JP2007289731A - フレキシブルコネクター手段を有するイオン導入薬物投与装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】体表より電気移送で作用剤を投与する電気移送作用剤投与デバイスを提供する。
【解決手段】間隔をおいて体表に配置、保持され少なくとも2個の硬質領域を有し、体表より電気移送で作用剤を投与する電気移送作用剤投与デバイスであって、硬質領域がフレキシブル手段で相互に結合され、フレキシブルコネクター手段がネックトダウン領域、溝挿入のフレキシブルフィン、３本の折れ線付きポリマーウェブ、アコーディオン型フレキシブルコネクター手段、および縁から内側に突出する側方からの部分的スライスを有する硬質ゴムコネクターからなる群より選択され、フレキシブルコネクター手段が曲げ剛性を有し、電子部品を有し、該電子部品が該フレキシブルコネクター手段で連結され、該硬質領域が結合して体表上に留まり、相互に独立的に動くことができ、該フレキシブルコネクター手段と該硬質領域の曲げ剛性の差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とする。
【選択図】 図９
【解決手段】間隔をおいて体表に配置、保持され少なくとも2個の硬質領域を有し、体表より電気移送で作用剤を投与する電気移送作用剤投与デバイスであって、硬質領域がフレキシブル手段で相互に結合され、フレキシブルコネクター手段がネックトダウン領域、溝挿入のフレキシブルフィン、３本の折れ線付きポリマーウェブ、アコーディオン型フレキシブルコネクター手段、および縁から内側に突出する側方からの部分的スライスを有する硬質ゴムコネクターからなる群より選択され、フレキシブルコネクター手段が曲げ剛性を有し、電子部品を有し、該電子部品が該フレキシブルコネクター手段で連結され、該硬質領域が結合して体表上に留まり、相互に独立的に動くことができ、該フレキシブルコネクター手段と該硬質領域の曲げ剛性の差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とする。
【選択図】 図９
Description
本発明は一般に治療剤を電気的補助投与(electrica11y assisted delivery)するための装置に関する。本発明はまた、このような装置の製造方法にも関する。このような装置を本明細書では概して電気移送(electotransport)デバイスと呼ぶことにする。
さらに詳しくは、本発明は、活性な化学種又は薬物を直接又は間接的に患者の皮膚を通して電気的駆動力(electromotive force)の適用によって投与する電気移送薬物投与デバイスに関する。さらに一層詳しくは、本発明は、物理的に結合した、実質的に硬質の帯又は領域を有し、結合手段がこれらの帯又は領域が平面的又は非平面的であることを可能にするため、複雑な表面、湾曲した表面及び非平面的表面に順応することができる電気移送デバイスに関する。さらに一層詳しくは、本発明は、薬物又は治療剤を経皮投与するために患者の皮膚と密接に接触して維持される、物理的かつ電気的に結合した硬質の帯又は領域を有する、例えばイオン導入デバイスのような、電気移送デバイスに関する。
本発明は、典型的にイオン導入法による治療剤の経皮投与又は移送のための装置に関する。本明細書では、“電気移送”、“イオン導入法”又は“イオン導入による”なる用語は、作用剤含有溜めに電気的駆動力を与えることによって、荷電又は無荷電に拘わらず、治療剤を経皮投与するための方法及び装置を意味するために用いる。投与すべき特定の治療剤は完全に荷電(すなわち、100%イオン化)、完全に無荷電、又は一部荷電及び一部無荷電であることができる。治療剤若しくは化学種は電気的移動(electromigration)、電気浸透、又は両者の組合せによって投与される。電気浸透はエレクトロヒドロカイネシス(electrohydrokinesis)、電気的対流及び電気誘導浸透とも呼ばれている。一般に、組織への治療化学種の電気浸透は、治療化学種溜めへの電気的駆動力の供給の結果としての、化学種を含む溶媒の移動によって生ずる。
ここで用いるかぎり、“イオン導入(iontophoresis)”及び“イオン導入による(iontophoretic)”なる用語は、(1)電気的移動による荷電薬物又は作用剤の投与、(2)電気浸透プロセスによる無荷電薬物又は作用剤の投与、(3)電気的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電薬物又は作用剤の投与、(4)電気的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電若しくは無荷電薬物又は作用剤の投与、及び/又は(5)電気的移動、電気浸透及びエレクトロポレーションの複合プロセスによる荷電若しくは無荷電薬物又は作用剤の投与を意味する。皮膚を通してイオン化薬物を投与するためのイオン導入デバイスは1900年代初期から知られている。ドイチュ(Deutsch)の英国特許第410,009号(1934)は、このような初期デバイスの欠点の1つ(すなわち電流供給源の近くに患者を固定する必要があること)を克服したイオン導入デバイスを述べている。このドイチュのデバイスは電極と、経皮投与すべき薬物を含む物質とから形成されるガルバニ電池によって駆動されるものであった。この電池は薬物をイオン導入投与するために必要な電流を発生した。このデバイスはイオン導入薬物投与中に患者が動き回ることを可能にし、患者の日常活動を実質的に殆ど妨げなかった。
現在知られているイオン導入デバイスでは、少なくとも2個の電極が用いられる。これらの電極の両方は身体の皮膚の一部に密接に電気的に接触するように配置される。活性電極若しくはドナー電極と呼ばれる、一方の電極はそれからイオン性物質、作用剤、薬剤、薬物先駆体又は薬物がイオン導入によって身体中に投与される電極である。カウンター若しくはリターン電極と呼ばれる、他方の電極は身体を通しての電気回路を閉じるように作用する。患者の皮膚と電極との接触と共に、電気エネルギー源、例えば電池への電極の結合;及び通常はデバイスを通過する電流を制御することができる回路への電極の結合によって回路が完成する。例えば、身体中へ駆動されるべきイオン性物質が正に荷電する場合には、正電極(アノード)が活性電極であり、負電極(カソード)は回路の完成に役立つ。投与すべきイオン性物質が負に荷電する場合には、カソード電極が活性電極であり、アノード電極はカウンター電極になる。場合によっては、1つの製剤中では薬物イオンが正に荷電し、第2製剤中では薬物イオンが負に荷電する。このような状況では、正に荷電した薬物イオンはアノードから投与され、及び/又は負に荷電した薬物イオンはカソードから投与される。それ故、薬物投与は電極の一方又は両方から生じ、同時にも、連続的にも生じうる。
さらに、既存のイオン導入デバイスは一般に、身体中にイオン導入的に投与されるべき、すなわち導入されるべき有効剤若しくは薬物、好ましくはイオン化された若しくはイオン化可能な化学種(又はこのような化学種の先駆体)の溜め若しくは供給源を必要とする。このような薬物溜めはイオン導入デバイスのアノード又はカソードに結合して、1個以上の所望の化学種又は作用剤の固定した又は再生可能な供給源を形成する。
恐らく、現在、イオン導入法の最も一般的な用途は、ピロカルピンを経皮投与することによる嚢胞性線維症の診断である。イオン導入投与されたピロカルピンは発汗を刺激する、汗を回収し、その塩化物イオン含量を分析する。ある一定の限界を越えた塩化物イオン濃度はこの疾患の可能な存在を示唆する。
電気移送デバイスは一般に、デバイスの電流出力を制御する電子回路を含む。さらに最近では、電気移送デバイスのサイズは、デバイスを皮膚に取り付けて、装着することができる箇所までに縮小されている。このような皮膚取り付けデバイス中の電子回路を適切に保護するため、及び種々な他の理由から、これらのデバイスは一般に実質的に硬質の容器又はアセンブリを用いている。例えば、ラッティン(Lattin)等の米国特許第4,406,658号(図2と3)及びラッティン等の米国特許第4,457,748号(図1、3及び4)を参照のこと。これらの硬質デバイスは患者がごく短時間(すなわち、30分間以下)にデバイスを装着することを必要とするような用途(例えば、嚢胞性線維症の診断)に受容可能であったが、このようなデバイスは患者が1時間より長い期間デバイスを装着しなければならないような用途には幾らか不適切であることが判明している。特に、患者がデバイスを長時間(例えば、数日間、数週間、数か月間)装着しなければならない用途では、快適さが重要な問題である。
