МАГНИТНОЕ ТЕЛО И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОСТАВКОЙ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИТНОГО ТЕЛА Российский патент 2014 года по МПК A61M37/00 A61N2/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к магниту и устройству управления доставкой лекарственного средства с использованием упомянутого магнита и, в частности, которое направляет магнитное лекарственное средство в пораженную область посредством магнетизма, когда магнитное лекарственное средство применяют к человеку или животному.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Известна система доставки лекарственного средства для лекарственных средств, загружающая лекарственные средства на носители и направляющая лекарственные средства в заданные органы, ткани или пораженные области на основе физико-химических или физиологических свойств носителей. В качестве носителей исследованы различные типы антител, микросфер или магнитных тел.

[0003] Среди прочих представлен способ концентрирования лекарственных средств наряду с магнитными носителями в пораженных областях посредством магнитных полей. Этот способ считают особенно эффективным для высокотоксичных противоопухолевых средств в отношении нормальных клеток, поскольку способ доставки является удобным, и можно лечить непосредственно пораженные области (см, например, патентный документ 1).

[0004] Также правоприемники настоящего документа используют соединения, которым присущ ферромагнетизм, без использования магнитных носителей, и предлагают систему, которая направляет лекарственные средства в заданную ткань с помощью магнитных полей вне организма (см, например, патентный документ 2).

[0005] Средства, создающие магнетизм с высокой плотностью магнитного потока, являются желательными для того, чтобы направлять лекарственное средство в организме с использованием магнитных полей вне организма. Например, представлен способ концентрирования плотности магнитного потока на вершине (магнитном полюсе) магнита. Согласно этому способу, плотность магнитного потока увеличена на 20% по сравнению с тем, когда вершина остается плоской, с помощью придания вершине магнита формы таким образом, чтобы это была форма пирамиды (см, например, непатентный документ 1).

ДОКУМЕНТЫ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0006] Патентный документ 1: японская опубликованная патентная заявка № 2001-10978

Патентный документ 2: японская опубликованная патентная заявка № 2009-173631

НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0007] Непатентный документ 1: Jim Klostergaard, James Bankson, Edmond Auzenne, Don Gibson, William Yuill, Charles E. Seeney, «Magnetic vectoring of magnetically responsive nanoparticles within the murine peritoneum», Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 311 (2007) 330-335

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0008] Магниты, как правило, получают посредством цельного литья магнитных материалов с использованием металлических литейных форм. Следовательно, с точки зрения производства существует сложность в том, чтобы конкретная металлическая литейная форма, которую нужно использовать при формировании вершины магнита, имела конкретную форму, такую как форма пирамиды.

[0009] В отличие от этого, при применении типичного постоянного магнита, в котором вершина является плоской, в системе доставки лекарственного средства существует проблема в том, что магнитная сила снижается сразу, что вызвано лишь небольшим смещением постоянного магнита от мишени, к которой нужно приложить магнитное поле. В этом случае применения будут ограничены поверхностными заболеваниями, такими как подкожная опухоль.

[0010] Таким образом, желательно располагать вершину магнита как можно ближе к пораженной области. Если это проводить небрежно, и, например, магнит сильно коснется организма, организму можно причинить боль.

[0011] Вдобавок, когда магнит удаляют от пораженной области, плотность магнитного потока, прикладываемого к пораженной области, может, например, становиться недостаточной или может варьировать, и количество лекарственного средства, расположенного в пораженной области, может не быть подходящим.

[0012] Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы сделать доставку лекарственного средства эффективной, используя магнетизм, и предоставить магнитное тело, которое может быть надлежаще применено в системе доставки лекарственного средства, использующей магнетизм. Кроме того, другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство управления доставкой лекарственного средства, которое позволяет надлежаще применять магнитное тело для доставки лекарственного средства.

СРЕДСТВО РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0013] Настоящее изобретение отличается тем, что для достижения цели оно позволяет применять магнитный поток к пораженной области посредством концентрации магнитного потока, испускаемого ребром, посредством лишь добавления покрывающего элемента, состоящего из материала с высокой магнитной проницаемостью, на ребро существующего магнита без использования специальной металлической литейной формы и без обработки вершины магнита до конкретной формы.

