JP3354652B2 - 薬液投与装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体内に薬液を投与す
る薬液投与装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、切除不能な悪性腫瘍に対しては、
抗癌剤の投与による化学療法が行われているが、全身投
与法では、心、肝、腎毒性や、骨髄抑制等の副作用が発
現するため、抗癌剤の濃度、投与量、投与期間等に著し
い制約を受け、従って、薬剤の腫瘍組織内濃度が低く、
十分な治療成績が得られていない。

【０００３】また、抗癌剤の全身投与による副作用をで
きるだけ軽減する方法として、血液吸着併用抗癌剤動注
療法が試みられている。この方法は、担癌臓器近傍の動
脈（例えば、担癌臓器が膀胱の場合、上膀胱動脈分岐部
真上の両側内腸骨動脈）に挿入されたカテーテルより抗
癌剤を注入し、一方、下大静脈より脱血し、この血液中
から抗癌剤の成分を除去した後、肘静脈に返血するもの
である。

【０００４】しかしながら、この方法においても、上膀
胱動脈から下大静脈の範囲で抗癌剤を含む血液が流れる
ため、やはり副作用の問題が生じ、上記欠点を解消する
には至っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薬剤
の生体内投与に伴う副作用を防止しつつ、十分な薬効が
得られる薬液投与装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）の本発明により達成される。また、下記（２）〜
（16）であるのが好ましい。

【０００７】（１） 生体内の目的部位に薬液を投与す
るとともに、その薬液を回収する薬液投与装置であっ
て、前記目的部位の血液流上流側近傍に挿入される少な
くとも１本の第１のカテーテルと、前記目的部位の血液
流下流側近傍に挿入される少なくとも１本の第２のカテ
ーテルとを含む循環回路を有し、前記循環回路の途中
に、前記第１のカテーテルを介して前記目的部位に薬液
を供給する薬液供給口と、前記循環回路に循環流を生じ
させるポンプと、ガス交換器とが設置されており、前記
目的部位のみに前記薬液を含む酸素加血液を供給するこ
とを特徴とする薬液投与装置。

【０００８】（２） 前記第１のカテーテルの先端部
に、拡張、収縮自在な拡張体が設置されている上記
（１）に記載の薬液投与装置。

【０００９】（３） 前記第１のカテーテルは、外管お
よび内管よりなる２重管構造をなすカテーテル本体を有
し、前記内管の内腔が前記循環回路の一部を構成し、前
記内管と外管との間に形成された空間が前記拡張体の内
部に連通する上記（２）に記載の薬液投与装置。

【００１０】（４） 前記第２のカテーテルの先端部
に、拡張、収縮自在な拡張体が設置されている上記
（１）ないし（３）のいずれかに記載の薬液投与装置。

【００１１】（５） 前記第２のカテーテルは、外管お
よび内管よりなる２重管構造をなすカテーテル本体を有
し、前記内管の内腔が前記循環回路の一部を構成し、前
記内管と外管との間に形成された空間が前記拡張体の内
部に連通する上記（４）に記載の薬液投与装置。

【００１２】（６） 前記第２のカテーテルを複数本有
する（１）ないし（５）のいずれかに記載の薬液投与装
置。

【００１３】（７） 前記第１のカテーテルの基端部に
ハブが装着されており、前記ハブに前記薬液供給口が形
成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載
の薬液投与装置。

【００１４】（８） 前記循環回路の途中に循環する液
体を加温する加温手段が設置されている上記（１）ない
し（７）のいずれかに記載の薬液投与装置。

【００１５】（９） 前記加温手段は、前記ガス交換器
の上流側に設置されている上記（８）に記載の薬液投与
装置。

【００１６】（10） 前記ガス交換器は、中空糸膜型人
工肺である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の
薬液投与装置。

【００１７】（11） 前記循環回路の血液と接触する部
分に、抗血栓性材料を有する上記（１）ないし（10）の
いずれかに記載の薬液投与装置。

【００１８】（12） 前記循環回路内を流れる液体から
前記薬液の成分を除去する薬液除去手段を設けた上記
（１）ないし（11）のいずれかに記載の薬液投与装置。

【００１９】（13） 前記循環回路の一部を迂回するバ
イパス流路を有し、このバイパス流路の途中に前記薬液
除去手段が設置されている上記（12）に記載の薬液投与
装置。

【００２０】（14） 前記循環回路の一部と前記バイパ
ス流路とを選択的に流通させる流路切り替え手段を有す
る上記（13）に記載の薬液投与装置。

【００２１】（15） 前記薬液除去手段は、カラム内に
吸着材を充填してなるものである上記（12）ないし（1
4）のいずれかに記載の薬液投与装置。

【００２２】（16） 前記薬液は抗癌剤である上記
（１）ないし（15）のいずれかに記載の薬液投与装置。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の薬液投与装置を添付図面に示
す好適実施例に基づき詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明の薬液投与装置の構成例を
模式的に示す回路構成図である。同図に示す薬液投与装
置１Ａは、生体内の担癌臓器１００に薬液（抗癌剤）を
局所的に投与するものであり、血液の循環回路２を有す
る。この循環回路２は、第１のカテーテル３と、第２の
カテーテル５とを有している。

【００２５】第１のカテーテル３は、例えば大腿動脈よ
り好ましくは経皮的に挿入され、その先端部は、生体内
の目的部位、すなわち担癌臓器１００へ至る動脈１０１
の担癌臓器近傍に位置している。

