JPH07501468A - イオン浸透投与デバイスとそのための電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イオン°　デバイスとそのための電 扶術ガ野 本発明は有効剤を患者に経皮的又は経粘膜的に投与するためのイオン浸透デバイ スに関する。さらに詳しくは、本発明は改良された電源を有する電気的駆動イオ ン浸透投与デバイスに関する。

背景技術 これまでに、イオン浸透は“治療目的のための身体組織中への溶解性塩イオンの 電流による導入”であると定義されている。イオン浸透デバイスは今世紀の前半 から薬剤（ａｇｅｎｔ）をイオン化形で投与するために用いられている。

イオン浸透プロセスは塩酸リドカイン、ヒドロコルチゾン、フッ化物、ペニシリ ン、デキサメタシン、リン酸ナトリウム、及びその他の多くの薬物を含む薬物の 経皮投与に有用であることが判明している。イオン浸透の最も一般的な用途はピ ロカルピン塩をイオン浸透によって投与することによる嚢胞性線維症の診断にあ る。ピロカルビンは発汗を刺激するので：汗を回収して、その塩化物含量に関し て分析して疾患を検出する。

現在知られているイオン浸透デバイスは、身体の皮膚の一部と密接に接触して配 置された、少なくとも２個の電極を用いる。活性電極又はドナー電極と呼ばれる 第１電極はイオン浸透によって体内にイオン性（ｉｏｎｉｃ）の物質、薬剤、薬 物先駆体又は薬物を投与する。カウンター電極又はリターン電極と呼ばれる第２ 電極は身体、第１電極及び例えば電池のような電気エネルギー源を含む電気回路 を閉じる。例えば、身体へ投与すべきイオン性物質が陽性に荷電する場合には、 アノードが活性電極であり、カソードは回路を完成するためのカウンター電極と して役立つ。身体へ投与すべきイオン性物質が陰性に荷電する場合には、カソー ドが活性電極であり、アノードはカウンター電極になる。

或いは、アノードとカソードとの両方を用いて、対立電荷の薬物を身体中に投与 することができる。このような場合には、両電極は。例えば、アノードは陽性に 荷電されたイオン性物質を身体に投与することができ、カソードは陰性に荷電さ れたイオン性物質を身体に投与することができる。

さらに最近では、荷電されてない薬物又は薬剤の身体への投与にイオン浸透投与 デバイスを用いることができることも判明している。これは電気浸透（ｅｌｅｃ ｔｒ。

ｏｓｍｏｓｉｓ）として知られる方法によって達成される。電気浸透はドナー電 極によって皮膚を通して与えられる電界の存在によって誘導される液体溶剤（例 えば、荷電されてない薬物又は薬剤を含む液体溶剤）の経皮流動（ｔｒａｎｓｄ ｅｒｍａｌ　ｆｌａｘ）である。ここで用いる“イオン浸透（ｉｏｎｔｏｐｈｏ ｒｅｓｉｓ）”と４イオン浸透による（ｉｏｎｔｏｐｈｏｌｅｔｉｃ）”なる用 語は（１）電気的移動による荷電された薬物又は薬剤の投与、（２）電気浸透プ ロセスによる荷電されていない薬物又は薬剤の投与、（３）電気的移動と電気浸 透との複合プロセスによる荷電された薬物又は薬剤の投与、及び／又は（４）電 気的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電された若しくは荷電されてない 薬物又は薬剤の投与を意味する。

“薬剤”及び°有効剤”なる用語は、相互交換可能に用いられ、それらの最も広 い解釈（すなわち、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、あらゆる治療有効物質）を有するように意図される。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ィ ルス剤のような抗感染薬：フェンタニル、スフェンタニル、ブブレノルフィンを 含めた鎮痛薬と鎮痛複合薬；麻酔薬；食欲減退薬；抗関節炎薬；例えばターブタ リンのような抗喘息薬；抗痙彎薬；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：例えばスコポラミン及びオンダンセトロンのよ うな乗り物酔い治療剤；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、胃腸及び尿路を含む鎮痙薬；抗コリン作動薬；交感 神経作用薬、キサンチン誘導体；例えばニフェジピンのようなカルシウム　チャ ンネル遮断薬を含む心臓血管製剤：ベータ遮断薬：例えばドブタミン及びリトド リンのようなベーターアゴニスト：抗不整脈薬：例えばアテノロールのような抗 高血圧薬：例えばりニチシンのようなＡＣＥ阻害剤：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１例えば上皮小体ホルモンのようなホルモン、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１！ｉ；プロスタグランジン、 蛋白質、ペプチド：精神刺激薬、鎮静薬及びトランキライザーを含む。