これらの問題に応じて、フレキシブル電気移送投与デバイスを開発することの利点が認められている。例えば、アリウラ(Ariura)等の米国特許第4,474,570号はフレキシブルイオン導入デバイスの1例を開示する。このデバイスは、全て一緒に積層した電流分配導電層と、薬物又は電解質塩含有ゲル層と、薄いパッキング層とから成る電極アセンブリを用いる。このアリウラのデバイスは最小の電子回路、特にフレキシブルリード線を介して電極アセンブリに結合した単一ボタン電池のみを用いる。デバイスを完全にフレキシブルにするために、アリウラは約0.5〜2mmのみの厚さを有する、薄い“シート”電池を用いる。アリウラ等の電池は完全にフレキシブルであるので、多くの不規則な体表にも順応することができ、長期間快適に装着されることができる。例えばアリウラ等によって開示されたような、フレキシブルイオン導入デバイスは着用者に対する快適さの点で硬質デバイスを凌駕する有意な利点を示すが、他の欠点も有する。例えば、アリウラ等のデバイスは、デバイス中に用いられ、しかもそのフレキシブル特徴をまだ保有する電子回路に関しては非常に限定される。さらに、アリウラ等のデバイスに開示される単一小電池にとっては電流必要量があまりにも高すぎる、イオン導入薬物投与の用途が多く存在する。アリウラ等のデバイスに複数電池を配置するならば、このデバイスは実質的に非フレキシブルになり、それによってその快適さの利点を失うことになる。
電気移送投与デバイスは、電池の他にそれ自体比較的硬質であり、非フレキシブルである他の部品(すなわち、1個以上の電気的要素)、又はデバイスの輸送若しくは取り扱い中に部品を保護するための比較的硬質のハウジングを必要とする他の部品を有することができる。例えば、使用直前に水和される“乾燥”電気移送投与デバイスは時にはオンーボードウォーターポウチ(on-boad water pouch)を有する。オンーボードウォーターポウチの不注意による破裂によって生ずる早期水和から充分に保護するために、少なくともウォーターポウチの付近においてデバイスに構造的剛性(rigidity)を与えることが必要である。他のデバイス部品、例えば繊細なエレクトロニクスは、電気移送デバイスの少なくとも一部が比較的硬質であって、保護、電気的連続性又は他の機能を与えることを必要とする。
残念ながら、硬質領域を有するデバイスは一般に、特に取り付け手段が剥離可能な触圧接着剤である場合には、デバイスを取り付ける身体部位に充分に順応しない。これによって、電気移送デバイスの該身体部位からの剥離が生ずるか又はデバイス自体の内部層が剥離又は離層して、作用しなくなる。本発明は硬質領域を有する電気移送薬物投与デバイスが体表(例えば皮膚)に順応し、該体表に低い剥離傾向で接着維持されることを可能にする。ペテレンツ(Petelenz)への米国特許第4,752,285号は遠隔電極を包含するイオン導入装置を含むブレスレットによって適所に保持される手首装着イオン導入デバイスを開示する。ペテレンツの米国特許第4,752,285号のイオン導入装置と電極とは分離した電流源にワイヤによって結合される。
本発明は先行技術で直面された問題を克服するものであり、単独の又は組合わせた参考文献に示唆又は開示されていないものである。
発明の開示
簡単には、本発明は1態様において、体表を通しての電気移送によって作用剤を投与するためのアセンブリ又はデバイスに関する。本発明のデバイスは少なくとも2個の硬質領域(rigid region)を有し、これらの領域は間隔をおいて離れた位置において体表とイオン伝達関係に維持されるのに適し、それらの間隔をおいて離れた位置において好ましくは生体適合性接着剤によって維持される。本発明のアセンブリの少なくとも薬物投与部品は、実質的に剛性であるにも拘わらず、体表と密接な薬物伝達関係に維持される。本発明のデバイスはさらにフレキシブルコネクター手段を含み、この手段は物理的に硬質領域を結合させるが、作用剤)の電気移送中に硬質領域を、患者の体表との密接な接触を失わせずに、相互に関して移動させることができる。フレキシブルコネクター手段の特定の実施態様はヒンジとフレキシブルなポリマーウェブとを含む。
発明の開示
簡単には、本発明は1態様において、体表を通しての電気移送によって作用剤を投与するためのアセンブリ又はデバイスに関する。本発明のデバイスは少なくとも2個の硬質領域(rigid region)を有し、これらの領域は間隔をおいて離れた位置において体表とイオン伝達関係に維持されるのに適し、それらの間隔をおいて離れた位置において好ましくは生体適合性接着剤によって維持される。本発明のアセンブリの少なくとも薬物投与部品は、実質的に剛性であるにも拘わらず、体表と密接な薬物伝達関係に維持される。本発明のデバイスはさらにフレキシブルコネクター手段を含み、この手段は物理的に硬質領域を結合させるが、作用剤)の電気移送中に硬質領域を、患者の体表との密接な接触を失わせずに、相互に関して移動させることができる。フレキシブルコネクター手段の特定の実施態様はヒンジとフレキシブルなポリマーウェブとを含む。
本発明の好ましい実施では、フレキシブルコネクター手段は(1)硬質域(rigid zone)を物理的に結合又は連結させ、かつ(2)硬質域の1つの部品を他の硬質域中の部品に電子的に結合させる。一般に、このことはフレキシブル電子伝導体がフレキシブルコネクター手段の一部を含むことを意味する。
好ましい実施では、本発明の硬質部品又は帯は生体適合性接着剤を用いて患者の身体の一部に密接なイオン伝達関係に維持される。
さらに他の好ましい実施では、本発明のデバイスは複数個の硬質域と、これらの硬質域を物理的に又は物理的かつ電子的に連結する複数個のフレキシブルコネクター手段とを有する。
さらに他の好ましい実施では、本発明のデバイスは複数個の硬質域と、これらの硬質域を物理的に又は物理的かつ電子的に連結する複数個のフレキシブルコネクター手段とを有する。
本発明のさらに好ましい実施では、硬質領域はそれらが貼付される体表に合った輪郭を有する。
好ましくは、硬質領域は約1.5 x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性(EI)を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.75 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。さらに好ましくは、硬質領域は約5.O x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.45 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。最も好ましくは、硬質領域は約15.O x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.15 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。さらに、硬質領域の曲げ剛性とフレキシブルコネクター手段の曲げ剛性との差(△EI)は好ましくは約0.3 x 10-3kg-m2/radより大きく、さらに好ましくは約1.5 x 10-3kg-m2/radより大きく、最も好ましくは約5.O x 10-3kg-m2/radより大きい。硬質領域及び/又はフレキシブルコネクター手段の曲げ剛性は以下の図12に関連して述べる試験方法によって測定される。
好ましくは、硬質領域は約1.5 x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性(EI)を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.75 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。さらに好ましくは、硬質領域は約5.O x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.45 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。最も好ましくは、硬質領域は約15.O x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性を有し、フレキシブルコネクター手段は約0.15 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する。さらに、硬質領域の曲げ剛性とフレキシブルコネクター手段の曲げ剛性との差(△EI)は好ましくは約0.3 x 10-3kg-m2/radより大きく、さらに好ましくは約1.5 x 10-3kg-m2/radより大きく、最も好ましくは約5.O x 10-3kg-m2/radより大きい。硬質領域及び/又はフレキシブルコネクター手段の曲げ剛性は以下の図12に関連して述べる試験方法によって測定される。
