JP2010240189A - 薬液噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体の内部に薬液を容易に導入して、生体内の所定の部位に所定の量の薬液を確実に投与する。
【解決手段】薬液Ｄを生体内部の目的部位に噴霧投与するための薬液噴霧装置１であって、目的部位に対して位置決めされた状態で保持される保持部材２と、保持部材に設けられ、薬液を一方の端部から他方の端部へ導く供給用孔２５と、供給用孔に取り付けられ、薬液を供給用孔に供給する薬液供給部４と、供給用孔に供給された薬液を噴霧する噴霧口９と、薬液に電圧を印加する電圧印加部５と、電圧印加部と電気的に接続されたグランド部６と、グランド部と電気的に接続され、少なくとも保持部材の外表面の一部に設けられた導電性を有する電気伝導部と、を備え、電圧印加部により薬液を帯電させた状態で、噴霧口における薬液の電位と異なる生体内の部位に向けて噴霧口から霧状に噴霧することを特徴とする薬液噴霧装置１を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被験者等の所定の部位に薬剤を含む薬液を噴霧するための薬液噴霧装置に関する。

従来、被験者（生体）の患部等の所定部位に薬液等を投与することが行われてきた。
例えば、特許文献１に示すように、薬液を体内の標的部位にデリバリーするカテーテルを備えるカテーテルアセンブリーが知られている。このカテーテルアセンブリーにおける付勢機構としては、例えば加圧ガス、真空、求心力、プランジャー、電位の傾き等を用いたものが採用可能である。付勢機構として電位の傾きを利用する場合、カテーテルは、全長にわたる内腔と、活性電極を含む近位端と、対極とノズルとを含む遠位端と、電気エネルギー源としての電池またはパルス発生器等を有する構成をとる。そして、当該電気エネルギー源に活性電極と対極が接続されている。
そして、帯電した治療薬は、２つの電極間の電位の傾きにより移動し、ノズル部を通って標的部位に至るとされる。

特表２００６−５２７０２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に示すカテーテルアセンブリーでは、近位端の電極と遠位端の電極との間に電位差が設けられているに過ぎないので、ノズル部から放出された微粒子状の治療薬には、主に重力だけが作用することとなり、電位の傾きの作用を受けない。このため、投与した薬液の微粒子が所定部位に付着せずに舞い上がりやすくなることがある結果、薬液の投与が不十分になりやすいという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、生体の内部に薬液を容易に導入して、生体内の所定の部位に所定の量の薬液を確実に投与することができる薬液噴霧装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の薬液噴霧装置は、薬液を生体内部の目的部位に噴霧投与するための薬液噴霧装置であって、前記目的部位に対して位置決めされた状態で保持される保持部材と、前記保持部材に設けられ、前記薬液を一方の端部から他方の端部へ導く供給用孔と、前記供給用孔に取り付けられ、前記薬液を前記供給用孔に供給する薬液供給部と、前記供給用孔に供給された前記薬液を噴霧する噴霧口と、前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部と電気的に接続されたグランド部と、前記グランド部と電気的に接続され、少なくとも前記保持部材の外表面の一部に設けられた導電性を有する電気伝導部と、を備え、前記電圧印加部により前記薬液を帯電させた状態で、前記噴霧口における薬液の電位と異なる前記生体内の部位に向けて前記噴霧口から霧状に噴霧することを特徴としている。

この発明によれば、保持部材が生体内部の目的部位に対して位置決めされた状態で保持されたときに、少なくとも保持部材の外表面の一部に設けられた電気伝導部が、生体の一部分と接触する。このとき、生体と電圧印加部とが、電気伝導部及びグランド部を介して電気的に接続されるので、電圧印加部と生体との電位差を一定に保つことができる。このため、薬液供給部により供給される薬液は、電圧印加部により安定した電圧を印加された状態で、保持部材に設けられた供給用孔を介して噴霧口に導かれる。ここで、保持部材は、生体内部に位置決めされた状態で保持されるので、薬液供給部により供給される薬液は、供給用孔を通過することで生体の内部に導かれる。また、噴霧口における薬液は、生体との間で安定した電位差を有しているので、帯電した状態で霧状に噴霧されて、薬液の微粒子として生体内の部位に確実に付着する。この結果、生体の内部に薬液を容易に導入して、生体内の所定の部位に所定の量の薬液を確実に投与することができる。

また、上記の薬液噴霧装置において、少なくとも前記薬液供給部の一部と電圧印加部とを収容するケース体を備え、前記グランド部は、前記電気伝導部に当接するように前記ケース体に配置されていることとしてもよい。
この発明によれば、薬液供給部を保持部材に設けられた供給用孔に取り付けるとともに、ケース体に配置されたグランド部を電気伝導部に当接させることで、グランド部と電気伝導部が電気的に接続される。これにより、電圧印加部と生体内部との電位差を一定に保つことができる。

また、上記の薬液噴霧装置において、前記薬液供給部は、先端部に前記噴霧口が設けられたチューブ体を有し、前記ケース体は、前記供給用孔の一方の開口の周縁部に当接させることにより前記チューブ体が前記供給用孔に挿通される長さを規制する規制部を有し、前記グランド部は、前記一方の開口の周縁部に前記規制部を当接させたときに前記電気伝導部に当接するように配置されていることとしてもよい。
この発明によれば、供給用孔にチューブ体を挿通し、ケース体の規制部を供給用孔の一方の開口の周縁部に当接させるときに、グランド部が電気伝導部に当接するとともに、チューブ体が供給用孔に挿通される長さが規制される。そして、噴霧口が、保持部材に対してチューブ体の軸線方向に位置決めされる。
ここで、保持部材は、生体内部の目的部位に対して位置決めされた状態で保持されるので、噴霧口は、目的部位に対しても位置決めされる。このため、噴霧口の位置を生体内部に安定させて、電圧印加部と生体内部との電位差を一定に保つことができる。