本発明はまた、ペプチド、ポリペプチド、蛋白質、その他の高分子の制御投与に も有用である。これらの高分子物質は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。

このサイズ範囲内のペプチドと蛋白質の特定の例には、限定する訳ではなく、Ｌ ＨＲＨ，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ＬＨＲＨＩｉ似体：インシュリン；インスロトロピン；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−し −プロリナミド）：リプレシン、下垂体ホルモン（例えば、ＨＧＨ，ＨＭＧ、Ｈ ＣＧ、酢酸デスモプレッシン）；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；βＭＳ）（、ソマトスタチン：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；硫酸プレ 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）；エリスロボイエチン：エポプロステノール（血小板 凝固阻害因子）：グルカゴン：ヒルログ（ｂｙｒｕｌｏｇ）　；ヒアルロニダー ゼ：インターフェロン；インターロイキン−１；メツトロピン（ウロフオリトロ ピン（ＦＳＨ）及び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：バソプレッシン：デスモブレッシン；ＡＣＴ Ｈ類似体；ＡＮＰ、ＡＮＰクリアランス阻害因子；アンギオテンシンＴｌ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；ブ タディキニン　アンタゴニスト、ＣＤ−４；モレダーゼ。Ｃ３Ｆ類；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；神経栄養因 子：コロニー刺激因子：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）　；プロティン Ｃ７プロテインＳ：レニン阻害因子、チモシンα−１．血栓溶解薬、ＴＮＦ、ワ クチン、バソプレッシン　アンタゴニスト類似体：α−１抗トリプシン（組換え 体）、及びＴＧＦ−ベータがある。

既存のイオン浸透デバイスは一般に、身体中にイオン浸透的に投与又は導入する べき薬剤又はこのような薬剤の先駆体の溜めもしくは供給源を必要とする。イオ ン化薬剤若しくはイオン化可能な薬剤のこのような溜めもしくは供給源の例には 、ヤコブセン（Ｊａｃｏｂｓｅｎ）に発行された米国特許第４．２５０．８７８ 号に述べられているようなボウチ又はウェブスター（Ｗｅｂｓｔｅｒ）に発行さ れた米国特許第４．３８２．５２９号に開示されているような予成形ゲル体があ る。このような溜めはイオン浸透デバイスのアノード又はカソードに電気的に結 合して、１種以上の好ましい種（ｓｐｅｃｉｅｓ）の固定された若しくは再生可 能な（ｒｅｎｅｖａｂｌｅ）供給源を形成する。

最近、イオン浸透分野で幾つかの米国特許が発行されており、このことはこの形 式の薬物投与に絶えず関心が寄せられていることを実証する。例えば、ヴエルノ ン（ｖｅｒｎｏｎ）等の米国特許第３．９９１．７５５号、ヤコブソン等の米国 特許第４．１４１．３５９号、ウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）の米国特許第４．３ ９８．５４５号、及びヤコブソンの米国特許第４．２５０．８７８号はイオン浸 透デバイスとその幾つかの用途を開示している。

ディエラ（Ｄｆｅｔｚ）の米国特許第３２１５．１３９号は歯にフッ化物を投与 するためのイオン浸透投与デバイスを開示している。この特許の図１２は電池１ ０２と１０４から成り、その一方はスイッチ７８を介して回路に接続可能である 電力供給源を示す。しかし、両電池を同時に回路に接続するための備えはなされ ていない。

シバリス（Ｓｉｂａｌｉｓ）の米国特許第４．７０８．７１６号は、その電力供 給源として、単に複数の電池の直列接続を用いている。

シバリスの公開ヨーロッパ特許出願第８８１０８３１４．１号は１対の電池を用 いており、そのいずれか一方は回路に接続可能である。しかし、ディエラの特許 と同様に、両電池を同時に回路に接続するための備えはなされていない。

