that it cannot efficiently administer relatively expensive eye drops, but in certain types of eye drops, the eye drops overflow from the eyes and enter the skin. Adhesion causes the skin to be inflamed, or administration of more than the required amount of eye drops causes undesired side effects. Furthermore, when the eye drop method is used, the eye drops overflow from the eyes as described above, and the patient needs to face the face vertically upward when applying the eye drops.
上記問題を解決すべく、眼薬を霧状の薬液粒子とし、これを眼球表面に向けて噴霧供給する眼薬投与方法(以下、噴霧供給法と称する。)が検討されている。この噴霧供給法が確立されれば、過剰な薬液の供給が防止できるだけでなく、上述した煩わしさも生じないため、高効率でかつ容易な眼薬の投与が実現できることになる。 In order to solve the above problems, an ophthalmic drug administration method (hereinafter referred to as a spray supply method) in which the eye drops are made into mist-like drug solution particles and sprayed toward the eyeball surface has been studied. If this spray supply method is established, it is possible not only to prevent an excessive supply of the chemical solution, but also to avoid the above-mentioned troublesomeness, so that it is possible to realize a highly efficient and easy administration of the eye drops.
上記噴霧供給法を実現する具体的な眼薬噴霧供給装置が検討されている文献として、たとえば特開昭62−142110号公報(特許文献1)や特表平8−502689号公報(特許文献2)等がある。
As a literature in which a specific ophthalmic spray supply device that realizes the above-described spray supply method is being studied, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-142110 (Patent Document 1) and Japanese Patent Publication No. 8-502688 (
上記特許文献1に開示される眼薬噴霧供給装置においては、先細のスプレーノズルから吐出された眼薬に高電圧発生器にて生じさせた電界を作用させることにより、帯電した霧状の薬液粒子を生成し、静電作用によってこの帯電した薬液粒子を眼球表面に沈着(眼球表面に霧状の薬液粒子が付着すること)させることとしている。
In the ophthalmic spray supply device disclosed in
一方、上記特許文献2に開示される眼薬噴霧供給装置においては、多数の微小孔を有するメッシュ部材に上方から薬液を滴下し、上記メッシュ部材を振動させることによってこれを漉して霧状の薬液粒子を生成し、生成された薬液粒子を送風ファンによって生じさせた気流に乗せて眼球表面に向けて吹き付け、これにより薬液粒子を眼球表面に沈着させることとしている。
On the other hand, in the ophthalmic spray supply device disclosed in
また、上記眼薬噴霧供給装置とは異なるものではあるが、薬液を霧化して霧状の薬液粒子とし、これを患者に投与する噴霧供給装置として吸入器が知られている。吸入器は、呼吸器系の疾患の治療やその予防に利用されるものであり、吸入器から噴霧された薬液粒子は、患者の口腔または鼻腔を経て体内へと取り込まれる。この吸入器において採用されている霧化機構として、一般に超音波メッシュ式と呼ばれる霧化機構が存在する。当該霧化機構は、ホーン部および当該ホーン部を振動させる駆動源としての振動部を具備した超音波振動子と、この超音波振動子のホーン部の先端に対向配置されたメッシュ部材とを備えており、メッシュ部材とホーン部との間に供給された薬液を超音波振動を利用してメッシュ部材に設けられた微小孔から押し出して霧状の薬液粒子とするものである。なお、この超音波メッシュ式霧化機構を備えた吸入器が開示された文献として、たとえば特開2001−149473号公報(特許文献3)がある。
上記特許文献1および2においては、噴霧供給される眼薬の投与効率について十分な検討がなされていない。たとえば、特許文献1においては、生成した薬液粒子を帯電させることによって静電力を利用して眼球への沈着率を高める工夫がなされているが、実際にどの程度の沈着率が実現できるかについては開示がなされていない。また、特許文献2にあっては、薬液粒子を気流に乗せて眼球に沈着させることが開示されているのみであり、どのようにして高い沈着率を実現するのかについては何ら開示がなされていない。特に、特許文献2に開示の眼薬噴霧供給装置とした場合には、薬液粒子が気流に乗って広範囲に飛散することが容易に想像され、投与効率を高くすることがそもそも非常に困難であると考えられる。
In the
本発明は、上述した現状を踏まえて考案されたものであり、極微量の眼薬を高い投与効率で投与することが可能な新規の眼薬噴霧供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described present situation, and an object thereof is to provide a novel ophthalmic spray supply apparatus capable of administering a very small amount of eye drops with high administration efficiency.
本発明者らは、眼薬噴霧供給装置に適用すべき霧化機構として、超音波メッシュ式霧化機構が好適であるとの知見を得た。これは、極微量の眼薬を高い投与効率で眼球表面に沈着させるためには、霧化部から噴霧される薬液粒子に指向性をもたせることが重要であり、その指向性の制御が超音波メッシュ式霧化機構を採用すれば比較的容易に実現できることに着目して得られた知見である。 The present inventors have obtained knowledge that an ultrasonic mesh type atomization mechanism is suitable as an atomization mechanism to be applied to the ophthalmic spray supply apparatus. In order to deposit a very small amount of eye drops on the surface of the eyeball with high administration efficiency, it is important to provide directivity to the liquid chemical particles sprayed from the atomizing part. This is a finding obtained by paying attention to the fact that a mesh type atomization mechanism can be realized relatively easily.
超音波メッシュ式霧化機構においては、超音波振動子の振動とメッシュによって薬液に微粒子慣性力が付与され、この慣性力が推力となって薬液粒子が噴霧される。そのため、気流を発生させなくとも、薬液粒子が噴霧可能となる。また、生成される個々の薬液粒子には、超音波振動子の軸方向(すなわちメッシュ部材の法線方向)に慣性力が一律に付与されるため、その指向性は高い確度で制御可能である。したがって、霧化機構として超音波メッシュ式霧化機構を利用すれば、極微量の薬液粒子を眼球表面に向けて効率よく噴霧することが可能になり、その沈着率は他の霧化機構を採用した場合に比べて飛躍的に向上することになる。 In the ultrasonic mesh type atomization mechanism, the fine particle inertia force is applied to the chemical liquid by the vibration of the ultrasonic vibrator and the mesh, and the liquid force is sprayed by the inertia force as a thrust. Therefore, chemical liquid particles can be sprayed without generating an air flow. In addition, since the inertial force is uniformly applied to the generated chemical liquid particles in the axial direction of the ultrasonic vibrator (that is, the normal direction of the mesh member), the directivity can be controlled with high accuracy. . Therefore, if an ultrasonic mesh type atomization mechanism is used as the atomization mechanism, it is possible to efficiently spray a very small amount of drug particles toward the eyeball surface, and the deposition rate adopts another atomization mechanism. Compared to the case, it will be dramatically improved.