また、上記の薬液噴霧装置において、前記薬液供給部は、先端部に前記噴霧口が設けられ、絶縁性を有する材料で形成されたチューブ体を有し、前記グランド部は、前記チューブ体の外表面に設けられ、前記電圧印加部と電気的に接続された導電層を有し、前記チューブ体を前記供給用孔に挿通したときに、前記導電層が前記供給用孔の内周面に摺接するように構成されていることとしてもよい。
この発明によれば、この発明によれば、保持部材に設けられた供給用孔にチューブ体を挿通して、供給用孔の内周面にチューブ体の外表面に設けられた導電層を摺接させることにより、グランド部と保持部材の電気伝導部との電気的導通をとることができる。

また、上記の薬液噴霧装置において、前記電気伝導部は、前記保持部材を形成する導電性を有する材料であることとしてもよい。
この発明によれば、電気伝導部が設けられた保持部材を、単純な構造とすることができる。

また、上記の薬液噴霧装置において、前記保持部材には、内視鏡の挿入部を挿通して該挿入部を生体内に案内する挿入用孔が形成されていることとしてもよい。
この発明によれば、保持部材を生体に保持された状態で、生体内部への薬液の噴霧と内視鏡の挿入とを行うことができる。

本発明の薬液噴霧装置によれば、生体の内部に薬液を容易に導入して、生体内の所定の部位に所定の量の薬液を確実に投与することができる。

本発明の実施例を説明するための咽喉部の麻酔薬投与位置を示す被験者の頭部の断面図である。 本発明の第１実施形態の薬液噴霧装置を口部に適用したときの断面図である。 同薬液噴霧装置の本体部の断面図である。 図４（ａ）は同薬液噴霧装置のマウスピースの断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ１方向矢視図である。 図５（ａ）は被験者の口腔内表面が０Ｖのときの噴霧状態を模式的に示した説明図であり、図５（ｂ）は比較例として被験者自身が＋極側に帯電しているときの麻酔薬の噴霧状態を模式的に示した説明図である。 図６（ａ）は本発明の第２実施形態の薬液噴霧装置を口部に適用したときの断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＡ２方向矢視図である。 本発明の第３実施形態の薬液噴霧装置を口部に適用したときの断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る薬液噴霧装置の第１実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。
この薬液噴霧装置は、帯電した薬液（薬液）を霧状にして、被験者（生体）の口腔、鼻孔又は耳孔等の穴部内の所定部位（目的部位）に噴霧する装置である。
本実施形態の薬液噴霧装置は、例えば、扁桃腺、口蓋垂、鼻腔又は耳道等が炎症を起こした場合に、薬液を投与するために用いられる。以下の実施形態では、薬液噴霧装置により、口腔内の咽喉部（所定部位）に液状の麻酔薬を投与した後で、咽喉部を内視鏡で観察することを例にとって説明する。なお、使用する薬液（薬剤）としては麻酔薬に限ることなく、治療薬等のような薬液として調製可能な薬剤であれば各種の薬剤を適用可能である。

図１に示すように、内視鏡と接触することにより負担を感じる部位は口腔内の奥、咽喉部Ｔの範囲Ｒ１に多く集中しており、咽喉部Ｔを内視鏡で観察するときには、この範囲Ｒ１を麻酔薬により麻酔することが望まれている。

図２に示すように、薬液噴霧装置１は、略円柱状のマウスピース（保持部材）２と、マウスピース２に装着して用いられる装置本体３とを備えている。そして、マウスピース２は、口部Ｈ１において、上下の歯Ｈ２で噛むことにより保持されるように構成されている。これにより、マウスピース２は、生体内の所定部位（目的部位）に対して位置決めされた状態で保持される。
図３に示すように、装置本体３は、麻酔薬Ｄを供給する薬液供給部４と、麻酔薬Ｄに電圧を印加する電圧印加部５と、電圧印加部５に電気的に接続された本体側接点（グランド部）６と、を有している。そして本実施形態では、装置本体３は、薬液供給部４の一部、電圧印加部５及び本体側接点６を収容する略箱状のケース体７を有している。

薬液供給部４は、先端部に麻酔薬Ｄを霧状に噴霧する噴霧口（噴霧孔部）９が形成された噴霧ノズル（チューブ体）１０と、噴霧ノズル１０の基端部に接続され、麻酔薬Ｄを充填するシリンジ１１と、を有する。なお、シリンジ１１の先端部には、円管形状の電圧印加電極１２が設けられている。

噴霧ノズル１０は、例えば、非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製で柔軟な可撓性及び絶縁性を有する管状の部材である。また、噴霧口９は、噴霧ノズル１０の先端部に接合固定することにより設けられた樹脂キャップ１３に形成されている。樹脂キャップ１３の外径は、噴霧ノズル１０の外径と略同一となるように設定されている。なお、噴霧ノズル１０の外径、内径、長さ、及び噴霧口９の内径等は、薬液の種類や生体内の目的部位等に応じて、適宜設定される。本実施形態では、噴霧ノズル１０の外径、内径、長さは、それぞれ１ｍｍ、０．７ｍｍ、１００ｍｍの細管状に設定され、噴霧口９の内径は、０．１ｍｍに設定されている。
シリンジ１１は、電圧印加電極１２の基端部に接続され、麻酔薬Ｄを充填するシリンダ部材１４と、シリンダ部材１４にスライド自在に挿入されたピストン部材１５と、を有している。

