DE4040911A1 - Zweiteilige vorrichtung zur gesteuerten verabreichung von wirkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Vorrichtung für die gesteuerte Verabreichung eines Wirkstoffes an die Haut unter Einfluß iontophoretischer oder elektro-osmotischer Kraft, mit einem ersten Teil mit einem programmier­ baren Steuerteil und einer dazugehörigen Energiequelle und einem zweiten Teil mit einer Elektrodeneinheit, die den Wirkstoff beinhaltet und einen Satz aktiver Elektro­ den besitzt, die in der Hautkontaktfläche, die eine Ge­ genelektrode aufweist, aber isoliert von dieser, angeordnet sind.

Die Iontophorese-Technik ist in begrenztem Umfang in der medizinischen Therapie eingesetzt worden. Iontophorese ist das Verfahren, Ionen in Oberflächengewebe mittels elektrischen Stroms zu schleusen. Die Technik wurde vor fast 100 Jahren entdeckt, gewann aber erst in den letzten Jahren erhebliches Interesse als Verfahren zur lokalen Wirkstoffverabreichung von Ionen; wobei die Hauptinteressenten in der Dermatologie, der Zahnheilkunde und der Otolaryngologie zu finden sind. Es handelt sich um eine sichere, gut dokumentierte Methode, um Ionen oder polare Substanzen in die Haut durch Anlegen eines direkten Stroms zwischen zwei auf der Haut des Patienten aufgeleg­ ten Elektroden einzuschleusen. Ein Vorteil, den die Iontophorese für sich als Verfahren der Wirkstoffein­ schleusung beansprucht, besteht darin, daß systemische Toxizität praktisch eliminiert wird, da lediglich eine geringe Menge Wirkstoff übertragen wird (Gangarosa L.P. et al. (1978) J. Pharm. Sci., 67, 1439-1443).

Iontophoretische Vorrichtungen sind aus Anmeldungen der Schwestergesellschaft der Anmelderin EP-A 02 52 732 und aus der EP-A 00 60 451, EP-A 00 58 920, der GB-A 21 04 388, dem neuseeländischen Patent 184,551 und den US-Patenten 44 74 570, 45 57 723, 46 22 031 und 47 31 049 bekannt geworden. Ein Problem, das bei vielen bekannten iontophoretischen Vorrichtungen auftritt, betrifft das Batterieleistung/Größenverhältnis für Batterien, die zum Betrieb derartiger Vorrichtungen eingesetzt werden. Um diese Vorrichtungen in vernünftigen Größen zum Einsatz bei der Verabreichung von Wirkstoffen an mindestens ambu­ latorische Patienten zu halten, muß die Batterie relativ klein sein. Nichtsdestoweniger sind die Leistungsanforderungen an derartige Vorrichtungen, wenn sie aktiv Wirk­ stoffe abgeben so, daß die Batterie eine relativ kurze Lebensdauer besitzt.

Es ist zu berücksichtigen, daß viele Wirkstoffe sehr un­ terschiedliche Abgabeprogramme benötigen, wenn sie über den intophoretischen Weg verabreicht werden. Für eine wirksame Therapie benötigen einige Wirkstoffe eine rela­ tiv langsame kontinuierliche Abgabe über relativ lange Zeiträume, beispielsweise 12 Stunden oder mehr, während andere Wirkstoffe Verabreichungszeiten von 20 Minuten über alle 8 Stunden oder dergleichen benötigen oder bei­ spielsweise nur sporadisch, wie alle 3 Tage. Demzufolge wurde Calcitonin zur Verwendung in der Behandlung der Osteoporose in geeigneter Weise einmal alle 3 Tage verab­ reicht. Um derartige Behandlungspläne zu umfassen, wäre es nicht praktikabel, einem Patienten oder sogar einem Mediziner oder Pharmakologen zuzumuten, die Vorrichtung jedes Mal neu einzustellen, um das benötigte Abgabepro­ gramm zu erhalten.

Falls Iontophoresevorrichtungen auf die Haut aufgelegt werden, treten häufig Verbrennungen auf. Diese Verbrennungen beruhen darauf, daß die vom Generator zugeführte Spannung nicht auf den Patienten eingestellt ist, oder aufgrund der Tatsache, daß der Wirkstoff zu schnell diffundiert oder in zu hohen Dosen, oder weil die Elektrode nicht korrekt auf der Haut angebracht wurde.