本発明者らは、超音波メッシュ式霧化機構を利用した噴霧供給法を確立するに当たり、種々の実験を行なうこと等によって眼球表面への薬液粒子の沈着率に影響を与える各種パラメータを抽出するとともに、それらパラメータが沈着率にどの程度影響を与えるかについて検討を行なった。その結果、本発明者らは、眼球表面への薬液粒子の沈着率が慣性パラメータに依存し、特に慣性パラメータの一つであるストークス数に大きく依存するとの知見を得た。本発明者らは、当該知見に基づき、本発明を完成させるに至った。 In establishing a spray supply method using an ultrasonic mesh type atomization mechanism, the present inventors extract various parameters that affect the deposition rate of drug particles on the surface of the eyeball by conducting various experiments. At the same time, we examined how much these parameters affect the deposition rate. As a result, the present inventors have found that the deposition rate of liquid chemical particles on the surface of the eyeball depends on the inertia parameter, and in particular, greatly depends on the Stokes number, which is one of the inertia parameters. Based on this finding, the present inventors have completed the present invention.
本発明に基づく眼薬噴霧供給装置は、眼薬を霧化部にて霧化して霧状の薬液粒子とし、これを患者の眼球表面に向けて噴霧供給するものであって、上記霧化部は、一方の主面から他方の主面に達する多数の微小孔を含む板状のメッシュ部材と、上記メッシュ部材の一方の主面に対向配置されたホーン部およびこのホーン部を振動させる振動源としての振動部を含む超音波振動子とを備える。そして、本発明に基づく眼薬噴霧供給装置は、薬液粒子が噴霧供給される眼球表面が配置される位置でのストークス数Stkが、薬液粒子の密度をρ、薬液粒子の上記位置での平均半径をr、薬液粒子の上記位置での平均速度をu、空気の粘性定数をμ、上記メッシュ部材の上記他方の主面から上記位置までの距離をLとした場合に、Stk=(ρ×r2×u)/(μ×L)≧0.09の条件を満たしているものである。ここで、ストークス数は、粒子の有する慣性力の程度を表すパラメータであり、いわゆる無次元数である。また、眼球表面が配置される位置とは、当該眼薬噴霧供給装置において眼球表面がその位置に配置されることが企図された位置のことである。 An ophthalmic spray supply device according to the present invention atomizes an ophthalmic drug in an atomizing unit to form atomized liquid chemical particles, which are sprayed toward the patient's eyeball surface. Is a plate-like mesh member including a large number of micropores reaching from one main surface to the other main surface, a horn portion disposed opposite to one main surface of the mesh member, and a vibration source for vibrating the horn portion And an ultrasonic transducer including a vibrating part. Then, the ophthalmic spray supply device according to the present invention is configured such that the Stokes number Stk at the position where the surface of the eyeball to which the chemical liquid particles are sprayed is arranged is ρ, the density of the chemical liquid particles is ρ, and the average radius of the chemical liquid particles at the above position is Where r is the average velocity of the chemical liquid particles at the position u, the viscosity constant of the air is μ, and the distance from the other principal surface of the mesh member to the position is L, Stk = (ρ × r 2 × u) / (μ × L) ≧ 0.09. Here, the Stokes number is a parameter representing the degree of inertial force of particles, and is a so-called dimensionless number. In addition, the position where the eyeball surface is disposed is a position where the eyeball surface is intended to be disposed at the position in the ophthalmic spray supply apparatus.
超音波メッシュ式霧化機構を霧化機構として採用した場合には、メッシュ部材に設ける微小孔の大きさを調節することにより、生成される薬液粒子の大きさを容易に制御することが可能であるとともに、超音波振動子への印加電圧を調節することにより、生成される薬液粒子の速度を容易に制御することが可能である。したがって、上記条件を満たすようにストークス数の調節を行なうに当たっては、眼薬噴霧供給装置の霧化機構として超音波メッシュ式霧化機構を採用することが、他の霧化機構を採用するよりもその調節が容易であり、眼薬噴霧供給装置の霧化機構として超音波メッシュ式霧化機構が好適であることがこの点からも理解できる。 When the ultrasonic mesh type atomization mechanism is adopted as the atomization mechanism, it is possible to easily control the size of the generated chemical liquid particles by adjusting the size of the micropores provided in the mesh member. In addition, by adjusting the voltage applied to the ultrasonic transducer, it is possible to easily control the speed of the generated chemical liquid particles. Therefore, in adjusting the Stokes number so as to satisfy the above conditions, adopting an ultrasonic mesh atomizing mechanism as the atomizing mechanism of the ophthalmic spray supply device is more effective than adopting other atomizing mechanisms. The adjustment is easy, and it can be understood from this point that the ultrasonic mesh type atomization mechanism is suitable as the atomization mechanism of the ophthalmic spray supply apparatus.
上記本発明に基づく眼薬噴霧供給装置にあっては、上記メッシュ部材に設けられた上記微小孔の直径が、3[μm]以上20[μm]以下であることが好ましい。 In the ophthalmic spray supply apparatus according to the present invention, the diameter of the micropores provided in the mesh member is preferably 3 [μm] or more and 20 [μm] or less.
また、上記本発明に基づく眼薬噴霧供給装置においては、当該眼薬噴霧供給装置が、上記霧化部から噴霧される薬液粒子を案内する導出路を規定する筒状のガイド部をさらに備えていることが好ましく、その場合に、上記ガイド部には患者の顔面が押し当てられる開口端が設けられていることが好ましい。その場合、上記霧化部から上記開口端までの長さが、3[mm]以上30[mm]以下であることが好ましい。 In the ophthalmic spray supply apparatus according to the present invention, the ophthalmic spray supply apparatus further includes a cylindrical guide portion that defines a lead-out path for guiding the liquid chemical particles sprayed from the atomizing unit. In this case, it is preferable that the guide portion is provided with an open end against which the patient's face is pressed. In that case, it is preferable that the length from the atomization part to the opening end is 3 [mm] or more and 30 [mm] or less.