噴霧ノズル１０の基端部は、ケース体７の側面７ａに形成された孔部７ｂを挿通してケース体７内に取付けられている。電圧印加電極１２は、後述する電極コンタクト部材２０と着脱自在となっている。
そして、噴霧ノズル１０、シリンジ１１及び電圧印加電極１２は、ケース体７に、不図示の蓋体で覆われた不図示の開口部を通してそれぞれ着脱自在に取付けられていて、ディスポザブル部品として、症例に応じて使用後廃棄される。
ケース体７において、孔部７ｂに対向する位置には孔部７ｃが形成され、ピストン部材１５の基端側が孔部７ｃから露出している。このため、シリンダ部材１４に対してピストン部材１５を押込むことで、シリンダ部材１４内に充填された麻酔薬Ｄを、電圧印加電極１２及び噴霧ノズル１０を通して噴霧口９に送液することが可能となっている。
なお、噴霧ノズル１０をマウスピース２の後述する供給用孔に挿通させて、マウスピース２に装置本体３を装着する。このとき、ケース体７の側面７ａは、供給用孔の一方の開口の周縁部に当接させることにより噴霧ノズル１０が供給用孔に挿通される長さを規制する規制部を構成する。

電圧印加部５は、電池等の電源１８と、電源１８の電圧を昇圧する電圧発生回路１９と、電極コンタクト部材２０と、電圧印加電極１２と、電圧発生回路１９の運転／停止状態を切替える動作スイッチ２１と、を備えている。電圧発生回路１９は、電源１８、電極コンタクト部材２０及び動作スイッチ２１とそれぞれ電気的に接続されている。

電圧発生回路１９は、電源１８の電圧を高圧トランス（圧電方式又は巻線方式）より昇圧し、例えば約５ｋＶの印加電圧である高電圧を発生させ、発生させた高電圧を電極コンタクト部材２０を介して電圧印加電極１２に供給する。
電圧発生回路１９は、動作スイッチ２１等によって動作を制御され、高電圧の発生を制御される。また、電圧発生回路１９には、電圧の大きさを調整したり極性を変更したりするスイッチが別に設けられていても良い。

電極コンタクト部材２０は、電圧印加電極１２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ている。電圧印加電極１２としては、例えばステンレス製の電極を用いることが好適である。なお、電極コンタクト部材２０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、ケース体７の側面７ａには、本体側接点６がケース体７の外部に露出した状態で設けられ、電圧発生回路１９の電池のマイナス側と電気的に接続されている。

また、電圧発生回路１９の内部には、高電圧の安全性対策として、図示しない例えば高抵抗回路や過電流検出回路等が組み込まれている。高抵抗回路として、電極コンタクト部材２０には、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１９が電圧印加電極１２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１９を停止させ、高電圧の発生を停止させる。なお、被験者等の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、または少なくとも約１０μＡ以下に設定されることが好適である。
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１９は、シリンジ１１内の麻酔薬Ｄがなくなると高電圧の発生を停止する図示しない検出センサを設けても良い。言い換えると電圧発生回路１９は、麻酔薬Ｄを噴霧ノズル１０に送液中のときにのみ、高電圧を発生させて供給するとしても良い。

電圧印加電極１２は、電圧発生回路１９から電極コンタクト部材２０を介して供給された高電圧を噴霧ノズル１０内の麻酔薬Ｄに印加する電極である。詳細には、電圧印加電極１２は、噴霧ノズル１０の内径と略同一の内径を有する円管形状をなし、内部に麻酔薬Ｄを送液するための貫通穴１２ａが形成されている。これにより、電圧印加電極１２は、麻酔薬Ｄに電気的に接触するように構成されている。また、電圧印加電極１２の各端部は、例えば図示しない接着剤等によりシリンダ部材１４の先端部と噴霧ノズル１０の基端部に、水密を確保するようにそれぞれ強固に接合されている。電圧印加電極１２を形成する材料としては、導電性の金属、導電性樹脂、導電性膜が形成された樹脂等を使用することができ、例えば耐蝕性ステンレス材料等を好適に採用することができる。

電圧印加電極１２は、噴霧ノズル１０内の麻酔薬Ｄが貫通穴１２ａに接触することで、噴霧ノズル１０内の麻酔薬Ｄを介して噴霧口９付近の麻酔薬Ｄに高電圧を印加する。これにより麻酔薬Ｄは、帯電され且つ霧化状の微粒子（液体微粒子）として噴霧口９から噴霧される。その際、高電圧が＋側極性の場合は、液体微粒子は＋側極性に帯電し、高電圧が−側極性の場合は、液体微粒子は−側極性に帯電する。

上述したように、シリンダ部材１４内には麻酔薬Ｄが充填され、電圧印加部５における電圧発生回路１９は高電圧を発生させ、電圧印加電極２０は高電圧を麻酔薬Ｄに印加する。これにより高電圧が印加された麻酔薬Ｄは、帯電された液体微粒子として噴霧される。このようにシリンダ部材１４と電圧印加部５は、高電圧が印加された麻酔薬Ｄから帯電された液体微粒子を生成する生成部でもある。