[0014] Другими словами, настоящее изобретение относится к магнитному телу, содержащему магнит; и

покрывающий элемент, прикрепленный по торцевой поверхности магнита, при этом покрывающий элемент состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью, отношение длины к радиусу покрывающего элемента составляет от 10:1 до 7:3, а боковую поверхность покрывающего элемента в продольном направлении формируют суживающейся; и верхний конец суживающейся боковой поверхности покрывающего элемента формируют сферическим.

[0015] При этом материал с высокой магнитной проницаемостью содержит пермаллой.

[0016] Также, настоящее изобретение относится к устройству управления доставкой лекарственного средства, в котором прикладывают магнитное поле от магнитного тела к пораженной области, куда вводят магнитное лекарственное средство, причем устройство управления доставкой лекарственного средства содержит магнитное тело, содержащее: магнит; и покрывающий элемент, прикрепленный по торцевой поверхности магнита, головку для поддержания магнитного тела; и приводной механизм головки, который приводит головку в действие вдоль проецируемого участка, формируемого пораженной областью по отношению к поверхности ткани, при этом покрывающий элемент выполнен таким образом, что:

состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью, отношение длины к радиусу покрывающего элемента составляет от 10:1 до 7:3, а боковую поверхность покрывающего элемента в продольном направлении формируют суживающейся; верхний конец суживающейся боковой поверхности покрывающего элемента формируют сферическим; и обеспечивается приложение магнитного поля от магнитного тела к пораженной области, куда вводят магнитное тело.

[0017] Материал с высокой магнитной проницаемостью, который формирует покрывающий элемент, может содержать пермаллой.

[0018] Это устройство управления доставкой лекарственного средства дополнительно включает в себя датчик давления, обнаруживающий давление, формируемое от вершины магнитного тела в направлении к магниту,

[0019] При этом магнитное тело концентрирует плотность потока на вершине.

[0020] Дополнительно, приводной механизм устройства управления доставкой лекарственного средства выполнен с возможностью продвижения головки вперед и отведения обратно от пораженной области исходя из выходного сигнала датчика давления.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0021] Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением можно предоставить магнитное тело, которое можно надлежаще применять к системе доставки лекарственного средства с использованием магнетизма. Кроме того, можно предоставить устройство управления доставкой лекарственного средства, которое позволяет надлежаще применять магнитное тело в доставке лекарственного средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0022]

Фиг.1 представляет собой вид спереди варианта осуществления магнитного тела в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 представляет собой вид спереди другого варианта осуществления магнитного тела в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 представляет собой диаграмму модели магнита, когда моделируют плотность магнитного потока.

Фиг.4 представляет собой первый результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.5 представляет собой второй результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.6 представляет собой третий результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.7 представляет собой четвертый результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.8 представляет собой пятый результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.9 представляет собой шестой результат моделирования плотности магнитного потока.

Фиг.10 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию системы устройства управления доставкой лекарственного средства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.11 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий детализированную конфигурацию головки, содержащей магнит.

Фиг.12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую работу устройства управления доставкой лекарственного средства с Фиг.10.

Фиг.13 представляет собой фигуру, иллюстрирующую магнитный эффект круглого магнита на комплексное соединение железо-сален.

Фиг.14 представляет собой фигуру, иллюстрирующую магнитный эффект, когда в хвосте крысы располагают комплекс железо-сален и совершают возвратно-поступательные движения магнитом над участком опухоли.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже. На Фиг.1 (1) и Фиг.1 (2) показан вид спереди магнитных тел в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.1 (1) представляет собой магнитное тело, сконфигурированное посредством покрывания торцевой поверхности 18 одного конца (вершины) постоянного магнита 10 в форме бруска треугольным колпачком (покрывающий элемент) 12, выполненным из пермаллоя, как показано на виде спереди. Фиг.1 (2) представляет собой магнитное тело, сконфигурированное посредством покрывания торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10 трапециевидным колпачком 12, в котором вершина 14 сформирована плоской, как показано на виде спереди. Предпочтительно, форма нижней поверхности 20 колпачка совпадает с формой торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10.

[0024] Предпочтительный вариант осуществления колпачка 12 по отношению к постоянному магниту 10 должен иметь радиус 30 мм или менее, когда форма колпачка 12 является треугольной, как показано на виде спереди, и должна иметь радиус от 1 мм до 30 мм, когда форма колпачка 12 является трапециевидной, как показано на виде спереди. Также, высота колпачка 12 составляет от 5 мм до 15 мм.