また、上記本発明に基づく眼薬噴霧供給装置にあっては、上記メッシュ部材が上記ホーン部側に向けて凸となる湾曲形状または屈曲形状を有していることが好ましい。 Moreover, in the ophthalmic spray supply apparatus based on the said invention, it is preferable that the said mesh member has the curved shape or bending shape which becomes convex toward the said horn part side.
上述した本発明に基づく眼薬噴霧供給装置を利用することより、極微量の眼薬を高い投与効率で非常に容易に投与することが可能になる。したがって、患者に煩わしさを与えることなく低コストで眼薬の投与を行なうことが可能になり、眼科分野における眼病の治療およびその予防に資する有用な噴霧点眼法が実現できる。 By utilizing the above-described ophthalmic spray supply device according to the present invention, it is possible to very easily administer a very small amount of ophthalmic drug with high administration efficiency. Therefore, it is possible to administer the eye drops at a low cost without bothering the patient, and a useful spray eye drop method that contributes to the treatment and prevention of eye diseases in the ophthalmic field can be realized.
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するに先立ち、本発明者らが行なった実験の内容およびその結果について説明する。 Prior to specific description of the embodiments of the present invention, the contents and results of experiments conducted by the present inventors will be described.
<薬液の物性値の測定>
まず、本発明者らは、眼薬として使用されている薬液の物性値の測定を行なった。測定を行なう薬液の物性値としては、密度、粘度および表面張力を選択し、複数回の測定を行なってその平均値を求めることとした。測定を行なった薬液は、100μg/mlNGF溶液、リンデロン(登録商標)−A点眼剤[塩野義製薬株式会社製]、シクロスポリンA点眼剤、BSS点眼剤(オキシグルタチオン眼灌流・洗浄液)[京都府立医科大学提供]、生理食塩水[大塚製薬株式会社製]、Soft Santear(人工涙液型点眼剤)[参天製薬株式会社製]の6種類である。NGF溶液は、角膜再生医療で用いられ、リンデロン(登録商標)−A点眼剤は、眼科治療の術後管理の抗炎症剤であり、シクロスポリンA点眼剤は、ドライアイ・アレルギー合併症の治療で用いられる免疫抑制剤である。また、BSS点眼剤は、NGF溶液の分散剤または術後の眼灌液として用いられる。その結果を、以下の表1に示す。
<Measurement of physical properties of chemicals>
First, the present inventors measured the physical property values of a chemical solution used as an eye drop. As physical property values of the chemical solution to be measured, density, viscosity and surface tension were selected, and the average value was obtained by performing measurement a plurality of times. The medicinal solution measured was 100 μg / ml NGF solution, Linderon (registered trademark) -A eye drop [manufactured by Shionogi Seiyaku Co., Ltd.], cyclosporin A eye drop, BSS eye drop (oxyglutathione eye perfusion / cleaning liquid) [Kyoto Prefectural Medical Department] University offer], physiological saline [manufactured by Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.], Soft Santare (artificial tear-type eye drop) [manufactured by Santen Pharmaceutical Co., Ltd.]. NGF solution is used in corneal regenerative medicine, Linderon (registered trademark) -A eye drop is an anti-inflammatory agent for postoperative management of ophthalmic treatment, and cyclosporine A eye drop is used for the treatment of dry eye allergy complications. It is an immunosuppressant used. Further, the BSS eye drops are used as a dispersion of an NGF solution or an ophthalmic solution after surgery. The results are shown in Table 1 below.
表1から理解されるように、上記6種類の薬液においては、密度以外の物性値において優位な差が生じていることが確認された。 As can be seen from Table 1, it was confirmed that the above six types of chemical solutions had a significant difference in physical property values other than density.
<粘度および表面張力の差が微粒化に与える影響の検討>
次に、薬液を超音波メッシュ式霧化機構を用いて霧状の薬液粒子とする際に、上記の薬液の粘度および表面張力の差が薬液の微粒化に与える影響の程度について検討を行なった。ウェーバーの微粒化理論に基づけば、薬液物性(密度ρ1、粘度μ1および表面張力σ)、微粒化に際して形成される液柱の径D0、および、生成された薬液粒子の径Daeとの関係は、以下の式(1)で示される。
<Examination of the effect of difference in viscosity and surface tension on atomization>
Next, when the chemical solution was atomized using an ultrasonic mesh atomizing mechanism, the degree of influence of the difference in the viscosity and surface tension of the chemical solution on the atomization of the chemical solution was examined. . Based on Weber's atomization theory, the chemical properties (density ρ 1 , viscosity μ 1 and surface tension σ), the diameter D 0 of the liquid column formed upon atomization, and the diameter D ae of the generated chemical liquid particles Is represented by the following formula (1).
Dae/D0=1.88×(1+(3μ1/(D0×ρ1×σ)1/2)) ・・・(1) D ae / D 0 = 1.88 × (1+ (3 μ 1 / (D 0 × ρ 1 × σ) 1/2 )) (1)
上記式(1)から理解されるように、微粒化において薬液に液柱分裂が起こって薬液粒子が形成される場合、生成される薬液粒子の粒子径は物性値に影響される。しかしながら、薬液濃度が低い薬液では物性値に大きな差が生じないため、上記した6種類の薬液の間においては、薬液の物性値に基づいて生成される薬液粒子の径に大きな差が生じることはないものと考えられる。よって、一般的な眼薬においては、物性値に有意な差は生じるものの、この物性値の差が微粒化特性に与える影響は低いと言える。以上の知見に基づき、以降に行なった検証試験においては、主として薬液として生理食塩水を利用した。 As understood from the above formula (1), when liquid column splitting occurs in the chemical liquid during atomization to form chemical liquid particles, the particle diameter of the generated chemical liquid particles is influenced by the physical property value. However, since there is no great difference in the physical property value in the chemical solution having a low chemical concentration, there is a great difference in the diameter of the chemical particle generated based on the physical property value of the chemical solution among the six types of chemical solutions described above. It is thought that there is nothing. Therefore, in general ophthalmic drugs, although a significant difference occurs in the physical property value, it can be said that the influence of the difference in the physical property value on the atomization characteristics is low. Based on the above findings, physiological saline was mainly used as a chemical solution in the verification tests conducted thereafter.