以下の詳細な説明と添付図面とを参照するならば、本発明がさらに良好に理解されると思われる、図面においては全体を通して同じ数字は同じ特徴を表す（図面の簡単な説明の項を参照されたい）。
図1には、本発明の電気移送デバイス又はアセンブリ10の透視図を示す。電気移送デバイス10はフレキシブルコネクター手段16によって結合した2個の硬質(本明細書で定義する通り)ハウジング又はサブアセンブリ(subassembly)12、14を有する。ハウジング12と14はそれぞれ硬質域又は領域を含み、)これらの硬質域又は領域はフレキシブルコネクター手段16によって相互に物理的に結合する。デバイス10は、好ましくはハウジング12、14の外周を越えて伸びるフレキシブルで、生体適合性又は皮膚適合性の接着シート18を含む。接着シート18の面積をハウジング12、14の面積よりも大きくすることによって、シート18と患者の皮膚との間の接触面は大きくなり、皮膚へのデバイス10のより安全な付着が生ずる。フレキシブルシート18の周縁が硬質ハウジング12、14の周縁を越えて伸びることは、患者の皮膚と硬質ハウジング12、14との間のより穏やかな変化をも可能にし、それによってデバイス10を装着のためにより快適なものにする。
硬質ハウジング12、14は、例えばフレキシブルヒンジ16によって連結される電気回路部品を含むことができる。回路部品は2硬質ハウジング12、14中に取り付けられる(かつ保護される)。これらのハウジングは好ましくは実質的に熱可塑性の硬質物質から構成される。硬質ハウジング12、14自体は下方の皮膚表面の輪郭に実質的に順応することができず、ヒンジ16がなければ、結局、下方の接着シート18(典型的な触圧接着剤を含む)を皮膚から剥離させるか又は皮膚を引張り上げて、それによって正常な身体の運動の結果として着用者の不快感を惹起することになる。
図1Aには、硬質ハウジング12、14を物理的に(及び好ましくは)電子的に連結又は結合させるフレキシブルコネクター16の詳細を示す。コネクター16は、その上に接着剤18を配置する基部(base)17を含む。基部17と接着剤18は、この実施例では単にサポート部品の“ネックトダウン(necked down)”領域又は部分である屈曲(of flex)帯、線又は手段を有する。ネックトダウンセグメント25はサポート構造体の残部よりもフレキシブルである。或いは、大きいフレキシビリティを与えるために又は屈曲帯、領域若しくは線を形成するために、図示した"ネックトダウン“領域”の代わりに“V”横断面形状セグメントを用いることができる。セグメント25は硬質域12、14がそれらの物理的近接を維持しながら相互に関して独立的に動くことを可能にする。基部17はフレキシブルな電子カプラー(coupler)手段をも含むことができる。本発明のこの実施態様を以下で説明する。基部17はデバイス構造の残部に依存してフレキシブル回路構成を含むことも、含まないこともできる。図示する実施態様では、基部17はフレキシブル電気コネクター又は回路構成(図示せず)を含む。
硬質ハウジング12、14をフレキシブルに結合させるために使用可能であるフレキシブルコネクター手段の他の例は、図1Bに示すヒンジ16'である。ヒンジ16'はハウジング12の溝19中にフレキシブルフィン(fin)17を挿入することによって形成される。フィン17は溝19中に滑動可能に収容され、フィン17はハウジング12、14がヒンジ16'を中心として曲げられるにつれて、溝19に滑り入り、滑り出ることができる。薄いフレキシブル帯31は、ハウジング12、14が相互に関して曲がる又は屈曲する(bend or flex)ことを可能にする領域又は場所を与える。フレキシブルヒンジに熟練した人は、図1A、1B及び2Aに示した特定の設計の代わりに任意の数のヒンジ設計を使用可能であることを容易に理解するであろう。
“硬質”又は“フレキシブル”なる用語は、ハウジング12、14のみを表すために用いられるのではなく、本明細書中の他の箇所においても広範囲に用いられる。電気移送系の一部又は一領域を表すために用いる場合の“硬質”なる用語は、その部分又は領域が、通常範囲の身体の運動中に体表を損傷せずに又は確認可能な患者の不快感なしに、生体適合性又は薬剤学的に受容される触圧接着剤を用いて患者の体表(例えば皮膚)に接着することができないほどの充分な剛性を有することを意味する。換言すると、電気移送系の“硬質”帯は皮膚から剥離する、或いは系の硬質域内の隣接層の離層を生じて、それによって所望の作用剤若しくは薬物の投与プロトコールを妨害する傾向がある。
電気移送系の硬質域を結合させるフレキシブルコネクター手段を表すために用いる場合の“フレキシブル”なる用語は、系の“硬質”部分又は帯が、薬物又は作用剤が投与される時間、通常範囲の身体の運動中に体表を損傷せずに又は確認可能な患者の不快感なしに、生体適合性又は薬剤学的に受容される触圧接着剤を用いて患者の体表(例えば皮膚)に接着することができるほどの充分なフレキシビリティを有することを意味する。
当業者は下記試験方法を用いることによって、電気移送系の特定の部品又は帯のフレキシビリティ又は剛性を容易に評価することができる。曲げ剛性の測定に任意の数の応力一歪み試験装置を用いることができるが、好ましい装置の1つは幾つかの種々な引張り荷重セルと互換可能に用いることができるインストロン(Instron)応力−歪み試験装置モデルNo.1122である。本発明のフレキシブルコネクター手段を試験するための好ましい荷重セル(load cell)はインストロン2000g引張り荷重セルモデルNo.A30-38(A)である。本発明による硬質域の曲げ剛性を測定するための好ましい引張り荷重セルは、インストロン500kg引張り荷重セルである。本出願に用いるパラメータの測定に用いる引張り荷重セルは図12に関して下記で説明する。
図2は本発明の電気移送投与デバイス10'の分解組立て図であり、この図では硬質ハウジング12'と14'(電池とこれに関連する任意の電子回路構成とを含む)がデバイスの使用中にハウジング12'と14'の下側に固定されるフレキシブルシート20から分離されて示される。シート20は例えば接着剤、リベット又はスナップコネクター(図中に示さず)又はこれらの取り付け手段の組合せのような通常の手段によってハウジング12'と14'の下側に固定される。シート20の皮膚に接触する下面はそれ自体粘着性である(例えば粘着性ポリイソプチレン)、又は適当な生体適合性触圧接着剤(例えば、シリコーン接着剤)で被覆することができる。このようにして、デバイス10'は患者の皮膚にフレキシブルな生体適合性接着シート20によって付着することができる。シート20はハウジング12'と14'の外側プロフィルと実質的に同じサイズであり、したがって、ハウジング12'と14'の外周を越えて伸びることはない。シート20は好ましくは、それを通してのイオンの通過に対して実質的に不透性である物質、例えば疎水性接着性物質から構成される。シート20内には、投与すべき作用剤を含むドナー溜め23と、生体適合性電解質塩を含むカウンター溜め24とを包含する孔(well)21と22が設けられる。溜め23と24は好ましくは、有効剤又は生体適合性の電解質塩をそれぞれ負荷した親水性ポリマー(例えばゲル)マトリックスから構成される。したがって、溜め23と24の各々は作用剤又は塩を含み、好ましくは身体中への投与に適したイオン化可能な作用剤又は塩を含む。シート20はハウジング12'と14'の底部に、溜め23と24とをハウジング12'と147内の適当な電流伝導性部品に電気的に結合させるように、固定されるために適する。
任意に、デバイス10'の上部又は皮膚遠位部分(すなわちハウジング12'、14'及びそれらに含まれる電子部品の全てはシート20に剥離可能に付着して、溜め23中に含まれる作用剤が枯渇した後に使用者がシート20を除去して、新しいシート20と交換することを可能にする。このようにして、デバイス10'の上部は再使用可能であり、デバイス10'の下部又は皮膚隣接部分(すなわちシート20)は一回使用後に廃棄され、次に交換されるのに適する。
