JP5870037B2 - イオントフォレシス用の電極パッド - Google Patents
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Description
この注射行為における穿刺は、患者の精神的、肉体的苦痛を引き起こすこととなる。したがって、穿刺時の疼痛を緩和することができれば、患者のQOL(quality of life)を向上させると共に、医療処置が容易となる。
医療現場では医師の診断により、薬を投与するのかどうか、採血するのかどうかが決まる。その診断後から注射による投薬あるいは採血まで、30分以上空くことはほとんどない。この様な限られた時間で、穿刺痛を緩和させるために、経皮的にかつ急速に局所麻酔薬を投与する方法が求められている。
イオントフォレシス用の電極パッドにおいて、薬剤リザーバとその周囲の部材が接触して皮膚に接触する場合、当該接触面に電流の通りやすい面ができる。水性ゲルである薬剤リザーバと周囲部材との接触面(以下、「境界面」と称す)は、水溶性被膜ができやすく、これが原因で電気が流れやすく、電流密度が高くなる傾向にある。イオントフォレシス適用時に、皮膚が「境界面」に接触すると、電流が多く流れ、導入される薬物が高濃度となり、皮膚損傷の原因となる。
イオントフォレシスにより薬物を投与する際、健常な皮膚では、電流が一様に流れる。しかしながら、損傷皮膚では、表皮または真皮がむき出しになり、浸潤液や血液なども含め電気抵抗が低い部位ができる。そして電流がその電気抵抗の低い部位に集中して流れ、それに伴い薬物導入量も高くなり、それが皮膚損傷の原因となる。
特に反復投与の場合、電極パッドに塗布されている粘着剤部分によって貼付/剥離行為が繰り返される部位(以下、「接着部位」と称す)は、角質が剥離され電気抵抗が低くなっている場合が多い。反復投与時、貼付位置のズレが原因で、薬剤リザーバが「接着部位」に接触した場合、高濃度の薬物が皮膚内に導入されることとなり、さらなる皮膚損傷を引き起こす。
そして、粘着シートの開口の内周面と薬剤リザーバの外周面とが当接した状態で皮膚に接触することを避け、これにより、皮膚刺激を緩和することを特徴としている。
この場合、特に、薬剤リザーバ表面の皮膚と接触する任意の点について、薬剤リザーバ自体の電気抵抗と、当該点における皮膚との接触圧による接触電気抵抗との和が、リザーバ表面全体に渡って一定となることが好ましい。
また、「粘着シートと皮膚とが接触する部位」と「薬剤リザーバと皮膚とが接触する部位」との間に、必然的に、皮膚と接触しない領域が介在することとなる。この領域がある種のマージンとして機能し、上述した≪皮膚刺激2≫も軽減される。
したがって、反復使用した場合でも皮膚刺激を緩和できる。
図1に示したように、シート基材1上(図においては下側。以下同じ)に電極3が配置されている。電極3は、外部装置に接続できるよう側方に突出しているが、シート基材上では、少なくとも薬剤リザーバ4と同じ面積の拡がりを有する。
さらにその上には、粘着シート2が配置される。粘着シート2は表面に粘着層を備えており、この粘着層をもって、皮膚に固定される。
1mm以下であると「境界面」を確実に十分に被覆できず、刺激を防止することが不可能となる。また、10mm以上とすると実質的にパッドが大きくなり好ましくない。
実際のイオントフォレシス適用の際には、このパッドは、もう1つの別のパッドと共に使用される。当該別のパッドは、「薬剤リザーバ4に薬物を含まない」以外は、実質的に図1に示したパッドと同じものである。
2つのパッドを皮膚に貼り付け、外部装置を用いて、薬剤リザーバ4から皮膚内に向けて電流を流すと、電気エネルギーにより局所麻酔剤が経皮投与される。
以下に説明する、第2、第3の実施形態についても同様である。
第2実施形態では、図2に示したように、粘着シート2の開口2aの内周面と、薬剤リザーバ4の外周面との間に、所定の間隔(r)を設けている。第1実施形態では、絶縁フィルム5を用いて「境界面」を覆っていたが、この第2実施形態では、間隔(r)を設けることで、「境界面」自体が存在しない構成をとっている。
このように、電流密度の高い部分(「境界面」)が存在しなくなるので、薬剤リザーバの表面を一定の電流密度にでき、その結果、皮膚刺激〔冒頭で説明した皮膚刺激1〕を防止できる。
さらに、間隔(r)がマージンとして機能するので、反復投与において、電極パッドの貼付位置のズレによる皮膚刺激〔冒頭で説明した皮膚刺激2〕も生じにくくなる。
第3実施形態では、シート基材1を基準とした薬剤リザーバ4の高さ(厚み)を、粘着シート2のそれよりも大きく構成している。電極パッドを皮膚に貼り付けた場合に、薬剤リザーバ4が高い分だけ、当該リザーバ4の周辺において、粘着シート2と皮膚との間に空間が生じる。この空間は、一種のマージンとして機能し、皮膚刺激〔冒頭で説明した皮膚刺激2〕を緩和することができる。