図４に示すように、マウスピース２は、楕円形形状をこの楕円形形状に直交する方向に延ばした形状のマウスピース本体部２ａと、マウスピース本体部２ａの軸線方向の両端部から径方向外側に突出するようにそれぞれ形成された鍔状の位置決め部２ｂ、２ｃと、で構成されている。
マウスピース本体部２ａには、チューブ体１０を挿通して、チューブ体を流れる薬液を、一方の端部に設けられた一方の開口２５ａから他方の端部に設けられた他方の開口２５ｂへ導く供給用孔２５が形成されている。また、本実施形態においては、マウスピース２には、図２に示すように、内視鏡Ｅ１の挿入部Ｅ２を挿通して挿入部Ｅ２を被験者の口腔内に案内する挿入用孔２６が形成されている。この内視鏡Ｅ１の挿入部Ｅ２が挿入用孔２６を挿通するときには、挿入部Ｅ２は挿入用孔２６の内周面に摺接し、挿入用孔２６の内周面に沿う状態でガイドされて口腔内に送り込まれることとなる。
図４に戻って、供給用孔２５及び挿入用孔２６は、マウスピース本体部２ａの軸線に沿うようにそれぞれ形成されている。そして図４（ｂ）に示すように、マウスピース本体部２ａの位置決め部２ｂ側の側面（一方の端部）において、比較的大きな孔である挿入用孔２６の開口が略中央部に、比較的小さな孔である供給用孔２５の開口（一方の開口）２５ａが周辺部にそれぞれ位置するように構成されている。
そして、供給用孔２５の内径は、噴霧ノズル１０の外径とほぼ等しくなるように設定されている。これにより、噴霧ノズル１０が、供給用孔２５に挿通して取り付けられるようになっている。

本実施形態では、マウスピース２の全体が導電性を有する材料で形成され、マウスピース２の全体が、生体の口部Ｈ１等の穴部に保持されたときに口部Ｈ１との電気的導通をとる電気伝導部により形成されている。そして、供給用孔２５の開口２５ａの周縁部にケース体７の側面７ａを当接させたときに、本体側接点６はマウスピース２の位置決め部２ｂ側の側面に当接するように配置されている。

マウスピース２は、被験者の歯Ｈ２による噛み締めに耐える剛性を有し、例えば、耐薬品性のあるステンレス材、チタン合金材、医療用プラスチック（ポリサルフォン、ポリメチルペンテン、ＴＰＸ等）に銀粉末や炭素繊維やグラファイトが含有されている樹脂材料で形成されている。
そして、図２に示すように、マウスピース２を被験者の口部Ｈ１に保持して、噴霧ノズル１０を供給用孔２５に挿通させた状態でケース体７の側面７ａを供給用孔２５の開口２５ａの周縁部に当接させたときに、噴霧口９が供給用孔２５の一方の端部に設けられた開口２５ａとは反対側の他方の端部に設けられた開口（他方の開口）２５ｂの位置に配置される。これにより、マウスピース２及び口腔内の咽喉部Ｔに対して噴霧口９が位置決めされるとともに、噴霧口９が口腔内の咽喉部Ｔに対向する位置に配置されるように構成されている。

次に、以上のように薬液噴霧装置１の使用方法について説明する。
なお、薬液噴霧装置１の使用を開始する前には、動作スイッチ２１を停止状態になっている。
まず、所望する量の麻酔薬Ｄを、噴霧ノズル１０、電圧印加電極１２及びシリンダ部材１４が一体となったもののうちのシリンダ部材１４内に充填し、ピストン部材１５をシリンダ部材１４に取付ける。そして、噴霧ノズル１０、電圧印加電極１２及びシリンジ１１を一体にして、不図示の蓋体を開いて不図示の開口部からケース体６に取付ける。
次に、被験者の口部Ｈ１にマウスピース２を保持する。そして、噴霧ノズル１０を供給用孔２５に挿通させるとともに、ケース体７の側面７ａを供給用孔２５の開口２５ａの周縁部に当接させて、マウスピース２に装置本体３を装着する。このとき、本体側接点６はマウスピース２に当接するとともに、噴霧口９は口腔内の咽喉部Ｔに対向する位置に配置される。
本体側接点６がマウスピース２に当接することで、口腔の近傍に位置する口部Ｈ１はマウスピース２を介して電圧発生回路１９の電池のマイナス側と電気的に接続され、電圧発生回路１９のマイナス側と同電位となる。

次に、シリンダ部材１４に対してピストン部材１５を押込むことで、シリンダ部材１４内に充填された麻酔薬Ｄを、電圧印加電極１２及び噴霧ノズル１０を通して噴霧口９に送液して供給する。
ピストン部材１５を押込む際に、動作スイッチ２１を運転状態にすると、電圧発生回路１９から発生した高電圧が、電極コンタクト部材２０を介して電圧印加電極１２に供給される。この高電圧は、電圧印加電極１２によって噴霧ノズル１０内の麻酔薬Ｄに印加される。つまり、噴霧ノズル１０内の麻酔薬Ｄには、高電圧が印加される。

噴霧口９における麻酔薬Ｄは、外部の空気との間に液体と気体における界面を形成している。この界面に電圧が作用すると、界面は麻酔薬Ｄの表面に働く静電気力によって電気流体力学的に不安定になり、不安定点が発生する。この不安定点から帯電した霧化状態の液体微粒子が噴霧される。また界面に高電圧が作用し、噴霧口９における界面の電荷密度が臨界値に達すると、麻酔薬Ｄの表面から細い液糸が引き出され、さらに液糸が伸縮する。
このとき、液糸の先端から麻酔薬Ｄが、多数の液体微粒子として、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。麻酔薬Ｄは、これら不安定点から、帯電した完全な霧化状態の液体微粒子として噴霧口９から多数噴霧される。