<検証試験に用いた超音波メッシュ式霧化機構の構成>
以下に説明する検証試験においては、薬液を霧化して霧状の薬液粒子とする霧化機構として、図1に示す如くの超音波メッシュ式霧化機構を採用した。図1は、検証試験に用いた超音波メッシュ式霧化機構の構成を示す模式図であり、図2は、図1に示すメッシュ部材の一部を切り出して拡大した拡大斜視図である。まず、図1および図2を参照して、本検証試験において使用した超音波メッシュ式霧化機構について詳説する。
<Configuration of ultrasonic mesh atomization mechanism used for verification test>
In the verification test described below, an ultrasonic mesh atomization mechanism as shown in FIG. 1 was employed as an atomization mechanism that atomizes a chemical solution to form atomized chemical solution particles. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic mesh atomizing mechanism used in the verification test, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the mesh member shown in FIG. 1 cut out and enlarged. First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the ultrasonic mesh type atomization mechanism used in this verification test will be described in detail.
図1に示すように、超音波メッシュ式霧化機構2は、超音波振動子10とメッシュ部材20とを主として備えている。超音波振動子10は、振動源としての振動部11と、振動部11に接続されたホーン部12とを含んでいる。ホーン部12は、霧化面12aを有しており、メッシュ部材20は、この霧化面12aに対向配置されている。メッシュ部材20は、図2に示すように、一方の主面20aから他方の主面20bに達する多数の微小孔21を有する板状の部材からなる。超音波振動子10には、交流電源14が電気的に接続されている。なお、霧化部は、超音波振動子10のホーン部12の先端に設けられた霧化面12aとこの霧化面12aに対向配置されたメッシュ部材20とによって構成される。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic
図3は、図1に示す超音波メッシュ式霧化機構において、霧化部にて薬液が霧化される原理について説明するための模式断面図である。次に、この図3を参照して、図1に示す超音波メッシュ式霧化機構において、霧化部にて薬液が霧化される原理について説明する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the principle by which the chemical solution is atomized in the atomizing section in the ultrasonic mesh atomizing mechanism shown in FIG. 1. Next, with reference to this FIG. 3, the principle by which the chemical | medical solution is atomized in the atomization part in the ultrasonic mesh type atomization mechanism shown in FIG. 1 is demonstrated.
図1に示す超音波メッシュ式霧化機構においては、交流電源14によって振動部11が駆動されることにより、振動部11およびホーン部12が超音波振動子10の軸方向(図中矢印A方向)に振動を開始する。この超音波振動子10の振動は、ホーン部12に対向配置されたメッシュ部材20にも伝播し、これらホーン部12の霧化面12aとメッシュ部材20の主面20aとの間に空隙が形成されるようになる。
In the ultrasonic mesh atomization mechanism shown in FIG. 1, the
図3に示すように、ホーン部12の霧化面12aとメッシュ部材20の主面20aとの間に形成された空隙に進入した薬液50は、メッシュ部材20とホーン部12との間の距離が縮まることによってメッシュ部材20の微小孔21から押し出される。その際、押し出された薬液50には、上述した液柱分裂が起こり、霧状の薬液粒子51が生成される。生成された薬液粒子51には、微粒子慣性力が付与されるため、その慣性力を推力としてメッシュ部材20の他方の主面20bから空間に向けて薬液粒子が噴霧されることになる。
As shown in FIG. 3, the
<検証試験の試験内容>
本検証試験は、眼薬の噴霧供給を超音波メッシュ式霧化機構を利用して行なった場合に、眼球表面への薬液粒子の沈着率がどのようなパラメータに影響を受けるかについて検証するものである。図4は、本検証試験に用いた試験装置のモデル図である。また、図5は、生成された薬液粒子の径を測定するための試験装置のモデル図であり、図6は、生成された薬液粒子の速度を測定するための試験装置のモデル図である。次に、これら図4ないし図6を参照して、本検証試験の内容について詳説する。
<Test content of verification test>
This verification test verifies what parameters affect the deposition rate of drug particles on the surface of the eyeball when the ophthalmic spray is supplied using an ultrasonic mesh atomization mechanism. It is. FIG. 4 is a model diagram of a test apparatus used in this verification test. FIG. 5 is a model diagram of a test apparatus for measuring the diameter of the generated chemical liquid particles. FIG. 6 is a model diagram of the test apparatus for measuring the speed of the generated chemical liquid particles. Next, the contents of this verification test will be described in detail with reference to FIGS.
図4に示すように、沈着率の測定に際しては、超音波メッシュ式霧化機構2を用いて薬液50としての生理食塩水を霧状の薬液粒子51とし、これを眼球モデル110に向けて噴霧供給することとした。ここで、眼球モデル110としては、平板状のスライドガラス111の表面にゴム製の擬似角膜モデル112を貼り付け、その表面にシリコンオイル113を塗布したものを使用した。
As shown in FIG. 4, when measuring the deposition rate, the ultrasonic mesh
沈着率の算出は、超音波メッシュ式霧化機構2に供給した薬液の濃度と、超音波メッシュ式霧化機構2にて霧化されて噴霧供給されて眼球モデル110に付着した薬液の濃度とを測定することによって行なった。試料としての生理食塩水には、インクを用いて着色を行い、分光光度計を用いて濃度の測定が可能となるようにした。濃度の算出にあたっては、予め作成した濃度と吸光度との関係を示す検量線を用いた。
The calculation of the deposition rate is based on the concentration of the chemical solution supplied to the ultrasonic
超音波メッシュ式霧化機構2のメッシュ部材20としては、微小孔21の径が3.5[μm]であるもの、4.8[μm]であるものの2種類を使用した。また、メッシュ部材20に設けられた微小孔21の総数は、概ね7000個であった。超音波振動子10の駆動電圧は、DC6[V]、DC8[V]の2段階に設定した。なお、超音波振動子10は、AC電圧を印加されることによって駆動されるため、実際には、上記DC電圧を昇圧回路で昇圧させ電力変換し、AC電圧として超音波振動子10に印加することとした。また、超音波メッシュ式霧化機構2と眼球モデル110との間の距離Lは、10[mm]、20[mm]、30[mm]の3段階に設定した。また、超音波メッシュ式霧化機構2に供給した試料の量は、眼薬の噴霧で必要とされる極微量の薬液の量に対応した1[μl]とした。なお、検証試験の結果、1[μl]の試料を霧化させるために必要な時間は、〜0.4[s]程度であった。
As the
また、図5に示すように、薬液粒子の径の測定は、超音波メッシュ式霧化機構2から噴霧された薬液粒子51に対してレーザー照射装置201を用いてパルスレーザー光を照射し、これを撮像装置(デジタルカメラ)211を用いて撮影することによって行なった。より具体的には、レーザー照射装置201を制御部207を介してPC(パーソナルコンピュータ)200と接続するとともに、撮像装置211をPC200と接続し、これらレーザー照射装置201と撮像装置211とを同期させることによって薬液粒子の撮影を行い、撮影された画像から焦点の合った薬液粒子の画像だけを解析することにより、薬液粒子の径の測定を行なった。なお、撮影のための条件を最適化するために、レーザー照射装置201には、光学系としてのフィルタ202、集光レンズ203,205、光ファイバ204を取付け、撮像装置211には、光学系としての対物レンズ212を取付けた。