[0025] Предпочтительный вариант осуществления колпачка 12 соответствует форме поперечного сечения в направлении диаметра (в направлении, горизонтальном торцевой поверхности 18) постоянного магнита 10, такой как конус или пирамида. Форма колпачка 12 в направлении диаметра совпадает с формой поперечного сечения постоянного магнита 10. Однако формы колпачка 12 и постоянного магнита 10 могут различаться при условии, что это не препятствует улучшению плотности магнитного потока. В частности, пирамида не ограничена, например, треугольной пирамидой или квадратной пирамидой. Вдобавок, вершина конуса или пирамиды может быть сформирована плоской. В одном из вариантов осуществления, в котором вершину формируют плоской, ширина плоской части колпачка 12 предпочтительно находится в диапазоне от 1 мм до 10 мм.

[0026] Кроме того, «радиус» или «диаметр» в настоящем изобретении относится к радиусу или диаметру круга, которого касается изнутри постоянный магнит 10 и колпачок 12, когда постоянный магнит 10 и колпачок 12 являются пирамидами.

[0027] Также, на Фиг.2 (1) и Фиг.2 (2) показан вид спереди другого варианта осуществления магнитного тела в соответствии с настоящим изобретением. На Фиг.2 (1) представлено магнитное тело, сконфигурированное посредством покрывания торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10 в форме бруска колпачком (покрывающий элемент) 12, выполненным из пермаллоя, в котором форму вершины изменяют с треугольной на круглую, как показано на виде спереди. На Фиг.2 (2) представлено магнитное тело, сконфигурированное посредством покрывания торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10 приблизительно полусферическим колпачком (покрывающий элемент) 12, выполненным из пермаллоя. Предпочтительно, форма нижней поверхности 20 колпачка совпадает с формой торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10.

[0028] Предпочтительный вариант осуществления колпачка 12 по отношению к постоянному магниту 10, проиллюстрированный на этой Фиг.2 (1), должен иметь радиус от 1 мм до 30 мм в той части, которая будет начальной точкой круглой формы 19 колпачка 12. Высота от нижней поверхности 20 колпачка 12 до части, которая должна быть начальной точкой круглой формы 19, должна составлять от 5 мм до 15 мм. Высота от радиуса части круглой формы (приблизительно полусферической) и части, которая должна быть начальной точкой круглой формы 19, до вершины круглой формы приблизительно равна радиусу части, которая должна быть начальной точкой круглой формы 19. Кроме того, вершина колпачка 12 не ограничена приблизительно полусферической формой, как проиллюстрировано на Фиг.2(1), и может представлять собой изогнутую поверхность, которая формирует часть заданной сферической поверхности.

[0029] Вдобавок, предпочтительный вариант осуществления колпачка 12 по отношению к постоянному магниту 10, проиллюстрированный на Фиг.2 (2), должен иметь радиус и высоту полусферы колпачка 12, приблизительно равные радиусу торцевой поверхности 18. Кроме того, колпачок 12 не ограничен приблизительно полусферической формой, как проиллюстрировано на Фиг.2 (2). Колпачок 12 может иметь радиус от 1 мм до 30 мм на нижней поверхности 20, колпачок 12 может иметь высоту от 5 мм до 15 мм и может представлять собой изогнутую поверхность, которая формирует часть заданной сферической поверхности.

[0030] Постоянный магнит 10 представляет собой, например, неодимовый постоянный магнит. Материал с высокой магнитной проницаемостью (например, начальная проницаемость µ_i составляет 4500 или более и 60000 или менее, и максимальная проницаемость µ_m составляет 45000 или более и 180000 или менее) представляет собой, например, пермаллой. В качестве одного из примеров, поверхностный индуктивный поток неодимового постоянного магнита (N50, брусковый магнит 20 мм в диаметре, 500 мм в длину: изготовитель Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) составляет 630 мТ. Однако, когда его покрывают коническим колпачком из пермаллоя, плотность магнитного потока увеличивается на 18% и составляет 788 мТ. Колпачок 12 крепко магнитно притягивается к торцевой поверхности 18 постоянного магнита 10.