そして、高電圧が印加された麻酔薬Ｄは、霧化状の帯電した液体微粒子として噴霧口９から噴霧され、口腔内の咽喉部Ｔに投与される。
なお、電圧発生回路１９が印加する電圧の大きさを変えると、麻酔薬Ｄの液体微粒子の径を変化させることができる。
次に、マウスピース２の挿入用孔２６から内視鏡Ｅ１の挿入部Ｅ２を挿通し、口腔内の咽喉部Ｔを観察する。

こうして、本発明の第１実施形態の薬液噴霧装置１によれば、被験者の口部Ｈ１に保持されたマウスピース２に装置本体３が装着されたときに、本体側接点６及びマウスピース２を介して、麻酔薬Ｄを投与する口腔の近傍に位置する口部Ｈ１と電圧発生回路１９の電池のマイナス側とが電気的に接続される。このため、電圧印加部５の電圧発生回路１９と口腔との電位差を安定させて一定に保つことができ、電圧印加部５により帯電されて噴霧される麻酔薬Ｄを、麻酔薬Ｄと口腔との電位差により口腔内の咽喉部Ｔに確実に付着させることができる。
また、装置本体３によって装着されたマウスピース２を口部Ｈ１に保持するだけで、口部Ｈ１と電圧印加部５とを、容易かつ確実に電気的に接続させることができる。

また、ケース体７の側面７ａを供給用孔２５の開口２５ａの周縁部に当接させてマウスピース２に装置本体３を装着するときに、本体側接点６はマウスピース２に当接するとともに、噴霧ノズル１０は供給用孔２５に挿通される長さを規制されることによりマウスピース２に対して噴霧口９が位置決めされる。
マウスピース２は被験者等の生体の口部Ｈ１に保持されるので、口腔に対して噴霧口９の位置を位置決めすることができる。このため、シリンジ１１のシリンダ部材１４に対してピストン部材１５を押込むことにより、麻酔薬Ｄを口腔内に位置を安定させて噴霧することができる。

より詳しくは、図２に示すように、高電圧が麻酔薬Ｄに印加された際、噴霧口９における麻酔薬Ｄと口腔内の咽喉部Ｔの間には、電位差が生じる。つまり電圧発生回路１９は、高電圧を発生させて、高電圧を麻酔薬Ｄに印加させることで、噴霧口９における麻酔薬Ｄと口腔内の咽喉部Ｔの間に電位差を生じさせる。このとき噴霧口９から口腔内の咽喉部Ｔに向かって電気力線Ｌが形成される。
噴霧され、帯電している上述した液体微粒子は、噴霧口９からこの電気力線Ｌに従って、噴霧口９における麻酔薬Ｄとは電位の異なる部位であり、電気力線Ｌが形成された範囲内の口腔内の咽喉部Ｔに向けて選択的に投与される。その際、帯電している液体微粒子は、電位が０Ｖである口腔内の咽喉部Ｔに付着する。つまり麻酔薬Ｄは、液体微粒子として噴霧口９における麻酔薬Ｄとは電位の異なる部位である口腔内の咽喉部Ｔ内、言い換えると目的部位にのみ、選択的に投与される。

図５（ａ）は、本実施形態の薬液噴霧装置１の電圧発生回路１９のマイナス側がマウスピース２に接続されており被験者の口腔が０Ｖのときの噴霧状態を模式的に示し、図５（ｂ）は、比較例として、電圧発生回路１９のマイナス側がマウスピース２に接続されておらず被験者の口腔が＋極側に帯電しているときの噴霧状態を模式的に示している。
図５（ａ）及び図５（ｂ）の双方において、噴霧口９の麻酔薬Ｄには高電圧が作用し、口腔に向かって多数の電気力線Ｌが形成される。ただし、図５（ｂ）に示すように、電圧発生回路１９のマイナス側に口腔が接続されていないと、電気力線Ｌの広がりは弱い。一方、図５（ａ）に示すように、電圧発生回路１９のマイナス側に口腔が接続されていると電気力線Ｌは広く広がることになり、帯電した麻酔薬Ｄの液体微粒子を強固に引き付ける強い電気的な吸引力を発生させることができる。

生体の表面の状態は空気中の帯電状態や、着ている服装の素材によりどちらかの極性に帯電しやすく、このことが、帯電した麻酔薬Ｄの液体微粒子の付着力を左右することになる。本実施の形態では、口腔内に最も近い部分となるマウスピース２を利用して、口腔を積極的に０Ｖの電位にすることができる。よって、上述した外部環境の影響を受けずに、確実に、麻酔薬Ｄを口腔に付着させることができる。
また、本実施形態は、被験者自身が帯電した液体微粒子を受け取ることによる＋極性側電位、または一極性側電位になることを防止でき、安全性を向上させることができる。