Further, as shown in FIG. 5, the diameter of the chemical liquid particles is measured by irradiating the chemical
また、図6に示すように、薬液粒子の速度の測定は、超音波メッシュ式霧化機構2から噴霧された薬液粒子51に対してレーザー照射装置221を用いて一定の時間間隔をもつ2本のパルスレーザー光を照射し、これを撮像装置(デジタルカメラ)211を用いて撮影することによって行なった。より具体的には、レーザー照射装置221をPC(パーソナルコンピュータ)200と接続するとともに、撮像装置211をPC200と接続し、これらレーザー照射装置221と撮像装置211とを同期させることによって薬液粒子の撮影を行い、2本のパルスレーザー光を用いて一定間隔を置いて撮影された画像から薬液粒子の移動距離を算出し、これに基づいて薬液粒子の速度の測定を行なった。なお、撮影のための条件を最適化するために、レーザー照射装置201には、光学系としての拡散プレート222を取付け、撮像装置211には、光学系としての対物レンズ212を取付けた。
In addition, as shown in FIG. 6, the measurement of the speed of the chemical liquid particles is performed by using two laser beams with a predetermined time interval for the chemical
<検証試験の試験結果およびその評価>
一般に、微粒子の沈着現象には、電気的な要因によるものや粒子のブラウン運動によるものなどがある。しかしながら、粒子の半径が1μmを超える大きさである場合には、その沈着現象に対しては慣性力が支配的になる。上記検証試験により、上述の如くの超音波メッシュ式霧化機構を利用した場合に生成される薬液粒子の径は、数[μm]〜十数[μm]であることが確認されており、この結果から眼薬を噴霧供給する場合の沈着現象に対しては慣性力が支配的になると言える。そこで、本発明者らは、沈着パラメータとして、慣性パラメータの一つであるストークス数Stkに基づいて沈着現象の評価を行なった。
<Test results and evaluation of verification tests>
In general, the deposition phenomenon of fine particles includes an electrical factor and a Brownian motion of particles. However, when the particle radius exceeds 1 μm, the inertial force is dominant for the deposition phenomenon. According to the verification test, it is confirmed that the diameter of the chemical liquid particles generated when the ultrasonic mesh atomization mechanism as described above is used is several [μm] to several tens [μm]. From the results, it can be said that the inertial force is dominant over the deposition phenomenon when the eye drops are sprayed. Therefore, the present inventors evaluated the deposition phenomenon based on the Stokes number Stk, which is one of inertia parameters, as the deposition parameter.
ストークス数Stkは、粒子の慣性力の程度を示す無次元数であり、粒子の密度ρ、粒子の半径r、粒子の速度u、空気の粘性定数μ、慣性力が付与された位置からの距離Lを用いて以下の式(2)で表される。 The Stokes number Stk is a dimensionless number indicating the degree of the inertial force of the particle, and is the particle density ρ, the particle radius r, the particle velocity u, the air viscosity constant μ, and the distance from the position where the inertial force is applied. It is represented by the following formula (2) using L.
Stk=(ρ×r2×u)/(μ×L) ・・・(2) Stk = (ρ × r 2 × u) / (μ × L) (2)
本検証試験の結果に基づき、密度ρを薬液粒子の密度とし、粒子の半径rを薬液粒子の幾何平均空気力学径とし、粒子の速度uを沈着面(すなわち眼球モデルの表面)における薬液粒子の法線方向の速度成分とし、距離Lを霧化部から沈着面までの距離として、ストークス数Stkを算出した。そして、こうして得られたストークス数の値と薬液粒子の沈着率との相関を評価した。図7は、本検証試験の試験結果に基づき、ストークス数の平方根の値と薬液粒子の沈着率との関係を座標上にプロットした相関図である。図7から理解されるように、ストークス数の値と薬液粒子の沈着率との間には、一定の相関関係があると言える。 Based on the result of this verification test, the density ρ is the density of the drug particle, the radius r of the particle is the geometric mean aerodynamic diameter of the drug particle, and the velocity u of the particle is the drug particle on the deposition surface (that is, the surface of the eyeball model). The Stokes number Stk was calculated using the velocity component in the normal direction and the distance L as the distance from the atomizing portion to the deposition surface. Then, the correlation between the value of the Stokes number thus obtained and the deposition rate of the chemical liquid particles was evaluated. FIG. 7 is a correlation diagram in which the relationship between the value of the square root of the Stokes number and the deposition rate of chemical liquid particles is plotted on the coordinates based on the test result of this verification test. As can be understood from FIG. 7, it can be said that there is a certain correlation between the value of the Stokes number and the deposition rate of the chemical liquid particles.
また、本発明者らは、動力学的解析を行なうことにより、沈着率とストークス数との相関関係のシミュレーションを別途行なった。上記検証試験の試験結果を示す図7の相関図に、当該シミュレーション結果をあわせて示す。図7から理解されるように、上記試験結果とシミュレーション結果とは良好に整合していると言え、このことから上記試験結果およびシミュレーション結果はその一般性が担保されているものであると言える。 In addition, the inventors separately performed a simulation of the correlation between the deposition rate and the Stokes number by performing a kinetic analysis. The simulation result is shown together with the correlation diagram of FIG. 7 showing the test result of the verification test. As can be understood from FIG. 7, it can be said that the test result and the simulation result are well matched, and from this, it can be said that the generality of the test result and the simulation result is ensured.
以上の試験結果およびシミュレーション結果から、沈着率ηとストークス数Stkとの間に、以下の近似式(3)が成立することを導き出した。 From the above test results and simulation results, it was derived that the following approximate expression (3) is established between the deposition rate η and the Stokes number Stk.