【００２６】また、第２のカテーテル５は、例えば大腿
静脈より好ましくは経皮的に挿入され、その先端部は、
生体内の目的部位、すなわち担癌臓器１００からの静脈
１０２の担癌臓器近傍に位置している。

【００２７】図２は、第１のカテーテルの構成例を示す
縦断面図である。同図に示すように、第１のカテーテル
３は、外管３２と内管３３とで構成される２重管構造の
カテーテル本体３１を有する。

【００２８】外管３２および内管３３は、それぞれ、可
撓性を有する樹脂またはエラストマーで構成されてい
る。それらの構成材料としては、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）のようなポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリア
ミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、シ
リコーンゴム、ポリアミドエラストマー、ポリエステル
エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレ
フィン系エラストマーが挙げられる。

【００２９】また、外管３２の少なくとも外表面および
／または内管３３の少なくとも内表面は、抗血栓性材料
で構成することも好ましい。抗血栓性材料としては、例
えばミクロ相分離構造を有する抗血栓性ポリマー、特
に、セグメント化ポリウレタン、含フッ素セグメント化
ポリウレタン、ポリ塩化ビニル−ポリウレタンブロック
共重合体のようなウレタン系、セグメント化ポリアミド
（特願平０１−３１４９２４号、特願平０２−７４３５
７号記載）のようなアミド系、ポリヒドロキシエチルメ
タクリレート−ポリスチレンブロック共重合体、ポリエ
ーテル−ポリエステルブロック共重合体のようなエステ
ル系等の各種ブロック共重合体が挙げられる。そのなか
でも、特に、適度な柔軟性、高い抗血栓性等の点で、ウ
レタン系、アミド系またはスチレン系のものが好まし
く、さらには、セグメント化ポリウレタン、セグメント
化ポリアミド、ポリヒドロキシエチルメタクリレート−
ポリスチレンブロック共重合体が好ましい。このような
材料を用いると、材料表面に形成されるミクロ相分離構
造が優れた抗血栓性（特に、血小板の粘着抑制）を発揮
する。

【００３０】また、外管３２の外表面および／または内
管３３の内表面に、例えば、ヘパリン、プロスタグラン
ジン、ウロキナーゼ、アルギニン誘導体等の抗血栓性材
料を含む層を形成する等の、抗血栓性処理を施してもよ
い。

【００３１】カテーテル本体３１の先端側（図２中左
側）においては、外管３２の先端より内管３３が所定長
さ突出しており、筒状の拡張体（バルーン）３６の両端
部が、それぞれ、外管３２の先端部外周面および内管３
３の先端部外周面に気密的に固着されている。内管３３
の内腔に形成された流路３５は、循環回路２の一部を構
成するものであり、カテーテル本体３１の先端に解放す
る。また、内管３３と外管との間の空間に形成された流
路３４は、拡張体３６内に連通している。

【００３２】拡張体３６は、内圧の変化により拡張、収
縮自在なものであり、例えば、シリコーンゴム、ラテッ
クスゴム、ポリウレタン、ポリアミドエラストマー、ポ
リエステルエラストマー、ポリスチレン系エラストマ
ー、ポリオレフィン系エラストマー等の各種弾性材料、
または軟質ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）のようなポリオレフィン、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）のようなポリエステル等よりなる薄膜で構成
されている。また、拡張体３６の少なくとも外表面は、
前述したような抗血栓性材料で構成されるかまたは抗血
栓性処理が施されていてもよい。

【００３３】流路３４を介して作動流体が拡張体３６内
に供給されると、図１に示すように、拡張体３６は、拡
張して第１のカテーテル３の先端部が挿入されている血
管（担癌臓器１００の血液流上流側近傍の動脈）の内壁
に密着し、血流を遮断する。これにより、薬液を含む血
液が第１のカテーテル３の先端より噴出されても、その
薬液成分が拡張体３６を越えて動脈内に漏れ出すという
ことが防止される。なお、拡張体３６内に供給される作
動流体としては、例えば、空気のような気体や水のよう
な液体が挙げられる。

【００３４】拡張体３６内における内管３３の外周面に
は、Ｘ線造影性を有する物質で構成されたマーカー３７
が設置されている。これにより、例えば第１のカテーテ
ル３の血管への挿入時に、Ｘ線透視下で、第１のカテー
テル３の先端部の位置を確認することができる。このマ
ーカー３７としては、内管３３の外周に嵌入されるリン
グ状のものが挙げられ、その構成材料としては、例え
ば、金、白金、タングステンまたはこれらを含む合金等
の金属が挙げられる。

【００３５】このような第１のカテーテル３の基端側
（図２中右側）には、第１のカテーテル２の血管への挿
入操作等を行う際に把持するハブ４が装着されている。
ハブ４の内部には、前方空間４１と後方空間４２とが形
成されており、一方、カテーテル本体３１の基端側にお
いては、外管３２の基端より内管３３が所定長さ突出し
ており、外管３２の基端はハブ４内の前方空間４１に、
内管３３の基端はハブ４内の後方空間４２にそれぞれ連
通するよう気密的に接続されている。この場合、前方空
間４１と後方空間４２とは、内管３３により遮蔽されて
いる。

【００３６】また、ハブ４の基端部には、後方空間４２
に連通するようチューブ１３の先端が液密に接続されて
いる。このハブ４には、２つの分岐部４３、４５が形成
されている。ハブ４の先端側（前方）に形成された管状
の分岐部４３は、その内腔が前方空間４１と連通してい
る。この分岐部４３の端部には、内周面がテーパ状をな
す作動流体供給口４４が形成されている。例えば前述し
たような作動流体が充填されたシリンジ（図示せず）の
先端部を作動流体供給口４４に接続し、このシリンジの
プランジャーを押圧操作することにより、シリンジ内の
作動流体が、分岐部４３内、前方空間４１および流路３
４を順次経て、拡張体３６内に供給され、拡張体３６が
拡張する。逆に、シリンジのプランジャーを引き抜く
と、拡張体３６内の作動流体は、流路３４、前方空間４
１および分岐部４３内を順次経てシリンジ内に回収さ
れ、拡張体３６は収縮する。