また、マウスピース２を被験者の口部Ｈ１に保持することによって、供給用孔２５が咽喉部Ｔ方向を規定するため（咽喉部Ｔの中央方向に規定するため）、挿通される噴霧ノズル１０は咽喉部Ｔに必ず対向配置することができる。つまり、噴霧ノズル１０をマウスピース２の供給用孔２５に挿通することにより、被験者の口腔内に麻酔薬Ｄを容易に導入することができる。また、噴霧ノズル１０の口腔内での位置を気にする必要が無く、投与位置のバラツキを抑制することもできる。
さらに、本実施形態ではマウスピース２の供給用孔２５の開口２５ａの周縁部とケース体７の側面７ａが当接することにより、噴霧ノズル１０の噴霧口９の口腔内位置を規定することができる。噴霧ノズル１０の噴霧口９の位置は、口腔内で一定となり、噴霧口９と投与すべき咽喉部Ｔの間隔は一定に維持される。このことは、噴霧口９付近と咽喉部Ｔの間で形成される電気力線Ｌの形成形状（広がり形状）を一定に近づけることに寄与し、咽喉部Ｔでの電気力線形成領域、言い換えると、麻酔薬投与領域を一定の面積にすることができる。
よって、常に、咽喉部Ｔを狙って、一定の領域の表面に麻酔薬Ｄを噴霧でき、操作者による投与すべき位置のばらつきを極力低減することができる。言い換えると、麻酔が必要とされる部位に、操作者に関わらず、毎回、同じ場所に噴霧することができる。

このように本実施形態は、気体圧力によらず口腔内の咽喉部Ｔにばらつきが少なく、常に安定して麻酔薬Ｄを投与することができる。また本実施形態は、液体微粒子を帯電させているため、液体微粒子を舞い上がらせることなく口腔内の咽喉部Ｔにのみに確実に付着させることができる。これにより本実施形態は、内視鏡Ｅ１の挿入部Ｅ２が接触する咽喉部Ｔに確実に麻酔薬Ｄを投与でき、被験者に与える負担を軽減させて穴部内を内視鏡Ｅ１で観察することができる。

また、本実施形態は、麻酔薬Ｄをシリンダ部材１４内や噴霧ノズル１０内部にて霧化させず、あるいは、麻酔薬Ｄを霧化した状態で噴霧口９まで送気せず、また麻酔薬Ｄの咽喉部Ｔへの投与に気体圧力を用いていない。
つまり、本実施形態は、噴霧ノズル１０内に麻酔薬Ｄを充填し、麻酔薬Ｄを噴霧口９にて霧化し、電気力線Ｌに従って咽喉部Ｔに投与する。よって本実施形態では、気体圧力によって麻酔薬Ｄが拡散して浮遊せず、電気的な強力な吸着作用により、麻酔すべき部位に麻酔薬Ｄの液体微粒子が付着し、投与される量が減少することを防止できる。また本実施形態は、噴霧口９から麻酔薬Ｄが垂れて咽喉部Ｔ以外の部位に付着することも防止できる。よって本実施形態は、口腔内の咽喉部Ｔに選択的に麻酔薬Ｄを投与することができる。

なお麻酔薬Ｄには、乾燥後固形化する成分などが含有されていることもある。例えば、ネブライザーなどに使用される超音波霧化原理において、固形化物は超音波の伝播を阻害するため、しばしば霧化が停止してしまう。また超音波霧化原理には、液体微粒子を微細化するために、数μｍの穴径を有する例えばメッシュが用いられる。しかし固形化した成分を含む麻酔薬は霧化する際に、メッシュがつまると、霧化が停止してしまう。しかしながら、本実施形態は、超音波やメッシュを用いずに高電圧を用いるため、多少の大きさの固形成分であれば、容易に帯電した完全な霧化状態の液体微粒子を噴霧できる。

また、麻酔薬Ｄの導電率は一般に７０〜１５０μＳ／ｃｍ程度であり、電圧発生部である電圧発生回路１９によって、印加電圧の大きさを変えることにより、液体微粒子の径を可変とすることができる。例えば本実施形態は、電圧発生回路１９による印加電圧を大きくすることで、液体微粒子の径を小さくすることができる。
これにより本実施形態は、最適な液体微粒子の径を選択することができる。咽喉部Ｔに投与する場合、肺内への流入を低減するためにも比較的大きな液体微粒子径が望ましいと考えられ、例えば、噴霧口９の直径が略０．１ｍｍ、印加電圧が略＋５ｋＶの場合、略５０μｍ以上の径を有する液体微粒子を咽喉部Ｔに選択的に投与にすることができる。肺内への流入を懸念する場合、１０μｍ以下の液体微粒子径は生成されないほうが良いと考えられる。

また本実施形態は、シリンジ１１からの麻酔薬Ｄの送液量を大きくさせることで、単位時間当りの麻酔薬Ｄの投与量を増加させることができることは言うまでも無い。

また、例えば液体微粒子が帯電していない場合、液体微粒子には、液体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、液体微粒子の径が小さいほど強く作用する。そのため液体微粒子が帯電していないと、液体微粒子は口腔内の咽喉部Ｔ表面に付着せずに舞い上がるドライフォグ現象が発生しやすく、口腔内を浮遊し、呼気と共にマウスピース２に形成された開口穴より生体の外に排出される。麻酔薬Ｄを投与する場合、投与量はなるべく正確に管理すべき項目である。そのため本実施形態では、液体微粒子を帯電させており、呼気に打ち勝って、咽喉部Ｔの表面に電気的に、積極的に付着するようにしている。これにより本実施形態は、咽喉部Ｔに選択的に麻酔薬Ｄを投与することができ、咽喉部Ｔへの投与量を管理しやすい。

また本実施形態は、噴霧ノズル１０の噴霧口９を咽喉部Ｔに近づけることで麻酔薬Ｄの投与面積を小さくでき、噴霧ノズル１０を挿入方向に沿って後退させて噴霧口９を咽喉部Ｔから離すことで麻酔薬Ｄの投与面積を大きくすることができる。
また、本実施形態では、２種類以上の麻酔薬Ｄと色素薬液等が投与される場合においても、マウスピース２を口部Ｈ１に保持した状態で、各種薬液が充填されているシリンジ１１と電圧印加電極１２と噴霧ノズル１０のみを交換し、異なる麻酔薬Ｄ等の薬液を選択して咽喉部Ｔに投与することができる。