フレキシブルヒンジ16”はハウジング12'と14'を含む2つの硬質域の間のフレキシブル連結を形成する。例えば、フレキシブルコネクター手段がフレキシブル伝導性電子回路又はその部品を含む場合に、ハウジング12'中の部品は本発明のフレキシブル連結を横切ってハウジング14'中の部品に電子的に結合することができる。このことは以下でさらに詳しく考察する。
フレキシプルカプラー手段又はヒンジ16の他の好ましい例はフレキシブルなプラスチック物質又は、この技術分野において時には“リビングヒンジ(living hinge)”と呼ばれるものを含む。このようなヒンジ16”の側面図を図2Aに部分断面詳細図として示す。図2Aのヒンジ16”は3折れ線(fold line)11、13及び15を有するポリマーウェブ33から成る複合ヒンジ(compound hinge)である。折れ線11、13及び15は一般に図2Aの平面に対して垂直である。接着剤18と基部17をも図2Aに示す。基部17は、図示するように“V”である、比較的薄い屈曲帯又は線35を有する。ポリマーウェブ33と屈曲線35とは硬質セグメント12'、14'が相互に関して曲がることを可能にする。ウェブ33と屈曲線35とは、それらが実質的に同時に屈曲することができるように整列される。
図3は本発明の代替え実施態様の透視図を示す。電気移送デバイス30は硬質ハウジング32と34とから成る2つの硬質域を含む。硬質ハウジング32、34は電池37(透視で示す)と他の電子回路(図示せず)とを含む。ハウジング32は任意にインジケータ44とボラススイッチ(bolus switch)46とを含む。ボラススイッチ46は、患者又は医療専門家によって作動されると、予定期間又は予定可能な期間、高レベルの電流を供給する。これによって、この予定期間にわたって対応して高度の薬物投与が生じて、患者に薬物のボラス(bolus)を供給する。インジケータ44(LED)はボラスが活性化されているかどうかを指示する。
ハウジング32、34は仮想軸38を中心として屈曲するヒンジ36によってフレキシブルに連結される。したがって、この実施態様では、デバイス10及び10'と同様に、フレキシブルコネクター手段が軸又は屈曲線を中心として屈曲する。ハウジング32、34は実質的に平面的な位置から参照数字40によって示した非平面的な位置に、ヒンジ36を中心として曲がる又は屈曲する。硬質の実質的に平面的ハウジング32、34は、デバイス30を体表に付着させるために用いられる接着シート42に接着する。ヒンジ36のために、硬質平面的ハウジングは、デバイス30が接着シート42を介して付着する患者の身体の全体的に湾曲した又は起伏のある部分に快適に従うために、仮想軸38を中心として屈曲することができる。
図4は本発明のデバイス50の分解組立て図である。図示するように、デバイス50はフレキシブル単軸ヒンジ56によって連結した2個の実質的に硬質の(例えば成形ポリプロピレン)ハウジング52、54を含む。硬質ハウジング52は1個以上の電子回路部品58(例えば、キャパシター、トランジスター、オシレータ又はパルス発生器等)を収容し、硬質ハウジング54は電池37を収容する。これらのケースセグメントの両方の剛性は機能的な関係、例えば内部部品の保護及び内部部品自体の剛性によって指定される。
図示するように、回路部品58と電池37とはフレキシブル印刷回路上に配置される。フレキシブル印刷回路板60は典型的に複数の回路トレース(図面に示さず)を相互連結する電池37と回路部品58とを有する。フレキシブル印刷回路板60は少なくとも1個のフレキシブルヒンジ又は屈曲線62を有し、このヒンジ62はカバーヒンジ56と協同作用して2個の実質的に平行し、密接に隣接した、撓み(of flexibility)軸又は線を形成し、これらの撓み軸又は線は共に、撓み又は屈曲面若しくは帯を含むフレキシブルコネクター手段を画定する。
印刷回路板60は例えば接着剤、スナップコネクター、リベット等のような、任意の適当な手段によって硬質ハウジング部品52、54に連結又は結合する。印刷回路板60は図2に関して前述したような通常の手段によって溜め23と24を含むシート20に連結する。
図5は本発明による他のデバイス100の分解組立て図である。デバイス100は二等分された硬質上部ハウジング102を有する。上部ハウジング102はフレキシブル複合ヒンジ108によって連結又は結合した2個の実質的に平面的な硬質半体104、106を含む。図4のデバイス50に関すると同様に、デバイス100はデバイスが患者の身体上に配置された後に患者又は医療専門家によって作動されることができるボラススイッチ110を有する。ハウジング102はデバイスを着用する患者によって経験される快適さのレベルを改良する周辺リップをも有する。一般的に言うと、周辺リップは身体の運動の全範囲中に、デバイスが接着する患者の皮膚表面を痛覚又は不快感を惹起するほど過度にゆがめることなく、患者の皮膚に対してデバイスを快適に維持するために充分な幅を有さなければならない。
デバイス100はさらに下部ハウジング114と、下部ハウジング又は基部部品114上に存在するフレキシブル回路116とを含む。下部ハウジング114はフレキシブルヒンジ123によって連結された2個の実質的に硬質の部分119、121を含む。フレキシブル回路116はその2つの半体を電子的に連結するネックトセグメント117を含む。電池(図示せず)をフレキシブル回路116の電池端部接点118上の適所に維持する電池スペーサー120がフレキシブル回路116上に配置される。下部ハウジング114は、上部ハウジング102によって画定されるデバイスのプロフィルを越えて、すなわちこのプロフィルの外側に伸びるフレキシブル周辺リップ又はエッジ125を有する。このようなリップは、薬物投与中に不快感を惹起するほど患者の皮膚をゆがめることなく、患者)の皮膚にデバイスが維持される可能性を高めるので、好ましい構成である。一般的に言うと、この幅広いリップはこの快適さと順応性(conformability)目的を達成するために、それが取り付けられる硬質セグメントよりもフレキシブルでなければならない。
図5において、上部ハウジング102中のヒンジ108と、回路116のネックトセグメント117と、下部ハウジング114中のフレキシブルヒンジ123との実質的な一致又は平面性が重要である。これらの3要素は図5に示したデバイスの実質的に硬質の半体の間のフレキシブルな物理的かつ電気的連結を形成する。これらの要素は組合せとして本発明の平面的フレキシブル手段又はフレキシブルコネクター手段を説明する。種々なアセンブリ部品のいずれをヒンジ止めして、物理的結合を得るかを判断することは充分に当業者の設計選択の範囲内である。例えば、下部ハウジング114と下部ヒンジ123とがアセンブリの硬質部分の物理的近接を保持するために充分に強力であるならば、上部ハウジングの2個の半体104、106は分離した部分を含むことができる。或いは、上部ハウジング102は単一ヒンジ止め部分(例えば、ヒンジ108によって物理的に連結した半休104、106)から成り、下部ハウジング114は物理的に分離した部分119、121を含むことができる。これらの設計変更は充分に、当該技術分野に精通した人の熟練の範囲内である。