η=1−exp(34.1×Stk−52.5×Stk1/2+12.1) ・・・(3) η = 1-exp (34.1 × Stk−52.5 × Stk 1/2 +12.1) (3)
上記近似式(3)より、50%以上の沈着率を得るためには、ストークス数が約0.092(小数点第3位で切り捨てた場合に約0.09)以上であればよく、80%以上の沈着率を得るためには、ストークス数が約0.112(小数点第3位で切り捨てた場合に約0.11)以上であればよく、90%以上の沈着率を得るためには、ストークス数が約0.128(小数点第3位で切り捨てた場合に約0.12)以上であればよく、98%以上の沈着率を得るためには、ストークス数が約0.176(小数点第3位で切り捨てた場合に約0.17)以上であればよいことが分かった。 From the above approximate expression (3), in order to obtain a deposition rate of 50% or more, the Stokes number should be about 0.092 (about 0.09 when rounded down to the third decimal place), and 80% In order to obtain the above deposition rate, the Stokes number should be about 0.112 (about 0.11 when rounded down to the third decimal place), and in order to obtain a deposition rate of 90% or more, The Stokes number should be about 0.128 (about 0.12 when rounded down to the third decimal place), and in order to obtain a deposition rate of 98% or more, the Stokes number is about 0.176 (decimal point It was found that it should be about 0.17) or more when truncated at the third place.
なお、上述したように、本発明者らは、慣性パラメータの一つとしてストークス数に着目したが、ストークス数以外の慣性パラメータについても検討を行なった。その慣性パラメータとして、薬液粒子の密度をρ[kg/m3]、薬液粒子の半径をr[m]、薬液粒子の初速度u0[m/s]とした場合に、次式(4)で表されるパラメータP[kg/s]が挙げられる。 As described above, the inventors focused on the Stokes number as one of the inertia parameters, but also examined inertia parameters other than the Stokes number. As the inertial parameters, when the density of the chemical liquid particles is ρ [kg / m 3 ], the radius of the chemical liquid particles is r [m], and the initial velocity u 0 [m / s] of the chemical liquid particles is The parameter P [kg / s] represented by
P=ρ×r2×u0 ・・・(4) P = ρ × r 2 × u 0 (4)
当該パラメータPは、霧化部からの距離を考慮に入れないパラメータではあるが、薬液粒子の初速度u0が考慮されていることに鑑み、ストークス数と同様に薬液粒子の慣性力の程度を示す指標とすることができる。本発明者らは、当該パラメータPが、1.3×10-7[kg/s]以上の値をとる場合に、沈着率が98%を超えることを確認している。 The parameter P is a parameter that does not take into account the distance from the atomizing portion, but in view of the fact that the initial velocity u 0 of the chemical liquid particles is taken into account, the degree of inertial force of the chemical liquid particles is similar to the Stokes number. It can be used as an indicator. The present inventors have confirmed that the deposition rate exceeds 98% when the parameter P takes a value of 1.3 × 10 −7 [kg / s] or more.
<実施の形態>
以上において説明した検証試験から導き出された結果をもとに、超音波メッシュ式霧化機構を具備した眼薬噴霧供給装置において高効率の眼薬投与を実現した具体例を、以下に実施の形態として記載する。
<Embodiment>
Based on the results derived from the verification tests described above, specific examples for realizing highly efficient ophthalmic drug administration in an ophthalmic spray supply apparatus equipped with an ultrasonic mesh-type atomization mechanism will be described below. It describes as.
図8は、本発明の実施の形態における眼薬噴霧供給装置の構成を示す模式断面図である。図8に示すように、本実施の形態における眼薬噴霧供給装置1は、筐体31と、超音波メッシュ式霧化機構2と、ガイド部材34と、付勢バネ36とを主として備えている。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the ophthalmic spray supply apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the ophthalmic
筐体31の所定位置には、超音波メッシュ式霧化機構2が配置されている。超音波メッシュ式霧化機構2は、図1に示した構成と同様の構成のものであり、超音波振動子10とメッシュ部材20と交流電源14とを主として備えている。筐体31は、その側面に外側に向けて突設された筒状の接続部32を有している。接続部32の底壁に相当する部分の筐体31の側壁には、開口部が設けられており、当該開口部を介して超音波振動子10のホーン部12の先端が筐体31の外部でかつ接続部32の内側に露出するように配置されている。接続部32の内側には、メッシュ部材20が配置されている。メッシュ部材20は、その一方の主面がホーン部12の霧化面12aに対向するように配置されている。なお、図示は省略しているが、筐体31の開口部とホーン部12との間には、水密性を確保するためのシール処理が施されている。
An ultrasonic
超音波振動子10の振動部11としては、たとえばPZTやニオブ酸リチウム等からなる圧電素子が利用可能である。また、超音波振動子10のホーン部12としては、たとえばセラミックス製のものやステンレス製のもの、チタン製のもの等が利用可能である。一方、ホーン部12の形状としては、いわゆるコニカル型のものやステップ型のもの、エクスポネンシャル型のもの等が利用可能である。図8に示すホーン部12は、いわゆるステップ型のものに相当する。
As the vibrating
メッシュ部材20は、ニッケル等の金属を基材として電鋳(いわゆるエレクトロフォーミング)により製作したもの、セラミックスの成形により製作したもの、シリコンをエッチング加工することによって製作したもの等が利用可能である。
The
筐体31の接続部32には、筒状のガイド部材34が取付けられている。ガイド部材34は、その内周面の所定位置に段差部を有している。付勢バネ36は、接続部32の内側に配置されており、上述した段差部にその一端が嵌め込まれ、他端がメッシュ部材20に当接している。これにより、メッシュ部材20は、付勢バネ36の付勢力によってホーン部12の霧化面12aに対して押圧固定されている。
A