Um schlecht an den mit der Energiequelle versorgten Pa­ tienten angepaßten Stromfluß zu vermeiden, der die Ver­ brennungen bewirkt, schlägt die US-Patentschrift 47 25 263 eine Vorrichtung vor, die die Einstellung verschiedener Werte für die zugeführte Stromintensität ermöglicht. Diese Vorrichtung weist zwei Teile auf, einen Elektroden- und Gegenelektrodenmodul, die auch Medikamentreservoirs aufweisen sowie einen Steuermodul, der einen elektrischen Stromkreis mit verschiedenen Leitern, die selektiv unter­ brochen werden können, um die Intensität des zugeführten Stroms zu bestimmen, aufweist.

Diese Vorrichtung ermöglicht aber nicht, die Intensität des zugeführten Stroms als Funktion des Medikamententyps oder/des Patienten präzise zu regeln. Es ist demzufolge nicht möglich, das Risiko von Verbrennungen völlig auszu­ schließen. Ferner ist dann, wenn einer der Leiter unter­ brochen wurde, der Stromwert definitiv bestimmt. Um einen anderen Wert zu erhalten, ist es demzufolge notwendig, einen zweiten Steuermodul einzusetzen. Diese Vorrichtung ist demzufolge ziemlich aufwendig einzusetzen.

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, eine Vorrich­ tung für die gesteuerte Abgabe eines Wirkstoffes an die Haut unter Einfluß iontophoretischer oder elektro-osmotischer Kräfte zu schaffen, die die oben geschilderten Nachteile bekannter Iontophorese-Vorrichtungen vermeidet.

Es ist weiterhin ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung für die gesteuerte Abgabe eines Wirkstoffes an die Haut unter Einfluß einer iontophoretischen oder elektro-osmo­ tischen Kraft zu schaffen, die so programmiert werden kann, daß mehrere Wirkstoffe entsprechend vorherbestimmten Abgabeprogrammen abgegeben werden.

Demzufolge schafft die Erfindung eine zweiteilige Vor­ richtung für die gesteuerte Verabreichung eines Wirkstoffes an die Haut unter dem Einfluß iontophoretischer oder elektro-osmotischer Kräfte mit einem ersten Teil mit einem programmierbaren Steuerteil und einer dazugehörigen Energiequelle und einem zweiten Teil mit einer Elektro­ deneinheit, die den Wirkstoff aufweist und einen Satz aktiver Elektroden besitzt, die in der Hauptkontaktober­ fläche, die eine Gegenelektrode aufweist, aber isoliert von dieser, angeordnet sind, wobei der zweite Teil mit dem ersten Teil derart in Eingriff bringbar ist, daß ein für diesen Wirkstoff anwendbares Programm ausgewählt wird, und daß das Programm dann, wenn es aktiviert wird, die gesteuerte Abgabe des Wirkstoffes von der Elektroden­ einheit an die Haut bewirkt.

Der hier verwendete Terminus "aktive Elektrode" beinhal­ tet ein elektrisch leitfähiges Material, ein Reservoir und ein den Wirkstoff aufweisendes Medium.

Demzufolge enthält der erste Teil der zweiteiligen erfindungsgemäßen Vorrichtung die Mikroelektronik und den für die Durchführung verschiedener unterschiedlicher Wirk­ stoffabgabeprogramme benötigten Speicher und der zweite Teil ist mit dem ersten Teil derart in Eingriff bringbar, daß sich dem ersten Teil mitteilt, welcher Wirkstoff im zweiten Teil enthalten ist und wie dieser abgegeben werden soll.

Der zweite Teil der Vorrichtung beinhaltet zwei sich ver­ brauchende Elemente (ein Wirkstoff und eine Energie­ quelle), die normalerweise nach einer vorherbestimmten Einsatzzeit (beispielsweise 24 Stunden) erneuert werden müssen. Andererseits enthält der erste Teil Steuerein­ richtungen im Steuerteil, die teuer sind und sich nicht verbrauchen und die wiederum mehrfach verwendbar sein müssen. Demzufolge ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur viel preiswerter einzusetzen, da lediglich der sich verbrauchende Teil erneuert wird, sondern auch sehr günstig für einen Patienten, der kein medizinisches Trai­ ning für ihren Einsatz besitzt, da die Einstellung der Steuereinrichtung nicht jedes Mal durch einen Speziali­ sten erneuert werden muß, wenn der zweite Teil ersetzt wird.