上記参考文献が例証するように、広範囲な薬物を投与するためのイオン浸透投与 デバイスは今までのかさばる固定装置よりもはるかにコンパクトで、安価になっ ている。安価な小型化した電子回路とコンパクトな高エネルギー電池との出現は 、デバイス全体を患者の皮膚上に目立たなく装着することができ、患者が完全に 歩行可能であり、あらゆる通常活動を実施４′ることかできる状態であり続ける ことを意味する。同時に、適当な化学と材料との開発が今までに可能であったよ りも非常に広範囲な有効剤のイオン浸透投与を実用化している。

それにも拘わらず、幾つかの限定が依然りして存在し、この貴重な技術のより広 い適用を制限（７ている。このような限定の一つはイオン浸透デバイスのコスト である。特に、イオン浸透デバイスに動力を供給するために必要な小型電池は系 に非常に高価な要素を含めるこＬになりうる。これらの電池のコストを有意に減 することが可能になるならば、イオン浸透は非常に競合的な薬物投与市場にさら に浸透することができると思われる。

電池のコストを減する問題は、イオン浸透デバイスの使用サイクル中に軍カー供 給の必要量が一定でないという事実によって複雑になる。すなわち、イオン浸透 投与の開始時には、患者の初期皮膚抵抗が比較的高く、比較的高い電圧を生ずる ような供給を必要とする。しかし、一度イオン浸透投与が確立されるならば、皮 膚抵抗が低下するので、電圧必要量は開始時に必要な電圧の１／２以下になる。

変化する電圧必要量に適応するために種々な調節回路を用いることができるが、 こうような調節回路は装置の効率を減することになり、より大きい電池容量の供 給を典型的に必要とし、電池コストを上昇させることになる。調節回路に電池の エネルギ・−を浪費することなく、電池を最適に使用する、より費用効果的な解 決法が必要である。

＆明凹税明 本発明は今までよりも低コストでイオン浸透有効剤投与系を提供する。

本発明は電力供給電圧を薬剤投与の状態に合わせて変化させることができるイオ ン浸透薬剤投与系を提供する。

本発明はその電力源と］２て複数の電池を倉むイオン浸透薬剤投与系を提供する 。

本発明は複数の電圧源を、種々な供給電圧を形成するように種々な配置でこれら の電圧源を結合させる手段と共に有するイオン浸透薬剤没り系を提供する。

本発明は複数の７４池を、直列又は並列に電池を結合させる手段と共に有するイ オン浸透薬剤投り系を擬供する。

本発明は患乙の皮膚抵抗に応じて電力供給電圧が自動的に制御されるイオン浸透 薬剤投与系を提供する。

本発明によるイオン浸透薬剤投与デバイスは、好ましくは高エネルギー電池とし ての少なくとも２個の１力源を、電力源が直列に結合される第１状態又は電力源 が並列に結合される第２状態のいずれかで選択的に操作可能であるスイッチ手段 と共に用いる。直列接続は、皮膚抵抗が高い薬剤投与の初期段階に適当であるが 、並列接続は、皮膚抵抗が低下したさきに作用し続けるために適する。

このスイッチの操作は手動であることができるが、本発明の好ましい実施態様に よると、薬剤投与部位における電圧を監視する電子回路としてのスイッチ制御手 段を用いて、スイッチをその第１（直列）状態からその第２（並列）状態へ変化 させる。

図町ド１酊想（説明 下記図を含む添付図面を検討しながら、本発明の詳細な説明を読むならば、本発 明の−Ｆ記その他の特徴、目的及び利点は、発明者に知られた、かれらの発明を 実施するための最良の形式と共に、明らかになるであろう。

図１はヒト患者への本発明の適用を示す透視図である：図２は本発明によるイオ ン浸透投与デバイスの概略断面図である；図３は患者の皮膚抵抗が時間と共に低 下することを示すグラフである。

図４は本発明の新規な、電力供給を説明するブロック略図である。

図５は本発明の電力供給の好ましい実現を説明する詳細な線図である。

本灸吋（犬青を奏を坤 図１では、ヒト患者１０を、点線アウトライン１１内の身体部分として示す背中 の皮膚の適所に配置したイオン浸透薬剤投与デバイス２０と共に、後部の透視図 として示す。１９８９年１２月４日に出願され、本出願と共通に譲渡された同時 係属米国特許出願第０７／４５２．１３６号に詳述するように、ヒト背中の皮膚 はイオン浸透薬剤投与デバイスを配置するための好よ（７い部位である。