【００３７】また、ハブ４の基端側（後方）に形成され
た管状の分岐部４５は、その内腔が後方空間４２と連通
している。この分岐部４５の端部には、内周面がテーパ
状をなす薬液供給口４６が形成されている。例えば抗癌
剤のような薬液が充填されたシリンジ（図示せず）の先
端部を薬液供給口４６に接続し、このシリンジのプラン
ジャーを押圧操作することにより、シリンジ内の薬液
が、分岐部４５内を経て後方空間４２に供給され、チュ
ーブ１３を介してハブ４の基端側より流れてくる血液に
混入する。この薬液が混入した血液は、流路３４を経て
第１のカテーテル３の先端より噴出される。

【００３８】第２のカテーテル５は、前述した第１のカ
テーテル３と同様の構成である。また、第２のカテーテ
ル５の基端に接続されるハブ６は、薬液供給口４６を有
さない以外は、前述したハブ４と同様の構成である。

【００３９】第２のカテーテル５においても、図１に示
すように、拡張体（バルーン）５６が拡張して第２のカ
テーテル５の先端部が挿入されている血管（担癌臓器１
００の血液流下流側近傍の静脈）の内壁に密着し、血流
を遮断する。これにより、担癌臓器１００から流れてく
る薬液を含む血液を拡張体５６にて遮断しつつ、第２の
カテーテル３の先端より吸引、回収することができ、薬
液成分が拡張体５６を越えて静脈１０２内に漏れ出すと
いうことが防止される。

【００４０】なお、図１に示す構成では、第１のカテー
テル３および第２のカテーテル５のそれぞれに拡張体３
６および５６が設置されているが、本発明では、第１の
カテーテル３および第２のカテーテル５のいずれか一方
または双方が拡張体を有さないものであってもよい。た
だし、本発明においては、担癌臓器（目的部位）１００
の血液流下流側にある第２のカテーテル５を拡張体付の
カテーテルとするのが好ましい。これにより、担癌臓器
１００へ投与した薬液は、静脈１０２内に漏れて拡散す
ることなく、そのほぼ全量を血液流下流側で回収するこ
とができる。

【００４１】ハブ６の後端には、可撓性を有するチュー
ブ１０の一端が接続され、チューブ１０の他端は、ポン
プ７の吸入側に接続されている。ポンプ７の吐出側に
は、可撓性を有するチューブ１１の一端が接続され、チ
ューブ１１の他端は、加温手段である熱交換器８の血液
流入口８８ａに接続されている。熱交換器８の血液流出
口８８ｂには、可撓性を有するチューブ１２の一端が接
続され、チューブ１２の他端は、ガス交換器である人工
肺９の血液流入口９８ａに接続されている。人工肺９の
血液流出口９８ｂには、可撓性を有するチューブ１３の
一端が接続され、チューブ１３の他端は、ハブ４の後端
に接続されている。

【００４２】以上のような第１および第２のカテーテル
３、５、ハブ４、６、ポンプ７、熱交換器８、人工肺９
およびチューブ１０〜１３により、循環回路２が構成さ
れる。

【００４３】なお、本発明においては、第２のカテーテ
ル５が複数本設置されていてもよい。例えば、担癌臓器
１００の血液流下流側に複数の静脈を有する場合、それ
らの各静脈にそれぞれ第２のカテーテル５を挿入し、抗
癌剤を含む血液を回収すれば、抗癌剤の正常組織への拡
散をより確実に防止することができる。なお、このよう
な場合、各第２カテーテル５の基端部にそれぞれハブ６
が装着され、各ハブ６の後端にそれぞれ接続されるチュ
ーブを例えば分岐コネクタにより合流させてポンプ７の
吸入側へ接続するような構成とすることができる。ま
た、第１のカテーテル３についても同様に、複数本設置
されていてもよい。

【００４４】ポンプ７は、循環回路２に循環流を生じさ
せるものであり、その種類としては、例えばローラポン
プ、遠心ポンプ等が挙げられる。なお、プライミング量
が少なく、吐出量の安定性に優れるという点では、ロー
ラポンプを用いるのが好ましい。

【００４５】ポンプ７の吐出量は、特に限定されず、目
的部位（対象臓器）に応じた適正な血流量が得られるよ
うに、適宜調整することが好ましい。

【００４６】なお、ポンプ７の循環回路２における設置
位置は特に限定されず、例えば、後述する熱交換器８と
人工肺９との間または人工肺９とハブ４との間であって
もよい。

【００４７】図３は、熱交換器８の構成例を示す断面正
面図である。同図に示すように、熱交換器８は、ケーシ
ング８１を有し、ケーシング８１の内部は、一対の隔壁
８２、８３により、熱媒体流入空間８４、貯血空間８５
および熱媒体流出空間８６に仕切られている。

【００４８】貯血空間８５には、両端部が隔壁８２、８
３に埋設、固定された多数の金属管８７が平行に設置さ
れており、各金属管８７の両端は、それぞれ、熱媒体流
入空間８４および熱媒体流出空間８６に開口している。
これにより、熱媒体流入空間８４と熱媒体流出空間８６
とは、各金属管８７を介して連通している。なお、金属
管８７は、例えば銅、ステンレス鋼、アルミニウム、チ
タン等の熱伝導率の高い金属材料で構成されている。