[0031] Таким образом, посредством прикрепления колпачка 12, состоящего из материала с высокой магнитной проницаемостью, к вершине постоянного магнита 10, уменьшения диаметра вершины колпачка 12, как проиллюстрировано на Фиг.1 (1) и Фиг.1 (2), и испускания магнитной силовой линии, испускаемой из поверхности постоянного магнита 10, с вершины колпачка 12 вблизи от пораженной области, без ослабления магнитной силовой линии в материале с высокой магнитной проницаемостью, когда вершину постоянного магнита 10 располагают вблизи от пораженной области, можно увеличить плотность магнитного потока, применяемого к пораженной области.

[0032] Далее, предпочтительную форму колпачка 12, который представляет собой покрывающий элемент, добавляемый на один конец постоянного магнита 10, анализируют с использованием программного обеспечения для анализа магнитного поля (JMAG (Registered Trademark) (The Japan Research Institute, Limited, Studio или «JMAG-ELii»), которое представляет собой стандартное промышленное программное обеспечение. Предполагают, что постоянный магнит 10 представляет собой брусковый магнит, N50 (20 мм в диаметре 500 мм в длину) компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Полагают, что колпачок 12, выполненный из пермаллоя, располагают на вершине постоянного магнита 10. Вычислительная модель в этом случае показана на Фиг.3.

[0033] Конфигурацию, в которой постоянный магнит 10 разрезан на четыре части (проецируемая нижняя поверхность разрезана на основе оси) от вершины, используют в качестве вычислительной модели постоянного магнита 10. Число точек контакта составляет 7839, а число элементов составляет 6650 в аналитической сетке. Сначала анализируют плотность магнитного потока только постоянного магнита 10 (на котором не расположен колпачок 12, и торцевая поверхность 18 является плоской). Этот результат показан на Фиг.4.

[0034] По Фиг.4 сделано заключение о том, что плотность магнитного потока снижается до 0,6 Т в центре вершины, тогда как плотность магнитного потока реберной части в вершине постоянного магнита 10 (ребро в направлении диаметра) составляет 1 Т.

[0035] Затем вычисляли плотность магнитного потока посредством изменения формы конического пермаллоя, который представляет собой колпачок 12, расположенный на вершине постоянного магнита 10, с тем, чтобы размеры в продольном направлении (высота) брускового магнита менялись от 5 мм до 15 мм, и радиус участка, в котором вершину срезают, чтобы он был плоским, менялся от 5 мм до 1 мм.

[0036] На Фиг.5 приведен результат анализа, когда размеры колпачка 12 (пермаллой) в продольном направлении (высота) составляют 5 мм, а радиус вершины составляет 5 мм. По Фиг.5 сделано заключение о том, что поверхностный индуктивный поток колпачка 12 составляет 0,6 Т.

[0037] На Фиг.6 приведен результат анализа, когда размеры колпачка 12 (пермаллой) в продольном направлении (высота) составляют 5 мм, а радиус вершины составляет 5 мм. По Фиг.6 сделано заключение о том, что поверхностный индуктивный поток вершины колпачка 12 составляет от 0,6 до 0,7 Т.

[0038] На Фиг.7 приведен результат анализа, когда размеры колпачка 12 (пермаллой) в продольном направлении (высота) составляют 10 мм, а радиус вершины составляет 2,5 мм. По Фиг.7 сделано заключение о том, что поверхностный индуктивный поток вершины колпачка 12 составляет от 0,7 до 0,85 Т.

[0039] На Фиг.8 приведен результат анализа, когда размеры колпачка 12 (пермаллой) в продольном направлении (высота) составляют 10 мм, а радиус вершины составляет 1 мм. По Фиг.8 сделано заключение о том, что поверхностный индуктивный поток вершины колпачка 12 составляет приблизительно 1 Т и приблизительно эквивалентен значению максимальной плотности магнитного потока ребра поверхности постоянного магнита.

[0040] На Фиг.9 приведен результат анализа, когда размеры колпачка 12 (пермаллой) в продольном направлении (высота) составляют 15 мм, а радиус вершины составляет 5 мм. По Фиг.9 сделано заключение о том, что поверхностный индуктивный поток вершины колпачка 12 составляет приблизительно от 0,7 до 0,9 Т.