Bevorzugt besitzt der zweite Teil eine dazugehörige Ener­ giequelle, die die Energie liefert, um den Wirkstoff aus der Elektrodeneinheit in die Haut zu schleusen. Die Ener­ giequelle beinhaltet in geeigneter Weise konventionelle Miniatur- oder "leichtgewichtige" Batterien. Beispiels­ weise eignen sich konventionelle flache Batterien und Mi­ krobatterien.

Geeignete Batterien sind Alkali-Batterien oder Lithium­ batterien des Typs, wie er in Hörgeräten und Uhren einge­ setzt wird. Die Verwendung von Lithiumbatterien hat den zusätzlichen Vorteil, daß unabhängig von der Tatsache, daß der zweite Teil nach Gebrauch weggeworfen wird, die Umgebung demzufolge keiner Verunreinigung ausgesetzt wird.

Aus Gründen der pharmazeutischen Stabilität und auch aus anderen Gründen kann die Elektrodeneinheit täglich oder wöchentlich auswechselbar sein. Manchmal ist es er­ wünscht, abhängig von der Stabilität des Wirkstoffes, die Elektrode entweder durch den Apotheker vor der Abgabe oder den Patienten vor der Anwendung mit Wirkstoff füllen zu lassen.

Der zweite Teil kann mehrere, mit Abstand voneinander und gegeneinander isolierte Elektroden aufweisen, die auf ei­ ner ersten Oberfläche, die zum Kontakt mit der Haut ein­ gerichtet ist, angeordnet sind. Diese Elektroden können konzentrisch und mit Abstand voneinander mittels eines Isolationsmaterials angeordnet sein.

Es ist gefunden worden, daß eine derartige Anordnung mehrerer Elektroden die Abgabe des Wirkstoffes erleichtert, indem die Stromanforderungen für die Verabreichung wie auch jede Hautirritation, die mit der Verwendung der Vor­ richtung zusammenhängt, minimiert werden.

Der zweite Teil der Vorrichtung ist dazu eingerichtet, mit dem ersten Teil in Eingriff zu kommen und sich an diesem in irgendeiner geeigneten Weise zu befestigen, wie beispielsweise durch Anklipsen, Schnappverschluß, Schrauben, Keilen, eine Bajonettverbindung oder andere Befestigungsarten für die entsprechenden Teile aneinander, so daß die erste Oberfläche des zweiten Teils an und kontak­ tierbar mit der Haut ist, wenn die Vorrichtung im Einsatz an einem Körperteil oder irgendwo am Körper eines zu be­ handelnden Patienten befestigt ist.

Auf einer zweiten Oberfläche des zweiten Teils, die von der ersten Oberfläche entfernt ist, ist der zweite Teil mit einer mechanischen oder elektrischen Kontakteinrichtung versehen, die dazu eingerichtet ist, ein auf den Wirkstoff in der oder den aktiven Elektrode(n) anwendbares Programm, auszuwählen, wobei die programmierbare Steuereinheit diese identifiziert, welche oder welchen Wirkstoff sie enthält und den das Steuerteil erkennt, soll entsprechend einem vorherbestimmten Programm abgege­ ben werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besitzen der er­ ste und der zweite Teil einen oder mehrere zusammenwirkende elektrische(n) Kontakte, die bei In-Eingriff-Kommen des jeweiligen ersten und zweiten Teils ein vorherbe­ stimmtes Programm auswählen.

Der zweite Teil kann ein geeignetes Programm mittels eines Strichcodes, der durch den ersten Teil lesbar ist, auswählen.

Bevorzugt wird dann, wenn der zweite Teil mit dem ersten Teil in Eingriff kommt, dieser sich relativ zu demselben bewegt, wodurch der Strichcode durch eine Lichtquelle im ersten Teil abgetastet werden kann.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung besitzt der zweite Teil ein oder mehrere Vorsprünge, die mit min­ destens einer damit zusammenwirkenden Öffnung im ersten Teil in Eingriff bringbar sind, wobei der oder die Öff­ nung einen Mikroschalter beinhaltet, der bei Ineingriff­ kommen der Teile zur Auswahl eines vorherbestimmten Pro­ gramms aktiviert wird.