≪参考例1:図5≫
例えば、薬剤リザーバが円柱形状等である場合は、接触圧が不均一となるため、その角部が皮膚に接触する部分に過度な電流が流れ、皮膚刺激の原因となる可能性がある。
≪参考例2:図6≫
また、薬剤リザーバ自体の電気抵抗が低いにもかかわらず、薬剤リザーバの中心部の高さを、周囲部材の高さより、高く設けすぎると、薬剤リザーバの中心部分の皮膚接触圧が周囲と比較して異常に高くなり、その結果、中央部分に過剰の電流が集中し、皮膚刺激が生じる可能性があるため好ましくない。
ドーム状の場合、薬剤リザーバの直径を5〜40mmとすれば、中心部分の高さは周囲部材より0.1〜15mm高くするのが好ましく、より好ましくは0.5〜5mmの範囲内である。高低差が0.1mm以下であると「境界面」と皮膚とが接触する可能性があり、高低差を15mm以上とすると、薬剤リザーバ中の電気抵抗にもよるが、中心部分の接触圧が異常に高まり、皮膚刺激の原因となる可能性があり好ましくない。
本発明に用いられる局所麻酔剤は、一般的に用いられている局所麻酔剤であればよく、例えば塩酸リドカイン、塩酸ジブカイン、塩酸テトラカイン、塩酸オキシブプロカイン、塩酸プロカイン、塩酸ブピバカイン等が挙げられるが、塩酸リドカインが好ましい。
本発明における局所麻酔剤の配合濃度は、0.3〜2重量%であり、より好ましくは0.5〜1.0重量%である。リドカインの配合量が0.3%未満であると十分な局所麻酔効果を与えることができず、2.0重量%を越えて配合しても飛躍的な効果は望めず、使用されない薬物が増加するばかりであり、経済的にも不利となる。
本発明における薬剤リザーバ4においては、寒天、ゼラチン、アガロース、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン、ローカストビーンガム、カラギーナン、ポリアクリル酸、ペクチン、グルコマンナン、ポリアクリルアミド、ジェランガム等の親水性高分子が配合され、親水性高分子は1〜40%配合される。
その他薬剤リザーバには、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、グリセリン、プロピレングリコール等の湿潤剤、及び精製水等が適宜適量配合される。
粘着シート2は、その表面に粘着層を有するものであるが、その土台となる部分の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、およびこれらのフィルムの積層物あるいは発泡材等が用いられる。特に、ポリウレタン、ポリエチレンなどの発泡材が好ましく用いられる。ただし、これらを複合的に用いる事も可能である。
粘着シートは開口を有するが、その断面形状が円形、楕円形、四角形状のものが用いられる。
また、表面の粘着層には、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、あるいはシリコン系粘着剤等の疎水性粘着剤が好ましく用いられる。
≪導電性薬物含有ゲル溶液(以下、薬物ゲル溶液)≫
塩酸リドカイン0.5gとグリセリン8gを精製水74.5gに溶解し、メチルパラベン0.1gとプロピルパラベン0.05gをプロピレングリコール1.85gに溶解したものを混合し、ポリビニルアルコール15gを加え、加熱溶解後、室温まで放冷した。
≪生理食塩水ゲル溶液(以下、生食ゲル溶液)≫
グリセリン8gと生理食塩水75gを混合し、メチルパラベン0.1gとプロピルパラベン0.05gをプロピレングリコール1.85gに溶解したものを混合し、ポリビニルアルコール15gを加え、加熱溶解後、室温まで放冷した。
図1中の(支持部材A)は、シート基材1と、その上に配置した電極としての銀箔3(厚み0.05mm)と、さらにその上に配置したフォームテープ2(粘着シート:3M製、厚み:約1mm)とで構成される。フォームテープ2の中央部は円形に切除して銀箔が露出する凹部が設けられており、フォームテープの表面には、粘着層が設けられている。
この(支持部材A)の凹部に、「薬物ゲル溶液」を流し込み、凍結解凍を行って電極パッドを作成した。さらに、フォームテープと「薬物ゲル溶液」の境界をリング状のウレタンフィルム(絶縁フィルム5)で覆って、図1に示す電極パッドとした。
≪実施例2:図2≫
図2中の(支持部材B)は、実施例1の(支持部材A)に対して、凹部の内側にリング状のフォーム材をはめ込んだ点が異なる。
このリング状のフォーム材の内側に、「薬物ゲル溶液」を流し込み、凍結解凍を行ってできた電極パッドから、リング状のフォーム材を静かに取り外して、図2に示す電極パッドとした。