[0041] Из вышесказанного, особенно предпочтительное значение в улучшении поверхностного индуктивного потока размера формы колпачка 12 по желанию составляет 10 мм в размере в продольном направлении постоянного магнита 10, 1 мм в радиусе вершины и 10:1 до 7:3 в отношении длины к радиусу колпачка 12, при условии, что колпачок 12 расположен на (покрывает) ребре постоянного магнита 10.

[0042] Вариант осуществления устройства управления доставкой лекарственного средства с использованием указанного выше магнита описан ниже. Фиг.10 представляет собой блок-схему аппаратного обеспечения системы в целом, и Фиг.11 представляет собой увеличенный вид спереди магнита и головки, которые содержат механизм для поддержания магнита. На Фиг.10 иллюстрация поддерживающего механизма опущена, и только магнит проиллюстрирован в виде головки.

[0043] Устройство управления доставкой лекарственного средства, проиллюстрированное на Фиг.10, выполняет функцию медицинского устройства для применения магнетизма и содержит головку 90, которая содержит постоянный магнит 10, где пермаллоевый колпачок 12 прикреплен к вершине, и поддерживающий механизм 126, который поддерживает этот постоянный магнит 10 (см. Фиг.11), двигатель 98, который перемещает головку 90 в трех измерениях, и систему 92 управления, которая управляет этим двигателем 98.

[0044] Система 92 управления состоит из компьютерной системы и содержит память 104, арифметическую схему 106, входную схему 102 и выходную схему 100. Память 104 содержит часть 104А для хранения информации о диагностическом изображении, часть 104В для хранения управляющей программы, часть 104С для хранения управляющих данных. Несмотря на то что не проиллюстрировано, в системе 92 управления существует схема вывода управляющей информации.

[0045] Информацию 108 о положении XY от датчика положения XY головки, обнаруживаемое значение 110 от датчика давления и информацию 112 о диагностическом изображении участка 96 пораженной области (например, злокачественное повреждение) в организме 94 предоставляют входной схеме 102. Арифметическая схема 106 выводит сигнал управления приводом на двигатель 98 через выходную схему 100, чтобы заставить головку 90 двигаться в направлениях XYZ.

[0046] Часть 104В для хранения управляющей программы сохраняет информацию 112 о диагностическом изображении в части 104А для хранения информации о диагностическом изображении, распознает двухмерную информацию и трехмерную информацию об участке 96 пораженной области и определяет траекторию, по которой головка 90 будет сканировать участок 96 пораженной области, основываясь на этом результате распознавания.

[0047] Траектория, по которой происходит сканирование, представляет собой штрих, когда головка совершает возвратно-поступательное движение в участке вдоль проецируемого участка для участка пораженной области, который проявляется на поверхности ткани.

[0048] Арифметическая схема 106 исполняет часть 104В для хранения управляющей программы, считывает управляющие данные для определения траектории сканирования от части 104С для хранения управляющих данных и, вдобавок, считывает данные о положении участка 96 пораженной области из части 104А для хранения информации о диагностическом изображении и определяет ожидаемую траекторию головки 90, основываясь на этих считываемых данных.

[0049] Затем арифметическая схема 106 генерирует управляющий сигнал для двигателя 98, основываясь на ожидаемой траектории, и выводит его на двигатель 98 из выходной схемы 100. Диагностическое изображение генерируют посредством устройства диагностической визуализации, такого как МРТ. CCD-камеру можно использовать в качестве устройства диагностической визуализации для злокачественной опухоли на поверхности организма, такой как карцинома кожи.

[0050] Часть 104В для хранения управляющей программы содержит программу для идентификации участка 96 пораженной области по диагностическому изображению. Арифметическая схема 106 обнаруживает местоположение на пораженной области по диагностическому изображению посредством исполнения программы с использованием информации 112 о диагностическом изображении. Определение местоположения участка пораженной области по информации о диагностическом изображении можно исполнять на стороне устройства обработки изображения.

[0051] На Фиг.11 показан схематически вид головки, содержащей постоянный магнит 10 и поддерживающий механизм 126 постоянного магнита 10. Вершина постоянного магнита 10 на стороне пораженной области покрыта указанным выше коническим или пирамидальным колпачком 12, состоящим из пермаллоя. Торцевая сторона основания постоянного магнита в форме бруска 10 прикреплена к поддерживающему механизму 126. Датчик 122 давления существует между постоянным магнитом 10 и поддерживающим механизмом 126.