図２では、図１のデバイス２０をさらに詳細な断面図古（７で示す。このデバイ スの頂部！２１はこの明細書の残りの部分にさらに詳細に説明する電力供給源か ら成る。この電力供給源はデバイス２０に一定時間にわたって適当なレベルで電 圧、ｌ：電流を供給するために、複数の電池を関連する制御回路、スイッチ及び コネクターと共に含む。

デバイス２０の残りの部分は、絶縁材料の層である又は単なる空隙である絶縁体 （ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）　２６によって電気的かつ物理的に分離された、ドナー 電極アセンブリ１８とリターン電極アセンブリ１９から構成される。絶縁体２６ は２種電極アセンブリを化学的かつ電気的にｆｌＭ、させることによってドナー 電極アセンブリ１８とリターン電極アセンブリ１９とを同し囃−パッケージに組 み込むことを可能にする。

トナー１極アセンブリ１８は典型的に金属ホイル又は、マトリックスを導電性に するために例えば金属又は炭素のような粉状導体を装填したポリマーマトリック スから成るトナー電極２２を含む。ドナー電極２２は層２１の電力供給源を、好 ましくは投与すべき有効剤又は薬物のイオン化可能な供給源を含む溜め２４であ る下部層（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ　１ａｙｅｒ）に電気的に結合させるのに役立 つ。溜め２４の下方には、患者の皮膚にデバイス２０を接着させるための任意の イオン伝導性接着剤層２７と、接着剤１１２７を汚染から保護するために役立ち 、皮膚への貼付直前に除去される除去可能な剥離ライナー２９とが存在する。リ ターン電極アセンブリ１９の構造は非常に類似しており、金属ホイル又は導電性 に装填されたポリマーマ１−リソクスから成るリターン１極２３と、電解質を含 むリターン溜め２５と、ライ＋−−２９によ−・で覆われた、任意のイオン伝導 性接着剤層２８．、！Ｘを含む。溜め２４と２５の各々はポリマー又はゲルのマ トリックスとして形成することができる。、、電極アセンブリ１８と１９によっ て接触される皮膚の全面積は典型的に５−５−５０ｅの範囲内である。イオン伝 導性接着剤層２７と２８の使用の代替え手段として、紅皮薬物投与に通常用いら れる公知の接着性オーバーレイを用いて、デバイス２０を川石の皮膚に接着させ ることかできる。操作時に、デバイス２０は患者の無傷の皮膚、例えば図１にお けるような患者の皮膚に接着されることによって（ｒ効剤又は薬物の投与を開始 する。、、屓２１内の１力供給源はトナー電極アセンブリ１８とリターン電極ア センブリ１９との間に電位差を生じ、患者の身体かそ第１らの間に導電性経路を 形成する。ドナー電極アセンブリとリターン電極アセンブリとの間の電位差の影 響士で、有効剤のイオンが溜めから運び出されて、任意のイオン伝導性接着剤層 ２７を通って患者の皮膚を透過する。

薬剤投与の最初の開始時には、患者の皮膚抵抗が典型的に比較的高いが、一定時 間後に皮膚抵抗ははっきり認められるほどに低下する。図３はこの特徴をグラフ 的に説明１−１皮膚抵抗Ｒの低下が実質的に定常状態値に漸近することを示す。

０．１ｍａ／ｅｍ２の放出速度のためには、この定常値は典型的に２０〜３０ｋ ｏｈｍ−Ｃｍ２のオーダーであり、皮膚抵抗の初期値はその数倍又は多数倍であ る。

先行技術のデバイスでは、電力供給源の電圧は作用の開始時に存在する高い皮膚 抵抗を克服するために充分な大きさであるように選択し、アンペア一時の電力供 給源の容量は定常電流と使用時間との積に等しくなるように選択した。結果は、 電池を直列にＶ：続（７たときに必要な初期値が得られるように、充分な数の電 池を備えなければならないと言うことであった。このことは、各電池がデバイス の全予定使用期間（ｅｎｔｉｒｅ　ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ　ｕｓａｇｅ）にわたっ て充分な容量を有さなければならないことを意味する。しかし、−「作用が定常 状態に達し、それに伴って皮膚抵抗か低下したならば、先行技術のデバイスは過 剰な電池電圧を有することになった。ある種の先行技術デバイスでは、定常状態 作用において必要な電池数は開始のために必要な数の１／２以下であった。従っ て、こ第１らの先行技術デバイスでは、それらを操作するために必要な電池の過 剰な数とそのための高いコストのために、あまり費用効果的ではなかった。