【００４９】ケーシング８１の対向する両側面には、そ
れぞれ、貯血空間８５に連通する血液流入口８８ａおよ
び血液流出口８８ｂが形成されている。また、ケーシン
グ８１の下面および上面には、それぞれ、熱媒体流入空
間８４に連通する熱媒体流入口８９ａおよび熱媒体流出
空間８６に連通する熱媒体流出口８９ｂが形成されてい
る。

【００５０】ケーシング８１の構成材料としては、例え
ばポリカーボネート、アクリル樹脂、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、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、アクリル−スチレン共重合体、
アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体等を挙げるこ
とができる。

【００５１】また、隔壁８２、８３の構成材料として
は、例えばポリウレタン、シリコーン、エポキシ樹脂の
ような極性の高い高分子ポッティング材を用いることが
できる。

【００５２】チューブ１１より送られてきた血液は、血
液流入口８８ａより貯血空間８５内に流入し、金属管８
７同士の間隙やケーシング８１と金属管８７との間隙を
通って図２中右方向へ流れ、血液流出口８８ｂよりケー
シング８１外へ流出する。

【００５３】一方、熱媒体流入口８９ａより熱媒体を熱
媒体流入空間８４に供給すると、この熱媒体は、各金属
管８７の内腔を通って、熱媒体流出空間８６に流れ込
み、熱媒体流出口８９ｂよりケーシング８１外へ排出さ
れる。熱媒体が各金属管８７内を通過する際に、金属管
８７の管壁を介して血液と熱媒体との間で熱交換がなさ
れ、貯血空間８５内を流れる血液が加温される。

【００５４】なお、熱交換器８に用いる熱媒体として
は、例えば、水、アルコール等を用いることができ、そ
の温度は、血液を３７〜４２℃程度に加温し得るものが
好ましい。

【００５５】癌細胞は、熱に弱いことが知られている
が、このような熱交換器８を循環回路２中に設置し、循
環血液を加温することにより、担癌臓器１００の癌組織
に作用する抗癌剤の抗腫瘍効果を高めることができる。
また、投与する抗癌剤がアルキル化剤の作用機序を有す
るものである場合には、循環血液を加温することにより
その活性が高まり、抗腫瘍効果をさらに増強することが
できる。

【００５６】このような熱交換器８の循環回路２におけ
る配置は、特に限定されないが、後述する人工肺９より
上流側に設置されているのが好ましい。循環回路２にお
いて、血液を加温した後、ガス交換を行うことにより、
血液中の気泡の発生をより有効に防止することができる
からである。

【００５７】図４は、人工肺（ガス交換器）９の構成例
を示す断面正面図である。同図に示す人工肺９は、中空
糸膜型人工肺であり、筒状本体９１１と、この筒状本体
９１１の両端にそれぞれ装着された漏斗状のガス流路形
成部材９１２および９１３とで構成されるハウジング９
１を有する。

【００５８】ハウジング９１内の中心部には、多数（例
えば、５０００〜８００００本）の中空糸膜９７がハウ
ジング９１の長手方向に沿って並列的に相互に離間配置
されている。そして、各中空糸膜９７の両端部は、筒状
本体９１１の両端部において、それぞれの端面開口が閉
塞されない状態で支持部材９２、９３により液密に支
持、固定されている。

【００５９】ハウジング９１内は、両支持部材９２、９
３により、ガス流入空間９４、貯血空間９５およびガス
流出空間９６に仕切られており、ガス流入空間９４とガ
ス流出空間９６とは、各中空糸膜９７の内腔を介して連
通している。

【００６０】筒状本体９１１は、その長手方向中央部に
おいて内径が最も小さい絞り部９１４を有し、両端に向
かってそれぞれ拡径した構造をなしている。従って、筒
状本体９１１内に収納される中空糸膜９７の束は、絞り
部９１４において絞り込まれ中空糸膜９７の充填率が最
も高くなっている。

【００６１】筒状本体９１１の図中上部および下部に
は、それぞれ、貯血空間９５に連通する血液流入口９８
ａおよび血液流出口９８ｂが形成されている。この場
合、血液流入口９８ａおよび血液流出口９８ｂは、それ
ぞれ、筒状本体９１１の内周の接線方向に向かって突出
するように形成されているのが好ましい。

【００６２】また、ガス流路形成部材９１２および９１
３の頂部には、それぞれ、ガス流入空間９４に連通する
ガス流入口９９ａおよびガス流出空間９６に連通するガ
ス流出口９９ｂが形成されている。ガス流入口９９ａへ
は、例えば酸素を含有する気体が供給される。

【００６３】筒状本体９１１およびガス流路形成部材９
１２、９１３の構成材料としては、前述したケーシング
８１の構成材料と同様のものを用いることができる。ま
た、支持部材９２、９３は、例えば、前述したような高
分子ポッティング材を筒状本体９１１の両端部に遠心注
入法により流し込み、硬化させることにより形成され
る。

【００６４】中空糸膜９７としては、緻密膜（例えばシ
リコーンゴム製）、多孔質膜のいずれでもよいが、ポリ
プロピレン製やセルロース・ジ・アセテート製等の多孔
質膜が好ましい。