[0052] Кроме того, вершину колпачка 12 формируют так, чтобы он представлял собой небольшую плоскую поверхность и небольшую сферическую поверхность в настоящем варианте осуществления с тем, чтобы вершина колпачка 12 безопасно касалась организма. Поддерживающий механизм 126 сконфигурирован зубчатой рейкой 125, которая выдвигается и возвращается в продольном направлении посредством зубчатого колеса 124.

[0053] Скользящий в направлениях XY приводной механизм 120 для перемещения постоянного магнита в направлениях XY предусмотрен на конце основания зубчатой рейки 125. Вдобавок, сконфигурирован скользящий в направлении Z приводной механизм, который выдвигает и возвращает головку 90 по отношению к участку 96 пораженной области посредством зубчатой рейки 125 и зубчатого колеса 124.

[0054] Скользящий в направлениях XY приводной механизм 120 сконфигурирован посредством XY приводного столика. Этот скользящий в направлениях XY приводной механизм 120 содержит первый датчик, который обнаруживает положение в направлениях XY головки 90, а скользящий в направлении Z приводной механизм содержит второй датчик для опосредованного обнаружения положения постоянного магнита 10 в направлении Z. Кроме того, указанный выше датчик 122 давления эквивалентен второму датчику, указанному здесь.

[0055] Работа устройства управления доставкой лекарственного средства описана ниже на основе блок-схемы арифметической схемы 106, которая исполняет управляющую программу. Эта блок-схема показана на Фиг.12.

[0056] Сначала арифметическая схема 106 сохраняет информацию 112 о диагностическом изображении от устройства диагностической визуализации в части 104А для хранения диагностической информации об изображении памяти 104 (этап 1100).

[0057] Затем арифметическая схема 106 определяет участок, в котором существует пораженная область, по информации о диагностическом изображении, и сохраняет его в части 104С для хранения управляющих данных (этап 1102) Кроме того, этот участок можно идентифицировать с помощью трехмерных данных о положении в направлениях XYZ или двухмерных данных о положении в XY существующей пораженной области по отношению к ткани организма.

[0058] Затем арифметическая схема 106 вычисляет ожидаемую траекторию сканирования для головки 90, основываясь на участке 96 пораженной области (этап 1104). Арифметическая схема 106 впоследствии перемещает головку 90 в начальное положение в направлениях XY (этап 1106). Соответственно, начальное положение задают с помощью управляющей программы. Например, начальное положение может находиться в центре формы, области и объема пораженной области, основываясь на форме, области и объеме пораженной области.

[0059] Впоследствии арифметическая схема 106 вращает зубчатое колесо 124 и медленно выдвигает головку 90 в направлении стороны пораженной области. Когда вершина колпачка 12 касается поверхности организма или поверхности ткани, в которой существует пораженная область, датчик 122 давления обнаруживает давление контакта. Арифметическая схема 106 останавливает продвижение головки в направлении Z, слегка возвращает или слегка продвигает головку в пораженную область и перемещает скользящий по XY механизм из начального положения в конечное положение вдоль ожидаемой траектории сканирования, в соответствии с давлением контакта (этап 1108).

[0060] Кроме того, лучшее положение постоянного магнита 10 по отношению к пораженной области представляет собой положение, где вершина колпачка 12 слегка касается пораженной области. Не предпочтительно, чтобы постоянный магнит 10 нажимал на пораженную ткань более необходимого, тогда как не предпочтительно перемещать постоянный магнит 10 от пораженной области, когда все еще сложно обеспечить необходимую плотность магнитного потока в пораженную ткань. Арифметическая схема 106 регулярно обнаруживает информацию о положении XY и сигнал от датчика 122 давления, и обратная связь управляет положением головки в направлениях XYZ.

[0061] Дополнительно, арифметическая схема 106 периодически проверяет обнаруживаемые значения датчика 122 давления. Когда не обнаруживают давление, головку 90 медленно перемещают в участок 96 пораженной области, и головку 90 располагают с тем, чтобы расположить ее наиболее надлежаще по отношению к участку 96 пораженной области. Вдобавок, когда давление превышает заданное значение, положение головки 90 в направлении Z можно корректировать с тем, чтобы положение головки 90 стало наиболее подходящим, посредством небольшого возвращения головки 90 от участка 96 пораженной области.