本発明によると、図４は、直前に述べた先行技術に比較【またときにより効果的 な電池の使用を可能にし、イｉ意なコスト節減を生ずる、簡単化された手動操作 の電力供給源を説明する。図４では、有効剤の投与のために適した電圧と電流を デバイス内に生ずる目的のために１対の電圧源３６と３８を薬剤投与デバイス２ ０に相互連結させる、３個の５ＰＳＴ　（中棒、ｌ！１投）スイッチ３０．３２ ．３４を示ず。スイッチ３０〜３４は実際には、例えばＩ）ＯＤＴ（二極、二段 ）スイッチ、回転スイッチ、又は当業者によく知られている周知の電子スイッチ のような、より複雑なスイッチの分離した区分であることもできる。同様に、電 圧源３６と３８はそれぞれ単一電池であることができ、又は複数のこのような電 池から構成されることができ、又は他の周知のＤＣ若しくはＡＣ電圧源として実 現することができる。

図４の回路配置は、図示するようにスイッチ３２が開くと、スイッチ３０と３４ が同時に閉じて、電圧源３６と３８がデバイス２０と並列回路関係に置かれると いうような配置である。このような配置は、各電圧源が装填（ｌｏａｄ）に供給 される電流の１／２のみの供給を必要とするので、デバイス２０の定常状態作用 に理想的に適する。

スイッチ３０と３４が開き、スイッチ３２が閉じると、電圧源３６と３８が直列 回路関係に置かれる。初期の高い皮膚抵抗を克服するために必要な高い電圧を形 成するために電圧源の電圧が加算されるので、この構造の回路は薬剤投与の開始 のために理想的である。直列回路関係も定常状態作用中に有効剤の投与速度を短 時間に高めるために理想的である。例えば、薬剤を患者にイオン浸透投与するこ とが痛みを和らげる手段（ｐａｉローｋｉｌｌｅｒ）であるならば、痛みが増強 される時間中に直列回路関係に瞬間的に切り替えて、電力源によって供給される 電圧と電流を高め、それ故、薬物の投与を増加させるために、デバイスは患者に よって手動で操作されるスイッチを有することができる。

従って、図４に説明されるような回路関係の使用は、電圧源３６と３８の各々の （１個以上の）＋１池の容量が上記先行技術の直列回路に必要な容量の１／２の みであることを必要とするにすぎないので、薬剤投与デバイスの操作に必要な電 池容量を１／２程変に減することができる。さらに、図４の回路配置が図示した ２個の電圧源３６と３８より多くを含むように容易に変更可能であることは、当 業者に目明であろう。例えば、３個以上のこのような電圧源を、２電圧源３６と ３８に関連して上述したように直列又は並列回路関係での操作を可能にするため の追加のスイッチと共に用いることができる。図４の手動操作される電力供給源 は簡単にかつ安価に実現されることかできるが、その簡単さは、薬剤投与が定常 状態条件に近づいたときに直列から並列に切り替えるために操作者の注意を非常 に過度に要するという犠牲を払って生ずるものである。この切り替えを適時に自 動的に行うことができる電力供給源が好ましい。

図５には、本発明の好ましい実施態様による自動切り替えを実施するための電力 供給回路を説明する。図５の電力供給回路は図４の電力供給回路よりも明らかに 複雑であるが、例えば電圧源及びスイッチのような、多くの共通の要素が同じ回 路関係で接続されて、２種類の回路において同様な機能を果たしている。この理 由から、最初に与えた（ｐｒｉｍｅｄ）参照数字を適当な場合に用いている。

従って、図４の電圧源３６と３８の相当要素（ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ）は図５ では３６′と３８°と標識された直列接続電池対である。同様に、手動操作スイ ッチ３０．３２．３４の相当要素はＦＥＴ　（電界効果形トランジスター）３０ ”、３２°、３４°である。実際に、電池３６°と３８°は例えば、約２．８ｖ ｏｌｔの端子電圧を生ずるＣＲ１２２０型１／２インチ直径リチウム電池として 実現することができる。このような電池は例えばパナソニック　コーポレーショ ン（ＰａｎａｓｏｎｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）　（米国、ニューシャーシー 州、セコ−カス）のような、幾つかの供給源から容易に入手可能であり、卸売で （ｉｎ　ｗｈｏｌｅｓａｌｅ）広範囲に分配され、電子部品チャンネル（ｃｈａ ｎｎｅｌ）に小売されている。ＦＥＴの３０°と３２°は例えばＶＮＩＯＫＭ型 ＦＥＴとして実現され、ＦＥＴ３４’　は例えばＶＮ６７ＡＫ型として実現され る。