Bevorzugt beinhaltet der erste Teil einen elektrischen Schaltkreis mit Einrichtungen zur Anzeige, daß Wirkstoff aktiv abgegeben wird. Dieses Merkmal ist beispielsweise dann wünschenswert, um dem zu behandelnden Patienten zu bestätigen, daß er oder sie den vorgeschriebenen Wirk­ stoff enthält.

Der elektrische Schaltkreis kann auch eine Anzeigeein­ richtung, ob eine Energiequelle abgefallen oder ausgefallen ist, beinhalten.

Bevorzugt wenn die Vorrichtung nicht kontinuierlich ge­ tragen wird, beinhaltet der elektrische Schaltkreis eine Alarmeinrichtung, um den Patienten darauf aufmerksam zu machen, wenn der Wirkstoff verabreicht werden soll. Eine derartige Alarmeinrichtung beinhaltet in geeigneter Weise einen Zeitgeberschalter, der ein akustisches Signal abgibt, das den Anwender dazu veranlassen wird, die Vor­ richtung am Körper anzubringen.

Der erste und zweite Teil beinhaltet bevorzugt eine Ein­ richtung zum Aktivieren des Programms, wenn die ersten und zweiten Teile sich in der Eingriffsposition befinden. Die Einrichtungen zur Aktivierung des Programms können ein Ein/Aus-Schalter sein. Bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird der Ein/Aus-Schalter in die Ein-Stellung nur dann aktiviert, wenn die Vorrichtung in situ auf dem Körper des zu behandelnden Patienten liegt. Der Ein/Aus­ Schalter kann in die Ein-Stellung durch den Druck, der durch eine Befestigungseinrichtung ausgeübt wird, wenn sie am Körper des Patienten befestigt wird, aktiviert werden.

Der elektrische Schaltkreis umfaßt in geeigneter Weise Einrichtungen zum Überwachen und Anzeigen des Wirkstoff­ gehalts in der Vorrichtung. Diese Einrichtung benachrich­ tigt den behandelten Patienten, wenn der Vorrat an Wirk­ stoff nicht in ausreichender Menge für die Behandlung vorliegt. Beispielsweise werden derartige Einrichtungen auch die Verdampfung eines Wirkstoffes aus der Vorrich­ tung angegeben, falls dieses aufgetreten ist.

Bevorzugt beinhaltet der elektrische Schaltkreis Über­ sprungeinrichtungen, mit denen der Patient die Vorrich­ tung dazu veranlassen kann, Wirkstoff zu einem anderen als dem vorherbestimmten Zeitpunkt bis zu einer vorherbe­ stimmten Maximalzahl derartiger Aktivierungen abzugeben. Beispielsweise kann bei vom Patienten gesteuerter Schmerzbekämpfung dem Patienten die Möglichkeit gegeben werden, sich ein oder zwei zusätzliche Dosen Analgetikum beispielsweise Morphin, über einen vorherbestimmten Zeit­ raum zu verabreichen, aber jegliche weitere Aktivierung der Vorrichtung wird bis zum Verstreichen eines weiteren vorherbestimmten Zeitraums unmöglich. Der elektrische Schaltkreis beinhaltet auch bevorzugt Vorrichtungen, die verhindern, daß irgendeine Elektrodeneinheit daran hin­ dern, durch eine andere Elektrodeneinheit innerhalb eines vorherbestimmten Zeitraums erseztzt wird.

Der eingesetzte Strom kann im Bereich von 0,01 bis 10 mA pro cm² liegen. Beispielsweise wird die Vorrichtung mei­ stens zwischen 0,1 bis 0,7 mA, bevorzugt um etwa 0,5 mA betrieben. Der Strom kann konstant, variabel oder gepulst entsprechend einem vorgegebenen Wirkstoffabgabeprogramm sein. Wie oben angegeben, kann der zweite Teil so ausge­ legt sein, daß er nach einer vorherbestimmten Zeit bei einem kontinuierlichen Abgabeprogramm weggeworfen werden kann.

Wenn der zweite Teil der Vorrichtung mehrere Elektroden besitzt, können die aktiven Elektroden einzeln oder ge­ meinsam zwei oder mehr Wirkstoffe enthalten. Bei einer derartigen Vorrichtung umfaßt der Schaltkreis ggf. Ein­ richtungen zum Aktivieren der aktiven Elektroden, die die verschiedenen Wirkstoffe unabhängig voneinander beinhalten, so daß sie zu unterschiedlichen Zeiten an die Haut abgegeben werden.