【００６５】また、人工肺９の有効膜面積は特に限定さ
れないが、好ましくは０．１〜９．０m²程度、より好ま
しくは０．６〜６．５m²程度とされる。

【００６６】チューブ１２より送られてきた血液は、血
液流入口９８ａより貯血空間９５内に流入し、中空糸膜
９７同士の間隙をハウジング９１の長手方向に沿って
（図４中上方から下方に向けて）流れ、血液流出口９８
ｂよりハウジング９１外へ流出する。

【００６７】一方、ガス流入口９９ａより酸素含有ガス
をガス流入空間９４に供給すると、このガスは、各中空
糸膜９７の内腔を通って、ガス流出空間９６に流れ込
み、ガス流出口９９ｂよりハウジング９１外へ排出され
る。貯血空間９５において、血液は、中空糸膜９７同士
の間隙を流れる間に、各中空糸膜９７の表面に形成され
た多数の細孔を介して中空糸膜９７の内腔を流れる酸素
含有ガスと接触し、ガス交換、すなわち、酸素加、脱炭
酸ガスが行われる。

【００６８】このような、人工肺９を循環回路２中に設
置することにより、血液循環中に、担癌臓器１００が酸
欠状態となることが防止され、活性を保持することがで
きる。また、循環血液中の酸素分圧が上昇することによ
り、薬効、特に抗癌剤を投与した場合の抗腫瘍効果が促
進される（抗癌剤のＮＨ₂ との相加的抗腫瘍効果が得ら
れる）。

【００６９】さらには、癌細胞中には、酸素を含むもの
と無酸素のものがあり、後者は前者に比べ、放射線に対
する耐性が３倍程度あることが知られているが、放射線
療法との併用を行う場合に、人工肺９により循環血液中
の酸素分圧を上昇させ、担癌臓器１００における無酸素
の癌細胞の存在率を低下させることによって、放射線に
対する耐性を弱め、その治療効果を向上させることがで
きる。

【００７０】なお、人工肺９は、各中空糸膜９７の内腔
に血液を流し、中空糸膜９７の外側にガスを流すように
用いてもよい。また、人工肺は、図示のごとき中空糸膜
型人工肺に限らず、例えば平膜型のものであってもよ
い。

【００７１】本発明において、熱交換器８と人工肺９と
は、連結一体化されていてもよく、また、特願平５−４
９９６１号の明細書に記載されているような、熱交換と
ガス交換とを同時に行うことができる熱およびガス交換
器を用いることもできる。これにより、循環回路２のプ
ライミング量をさらに減少することができる。

【００７２】各チューブ１０〜１３の構成材料として
は、前述した外管３２および内管３３の構成材料と同様
のものを用いることができる。また、各チューブ１０〜
１３の少なくとも内面は、前述したような抗血栓性材料
で構成されるかまたは抗血栓性処理が施されていてもよ
い。また、ハブ４、６、ポンプ７、熱交換器８および人
工肺９の少なくとも血液と接触する部分についても同様
である。

【００７３】以上のように構成された循環回路２の総プ
ライミング量は、比較的少なく設定することができ、例
えば１００〜１０００ml程度、特に２００〜５００ml程
度とすることができる。

【００７４】次に、図１に示す薬液投与装置１Ａの使用
方法の一例について説明する。薬液投与装置１Ａによる
薬液の投与は、以下の手順により行う。

【００７５】［１］第１のカテーテルの挿入 ハブ４が装着された第１のカテーテル３を例えばセルジ
ンガー法によりシースを用いて大腿動脈より経皮的に挿
入し、Ｘ線透視下で、ハブ４を把持して第１のカテーテ
ル３の進退（挿入／抜去）、回転およびハブ４の後端よ
り流路３５内に挿入されたガイドワイヤ（図示せず）の
進退を適宜組み合わせた操作を行い、血管の分岐を選択
しながら、第１のカテーテル３の先端部が担癌臓器１０
０へ至る動脈１０１の担癌臓器近傍に到達するまで挿入
する。

【００７６】［２］第２のカテーテルの挿入 ハブ６が装着された第２のカテーテル５を第１のカテー
テル３と同様の方法により大腿静脈より挿入し、Ｘ線透
視下で、ハブ６を把持して第２のカテーテル５の進退
（挿入／抜去）、回転およびハブ６の後端より挿入され
たガイドワイヤ（図示せず）の進退を適宜組み合わせた
操作を行い、血管の分岐を選択しながら、第２のカテー
テル５の先端部が担癌臓器１００からの静脈１０２の担
癌臓器近傍に到達するまで挿入する。

【００７７】［３］循環回路の組み立ておよびプライミ
ング ハブ４および６にそれぞれチューブ１３および１０を接
続して、図１に示す循環回路２を構成する。なお、チュ
ーブ１３および１０の接続に先立ち、第１のカテーテル
３および第２のカテーテル５の流路３５内を例えば生理
食塩水のようなプライミング液や血液（例えば患者の自
己血）によりプライミングしておく。また、チューブ１
０からチューブ１３までの回路（図１中下方部分）内
も、同様にプライミングしておく。

【００７８】［４］拡張体の拡張 ハブ４の作動流体供給口４４に接続されたシリンジ（図
示せず）のプランジャーを押圧操作して、シリンジ内の
作動流体を流路３４を介して第１のカテーテル３に設置
された拡張体３６内に送り込み、拡張体３６を拡張させ
る。また同様にして、ハブ６の作動流体供給口６４に接
続されたシリンジ（図示せず）のプランジャーを押圧操
作して、シリンジ内の作動流体を第２のカテーテル５に
設置された拡張体５６内に送り込み、拡張体５６を拡張
させる。これにより、担癌臓器１００の前後において血
流が遮断される。なお、後述する血液の循環中は、拡張
体３６、５６の拡張状態を維持させておく。