今までに述べた図５の部分が、ＦＥＴ３０°〜３４゛が手動で切り替えられず、 それらのゲート電圧に応じて切り替わることを例外として、図４の回路に適合す ることは理解されよう。すなわち、これらのデバイスのゲート（矢印で示した端 子）がＨｉｇｈで駆動されるときには、ＦＥＴは閉じたスイッチとして作用し、 ゲートがＬｏｗで駆動されるときには、ＦＥＴは開いたスイッチとして作用する 。

図５の回路の残りの部分は、適当な電圧を供給して、　ＦＥＴ３０’　〜３４′ のゲートを駆動して、イオン浸透薬剤投与デバイス２０に存在する条件に応じて 電池３６′　と３８゛の自動切り替えを可能にするために役立つ。ＪＦＥＴ４０ はそのバイアス抵抗４２と共に、電流調節器としてデバイス２０と直列に接続さ れる。ＪＦＥＴ４０は、例えば、２Ｎ４２２０型デバイスであり、抵抗体４２は 例えば約０．１ｍａの電流を確立するために約３．３ｋｏｈｍの値を有すること ができる。

患者の皮膚抵抗が高い初期条件下では、供給される電圧の大部分がデバイス２０ の端部を通って出るので、デバイス２０と回路調節器ＪＦＥＴ４０との間の回路 ノード（ｎｏｄｅ）における電圧が低くなる。前記ノートの電圧は、例えばそれ ぞれ１ｍｅｇｏｈｍと５６ｋｏｈｍである、抵抗体４４と４６から構成される分 圧器によってサンプル化される。抵抗体４４と４６の接合点における分圧（ｄｉ ｖｉｄｅｄ　ｖｏｌｔａｇｅ）を用いて、トランジスター例えば２Ｎ２２２Ｚ　 ＮＰＮ型切り替えトランジスターのベースにバイアスをかける（ｂｉａｓ）。初 期条件下で、トランジスター４８はオフである。　トランジスター４８のＨＩＧ Ｈコレクター電圧はトランジスター５０例えば２Ｎ２２２２　ＮＰＮ型切り替え トランジスターのベースにバイアスをかける。その結果、トランジスター５０も オフである。ＦＥＴ３０’　と３４′のゲートはトランジスター５０の（低）コ レクターからバイアスをかけられるので、ＦＥＴ３０’　と３４゛　の両方は初 期始動条件中はオフになる。

トランジスター５２例えば２Ｎ２２２Ｚ　ＮＰＮ型切り替えトランジスターを用 いて、残りのＪＦＥＴ３２’のゲートを駆動する。上述したようにトランジスタ ー５０がオフであるときに、トランジスター５２は低バイアス電圧を見せるが、 これもオフになる。従って、トランジスター５２のコレクタ一端子がＨＩＧＨに なり、ＦＥＴ３２’　にバイアスをかけてオンにする。このようにして、初期条 件下では、ＦＥＴ３２’がオンになり、ＦＥＴ３０’　と３４′がオフになり、 その結果、電池３６′　と３８゛　は直列に接続されて、イオン浸透薬剤投与デ バイス２０に最大電圧を供給する。

デバイス２０の作用がしばらく続き、皮膚抵抗が実質的に図３に従って低下した ときに、デバイス２０と回路調節器トランジスター４０との間の回路ノードにお ける電圧は」−昇したことになる。この電圧か充分に上昇したときに、トランジ スター４８のベースにバイアスをかけるために用いられる分圧は充分に高くなり 、このトランジスターをオンにする。トランジスター４８のコレクター電圧の対 応する低下は同様にトランジスター５０をオンにし、そのコレクターをＨＩＧＨ にさせ、トランジスター５２オンにバイアスをかける。これらの条件下で、ＦＥ Ｔ３２°はオフになり、ＦＥＴ３０°　と３４°はオンになり、電池３６°　と ３８゜をデバイス２０と並列回路関係にさせて、定常状態電流を供給する。