[0062] Случаи пораженных областей преимущественно представляют собой злокачественные опухоли. Общеизвестные магнитные лекарственные средства (включая соединение, которое обладает внутренним магнетизмом, и лекарственное средство, в котором использованы магнитные носители) применяют посредством перорального введения, инъекции или инфузии. Лекарственное средство удерживают в участке 96 пораженной области посредством магнитного потока из вершины постоянного магнита 10.

[0063] Это продемонстрировано с помощью примера, описанного ниже. Фиг.13 (1) представляет собой фотографию, на которой показан вариант осуществления, в котором комплексное соединение железо-сален, растворенное в воде, выражаемое следующей химической формулой (I), циркулирует внутри стеклянной трубки над постоянным магнитом, у которого форма торцевой поверхности является круглой. Комплексы железо-сален захвачены в участках по 5 мм, обозначенных стрелками на обеих сторонах круглого магнита, в направлении диаметра.

[0064]

[CI] (I)

[0065] Использовали постоянный магнит 10, 20 мм в диаметре, 150 мм в длину. Скорость потока раствора составляет 100 мм/с, внутренний диаметр стеклянной трубки составляет 1,3 мм. Концентрация соединения (I), указанного выше, составляет 10 мг/мл. Кроме того, комплекс железо-сален получали способом, раскрытым в японской опубликованной патентной заявке №2009-173631.

[0066] На Фиг.13 (3) показано магнитное распределение химической формулы (I) посредством сферической аппроксимации. Горизонтальная ось представляет собой расстояние постоянного магнита 10 в радиальном направлении, а вертикальная ось представляет собой магнитную силу. «d» представляет собой длину пространства, создаваемого между постоянным магнитом 10 и стеклянной трубкой. Например, d=1 мм обозначает, что пространство между постоянным магнитом 10 и стеклянной трубкой составляет точно 1 мм.

[0067] Как проиллюстрировано на Фиг.13 (1)-13 (3), постоянный магнит 10 выполнял возвратно-поступательное движение по отношению к участку 96 пораженной области, как показано стрелками на Фиг.14, поскольку высока напряженность магнитного поля и плотность магнитного потока на ребре постоянного магнита 10 в направлении диаметра. Это аналогично тому, когда колпачок 12, в котором вершина сформирована острой, прикреплен к торцевой поверхности постоянного магнита 10. Кроме того, на Фиг.14 проиллюстрирована схема поведения постоянного магнита 10.

[0068] Затем, после инъекции соединения химической формулы (I) в хвостовую вену крысы магнит помещали на хвост крысы с тем, чтобы левый конец торцевой поверхности магнита размещался над правой концевой частью участка пораженной области, и оставляли в покое в течение 10 минут. Впоследствии магнит перемещали на 5 мм влево и аналогичным образом оставляли в покое на 10 минут. Это повторяли, как показано стрелками на Фиг.14.

[0069] Затем проверяли эффект комплекса железо-сален на рост меланомы у мыши, используя способ окрашивания. Создавали меланому в хвосте мыши in vivo посредством локальной пересадки культивированных клеток меланомы (клон М3 клеток меланомы).

[0070] Комплекс железо-сален (50 мг/кг) вводили внутривенно через хвостовую вену раз в сутки в течение 14 суток. Магнитное поле локально применяли, используя коммерчески доступный брусковый магнит (630 мТ, цилиндрический неодимовый магнит, 150 мм в длину и 20 мм в диаметре). К месту меланомы мягко прикасались брусковым магнитом в течение трех часов непосредственно после инъекции комплекса салена.

[0071] Брусковый магнит перемещали, как проиллюстрировано на Фиг.14. Через двенадцать суток после начальной инъекции комплекса салена распространение меланомы оценивали посредством оценки области пигментации меланомы.

[0072] Существование комплекса металл-сален в ткани можно идентифицировать с помощью синего красителя (тест с трипаном-синим) NBEI+Mag, показанный на Фиг.14, представляет собой результат постоянного магнита 10, применяемого к комплексу салена. NBEI представляет собой результат только комплекса металл-сален, который применяли без применения постоянного магнита 10. Cont представляет собой результат, когда в хвостовую вену инъецировали физиологический раствор, который не содержал железа-салена.