≪実施例3:図3≫
実施例2と同じ(支持部材B)を使用し、その中央凹部に、「薬物ゲル溶液」を充填したガラス製時計皿を貼り合わせ、凍結解凍を行ってできた電極パッドから、時計皿とリング状フォーム材を取り外し、図3に示す電極パッドとした。
≪比較例:図4≫
実施例1と同じ(支持部材A)に「薬物ゲル溶液」を流し込み、凍結解凍を行って、図4に示す電極パッドとした。
≪参考例1:図5≫
実施例1と同じ(支持部材A)に、その中央凹部と整合する開口を有する(剥離剤付き)フォーム材を貼り合わせた。開口内に「薬物ゲル溶液」を流し込み、凍結解凍を行ってできた電極パッドから、上記(剥離剤付き)フォーム材を静かに取り外し、図5に示す電極パッドとした。
≪参考例2:図6≫
ガラス製時計皿に代えて半球状製氷皿を使用した以外は、実施例3と同じようにして、図6に示す電極パッドとした。
≪実験例1≫
実施例1、2と比較例の電極パッドについて、ラットに対する反復投与による皮膚刺激性を検討した。「生食ゲル溶液」を、比較例にならって(支持部材A)に流し込み、凍結解凍を行って作製した生理食塩水ゲル電極パッド(以下、生食パッチ)をラットの除毛した背部に貼り、パッドに直流電源の陽極を、生食パッチに陰極を接続して、0.3mA/cm2×10分の電流量で通電した。この操作を毎日1回5日間行い、投与部位の皮膚反応を観察した。その結果を表1に示す。
結果に示すように、比較例は、3回あるいは4回投与後にゲル周囲に火傷様刺激が生じ、5回投与後には重度の火傷様刺激が累積され(写真3)、投与後数日間、消失しなかった。実施例1や2についても刺激は見られたが、それは比較例よりは軽度なものであった(写真1、2)。
ボランティアの前腕内側に、実施例2、3と比較例、および参考例2の電極パッドについて、ヒトに対する反復投与時の皮膚刺激性を検討した。各パッドと生食パッチをボランティアの前腕内側に貼り、各パッドに直流電源の陽極を、生食パッチに陰極を接続して、0.2mA/cm2×10分の電流量で通電した。この操作を1日おきに9回投与した(比較例および参考例は、5回投与)。最終投与後、その投与部位の皮膚反応を観察した。その結果を表2に示す。
比較例および参考例は、各実施例よりも少ない通電回数であるにもかかわらず、比較例はゲル周囲に、参考例はゲル中心部に、それぞれ強い火傷様刺激が生じた(写真6及び7)。一方、実施例2では紅斑が生じたが(写真4)が、数日後には消失する軽度なものであった。また、実施例3においても紅斑が生じたが(写真5)、こちらも次の日には消失する、軽度なものであった。
2 粘着シート(フォームテープ)
3 電極(銀箔)
4 薬剤リザーバ
5 非粘着性絶縁フィルム
6 境界面
Claims (5)
- シート基材と、
シート基材上に配置される電極と、
開口を備え当該開口内に電極を露出させた状態でシート基材上に配置される粘着シートと、
局所麻酔剤を含有し、粘着シートの開口内で電極に接触した状態で配置される薬剤リザーバと、を備え、
粘着シートの開口の内周面と薬剤リザーバの外周面とが当接した状態で皮膚に接触することを避け、これにより、皮膚刺激を緩和するイオントフォレシス電極パッドであって、
上記粘着シートの開口の内周面と薬剤リザーバの外周面とが当接する境界面を有しており、当該境界面を絶縁フィルムで被覆したことを特徴とする、イオントフォレシス電極パッド。
- 上記粘着シートの開口が円形であって、絶縁フィルムは幅1〜10mmのリング状であることを特徴とする、請求項1記載のイオントフォレシス電極パッド。
- シート基材と、
シート基材上に配置される電極と、
開口を備え当該開口内に電極を露出させた状態でシート基材上に配置される粘着シートと、
局所麻酔剤を含有し、粘着シートの開口内で電極に接触した状態で配置される薬剤リザーバと、を備え、
粘着シートの開口の内周面と薬剤リザーバの外周面とが当接した状態で皮膚に接触することを避け、これにより、皮膚刺激を緩和するイオントフォレシス電極パッドであって、
上記薬剤リザーバを、粘着シートの厚みよりも高いドーム型に構成したことを特徴とする、イオントフォレシス電極パッド。
- 上記ドーム型の薬剤リザーバは、当該リザーバ表面の皮膚と接触する任意の点について、薬剤リザーバ自体の電気抵抗と、当該点における皮膚との接触圧による接触電気抵抗との和が、リザーバ表面全体に渡って一定となる形状を有することを特徴とする、請求項3記載のイオントフォレシス電極パッド。
- 上記粘着シートの開口の内周面と、薬剤リザーバの外周面との間に、所定の間隔(r)を設けたことを特徴とする、請求項3または4記載のイオントフォレシス電極パッド。
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