【００７９】［５］血液循環 ポンプ７を作動して循環回路２に血液循環を生じさせる
とともに、ハブ４の薬液供給口４６に接続されたシリン
ジ（図示せず）のプランジャーを押圧操作して、シリン
ジ内の抗癌剤（薬液）を注入し、循環する血液中に混入
させる。血液循環が定常状態となった場合において、ポ
ンプ７より吐出される抗癌剤を含む血液は、チューブ１
１を介して熱交換器８に供給され、ここで例えば３８〜
４２℃に加温され、次いで、チューブ１２を介して人工
肺９に供給され、ここで酸素加、脱炭酸ガスがなされ、
さらに、チューブ１３、ハブ４および第１のカテーテル
３の流路３５を順次経て第１のカテーテル３の先端開口
より噴出され、担癌臓器１００に供給される。担癌臓器
１００では、抗癌剤の薬効により、抗癌作用を呈する。
担癌臓器１００を通過した抗癌剤を含む血液は、第２の
カテーテル５の先端開口より吸引、回収され、その内管
内流路、ハブ６およびチューブ１０を順次経てポンプ７
に戻り、再び、循環に供される。なお、このような血液
循環は、所定時間連続してまたは間欠的に複数回繰り返
して行うことができる。

【００８０】このように本発明では、循環回路２によ
り、担癌臓器１００に抗癌剤を含む血液を供給した後、
この血液を回収し、再度供給する血液循環を行うこと、
さらには、拡張体３６、５６により担癌臓器１００前後
の血流を遮断した状態で血液循環を行うことにより、抗
癌剤成分が循環回路２外に漏れ出し、血管を介して全身
に拡散することがなく、従って、高濃度の抗癌剤を多量
に投与しても、全身に拡散することによる副作用の問題
は生じず、優れた薬効が得られる。しかも、前述したよ
うに、循環回路２のプライミング量が比較的少ないた
め、抗癌剤の循環回路２への注入量が少なくても高濃度
が得られる。

【００８１】［６］抗癌剤の除去 上記のような抗癌剤を含む血液の循環を所定時間行い、
抗癌剤による治療が終了したら、循環回路２内を前記プ
ライミング液または抗癌剤を含有していない血液（例え
ば患者の自己血）と置換し、ポンプ７の作動により循環
回路２に所定時間循環を生じさせる。これにより、担癌
臓器１００を含む拡張体３６、５６間の部分がプライミ
ング液または抗癌剤を含有していない血液と置換される
ので、下記［８］の工程において第１および第２のカテ
ーテルを抜き取った際に、この部分に残余する抗癌剤の
拡散による副作用の問題も生じない。なお、循環回路２
内へのプライミング液等の注入は、例えば、ハブ４の薬
液供給口４６より行うことができる。

【００８２】［７］拡張体の収縮 ハブ４の作動流体供給口４４に接続されたシリンジのプ
ランジャーを引き、第１のカテーテル３に設置された拡
張体３６内の作動流体を流路３４を介してシリンジ内に
吸引、回収し、拡張体３６を収縮させる。

【００８３】また同様にして、ハブ６の作動流体供給口
６４に接続されたシリンジのプランジャーを引き、第２
のカテーテル５に設置された拡張体５６内の作動流体を
シリンジ内に吸引、回収し、拡張体５６を収縮させる。

【００８４】［８］第１および第２のカテーテルの除去 第１のカテーテル３および第２のカテーテル５をそれぞ
れ動脈１０１および静脈１０２より抜き取る。

【００８５】図５は、本発明の薬液投与装置の構成例を
模式的に示す回路構成図である。同図に示す薬液投与装
置１Ｂは、循環回路２内を流れる血液から抗癌剤の成分
を除去する薬液除去手段を有するものである、以下、薬
液投与装置１Ｂの構成を前記薬液投与装置１Ａとの相違
点について説明する。

【００８６】薬液投与装置１Ｂにおいては、前記チュー
ブ１３に代わり３つのチューブ１３ａ、１３ｂおよび１
３ｃが設置されている。人工肺９の血液流出口９８ｂに
はチューブ１３ａの一端が接続され、チューブ１３ａの
他端およびチューブ１３ｂの一端は、それぞれ、流路切
り替え手段である３方活栓１４の第１ポート１４１およ
び第２ポート１４２に接続されている。また、チューブ
１３ｂの他端およびチューブ１３ｃの一端は、Ｔ字状の
分岐コネクタ１５を介して接続されており、チューブ１
３ｃの他端は、ハブ４の基端に接続されている。

【００８７】３方活栓１４の第３ポート１４３には、チ
ューブ１６の一端が接続され、チューブ１６の他端は、
後述する薬液除去手段１８の血液流入口２０に接続され
ている。また、薬液除去手段１８の血液流出口２１に
は、チューブ１７の一端が接続され、チューブ１７の他
端は、分岐コネクタ１５の分岐端に接続されている。

【００８８】チューブ１６、１７および薬液除去手段１
８により、循環回路２の一部、すなわちチューブ１３ｂ
を迂回するバイパス流路が形成される。

【００８９】３方活栓１４は、そのレバー１４４の回動
により、第１ポート１４１および第２ポート１４２の連
通と、第１ポート１４１および第３ポート１４３の連通
とを選択し得る構成となっている。前者が選択された場
合には、チューブ１３ａからの血液はチューブ１３ｂへ
流れ、後者が選択された場合には、チューブ１３ａから
の血液はチューブ１７、すなわちバイパス流路へ流れ
る。