一般的に、塗装等に使用される静電噴霧ノズルは、金属製でノズル自身が電圧印加電極となり、噴霧口に電圧を作用させる。本実施形態は、生体に適用するために、静電噴霧ノズルの代わりに非導電性材料で形成されている噴霧ノズル１０を用い、電圧印加電極１２と噴霧ノズル１０の噴霧口９を異なる位置に配置しているにもかかわらず、噴霧口９から帯電した液体微粒子を噴霧でき、また電圧印加電極１２を生体から遠ざけることができ、生体に電圧が作用することがないため安全である。
また本実施形態は、噴霧口９からの噴霧に電界を用いているために、液体微粒子を付着させるための電源１８の消費電力を少なくできる。さらには、高電圧を直流成分として麻酔薬Ｄに印加せず、短いパルス状に複数印加する（例えば、パルス幅１ｍｓｅｃ、１０Ｈｚにて印加する）ことにより、さらに、電源１８における電力の消耗を低下させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本実施形態の薬液噴霧装置３１において、電気伝導部３３はマウスピース３２の位置決め部２ｂの外表面に設けられている。
電気伝導部３３は、マウスピース３２が口部Ｈ１により保持されたときに例えば上唇に接触するように設定されていて、例えば金属箔（ステンレス又はチタン合金）等の導電性を有する材料で形成されている。そして、マウスピース本体部２ａ及び位置決め部２ｂ、２ｃは、医療用プラスチック（ポリサルフォン、ポリメチルペンテン、ＴＰＸ等）にて一体に形成されている。

このように構成された薬液噴霧装置３１において、マウスピース３２に装置本体３を装着したときに、本体側接点６が電気伝導部３３に電気的に接触し、口腔内面は０Ｖ電位となり、麻酔薬Ｄの液体微粒子を強固に吸着させることができる。
本実施形態の薬液噴霧装置３１によれば、上記実施形態と同様な効果を奏することができるとともに、電気伝導部３３の体積を小さくし小型にすることが可能となる。すなわち、口部Ｈ１と本体側接点６を電気的に接続する形状であれば電気伝導部３３の形状に制約は無く、目的の効果を奏することができる。
電気伝導部３３は、金属箔ではなく、導電性の膜を真空蒸着法やスパッタリング法により、マウスピース本体部２ａ及び位置決め部２ｂ、２ｃの表面の一部又は全体に形成しても良い。
また、本実施形態のマウスピース３２において、既に形成されている位置決め部２ｂの外表面に後から電気伝導部３３を設けることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図７に示すように、本実施形態の薬液噴霧装置４１において、噴霧ノズル１０の外表面には、導電層４４が設けられ、噴霧ノズル１０を供給用孔２５に挿通したときに、導電層４４が供給用孔２５の内周面に摺接するように構成されている。
噴霧ノズル１０は、例えば、非導電性材料の四フッ化エチレン樹脂製で柔軟な可撓性及び絶縁性を有し、噴霧ノズル１０の外表面に設けられた導電層４４は露出した状態となっている。そして、導電層４４は、電圧発生回路１９の電池のマイナス側と電気的に接続されている。
このような、外表面に導電層４４が設けられた絶縁性を有する噴霧ノズル１０としては、例えば、ＴＯＭＢＯ（登録商標） Ｎｏ．９００３−ＰＦＡ−ＮＥ（商品名；ニチアス（株）製、ナフロン（登録商標） ＰＦＡ−ＮＥチューブ）等を用いることができる。
また、本実施形態では、マウスピース２の全体が導電性を有する材料で形成され、マウスピース２の全体が、生体の口部Ｈ１に保持されたときに口部Ｈ１との電気的導通をとる電気伝導部となっている。
また、本実施形態では、供給用孔２５の内径は、導電層４４の外径とほぼ等しくなるように設定されている。

本実施形態の薬液噴霧装置４１によれば、上記実施形態と同様な効果を奏することができる。さらに、マウスピース２に形成された供給用孔２５にチューブ体１０を挿通することで、供給用孔２５の内周面に噴霧ノズル１０の外表面に設けられた導電層４４を摺接させ、電圧発生回路１９とマウスピース２との電気的導通をとることができる。

より詳しくは、噴霧ノズル１０の内周面は高電圧が印加された麻酔薬Ｄが送液されるため、電気的に絶縁されている。外表面は導電層４４が形成され、電圧発生回路１９の電池のマイナス側と接続されているため、導電性を有する材料で形成されたマウスピース２の供給用孔２５との接触を利用して、口腔内の表面を０Ｖとすることができる。
本実施形態においても、強固な電気的な吸着作用を発揮でき、麻酔薬Ｄの液体微粒子を舞い上がらせずに、口腔内の表面に付着させることができる。

なお、麻酔薬への高電圧印加により、噴霧ノズル１０を構成する素材によっては噴霧ノズル１０の素材表面に分極作用による帯電現象が現れることがある。これを要因として、噴霧口９からの電気力線Ｌの形成に影響を与えることがある。本実施形態においては、これらの噴霧ノズル１０の素材表面の帯電した電荷も導電層４４を用いて、電圧発生回路１９の電池のマイナス側に戻すことができるため、より安定した強い電気力線Ｌを形成し、確実に麻酔薬Ｄの液体微粒子を口腔内の生体表面に付着させることができる。よって、咽喉部Ｔに確実に麻酔薬Ｄを投与でき、内視鏡Ｅ１挿入時の負担を低減させることが可能となる。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置では、マウスピースを口部Ｈ１に保持して口腔内に麻酔薬Ｄを投与するものとした。しかし、筒状の保持部材を鼻孔の開口に取付け、この保持部材に形成された供給用孔に噴霧ノズル１０を挿通しても良い。また、保持部材を耳孔に保持して、噴霧ノズル１０を挿通しても良い。