図５の電力供給回路の操作の上記説明を考慮するならば、ＦＥＴスイッチ３０゛ 〜３４′を、電圧源（電池３６°と３８°）が直列に結合される第１状態と電圧 源が並列に結合される第２状態とを有するバイステート（ｂｉ−ｓｔａｔｅ）ス イッチとして集合的に見なすことができることが理解されるであろう。これらの ２状態は、それぞれ、ＦＥＴ３０°と３４°をオフにし、ＦＥＴ３２°をオンに することによって（第１状態）及びＦＥＴ３０°と３４′をオンにし、ＦＥＴ３ ２°をオフにすることによって（第２状態）実現される。

同様に、トランジスター４８．５０及び５２をそれらの回路接続とバイアス抵抗 体と共に、ＦＥＴ３０°〜３４°から成るスイッチを制御するためのスイッチ制 御手段と見なすことができることが理解されよう。このスイッチ制御手段はデバ イス２０と回路調節器トランジスター４０との間の回路ノードにおける電圧を感 知して、この電圧を分圧器抵抗体４４と４６によって予め設定された電圧値と比 較して、ＦＥＴ３０°〜３４′から成るスイッチをその第１状態（直列接続）か らその第２状態（並列接続）へ変化させる。

図２に示したドナー電極アセンブリ１８とリターン電極アセンブリ１９との並列 配置（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の代替え手段として、これらの電極アセンブリを同 心的に配置させ、リターン電極アセンブリを中心に配置し、環状ドナー電極アセ ンブリによって囲むことができる。さらに、電極アセンブリの位置は相互交換可 能であり、環状リターン電極アセンブリが中心に配置されたドナー電極アセンブ リを囲むこともできる。両電極アセンブリの配置は円形、長円形、長方形、又は 他の一定した幾何学的形態であることができる。

本発明をその実施態様（これらの実施態様は、−緒に考えるときに、発明者に認 められている、かれらの発明を実施するための最良の態様を含む）に関して幾ら か特別に説明したが、本発明の範囲から逸脱せずに、多くの変更をなすことがで き、従って、多くの代替え実施態様を導出するこＬができる。それ故、本発１の 範囲は下記請求の範囲からのみ判断ずべきである。