図6は、電気移送デバイス150が多重の硬質モジュール152、154、156、158と、複数のフレキシブルコネクター手段又は領域160、162とを有する本発明の実施態様を説明する。それ故、デバイス150は2個の分離した別個のフレキシブル領域160、162を有する。領域160と162との屈曲軸は実質的に垂直である。フレキシブル領域160、162によって連結した、硬質であるが、物理的に結合した独立モジュール152、154、156、158の配列が得られる。電気移送デバイス150の皮膚接触面の湾曲した形状が図6から特に重要である。見ることができるように、フレキシブル領域160はデバイス150を2個の硬質セグメント151、153に分割する。セグメント151、153の各々は湾曲した皮膚接触面155、157をそれぞれ有する。身、体上の多くの同様なデバイス貼付部位が湾曲している及び/又は概して円筒形の形状を有するので、湾曲した(平面的とは対照的に)表面155、157が好ましい。例えば、腕、脚、胴体、頚部及び指の全てが実質的に湾曲した又は円筒形状の表面を有する。異なる身体の大きさ、形状及び体型を有する成人の腕に順応するために、40〜60mmの円筒曲率半径を有する表面155、157を有する硬質セグメント151、153が好ましい。成人の指及び足指に順応するためには、約12〜18mmの範囲内の円筒曲率半径の表面155、157を有する硬質セグメント151、153が好ましい。成人の脚に順応する表面のためには、約60〜90mmの範囲の円筒曲率半径が好ましい。約125mmより大きい円筒曲率半径を有する表面155、157を有する硬質セグメント151、153は成人の胴体に順応するために好ましい。デバイスが貼付される患者集団に見られる最小身体部位(例えば胴体)サイズに実質的に適合するように、湾曲した硬質セグメントの半径が選択される。このようにして、最大に可能な皮膚接触面積が得られる。この結果として得られる、体表へのデバイス150の特にモジュール153と155の縁に沿った強化された順応性によって、着用中にモジュールが(例えば患者の衣服に)ひっかかり、皮膚から剥離する可能性が減少する。表面155と157の下側の円筒形状くぼみのために、モジュール153と155の縁を皮膚接触面から離れる方向に偏らせる力であって、平坦な単一部分硬質デバイスの患者の皮膚への付着中に観察される力を大きく減ずることができる。
適当なフレキシブルウェブ又はシート(例えば、図2、4及び5に示したシート19)上に配置された、小さい硬質モジュール152、154、156及び158の配列を用いることによって、個々のモジュールはかなり厚くかつ硬質でもあることができ、しかもデバイス150全体が依然としてフレキシブルであることができる(すなわち、体表の自然の形状に一層順応することができる)。これは主として、フレキシブル領域160と162の存在による。この観察は、硬質モジュールがフレキシブル結合“ウェブ”又はフィルム上で(例えば、フレキシブル領域160と162によって)充分に分離され、モジュールの皮膚接触面が図6に示すように湾曲するか、角を有するか、又は丸みを有する場合には、特にあてはまる。一般的に言うと、個々のモジュールの間の任意の架橋が薄く、実質的に同平面であることが必要であり、さもなくば、極度に剛性で、順応不能である構造が生ずる。
図7は本発明の他の実施態様を示す。デバイス170はフレキシブルウェブ180によって物理的に連結された多重硬質モジュール172、174、176及び178から構成される。この配置は実質的に垂直な屈曲軸を有する2個のフレキシブル領域を形成する。硬質モジュール172、174、176及び178はまた、フレキシブル電子回路によって相互に(182、184、186及び188において)電子的に連結する。この実施態様では、フレキシブル連結手段は硬質セグメント172、174、176及び178、回路連結182、184、186及び188と、下方のシート(例えば、シート19)(図7に図示せず)との間にウェブ180部分を含む。デバイス150と同様に、デバイス170の個々の硬質セグメントは、上述したように皮膚接触を強化するために、それらの皮膚に面する表面(例えば、それらの下側面)で湾曲しているか又は凹面である。ウェブ180は、シート19(図示せず)をそれに接着させるために、その底面において接着性である。デバイス170を患者の皮膚に対して薬物伝達関係に維持するために、シート19の皮膚接触面はそれ自体粘着性であるか又は生体適合性の皮膚触圧接着剤で被覆される。
図6と7にそれぞれ示す電気移送デバイス150と170は本発明の他の重要な実施態様を表示する。ある一定サイズの硬質電気移送系の着用者によって経験される快適さレベルは、デバイスの全体サイズを幾つかのより小さいサブユニット(例えば、図6に示す硬質モジュール152、154、156及び158又は硬質モジュール172、174、176及び177)に分割することによって上昇することができ、これらのサブユニットの各々はそれ自体で本明細書に定義するように硬質である。しかし、単一の大きい硬質デバイスの代わりに、これらの小さい硬質サブユニットは本明細書で定義するフレキシブルコネクター手段によって相互連結される。好ましくは、個々の硬質サブユニットは10〜35mmの範囲内、より好ましくは15〜25mmの範囲内の外側サイズ(すなわち、電気移送系を貼付する体表に大体平行して測定される長さと幅)を有する。最も好ましくは、個々の硬質サブユニットはこれらの範囲内の外側サイズを有し、上述した円筒曲率半径をも有する。
図8と9は本発明の他の実施態様200の平面図である。デバイス200は硬質デバイス部品204、206を物理的かつ電子的に連結する“アコーディオン型(accordion-type)”フレキシブルコネクター手段202を有する。デバイス部品204、206は、その皮膚接触側に生体適合性接着剤(図示せず)を有するウェブ208によって患者の身体に接着する。身体の貼付部位と美的感覚の考慮に依存して、種々なウェブプロフィルを用いることができる。
図10と11は本発明の他の2つの実施態様を示す。デバイス300と302はそれぞれ、フレキシブルであるが非伸縮性のコネクター手段304、306を有し、これらのコネクター手段は硬質部品308、310及び312、314をそれぞれ電子的かつ物理的に連結する。硬質部品は電池又は電子回路部品を含むことができ、それぞれの硬質アセンブリ内にいずれの硬質部品を含めるかに特定の意味を付与する訳ではない。図10のコネクター手段は縁から内側に突出する側方からの部分的(partia1 1ateral)スライスを有する実際に硬質のゴムコネクターであり、図11ではコネクター手段はゴム被覆バンドである。
図13は本発明の単一硬質電気移送アセンブリ500を説明する。図13のアセンブリに類似した単一硬質アセンブリは米国特許第5,158,537号に詳述されており、この特許の関連部分は本明細書に援用される。アセンブリ500は絶縁体506によって分離された、電極アセンブリ502、504を含む。電極アセンブリ502、504はそれぞれ、薬物及び電解質溜め508、510と電流分配部品514、514'とを有する。電気移送アセンブリ500によって供給される電流を発生させる及び/又は制御する電子回路は、電流分配部品514及び514'に電気的に結合する、この電子回路は図13に層512として概略的に説明する。任意の耐水性パッキング層が層512を被覆する。作用剤/イオン伝導性接着層515を用いて、デバイス500を患者の皮膚に維持する。
電気移送アセンブリ500は皮膚又は身体隣接側516と外側又は身体遠位側518とを有する。身体隣接側516は湾曲した形状(矢印520によって表示)を有し、この形状は、理解されるように、例えば腕、脚又は胴体のような、薬物投与部位に接着する硬質アセンブリの可能性を強化する。身体隣接側516の曲率半径はセバイスを貼付する予定の身体部位の曲率半径に実質的に一致するように調節される。
上記発明は非常に多くのデバイス設計の自由度を提供する。例えば、フレキシブルコネクター手段と共に剥離可能なカプラー又はコネクターを用いることによって、個々のデバイス部品又はサブアセンブリ全体さえも剥離可能にされる。例えば、実質的に硬質の電池サブアセンブリを電気移送アセンブリの残部から剥離して、電池を放電するときに、交換することができる。或いは、放出薬物の供給源を剥離して、交換することができる(補給のために)又は異なる薬物(又は異なる薬物濃度)を代わりに用いることができる。
本発明は主として、固有に硬質の構造又は帯を有する電気移送デバイスに関する。1つの実施では、硬質部品を患者の皮膚から剥離することなく種々な面に配向させることができる特殊化された屈曲膜構造又は屈曲可能な膜構造によって、電気移送装置の帯を結合する。これは電気移送デバイス構造が全体として“曲がる”又は“屈曲して”、円筒形又は任意の形状にも順応することを可能にし、皮膚との密接な接着接触を維持することを可能にする。
本発明は、電気移送系の場合には、多層状(電極/回路/薬物溜め/塩溜め/ウィキング(wicking)層、皮膚接着剤−イオン伝導性及び電子伝導性アセンブリ接着剤)構造から成り、この構造はその新規な形態のために人体上の好ましい取り付け部位においてフレキシブルであり、順応性に留まる。当業者に明らかである、この構造形の他の用途が存在する:皮膚取り付け注入デバイス、皮膚取り付け受動的経皮デバイス、皮膚に取り付けられる診断デバイスと監視デバイス。“他の用途”とは、一般に両立できる要件ではない2つのもの(要件)(1)皮膚の有意な面積に密接に付着する必要性;及び(2)これらの構造体の本質的な硬質性を有するところであり、これらは本発明から有用となる。