Die Energiequelle des ersten Teils kann eine Energie­ quelle des Typs sein, der für die separate Energiequelle, die mit dem zweiten Teil assoziiert ist, definiert ist, falls eine derartige zusätzliche Energiequelle oder eine wie weiter unten definierte Energiequelle eingesetzt wird.

Bevorzugt bilden die ersten und zweiten Teile dann, wenn sie sich in der Eingriffsposition befinden, eine Einheit, deren Außenoberfläche beim Einsatz die Oberfläche eines Zeitmessers simuliert und diese Einheit auf einem Band oder Armband für die Anbringung der Vorrichtung an einem Körperteil befestigt ist. Die Einheit umfaßt in geeigneter Weise eine Flüssigkristallanzeige (LCD). Die LCD kann Strom, Spannung, Zeit und andere Anzeigen, wie oben be­ schrieben, zeigen. Die Einheit kann ein Amperemeter und auch eine Spannungseinstellvorrichtung, die unter der Steuerung eines Steuerkreises arbeitet, beinhalten. Der Steuerkreis kann auch einen Galvanostaten beinhalten, der den Strom unabhängig von unterschiedlichem Hautwiderstand konstant hält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ähnelt die Außen­ oberfläche der Einheit einer Armbanduhr und die Energie­ quelle des ersten Teils ist eine Langzeitbatterie des Typs, der mindestens drei oder mehr Jahre hält. Demzu­ folge muß ein einer Behandlung mit einem erfindungsge­ mäßen Gerät unterworfener Patient lediglich den ersten Teil des Gerätes einmal während einer Langzeittherapie erwerben.

Der oder die Wirkstoff(e) können in flüssiger Form vor­ liegen die in einem Reservoir enthalten sind, das ein Teil der aktiven Elektrode ist, wobei das Reservoir eine für den Wirkstoff permeable Membran, die mindestens einen Teil der ersten Oberfläche des zweiten Teils der Vorrich­ tung bildet, besitzt. Derartige Elektrodenkonstruktionen sind bekannt.

Alternativ kann der Wirkstoff in einer Matrix eines festen, halbfesten oder viskosen/schleimartigen Materials dispergiert sein und eine wirkstoffdurchlässige Membran besitzen, die mindestens Teil der ersten Oberfläche des zweiten Teils der Vorrichtung bildet. Das Matrixmaterial kann geeigneterweise ein Hydrogel, Polyurethan, Silicon oder ein anderes auf dem Gebiet der Technik für die Auf­ nahme eines Wirkstoffes in stabilem Zustand vor Abgabe an die Haut bekanntes Material sein.

Geeignete Materialien zur Ausbildung einer Matrix zum Einsatz in einer Elektrode für die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfassen beispielsweise Pflanzenextrakte, Pflanzenöle, Gummi, synthetische oder natürliche Polysac­ charide, Polypeptide, Alginate, Kohlenwasserstoffe, syn­ thetische Polymere, Mineralien, Siliconverbindungen und Mischungen derselben. Derartige Materialien sind sich verfestigende oder gelbildende Agenzien, die bei Vermischung und/oder Erhitzen mit dem Wirkstoff und ggf. einem oder mehr Hilfsmaterial(ien) in einem Lösungsmittel oder einer Mischung von Lösungsmitteln eine Matrix mit dem Wirkstoff und Hilfsmaterial(ien), falls vorhanden, bilden und in der diese dispergiert sind.

Der Terminus "Verfestigungsagens", wie er hierin verwendet wird, umfaßt auch Verdickungsmittel, Härter, aus­ härtende Substanzen, Dispensionshilfsmittel oder derglei­ chen.

Geeignete Pflanzenextrakte umfassen Agar, Ispaghula, Psyllium, Cydonia und Ceratonia oder Mischungen dersel­ ben. Der Terminus "Agar" ist synonym mit "Agar-Agar".

Geeignetes Pflanzenöl ist hydriertes Castoröl.

Beispiele geeigneter Gummimaterialien umfassen Guargummi, Acaciagummi, Ghattigummi, Karayagummi und Tragacanthgummi oder Mischungen derselben.