【００９０】図６は、薬液投与装置１Ｂにおける薬液除
去手段の構成例を示す断面正面図である。同図に示すよ
うに、薬液除去手段１８は、筒状のカラム本体１９１
と、その両端に装着された漏斗状の蓋体１９２および１
９３とで構成されるカラム１９を有する。

【００９１】蓋体１９２および１９３の頂部には、それ
ぞれ血液流入口２０および血液流出口２１が形成されて
おり、血液流入口２０および血液流出口２１には、それ
ぞれチューブ１６および１７の端部が接続されている。

【００９２】カラム本体１９１の両端開口は、粒状の吸
着材２４を固定するための支持部材（フィルター）２２
および２３によりそれぞれ封止されている。この支持部
材２２、２３は、例えばメッシュで構成され、血液は通
過するが、吸着材２４は通過することができないような
大きさの多数の細孔が形成されている。そして、カラム
本体１９１および両支持部材２２、２３で囲まれる空間
に、例えば活性炭よりなる吸着材２４が充填されてい
る。

【００９３】なお、吸着材２４の種類、粒径、充填量等
の条件は、除去する薬液の種類や除去量により適宜選択
される。吸着材２４としては、血液中に混入した薬液成
分を除去し得るものであればいかなるものでもよく、前
記活性炭のような多孔質の粒状物に限らず、例えば、イ
オン交換樹脂のようなイオン交換体を用いることもで
き、その形態も、繊維状、膜状等いかなるものでもよ
い。

【００９４】このような薬液除去手段１８において、チ
ューブ１６より送られてきた抗癌剤を含む血液は、血液
流入口２０より蓋体１９２と支持部材２２とで囲まれる
空間内に流入し、次いで支持部材２２を通過してカラム
本体１９１内に流入し、吸着材２４と接触して抗癌剤成
分が吸着、除去される。抗癌剤成分が除去された血液
は、支持部材２２を通過して蓋体１９３と支持部材２３
とで囲まれる空間内に流入し、さらに血液流出口２１よ
りカラム１９外へ流出する。

【００９５】次に、図５に示す薬液投与装置１Ｂの使用
方法の一例について説明する。薬液投与装置１Ｂでは、
まず、上記［１］〜［５］と同様の工程を行う。この場
合、工程［３］においては、バイパス流路内をもプライ
ミング液等によりプライミングしておく。また、工程
［５］においては、レバー１４４の回動操作により、第
１ポート１４１と第２ポート１４２とを連通させ、チュ
ーブ１３ａからの血液をチューブ１３ｂへ選択的に流
す。

【００９６】次に、血液循環を継続しつつ、レバー１４
４の回動操作により、第１ポート１４１と第３ポート１
４３とを連通させ、チューブ１３ａからの血液をバイパ
ス流路へ選択的に流す。これにより、バイパス流路の途
中に設置された薬液除去手段１８により、前述したよう
にして血液中の抗癌剤成分が除去され、この血液は、チ
ューブ１７、分岐コネクタ１５、チューブ１３ｃ、ハブ
４および第１のカテーテル３の流路３５を順次経て、担
癌臓器１００へ供給される。

【００９７】このような薬液除去手段１８を通過する血
液循環を所定時間行うと、担癌臓器１００を含む拡張体
３６、５６間の部分が抗癌剤を含有していない血液と置
換される。従って、第１および第２のカテーテルを抜き
取った際に、この部分に残余する抗癌剤の拡散による副
作用の問題は生じない。

【００９８】なお、バイパス流路を通過する血液循環を
行う際には、熱交換器８や人工肺９は、不作動の状態と
しておいてもよい。その後、上記［７］および［８］と
同様の工程を行う。

【００９９】このような薬液投与装置１Ｂでは、上記工
程［６］のような、循環回路２内をプライミング液や血
液に置換する必要がなく、操作が容易であるとともに、
血液等の消費も少なくてすむという利点がある。なお、
薬液投与装置１Ｂにおいて、流路切り替え手段は、図示
のような３方活栓１４に限らず、例えば、クランプのよ
うなチューブ挟持器具により、チューブ１３ｂとチュー
ブ１６とを選択的に閉塞するような構成のものであって
もよい。

【０１００】また、循環回路２の一部を迂回するバイパ
ス流路は、人工肺９を迂回するもの（流路切り替え手段
をチューブ１２の途中に設置）や、人工肺９および熱交
換器８を迂回するもの（流路切り替え手段をチューブ１
１の途中に設置）であってもよい。循環回路２全体のプ
ライミング量に対する人工肺９や熱交換器８のプライミ
ング量の比率は大きいため、このような構成とすること
により、薬液除去手段１８において抗癌剤を除去する血
液の量が大幅に減少し、抗癌剤の除去を迅速かつ効率的
に行うことができる。

【０１０１】以上、本発明の薬液投与装置を、各図に示
す構成例について説明したが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。例えば、薬液供給口は、ハブ４に形
成されている場合に限らず、例えば、チューブ１０〜１
３の途中等の、循環回路２のハブ６からチューブ１３に
至る範囲（第１および第２のカテーテルを含まない範
囲）で任意の位置に設けることができる。

【０１０２】また、加温手段は、循環回路の途中に設置
された、例えば電熱ヒータ（特に温度制御手段を有する
もの）のような発熱体であってもよい。

【０１０３】また、第１のカテーテル３や第２のカテー
テル５は、薬液投与の度に挿入／抜去されるものに限ら
ず、例えば、特願平０１−５０５６９４号、特願平０１
−１７１４９９号等の明細書に記載されているような皮
下埋込型のカテーテルであってもよい。また、本発明の
薬液投与装置により投与される薬液は、抗癌剤に限定さ
れない。