接続部32およびガイド部材34によって構成される筒状のガイド部の内部の空間は、霧化部から噴霧される薬液粒子の導出路となる。そして、ガイド部材34の接続部32に接続された側の端部とは反対側の端部が患者の顔面が押し当てられる開口端34bとなり、この開口端に目の周囲を押し当てることにより、患者の目が当該ガイド部材34の開口面34aに配置されることになる。
The space inside the cylindrical guide part constituted by the
図9は、本実施の形態における眼薬噴霧供給装置を用いて眼薬を眼球表面に向けて噴霧している状態を模式的に示した図である。なお、図9においては、眼薬噴霧供給装置1の具体的な構成は省略し、超音波メッシュ式霧化機構2と眼球100とのみを図示している。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a state in which the eye drops are sprayed toward the eyeball surface using the eye drop spray supply apparatus according to the present embodiment. In FIG. 9, the specific configuration of the ophthalmic
眼薬噴霧供給装置1を使用するに際しては、まず筐体31に取付けられたガイド部材34の開口面34aが上方を向くように筐体31を傾け、当該ガイド部材34の開口面34aを介して極微量(たとえば1[μl]〜数[μl]程度)の薬液を霧化部に向けて滴下する。滴下された薬液は、その表面張力により霧化部によって保持される。その後、傾けた筐体31を図8に示す状態に戻し、開口端34bに向けて患者の顔面を押し付ける。そして、超音波振動子10を駆動する。なお、そのときの患者の姿勢は、座位であってもよいし起立姿勢であってもよい。いずれにせよ、顔面を概ね水平方向に向けた姿勢である。
When using the ophthalmic
既に説明したように、超音波振動子10を駆動することにより、ホーン部12の振動とメッシュ部材20とによってメッシュ部材20の微小孔21から薬液が押し出され、押し出された薬液に液柱分裂が起こり、霧状の薬液粒子51が生成される。生成された薬液粒子51には、微粒子慣性力が付与されるため、図9に示すように、その慣性力を推力としてメッシュ部材20の他方の主面20bから空間に向けて薬液粒子51が噴霧され、噴霧された薬液粒子51は眼球表面に向けて供給されることになる。
As already described, by driving the
なお、本実施の形態における眼薬噴霧供給装置1においては、超音波メッシュ式霧化機構2を採用することによって薬液粒子に微粒子慣性力を付与し、この慣性力に基づいて薬液粒子が眼球表面に向けて噴霧されるように構成しているため、特に導出路に気流を生成させる必要はない。しかしながら、患者が顔面をガイド部材34の開口端34bに押し当てることによって導出路が完全な密閉空間となった場合、噴霧条件によっては薬液粒子の流れがスムーズにならないおそれもある。したがって、このような場合には、接続部32やガイド部材34の周壁に必要に応じて連通孔を設け、この連通孔によって導出路が完全に密閉されない状態を維持することとしてもよい。
In addition, in the ophthalmic
本実施の形態における眼薬噴霧供給装置1は、薬液粒子が噴霧供給される眼球表面が配置される位置でのストークス数Stkが、薬液粒子の密度をρ、薬液粒子の上記位置での平均半径をr、薬液粒子の上記位置での平均速度をu、空気の粘性定数をμ、上記メッシュ部材の上記他方の主面から上記位置までの距離をLとした場合に、Stk=(ρ×r2×u)/(μ×L)≧0.09の条件を満たすように構成されたものである。具体的には、メッシュ部材20に設けられた微小孔21の開口径の大きさと、超音波振動子10を駆動するための印加電圧とを調整することにより、上記条件が充足されるように構成されている。これは、ストークス数Stkが、薬液粒子の半径rと速度uに依存しているためであり、薬液粒子の半径rの調節が、メッシュ部材20に設けられた微小孔21の開口径の大きさを調節することによって行なえること、および、薬液粒子の速度uの調節が、超音波振動子10を駆動するための印加電圧を調節することによって行なえるためである。
In the ophthalmic
好適には、メッシュ部材20に設けられる微小孔21の開口径は、その直径が3[μm]〜20[μm]とされる。また、超音波振動子10を駆動するための印加電圧は、振動部11およびホーン部12の具体的な構成によって異なるが、概ねAC20[V]〜AC30[V]程度が好適であると考えられる。これら範囲に微小孔21の開口径および超音波振動子10への印加電圧を調節することにより、上述した眼球表面が配置される位置でのストークス数Stkが0.09以上という条件が充足されることになる。なお、霧化部から眼球表面までの距離Lについては、3[mm]以上30[mm]以下(より好適には10[mm]程度)に調節することが好ましい。距離Lを上記範囲に設定することにより、より確実に上述した条件が実現されることになる。本実施の形態における眼薬噴霧供給装置1においては、当該距離Lが導出路の長さLA(メッシュ部材20の主面20bからガイド部材34の開口端34bまでの距離)によって概ね決定される構成であるため、導出路の長さLAを3[mm]以上30[mm]以下(より好適には10[mm]〜20[mm]程度)に調節すればよい。なお、距離Lが3[mm]以上30[mm]以下のいずれかの地点でのストークス数Stkが0.09以上となるような噴霧条件を実現し、当該地点に眼球表面が配置されるように眼薬噴霧供給装置を構成すれば、少なくとも沈着率が50%以上に保たれた眼薬噴霧供給装置とすることができる。また、上記地点でのストークス数Stkが0.11、0.12、0.17となるように調節すれば、沈着率がそれぞれ80%以上、90%以上、98%以上に保たれた眼薬噴霧供給装置とすることができる。
Preferably, the opening diameter of the
以上の如くの眼薬噴霧供給装置とすることにより、極微量の眼薬を高い投与効率で投与することが可能になる。上述の検証試験の結果に基づけば、霧化部に供給した薬液のほぼ全量を眼球表面に沈着させることが可能になり、ほぼロスなく眼薬を眼球表面に噴霧供給することが可能になる。また、非常に短時間で眼薬を投与することが可能であり、従来の点眼法の課題であった目からの薬液の溢れ出しや、過剰投与による副作用の危険性、顔面を鉛直上方に向ける必要がある等の煩雑さ、経済面での損失の発生などの問題が一切生じ得ず、簡便にかつ効率よく眼薬を患者に投与することが可能になる。したがって、従来の点眼法に代わる新規で有用な眼薬投与方法を実現することができる。 By using the ophthalmic spray supply apparatus as described above, it is possible to administer a very small amount of ophthalmic drug with high administration efficiency. Based on the result of the above-described verification test, it is possible to deposit almost the entire amount of the chemical solution supplied to the atomizing section on the eyeball surface, and it is possible to spray and supply the eyedrop to the eyeball surface with almost no loss. In addition, it is possible to administer ophthalmic drugs in a very short time. Overflow of chemicals from the eyes, the risk of side effects due to overdose, and the face faced vertically upward, which were the problems of conventional eye drops. There is no need for troubles such as necessity and generation of economic loss, and the ophthalmic drug can be administered to the patient simply and efficiently. Therefore, it is possible to realize a new and useful ophthalmic administration method that replaces the conventional eye drop method.