また、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置では、噴霧ノズル１０の噴霧口９を供給用孔２５の他方の開口２５ｂの位置に配置させることとしたが、これに代えて、噴霧ノズル１０は、供給用孔２５に挿通させたときに、噴霧口９が供給用孔２５の他方の開口２５ｂよりも口腔内の咽喉部Ｔ側に突出するような長さを有することとしても良い。また、この場合に、噴霧ノズル１０を供給用孔２５に挿通させた状態で、ケース体７の側面７ａを供給用孔２５の一方の開口２５ａの周縁部に当接させることにより、噴霧口９を口腔内の咽喉部Ｔに対して位置決めするように構成しても良い。
また、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置では、供給用孔２５と挿入用孔２６とはマウスピース本体部２ａにおいて互いに連通していても良いし、挿入用孔２６の一部に供給用孔２５が形成されていても良い。

また、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置では、噴霧口９は、噴霧ノズル１０の先端部に取り付けられているとしたが、これに代えて、供給用孔２５の他方の開口２５ｂ側に設けられていても良い。ここで、噴霧ノズル１０の先端部は、供給用孔２５から突出せずに、その内部に配置されるか、供給用孔２５の一方の開口２５ａに接続されることとすれば良い。この場合、麻酔薬Ｄ等の薬液は、供給用孔２５の他方の開口２５ｂから噴霧されることとなる。
また、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置では、マウスピース２には挿入用孔２６が形成されていた。しかし、内視鏡Ｅ１の挿入部Ｅ２を挿通せず単に麻酔薬Ｄを投与するだけの場合には、この挿入用孔２６は形成されなくても良い。
また、上記第１実施形態及から第３実施形態の薬液噴霧装置は、生体として動物に適用されることとしても良い。

１、３１、４１ 薬液噴霧装置
２、３２ マウスピース（保持部材）
３ 装置本体
４ 薬液供給部
５ 電圧印加部
６ 本体側接点（グランド部）
７ａ 側面（規制部）
９ 噴霧口（噴霧孔部）
１０ 噴霧ノズル（チューブ体）
１１ シリンジ
１４ シリンダ部材
１５ ピストン部材
２５ 供給用孔
２５ａ 開口（一方の開口）
２６ 挿入用孔
３３ 電気伝導部
４４ 導電層
Ｄ 麻酔薬（薬液）
Ｅ１ 内視鏡
Ｅ２ 挿入部
Ｈ１ 口部

Claims (6)

1. 薬液を生体内部の目的部位に噴霧投与するための薬液噴霧装置であって、
   前記目的部位に対して位置決めされた状態で保持される保持部材と、
   前記保持部材に設けられ、前記薬液を一方の端部から他方の端部へ導く供給用孔と、
   前記供給用孔に取り付けられ、前記薬液を前記供給用孔に供給する薬液供給部と、
   前記供給用孔に供給された前記薬液を噴霧する噴霧口と、
   前記薬液に電圧を印加する電圧印加部と、
   前記電圧印加部と電気的に接続されたグランド部と、
   前記グランド部と電気的に接続され、少なくとも前記保持部材の外表面の一部に設けられた導電性を有する電気伝導部と、
   を備え、
   前記電圧印加部により前記薬液を帯電させた状態で、前記噴霧口における薬液の電位と異なる前記生体内の部位に向けて前記噴霧口から霧状に噴霧することを特徴とする薬液噴霧装置。
2. 請求項１に記載の薬液噴霧装置において、
   少なくとも前記薬液供給部の一部と電圧印加部とを収容するケース体を備え、
   前記グランド部は、前記電気伝導部に当接するように前記ケース体に配置されていることを特徴とする薬液噴霧装置。
3. 請求項２に記載の薬液噴霧装置において、
   前記薬液供給部は、先端部に前記噴霧口が設けられたチューブ体を有し、
   前記ケース体は、前記供給用孔の一方の開口の周縁部に当接させることにより前記チューブ体が前記供給用孔に挿通される長さを規制する規制部を有し、
   前記グランド部は、前記一方の開口の周縁部に前記規制部を当接させたときに前記電気伝導部に当接するように配置されていることを特徴とする薬液噴霧装置。
4. 請求項１に記載の薬液噴霧装置において、
   前記薬液供給部は、先端部に前記噴霧口が設けられ、絶縁性を有する材料で形成されたチューブ体を有し、
   前記グランド部は、前記チューブ体の外表面に設けられ、前記電圧印加部と電気的に接続された導電層を有し、
   前記チューブ体を前記供給用孔に挿通したときに、前記導電層が前記供給用孔の内周面に摺接するように構成されていることを特徴とする薬液噴霧装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載の薬液噴霧装置において、
   前記電気伝導部は、前記保持部材を形成する導電性を有する材料であることを特徴とする薬液噴霧装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の薬液噴霧装置において、
   前記保持部材には、内視鏡の挿入部を挿通して該挿入部を生体内に案内する挿入用孔が形成されていることを特徴とする薬液噴霧装置。

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