本発明では、構造的に硬質であり、それ自体取り付け部位に湾曲−適合性(curve-match)であるように変更されることができない、系の最大の、縮小不能な(サブモジュールに分解されることができない)部品は、フレキシブルに結合されて、順応性の本質的に平面的な構造になる硬質部品の配列における標準モジュールサイズと見なすことができる。電気移送系の設計に適用される本発明の例では、最大の硬質部品は一般に“ボタンセル(button cell)”電池である。図に示すように、電池の周囲に基本モジュールが描かれ、電池を密接に包むが、身体の、女性の腕の第90百分位数以上の程度の小さい部位に取り付けるために片側に50mm円筒形部分面(cylindrical section surface)を有する。同じサイズの他のモジュールは電池より小さい他の硬質モジュールを含むことができる。図6の実施例では、4モジュールが結合してフレキシブル配列を形成する。
図12はインストロン応力−歪み試験装置モデルNo.1122において電気移送系10の曲げ剛性を試験するための試験装置を説明する。インストロン応力−歪み試験装置の引張り荷重セル401をクランプ403とケーブル405とによってデバイス10に取り付ける、これらの各々は最小の(すなわち、<0.1%)引張り弾性を有する(例えば、クランプ403とケーブル405とは例えばステンレス鋼のような金属から構成される)。図12に示すように、この試験装置は硬質ハウジング12と14の間に配置されるフレキシブルヒンジ16の曲げ剛性を試験するように構成される。この構成では、クランプ403は硬質ハウジング12をクランプし、硬質ハウジング12は実質的に水平な配向で静止する。他のクランプ407はハウジング14を丁度フレキシブルヒンジ16まで実質的にその幅と長さに沿って維持する。クランプ407が特定の系10を試験するために特別に設計されたものであることを当業者は理解するであろう。例えば、クランプ407は硬質ハウジング14が保持される開口408を有する。開口408の軸の角度は、デバイス10が屈曲しない(すなわち、静止)状態であるときのデバイス10の形状によって定められる。クランプ407が試験される特定のデバイスの形状に依存して水平位置に対して種々な角度をなす軸を有する開口408を含むことも、当業者は理解するであろう。例えば、電気移送系が屈曲しない静止状態において実質的に平面的な形状(デバイス10のやや曲がった又はV形の形状ではなく)を有する場合には、開口408の軸は実質的に水平である。
クランプ407はインストロン応力一歪み試験装置の可動なクロスヘッドに通常の手段によって安全に固定される。デバイス10がヒンジ16を中心として屈曲するときのハウジング12のクランプされた端部の水平方向の動きの影響を最小にするために、ケーブル405の長さ(1)は好ましくは次の関係を満かすために充分な長さである:
この式中、Ｌはモーメントアーム(moment arm)であり(図12参照)、ｌは試験装置から荷重セル401までの距離である。
ヒンジ16の曲げ剛性を下記操作に従って測定する。最初に、ケーブル405から全てのたるみを取るように、クロスーヘッド409を下方に動かす。ハウジング12は試験を開始する点において実質的に水平であるべきである。クロスーヘッド409を50mm/分のクロスーヘッド速度で下方に動かして、硬質ハウジング12、14を静止位置から角度θをなすように屈曲させ、インストロン試験装置が力−撓み曲線をプロットする。次に、ヤング率(E)と慣性モーメント(1)との積である曲げ剛性を荷重と、インストロン応力−歪み試験装置によって測定された撓み角度とから次式を用いて算出する:
ヒンジ16の曲げ剛性を下記操作に従って測定する。最初に、ケーブル405から全てのたるみを取るように、クロスーヘッド409を下方に動かす。ハウジング12は試験を開始する点において実質的に水平であるべきである。クロスーヘッド409を50mm/分のクロスーヘッド速度で下方に動かして、硬質ハウジング12、14を静止位置から角度θをなすように屈曲させ、インストロン試験装置が力−撓み曲線をプロットする。次に、ヤング率(E)と慣性モーメント(1)との積である曲げ剛性を荷重と、インストロン応力−歪み試験装置によって測定された撓み角度とから次式を用いて算出する:
ハウジング12、14の一方に対する曲げ剛性を試験するために、図12に示す装置をどのように調整するかは、当業者が容易に理解するであろう。例えば、硬質ハウジング14の曲げ剛性を試験するためには、ハウジング12を除去することができる(例えば、フレキシブルヒンジ16に沿って系を切断することによって)。次に硬質ハウジング14をクランプ407内の開口408に入れる。クランプ403をクランプ14に取り付けることができるために、硬質ハウジング14の充分な割合がクランプ407から突出しなければならない。
“作用剤”又は“薬物”なる用語は本明細書では広範囲に用いられる。本明細書で用いる限り“作用剤”又は“薬物”なる表現は相互交換可能に用いられ、生活する生物に投与されて所望の、通常は有益な、効果を生ずる治療有効物質としてのそれらの最も広い解釈を有するように意図される。一般に、これは主要な治療分野の全てにおける治療剤を含み、限定する訳ではなく、例えば抗生物質と抗ウイルス剤のような抗感染薬、鎮痛薬と鎮痛複合薬、麻酔薬、食欲減退薬、抗関節炎薬、抗喘息薬、抗痙量薬、抗うつ薬、抗糖尿病薬、下痢止め、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、抗偏頭痛薬、乗り物酔い治療剤、抗おう吐薬、抗新生物薬、抗パーキンソン病薬、かゆみ止め、抗精神病薬、解熱薬、胃腸及び尿路鎮痙薬を含む鎮痙薬、抗コリン作動薬、抗潰瘍薬、交感神経作用薬、キサンチン誘導体、カルシウムチャンネル遮断薬を含む心血管系製剤、ベータ遮断薬、抗不整脈薬、抗高血圧薬、ACE阻害剤、ベンゾジアゼピンアンタゴニスト、利尿薬、全身、冠状、末梢及び脳血管を含む血管拡張薬、中枢神経系刺激薬、咳き薬及び風邪薬、うっ血除去薬、診断薬、ホルモン、催眠薬、免疫抑制薬、筋弛緩薬、副交感神経遮断薬、副交感神経作用薬、プロスタグランジン、蛋白質、ペプチド、ポリペプチド及び他の高分子、精神刺激薬、鎮静薬及びトランキライザーを含む。
本発明は下記薬物のイオン導入投与に用いることができる:α-2bインターフェロン、アルフェンタニル、アンホテリシンB,アンギオペプチン、アテノロール、バクロフェン、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ビスホスホネート、ブロ」モクリプチン、ブセレリン、ブスピロン、ブプレノルフィン、カルシトニン、シクロピロキソルアミン、銅、クロモリンナトリウム、デスモプレシン、ジクロフェナク、ジフロラゾン、ジルチアゼム、ドブタミン、ドーパミンアゴニスト、ドーパミンアゴニスト、ドキサゾシン、ドロペリドール、エナラプリル、フェンタニル、エンカイニド、フルマゼニル、G-CSF、GM-CSF、M-CSF、GHRF、GHRH、ゴナドレリン、ゴセレリン(goserelin)、グラニセトロン、八口ペリドール、ヒドロコルチゾン、インドメタシン、インシュリン、インスリノトロピン(insulinotropin)、インターロイキン、イソソルビドジニトレート(isosorbide dinitrate)、ケトプロフェン、ケトロラク(ketorolac)、ロイプロリド(leuprolide)、LHRH、リドカイン、リシノプリル、LMWヘパリン、メラトニン、メトトレキセート、メトクロプラミド(metoclopramide)、メコナゾール、ミダゾラム、ナファレリン、ニカルジピン、ニフェジピン、NMDAアンタゴニスト、オクトレオチド、オンダンセトロン、オキシブチニン、PGE1、ピロキシカム、プラミペキソール(pramipexole)、プラゾシン、プレドニソロン、プロスタグランジン、ラニチジン、リトドリン、スコポラミン、セグリチド(seglitide)、スフェンタニル、ターブタリン(terbutaline)、テストステロン、テトラカイン、トロピセトロン、ヴァプレオチド(vapreotide)、バソプレシン、ヴェラパミル、ワルファリン(wrfarine)、ザコプリド(zacopride)、亜鉛、ゾタセトロン。