ところで、仮に、霧化部にて霧化された薬液粒子に眼球表面に向かう方向に慣性力が付与されなかった場合には、沈着率の大幅な低下を招くことになる。その反面、眼球表面は涙液によって覆われているため、眼球表面に沈着した薬液粒子は直ちに眼球表面の全体にわたって拡散する。したがって、眼薬を噴霧供給する場合には、噴霧される薬液粒子を眼球表面に向けて指向性を持たせて噴霧することが重要である。より特定的には、霧化部から噴霧された薬液粒子が眼球表面の中央位置に集中して噴霧されるように、生成される薬液粒子のそれぞれに指向性を持たせることが好ましい。このような観点から、上述した本実施の形態における眼薬噴霧供給装置に変形を加えた変形例について、以下において詳細に説明する。 By the way, if the inertial force is not applied in the direction toward the eyeball surface to the chemical liquid particles atomized by the atomization unit, the deposition rate is significantly reduced. On the other hand, since the surface of the eyeball is covered with tears, the drug particles deposited on the surface of the eyeball immediately diffuse over the entire surface of the eyeball. Therefore, when spraying ophthalmic drugs, it is important to spray the medicinal liquid particles to be sprayed with directivity toward the eyeball surface. More specifically, it is preferable to impart directivity to each of the generated chemical liquid particles so that the chemical liquid particles sprayed from the atomizing portion are sprayed in a concentrated manner at the center position on the eyeball surface. From such a viewpoint, a modified example in which the ophthalmic spray supply device in the present embodiment described above is modified will be described in detail below.
図10および図11は、上述した本実施の形態における眼薬噴霧供給装置の変形例を示す模式断面図である。なお、図10および図11においては、眼薬噴霧供給装置の具体的な構成は省略し、超音波メッシュ式霧化機構2と眼球100とのみを図示している。
10 and 11 are schematic cross-sectional views showing modifications of the ophthalmic spray supply device in the present embodiment described above. 10 and 11, the specific configuration of the ophthalmic spray supply apparatus is omitted, and only the ultrasonic
図10に示す眼薬噴霧供給装置においては、超音波振動子10のホーン部12の霧化面12aを湾曲した凹面形状とするとともに、メッシュ部材20を当該ホーン部12の霧化面12a側に向けて凸となる湾曲形状としている。湾曲したメッシュ部材20としては、たとえば上述した電鋳(エレクトロフォーミング)によって板状に形成したメッシュ部材をその圧延性を利用して曲げ加工することによって製作可能である。
In the ophthalmic spray supply apparatus shown in FIG. 10, the atomizing
このような方法にて形成した湾曲形状のメッシュ部材20においては、多数の微小孔21の延伸方向を非平行に(より特定的には内側に向けて集中するように)構成することが可能になる。したがって、上述の如くの構成を採用することにより、生成される薬液粒子51が眼球表面の中央位置に向けて集中して噴霧されるようになるため、高い投与効率が実現可能な眼薬噴霧供給装置とすることができる。
In the
図11に示す眼薬噴霧供給装置においては、メッシュ部材20を当該ホーン部12の霧化面12a側に向けて凸となる屈曲形状としている。屈曲したメッシュ部材20としては、たとえば上述した電鋳(エレクトロフォーミング)によって板状に形成したメッシュ部材をその圧延性を利用して曲げ加工することによって製作可能である。
In the ophthalmic spray supply apparatus shown in FIG. 11, the
このような方法にて形成した屈曲形状のメッシュ部材20においては、多数の微小孔21の延伸方向を非平行に(より特定的には内側に向けて集中するように)構成することが可能になる。したがって、上述の如くの構成を採用することにより、生成される薬液粒子51が眼球表面の中央位置に向けて集中して噴霧されるようになるため、高い投与効率が実現可能な眼薬噴霧供給装置とすることができる。
In the
なお、今回開示した上記実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time and its modification are illustrations in all the points, Comprising: It is not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 眼薬噴霧供給装置、2 超音波メッシュ式霧化機構、10 超音波振動子、11 振動部、12 ホーン部、12a 霧化面、14 交流電源、20 メッシュ部材、20a,20b 主面、21 微小孔、31 筐体、32 接続部、34 ガイド部材、34a 開口面、34b 開口端、36 付勢バネ、50 薬液、51 薬液粒子、100 眼球、110 眼球モデル、111 スライドガラス、112 擬似角膜モデル、113 シリコンオイル、201,221 レーザー照射装置、202 フィルタ、203,205 集光レンズ、204 光ファイバ、207 制御部、211 撮像装置、212 対物レンズ、222 拡散プレート。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記霧化部は、一方の主面から他方の主面に達する多数の微小孔を含む板状のメッシュ部材と、前記メッシュ部材の一方の主面に対向配置されたホーン部および当該ホーン部を振動させる振動源としての振動部を含む超音波振動子とを備え、
薬液粒子が噴霧供給される眼球表面が配置される位置でのストークス数Stkが、薬液粒子の密度をρ、薬液粒子の前記位置での平均半径をr、薬液粒子の前記位置での平均速度をu、空気の粘性定数をμ、前記メッシュ部材の前記他方の主面から前記位置までの距離をLとした場合に、Stk=(ρ×r2×u)/(μ×L)≧0.09の条件を満たす、眼薬噴霧供給装置。 An ophthalmic spray supply device that atomizes eye drops in an atomization unit to form atomized liquid chemical particles, and sprays this toward the patient's eyeball surface,
The atomizing portion includes a plate-shaped mesh member including a large number of micropores reaching from one main surface to the other main surface, a horn portion disposed opposite to one main surface of the mesh member, and the horn portion. An ultrasonic vibrator including a vibrating portion as a vibration source to vibrate,
The Stokes number Stk at the position where the surface of the eyeball to which the chemical liquid particles are sprayed is arranged is ρ, the density of the chemical liquid particles is ρ, the average radius of the chemical liquid particles at the position is r, and the average velocity of the chemical liquid particles at the position is u, where the air viscosity constant is μ, and the distance from the other principal surface of the mesh member to the position is L, Stk = (ρ × r 2 × u) / (μ × L) ≧ 0. An ophthalmic spray supply device that satisfies the condition of 09.
前記ガイド部は、患者の顔面が押し当てられる開口端を有し、
前記霧化部から前記開口端までの長さが、3[mm]以上30[mm]以下である、請求項1または2に記載の眼薬噴霧供給装置。 Further comprising a cylindrical guide part for defining a lead-out path for guiding the chemical liquid particles sprayed from the atomizing part,
The guide portion has an open end against which a patient's face is pressed,
The ophthalmic spray supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein a length from the atomization portion to the opening end is 3 [mm] or more and 30 [mm] or less.
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