【０１０４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の薬液投与装
置によれば、薬液を生体内の目的部位へ局所的に投与
し、その後、目的部位を通過した薬液を回収するような
循環回路を構成するため、正常組織へ薬液が拡散して副
作用を生じるということがない。従って、薬液の濃度、
投与量、投与時期や回数等に制約を受けず、十分な薬効
が得られる。

【０１０５】特に、投与する薬液が抗癌剤である場合、
ガス交換器による酸素加や、加温手段による加温によ
り、その抗腫瘍効果を高めることができる。また、本発
明の薬液投与装置における循環回路は、そのプライミン
グ量が比較的少ないので、薬液の注入量が少なくても、
生体内の目的部位において、高濃度を得ることができ、
優れた薬効を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薬液投与装置の構成例を模式的に示す
回路構成図である。

【図２】本発明における第１のカテーテルの構成例を示
す縦断面図である。

【図３】本発明における加温手段（熱交換器）の構成例
を示す断面正面図である。

【図４】本発明におけるガス交換器（人工肺）の構成例
を示す断面正面図である。

【図５】本発明の薬液投与装置の他の構成例を模式的に
示す回路構成図である。

【図６】図５に示す薬液投与装置における薬液除去手段
の構成例を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ 薬液投与装置 ２ 循環回路 ３ 第１のカテーテル ３１ カテーテル本体 ３２ 外管 ３３ 内管 ３４、３５ 流路 ３６ 拡張体 ３７ マーカー ４ ハブ ４１ 前方空間 ４２ 後方空間 ４３ 分岐部 ４４ 作動流体供給口 ４５ 分岐部 ４６ 薬液供給口 ５ 第２のカテーテル ５６ 拡張体 ６ ハブ ６４ 作動流体供給口 ７ ポンプ ８ 熱交換器 ８１ ケーシング ８２、８３ 隔壁 ８４ 熱媒体流入空間 ８５ 貯血空間 ８６ 熱媒体流出空間 ８７ 金属管 ８８ａ 血液流入口 ８８ｂ 血液流出口 ８９ａ 熱媒体流入口 ８９ｂ 熱媒体流出口 ９ 人工肺 ９１ ハウジング ９１１ 筒状本体 ９１２、９１３ ガス流路形成部材 ９１４ 絞り部 ９２、９３ 支持部材 ９４ ガス流入空間 ９５ 貯血空間 ９６ ガス流出空間 ９７ 中空糸膜 ９８ａ 血液流入口 ９８ｂ 血液流出口 ９９ａ ガス流入口 ９９ｂ ガス流出口 １０、１１、１２、１３ チューブ １３ａ、１３ｂ、１３ｃ チューブ １４ ３方活栓 １４１ 第１ポート １４２ 第２ポート １４３ 第３ポート １４４ レバー １５ 分岐コネクタ １６、１７ チューブ １８ 薬液除去手段 １９ カラム １９１ カラム本体 １９２、１９３ 蓋体 ２０ 血液流入口 ２１ 血液流出口 ２２、２３ 支持部材 ２４ 吸着材 １００ 担癌臓器 １０１ 動脈 １０２ 静脈

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 1/14 - 1/36 A61M 25/00 - 31/00 A61B 17/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内の目的部位に薬液を投与するとと
   もに、その薬液を回収する薬液投与装置であって、 前記目的部位の血液流上流側近傍に挿入される少なくと
   も１本の第１のカテーテルと、前記目的部位の血液流下
   流側近傍に挿入される少なくとも１本の第２のカテーテ
   ルとを含む循環回路を有し、 前記循環回路の途中に、前記第１のカテーテルを介して
   前記目的部位に薬液を供給する薬液供給口と、前記循環
   回路に循環流を生じさせるポンプと、ガス交換器とが設
   置されており、前記目的部位のみに前記薬液を含む酸素
   加血液を供給することを特徴とする薬液投与装置。
2. 【請求項２】 前記第１のカテーテルおよび前記第２の
   カテーテルの少なくとも一方は、その先端部に、拡張、
   収縮自在な拡張体が設置されている請求項１に記載の薬
   液投与装置。
3. 【請求項３】 前記第１のカテーテルおよび前記第２の
   カテーテルの少なくとも一方は、外管および内管よりな
   る２重管構造をなすカテーテル本体を有し、前記内管の
   内腔が前記循環回路の一部を構成し、前記内管と外管と
   の間に形成された空間が前記拡張体の内部に連通する請
   求項２に記載の薬液投与装置。
4. 【請求項４】 前記第２のカテーテルを複数本有する請
   求項１ないし３のいずれかに記載の薬液投与装置。
5. 【請求項５】 前記循環回路の途中に循環する液体を加
   温する加温手段が設置されている請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の薬液投与装置。
6. 【請求項６】 前記循環回路内を流れる液体から前記薬
   液の成分を除去する薬液除去手段を設けた請求項１ない
   し５のいずれかに記載の薬液投与装置。
7. 【請求項７】 前記循環回路の一部を迂回するバイパス
   流路と、前記循環回路の一部と前記バイパス流路とを選
   択的に流通させる流路切り替え手段とを有し、前記バイ
   パス流路の途中に前記薬液除去手段が設置されている請
   求項６に記載の薬液投与装置。
8. 【請求項８】 前記薬液は抗癌剤である請求項１ないし
   ７のいずれかに記載の薬液投与装置。