[0073] Таким образом, посредством введения соединения комплекса металл-сален в организм и перемещения постоянного магнита 10 над участком опухоли можно удерживать комплекс металл-сален в этой опухолевой ткани с тем, чтобы покрыть участок опухоли, которая экстенсивно пролиферирует. Кроме того, в японской опубликованной патентной заявке №2009-173631 авторы настоящего изобретения сообщили, что комплекс железо-сален и комбинация комплекса железо-сален и магнитного поля вызывают противоопухолевый эффект и что эффект последнего преимущественно выше по сравнению с предшествующим.

[0074] Описанные выше варианты осуществления и пример не ограничивают объем настоящего изобретения. Например, специалист в данной области может соответственно модифицировать форму магнита, форму покрывающего элемента, ее материал и конфигурацию устройства управления доставкой лекарственного средства.

[0075] Также, магнитное лекарственное средство не ограничено указанным выше магнитным лекарственным средством. Например, в настоящем изобретении можно применять те, что раскрыты в японской опубликованной патентной заявке №2009-173631 и японской патентной заявке №2009-177112.

ОПИСАНИЕ НОМЕРОВ ССЫЛОК

[0076]

10 постоянный магнит

12 покрывающий элемент (колпачок)

14 вершина колпачка

18 торцевая поверхность

90 головка

96 участок пораженной области

98 двигатель

104 память

106 арифметическая схема

120 скользящий в направлениях XY приводной механизм

122 датчик давления

124, 126 скользящий в направлении Z приводной механизм

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам управления доставкой лекарственных средств с использованием магнитного тела. Магнитное тело содержит магнит и покрывающий элемент, прикрепленный по торцевой поверхности магнита. Покрывающий элемент состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью, при этом отношение длины к радиусу покрывающего элемента составляет от 10:1 до 7:3, боковую поверхность покрывающего элемента в продольном направлении формируют суживающейся, а верхний конец суживающейся боковой поверхности покрывающего элемента формируют сферическим. Устройство управления доставкой лекарственного средства содержит магнитное тело, головку для поддержания магнитного тела и приводной механизм головки, который приводит головку в действие вдоль проецируемого участка, формируемого пораженной областью по отношению к поверхности ткани. Использование изобретения позволяет повысить эффективность доставки лекарственного средства с возможностью ее регулирования. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Магнитное тело, содержащее:
магнит и
покрывающий элемент, прикрепленный по торцевой поверхности магнита,
при этом покрывающий элемент состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью, отношение длины к радиусу покрывающего элемента составляет от 10:1 до 7:3, а боковую поверхность покрывающего элемента в продольном направлении формируют суживающейся; и верхний конец суживающейся боковой поверхности покрывающего элемента формируют сферическим.

2. Магнитное тело по п.1, в котором материал с высокой магнитной проницаемостью содержит пермаллой.

3. Устройство управления доставкой лекарственного средства, содержащее:
магнитное тело, содержащее:
магнит и
покрывающий элемент, прикрепленный по торцевой поверхности магнита,
головку для поддержания магнитного тела и
приводной механизм головки, который приводит головку в действие вдоль проецируемого участка, формируемого пораженной областью по отношению к поверхности ткани,
при этом покрывающий элемент выполнен таким образом, что:
состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью, отношение длины к радиусу покрывающего элемента составляет от 10:1 до 7:3, а боковую поверхность покрывающего элемента в продольном направлении формируют суживающейся;
верхний конец суживающейся боковой поверхности покрывающего элемента формируют сферическим;
и обеспечивается приложение магнитного поля от магнитного тела к пораженной области, куда вводят магнитное лекарственное средство.

4. Устройство управления доставкой лекарственного средства по п.3, содержащее:
датчик давления, обнаруживающий давление, формируемое от вершины магнитного тела в направлении к магниту,
при этом магнитное тело концентрирует плотность потока на вершине.

5. Устройство управления доставкой лекарственного средства по п.4, в котором приводной механизм выполнен с возможностью продвижения головки вперед и отведения обратно от пораженной области, исходя из выходного сигнала датчика давления.

6. Устройство управления доставкой лекарственного средства по п.3, в котором материал с высокой магнитной проницаемостью содержит пермаллой.