本発明はまた、ペプチド、典型的に少なくとも約300ダルトン、さらに典型的には約300〜40,000ダルトンの範囲内の分子量を有する、ポリペプチド及びその他の高分子のイオン導入投与にも有用であると考えられる。このサイズ範囲内のペプチドと蛋白質の特別の例には、限定する訳ではなく、LHRH、例えばブセレリン、ゴナドレリン、ナファレリン及びロイプロリドのようなLHRH類似体、GHRH、GHRF、インシュリン、インスリノトロピン、ヘパリン、カルシトニン、オクトレオチド、エンドルフィン、TRH、NT-36(化学名:N=[[(s)-4-オキソ-2-アゼチジニル]カルボニル]-L-ヒスチジル-L-プロリナミド)、リプレシン、下垂体ホルモン(例えば、HGH、HMG、HCG、酢酸デスモプレッシン等)、卵胞ルテオイド、αANF、例えば成長因子放出因子(GFRF)のような成長因子、βMSH、TGF-β、ソマトスタチン、心房性ナトリウム排泄増加性ペプチド(atrial natriuretic peptide)、ブラディキニン、ソマトトロピン、血小板誘導成長因子、アスパルギナーゼ、硫酸ブレオマイシン、キモパパイン、コレシストキニン、絨毛性性腺刺激ホルモン、コルチコトロピン(ACTH)、上皮成長因子、エリスロポイエチン、エポプロステノール(血小板凝固阻害因子)、卵胞刺激ホルモン、グルカゴン、ヒルジン(hirudin)と例えばヒルログ(hiru1og)のようなヒルジン類似体、ヒアルロニダーゼ、インターフェロン、インシュリン様成長因子、インターロイキン-2、メノトロピン(ウロフォリトロピン(FSH)とLH)、オキシトシン、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性因子、ウロキナーゼ、バソプレシン、ACTH類似体、ANP、ANPクリアランス阻害因子、アンギオテンシンIIアンタゴニスト、抗利尿ホルモンアゴニスト、抗利尿ホルモンアンタゴニスト、プラディキニンアンタゴニスト、CD4、セレダーゼ(ceredase)、CSF類(CFS's)、エンケファリン、FABフラグメント、IgEペプチド抑制因子、IGF-1、ノイロペプチドY、神経栄養因子、オピエートペプチド(opiate peptide)、上皮小体ホルモンとアゴニスト、上皮小体ホルモンアンタゴニスト、プロスタグランジンアンタゴニスト、ペンチゲチド(pentigetide)、プロテインC、プロテインS、ラモプラニン、レニン阻害因子、チモシンα-1、血栓溶解)薬、TNF、ワクチン、バソプレシンアンタゴニスト類似体、α-1抗トリプシン(組換え体)がある。
一般的に言うと、投与すべき薬物又は作用剤の水溶性形を用いることが最も好ましい。薬物又は作用剤の先駆体、すなわち、例えばイオン化、解離、又は溶解のような物理的又は化学的プロセスによって特定の(selected)化学種を発生する化学種は、本明細書中での“作用剤”又は“薬物”の定義に含まれる。“薬物”又は“作用剤”は上記の荷電及び無荷電化学種を含むものと理解すべきである。
本明細書によって包含される、本発明の多くの特徴及び利点は上記説明に記載されている。しかし、この開示は多くの点で例示的のみであることは理解されるであろう。細部において、特に部品の形状、サイズ及び配置に関して、本発明の範囲を越えずに変更がなされうる。本発明の範囲は、もちろん、添付請求の範囲を表現する言葉で定義される。
本願発明には、以下の態様が含まれる。
１．間隔をおいて離れた位置において体表に対して配置され、前記体表と密接に接触して保持される少なくとも2個の硬質領域を有する、体表を通して電気移送によって作用剤を投与するための電気移送作用剤投与デバイスであって、硬質領域がフレキシブル手段によって相互に物理的に結合され、硬質領域が物理的に結合して体表上の適所に留まりながら、相互に関して独立的に動くことをフレキシブル手段が可能にすること、及び該硬質領域が曲げ剛性を有し、該フレキシブル手段も曲げ剛性を有し、これらの2つの曲げ剛性の差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とするデバイス。
１．間隔をおいて離れた位置において体表に対して配置され、前記体表と密接に接触して保持される少なくとも2個の硬質領域を有する、体表を通して電気移送によって作用剤を投与するための電気移送作用剤投与デバイスであって、硬質領域がフレキシブル手段によって相互に物理的に結合され、硬質領域が物理的に結合して体表上の適所に留まりながら、相互に関して独立的に動くことをフレキシブル手段が可能にすること、及び該硬質領域が曲げ剛性を有し、該フレキシブル手段も曲げ剛性を有し、これらの2つの曲げ剛性の差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とするデバイス。
２．硬質領域の各々が電子部品を有し、該電子部品が前記フレキシブル手段によって、電子的連結を破壊せずに前記領域間の相対的運動を可能にするように、電子的に結合される前記デバイス。
３．交換可能な部分と交換不能な部分とを含み、該交換不能部分が前記の少なくとも2個の実質的硬質領域を有する前記デバイス。
４．フレキシブル手段がフレキシブルウェブ、フレキシブル膜、屈曲軸又はヒンジである前記デバイス。
４．フレキシブル手段がフレキシブルウェブ、フレキシブル膜、屈曲軸又はヒンジである前記デバイス。
５．硬質領域が約1.5 x 10-3kg-m2/radより大きい、好ましくは約5.0 x 10-3kg-m2/radより大きい曲げ剛性を有する前記デバイス。
６．フレキシブル手段が0.75 x 10-3kg-m2/rad未満の、好ましくは0.45 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する前記デバイス。
６．フレキシブル手段が0.75 x 10-3kg-m2/rad未満の、好ましくは0.45 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する前記デバイス。
７．少なくとも3個の硬質領域を有し、これらの3個の硬質領域の中の少なくとも2個がフレキシブル手段によって相互に結合される前記デバイス。
８．硬質領域の少なくとも１個が体表に接触するのに適した表面を有し、該硬質領域表面が下記のいずれかの円筒曲率半径：
（ａ）デバイスが人の脚に対して配置されるのに適するように、約60〜90mm；
（ｂ）デバイスが人の胴体に対して配置されるのに適するように、約125mmより大きい；
（ｃ）デバイスが人の腕に対して配置されるのに適するように、約40〜60mm；又は
（ｄ）デバイスが人の指又は足指に対して配置されるのに適するように、約12〜18mm
を有する前記デバイス。
８．硬質領域の少なくとも１個が体表に接触するのに適した表面を有し、該硬質領域表面が下記のいずれかの円筒曲率半径：
（ａ）デバイスが人の脚に対して配置されるのに適するように、約60〜90mm；
（ｂ）デバイスが人の胴体に対して配置されるのに適するように、約125mmより大きい；
（ｃ）デバイスが人の腕に対して配置されるのに適するように、約40〜60mm；又は
（ｄ）デバイスが人の指又は足指に対して配置されるのに適するように、約12〜18mm
を有する前記デバイス。
９．硬質領域の各々が電子アセンブリを有し、該電子アセンブリが前記フレキシブル手段を横切って相互に電子的に結合される前記デバイス。
１０．フレキシブル手段が一方の硬質領域の、他方の硬質領域を基準とした、角運動を可能にする前記デバイス。
１０．フレキシブル手段が一方の硬質領域の、他方の硬質領域を基準とした、角運動を可能にする前記デバイス。
１１．硬質領域が実質的な平面性から少なくとも約15度だけずれることをフレキシブル手段が可能にする前記デバイス。
１２．フレキシブル手段が体表上の一方の硬質領域の、体表上の他方の硬質領域の配置を基準とした、調節可能な配置を可能にする前記デバイス。
１２．フレキシブル手段が体表上の一方の硬質領域の、体表上の他方の硬質領域の配置を基準とした、調節可能な配置を可能にする前記デバイス。
１３．身体隣接側と身体遠位側とを有する実質的硬質部品を含む体表に装着可能な電気移送デバイスであって、前記身体隣接側がデバイスを装着する予定の体表の形状に実質的に対応する形状を有することを特徴とする前記デバイス。
１４．前記身体隣接側がデバイスを貼付する予定の体表の曲率半径に実質的に一致する曲率半径を有する前記デバイス。
１５．前記身体隣接側が下記のいずれかの円筒曲率半径：
（ａ）デバイスが人の脚に対して配置されるのに適するように、約60〜90mm；
（ｂ）デバイスが人の胴体に対して配置されるのに適するように、約125mmより大きい；