艷明 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　６年　６月　３８囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．投与すべき有効剤を含み、患者の体表と有効剤一伝達関係に接触する第１電 極手段（１８）と；第１電極手段から間隔をおいて離訂た位置において該体表と 接触する第２電極手段（１９）と；それぞれが１対の端子を有し、それぞれがそ の前記端子対の間に電位差を生ずる、少なくとも２個の電方源（３６、３８）と を含む、患者の無傷の体表を通してイオン浸透によって有効剤を投与するための イオン浸透投与系であって、 前記２電力源（３６、３８）と前記第１及び第２電極手段（１８、１９）との間 に結合された、（１）前記２電力源が前記第１電極手段と第２電極手段との間に 直列回路関係で接続される第１状態と、（２）前記２電力源が前記第１電極手段 と第２電極手段との間に並列回路関係で接続される第２状態との間を選択的に切 り替えるためのバイステートスイッチ手段（３０、３２、３４）を特徴とする前 記イオン浸透投与系。 ２．バイステートスイッチ手段が手動操作可能なスイッチを含む請求項１記載の イオン浸透投与系。 ３．前記電力源の少なくとも１個がＤＣ電力源を含む請求項１記載のイオン浸透 投与系。 ４．前記電力源の少なくとも１個がリチウム電池を含む請求項１記載のイオン浸 透投与系。 ５．前記第１及び第２電極手段を組み入れた単一イオン浸透投与デバイス（２０ ）を含む請求項１記載のイオン浸透投与系。 ６．前記単一イオン浸透投与デバイス（２０）がさらに前記２電力源と前記バイ ステートスイッチ手段とを含む請求項５記載のイオン浸透投与系。 ７．前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び第２電極手段との間に結合さ れた、（１）前記電力源から前記第１及び第２電極手段への電力の供給に関連し た電気的バラメーターを感知し、（２）前記感知バラメーターの値をその予め設 定された値と比較し、（３）（２）の前記比較の結果に応じて、前記バイステー トスイッチ手段をその第１状態と第２状態との間で変化させるためのスイッチ手 段（４８、５０、５２）をさらに含む請求項１記載のイオン浸透投与系。 ９．前記バイステートスイッチ手段が少なくとも１個の電界効果形トランジスタ ー（ＦＥＴ）（３０′、３２′、３４′）を含む請求項７記載のイオン浸透投与 系。 ９．（１）の前記感知バラメーターが前記第１電極手段と第２電極手段との間の 抵抗に関連した電圧である請求項７記載のイオン浸透投与系。 １０．前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第２電極手段の一方に結合して、 それにおける電圧に反応して、前記予め設定された値を越える前記電圧に応じて 前記バイステートスイッチ手段を前記第１状態から前記第２状態へ変化させる切 り替えトランジスター（４８、５０、５２）を含む請求項７記載のイオン浸透投 与系。 １１．前記電力源対（３６′、３８′）と前記第１及び第２電極手段との間に結 合された定電流調節器（４０、４２）をさらに含む請求項１記載のイオン浸透投 与系。 １２．前記定電流調節器がＪＦＥＴトランジスターを含む請求項１１記載のイオ ン浸透投与系。 １３．投与すべき有効剤を含み、愚者の体表と有効剤一伝達関係に接触する第１ 電極手段（１８）と；第１電極手段から間隔をおいて離れた位置において該体表 と接触する第２電極手段（１９）と；それぞれが１対の端子を有し、それぞれが その前記端子対の間に電位差を生ずる、少なくとも２個の電力源（３６′、３８ ′）とを含む、患者の無傷の体表を通してイオン浸透によって有効剤を投与する ためのイオン浸透投与系であって、前記２電力源（３６′、３８′）と前記第１ 及び第２電極手段（１８、１９）との間に結合された、（１）前記２電力源が前 記第１電極手段と第２電極手段との間に眞列回路関係で接続される第１状態と、 （２）前記２電力源が前記第１電極手段と第２電極手段との間に並列回路関係で 接続される第２状態との間を選択的に切り替えるためのバイステートスイッチ手 段（３０′、３２′、３４′）と前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び 第２電極手段の一方との間に結合された、前記一方の電極手段に存在する電圧を 感知し、前記感知電圧に応じて前記バイステートスイッチ手段をその第１状態と 第２状態との間で変化させるためのスイッチ制御手段（４８、５０、５２）とを 特徴とする前記イオン浸透投与系。 １４．前記バイステートスイッチ手段が複数個の電界効果形トランジスター（Ｆ ＥＴ↑）を含む請求項１３記載のイオン浸透投与系１５．前記スイッチ制御手段 が、前記第１及び第２電極手段の前記一方に結合して、それにおける感知電圧に 反応して、予め設定された値を越える前記電圧に応じて前記バイステートスイッ チ手段を前記第１状態から前記第２状態へ変化させる切り替えトランジスターを 含む請求項１３記載のイオン浸透投与系。 １６．前記電力源対（３６′、３８′）と前記第１及び第２電極手段との間に定 電流調節器（４０、４２）をさらに含む請求項１３記載のイオン浸透投与系。 １７．前記定電流調節器がＪＦＥＴトランジスターを含む請求項１６記載のイオ ン浸透投与系。 １８．投与系を駆動するための少なくとも２個の電力源（３６、３８）を用意す る工程と；該２電力源を第１及び第２電極手段（１８、１９）と電気的に接続さ せる工程と；投与すべき有効剤含む第１電極手段（１８）を体表と有効剤一伝達 関係に配直する工程と；第２電極手段（１９）を第１電極手段から間隔をおいて 離れた位置において該体表とイオン伝達関係に配置する工程とを含む、患者の無 傷の体表を通してイオン浸透によって有効剤を投与するためのイオン浸透投与系 の駆動に必要な電力源の有効電気容量を減ずる方法であって、該２電力源（３６ 、３８）を（１）該２電力源が第１電極手段と第２電極手段との間に直列関係で 接続される第１状態と、（２）該２電力源が第１電極手段と第２電極手段との間 に並列関係で接続される第２状態との間で切り替えることをを特徴とする前記方 法。 １９．前記電力源から前記第１及び第２電極手段への電力の供給に関連した電気 的バラメーターを感知する工程と、前記電気的バラメーターの感知された値をそ の予め設定された値と比較する工程と、前記比較工程の結果に応じて、前記切り 替えを生じさせる工程をさらに含む訴求項１８記載の方法。 ２０．前記感知工程が第１及び第２電極手段の一方における電圧の感知を含む請 求項１９記載の方法。