（ｃ）デバイスが人の腕に対して配置されるのに適するように、約50mm；又は
（ｄ）デバイスが人の指又は足指に対して配置されるのに適するように、約15mm
を有する前記デバイス。
１５．前記身体隣接側が下記のいずれかの円筒曲率半径：
（ａ）デバイスが人の脚に対して配置されるのに適するように、約60〜90mm；
（ｂ）デバイスが人の胴体に対して配置されるのに適するように、約125mmより大きい；
（ｃ）デバイスが人の腕に対して配置されるのに適するように、約50mm；又は
（ｄ）デバイスが人の指又は足指に対して配置されるのに適するように、約15mm
を有する前記デバイス。
１６．一緒に連結された複数個の前記実質的硬質領域を有する前記デバイス。
１７．硬質領域がフレキシブル連結手段によって連結される前記デバイス。
１８．前記電気移送デバイスが実質的硬質部品のフレキシブルモザイクである前記デバイス。
１７．硬質領域がフレキシブル連結手段によって連結される前記デバイス。
１８．前記電気移送デバイスが実質的硬質部品のフレキシブルモザイクである前記デバイス。
１９．硬質部品が物理的かつ電子的に連結される前記デバイス。
２０．物理的に分離可能な硬質の個別小部品を含む少なくとも１個の硬質部品を有する皮膚に装着可能な電気移送デバイスの順応性を高める方法であって、
その方法は、フレキシブルコネクター手段によって連結されて、分離される、前記デバイス内の物理的に分離した硬質域中に前記小部品を計画的に配置する工程を特徴とし、該フレキシブル手段の曲げ剛性と該硬質領域の曲げ剛性との差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいこと、デバイスを構成する硬質域の順応性モザイクが形成されるように実施される前記方法。
２０．物理的に分離可能な硬質の個別小部品を含む少なくとも１個の硬質部品を有する皮膚に装着可能な電気移送デバイスの順応性を高める方法であって、
その方法は、フレキシブルコネクター手段によって連結されて、分離される、前記デバイス内の物理的に分離した硬質域中に前記小部品を計画的に配置する工程を特徴とし、該フレキシブル手段の曲げ剛性と該硬質領域の曲げ剛性との差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいこと、デバイスを構成する硬質域の順応性モザイクが形成されるように実施される前記方法。
２１．物理的に分離した硬質域が約10〜35mmの範囲内の長さ及び幅の寸法を有する前記方法。
２２．物理的に分離した硬質域がデバイスを装着する予定の体表の近似曲率半径に一致する、身体隣接側の曲率半径を有する前記方法。
２２．物理的に分離した硬質域がデバイスを装着する予定の体表の近似曲率半径に一致する、身体隣接側の曲率半径を有する前記方法。
２３．間隔をおいて離れた位置において体表に対して配置され、前記体表と密接に接触して保持される少なくとも2個の領域を有する、体表を通して電気移送によって作用剤を投与するための電気移送作用剤投与デバイスであって、該領域がフレキシブル手段によって相互に物理的に結合され、該フレキシブル手段が非伸長形と伸長形とを有し、それによって該領域が体表上に、(i)該フレキシブル手段が非伸長形であるときには、第1セットの位置において、又は(ii)該フレキシブル手段が伸長形であるときには、第2セットの位置において配置され、硬質領域とフレキシブル手段との曲げ剛性の差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とする前記デバイス。
２４．第1セットの位置が第2セットの位置よりも接近した間隔を有する前記デバイス。
２５．フレキシブル手段が曲がりくねった形状である前記デバイス。
２６．フレキシブル手段が非伸長形であるときには複数個のオーバーラッピング部分から成り、フレキシブル手段が伸長形であるときには該オーバーラッピング部分の少なくとも一部が非オーバーラッピング状態になる前記デバイス。
２５．フレキシブル手段が曲がりくねった形状である前記デバイス。
２６．フレキシブル手段が非伸長形であるときには複数個のオーバーラッピング部分から成り、フレキシブル手段が伸長形であるときには該オーバーラッピング部分の少なくとも一部が非オーバーラッピング状態になる前記デバイス。
２７．フレキシブル手段が約0.75 x 10-3kg-m2/rad未満の 好ましくは約0.45 x 10-3kg-m2/rad未満の曲げ剛性を有する前記デバイス。
２８．該領域の少なくとも1個が電子アセンブリを含む前記デバイス。
２８．該領域の少なくとも1個が電子アセンブリを含む前記デバイス。
Claims (13)
- 間隔をおいて離れた位置において体表に対して配置され、前記体表と密接に接触して保持される少なくとも2個の硬質領域を有する、体表を通して電気移送によって作用剤を投与するための電気移送作用剤投与デバイスであって、
該硬質領域がフレキシブルコネクター手段によって相互に物理的に結合され、
該フレキシブルコネクター手段がネックトダウン領域、溝に挿入されたフレキシブルフィン、３本の折れ線を有するポリマーウェブ、アコーディオン型フレキシブルコネクター手段、および縁から内側に突出する側方からの部分的スライスを有する硬質のゴムコネクターからなる群より選択され、
該フレキシブルコネクター手段が曲げ剛性を有し、かつ電子部品を有し、該電子部品が該フレキシブルコネクター手段を通って電子的に連結しており、該硬質領域が物理的に結合して体表上の適所に留まりながら、相互に関して独立的に動くことが可能となっており、及び
該フレキシブルコネクター手段の曲げ剛性と該硬質領域の曲げ剛性との差が0.3 x 10-3kg-m2/radより大きいことを特徴とする、前記デバイス。 - 物理的に分離した硬質領域が１０〜３５ｍｍの範囲内の長さおよび寸法を有する、請求項１に記載のデバイス。
- 物理的に分離した硬質領域がデバイスを装着する予定の体表の近似曲率半径に一致する身体隣接側の曲率半径を有する、請求項１に記載のデバイス。
- 硬質領域の少なくとも１個が体表に接触するのに適した表面を有し、該硬質領域表面が下記のいずれかの円筒曲率半径：
（ａ）デバイスが人の脚に対して配置されるのに適するように、60〜90mm；
（ｂ）デバイスが人の胴体に対して配置されるのに適するように、125mmより大きい；
（ｃ）デバイスが人の腕に対して配置されるのに適するように、40〜60mm；又は
（ｄ）デバイスが人の指又は足指に対して配置されるのに適するように、12〜18mm
を有する、請求項１に記載のデバイス。 - フレキシブルコネクター手段が、一方の硬質領域の、他方の硬質領域を基準とした角運動を可能にする、請求項１に記載のデバイス。
- 硬質領域が実質的な平面性から少なくとも15度だけずれることをフレキシブルコネクター手段が可能にする、請求項１に記載のデバイス。
- フレキシブルコネクター手段が、体表上の一方の硬質領域の配置を、体表上の他方の硬質領域の配置を基準として調節可能にする、請求項１に記載のデバイス。
- 硬質領域が身体隣接側と身体遠位側とを有し、前記身体隣接側がデバイスを装着する予定の体表の形状に実質的に対応する形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
- フレキシブルコネクター手段が非伸長形と伸長形とを有し、それによって硬質領域が体表上に、
(i)該フレキシブルコネクター手段が非伸長形であるときには、第1セットの位置において、又は
(ii)該フレキシブルコネクター手段が伸長形であるときには、第2セットの位置において配置されることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。 - 第1セットの位置が第2セットの位置よりも接近した間隔を有する請求項９に記載のデバイス。
- フレキシブルコネクター手段が非伸長形であるときには複数個のオーバーラッピング部分から成り、フレキシブルコネクター手段が伸長形であるときには該オーバーラッピング部分の少なくとも一部が非オーバーラッピング状態になる、請求項９に記載のデバイス。
- 硬質領域が１．５×１０−３ｋｇ−ｍ２／ｒａｄより大きい曲げ剛性を有する、請求項１に記載のデバイス。
- フレキシブルコネクター手段が０．７５×１０−３ｋｇ−ｍ２／ｒａｄ未満の曲げ剛性を有する、請求項１２に記載のデバイス。
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