Geeignete synthetische und natürliche Polysaccharide um­ fassen Alkylcellulosen, Hydroxyalkylcellulosen, Cellulo­ seether, Celluloseester, Nitrocellulosen, Dextrin, Agar, Carrageen, Pectin, Furcellaran und Stärke oder Stärke­ derivate sowie Mischungen derselben. Ein Beispiel eines bevorzugten Stärkederivates ist Natriumstärkeglycolat. Besonders bevorzugte Polysaccharide umfassen Agar und Carrageen.

Geeignete Polypeptide umfassen Zein, Gelatine, Collagen und Polygelin oder Mischungen derselben.

Geeignete Alginate umfassen Alginsäure, Propylenglykolalginat und Natriumalginat oder Mischungen derselben.

Bevorzugte Kohlenwasserstoffe umfassen flüssiges und festes Paraffin, bevorzugt weißes Petrolatum.

Besonders bevorzugte synthetische Polymere sind Car­ boxyvinylpolymere, die unter dem Warenzeichen CARBOMER im Handel erhältlich sind oder Polyurethane. Die Po­ lyurethane sind bevorzugt solche vom Polyethertyp, die kommerziell von The Dow Chemical Company unter dem Waren­ zeichen Pellethane erhältlich sind.

Geeignete Mineralien umfassen Bentonit, Hectorit, Alumi­ niummagnesiumsilicat und Magnesiumsilicat oder eine Mischung desselben.

Geeignete Verbindungen auf Siliconbasis umfassen col­ loides Siliciumdioxid, Silicone, Polysiloxane und Silica­ gele oder Mischungen derselben.

Im Falle eines Hydrogels wird bevorzugt als Lösungsmittel Wasser eingesetzt. Das Lösungsmittel kann auch ein geeigneter Alkohol wie Ethanol oder Stearylalkohol, Glycerol, Propylenglycol, Polyethylenglycol oder Silicon oder eine Mischung derselben sein, eingeschlossen eine Mischung mit Wasser.

Geeignete Hilfsmaterialien können ein oder mehr der nach­ folgenden umfassen: Ein antimicrobielles Agens, ein Kon­ servierungsmittel, ein Antioxidans, ein pH-steuerndes Agens, einen Plastifizierer, ein oberflächenaktives Agens, einen Penetrationsenhancer, ein Feuchthaltemittel, ein lokales Anästhetikum oder ein Rubefaciens.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können sehr viele unterschiedliche aktive Materialien verabreicht werden. Beispielsweise ist der Wirkstoff ein Medikament, das nor­ malerweise nicht ohne Hilfe elektrischen Stroms durch die Haut dringt. Nichtsdestoweniger können auch Wirk­ stoffe, die eine zufriedenstellende Befähigung zum Durch­ tritt durch die Haut ohne Hilfe des elektrischen Stroms haben, von der Verabreichung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung profitieren, da die Abgabe über diese Route viele der Probleme, die durch gastrointestinale und rek­ tale Absorption auftreten, umgeht.

Geeignete Wirkstoffe, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung verabreicht werden können, umfassen bei­ spielsweise Analgetika, antiasthmatische Agenzien, antirheumatische Agenzien, am zentralen Nervensystem wirksame Agenzien, Peptide und Hormone. Besonders geeingnete aktive Wirkstoffe umfassen Fentanyl, Hydromorphon, Methadon, Morphin, Orciprenilin, Salbutamol, Natriumchromglycat, Diclofenac, Indomethacin, Piroxicam, Clonidin, Fluphenazin, Nicotin, Calcitonin, Desmopressin, Erythropoeitin, Wachstumshormone (GH), Insulin, Luteinisierendes Hormon Releasing Faktor (LHRH), Parathormon (PTH) oder Vaso­ pressin oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz oder Ester derselben oder eine Mischung derselben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einem Verfahren zur Verabreichung eines Wirkstoffes über Iontophorese oder Elektro-Osmose eingesetzt werden, die die Anwendung der Vorrichtung auf einen Patienten beinhaltet, dem dieser Wirkstoff verabreicht werden soll.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet, daß der Patient oder der Mediziner, in irgendeiner Form mit dem Gerät per se in Kontakt treten müssen, außer für ein mögliches Wiederauffüllen der Elektrode mit Wirkstoff, wenn ein in­ stabiler Wirkstoff verschieben wird. Das ist wichtig, da es unwahrscheinlich ist, daß die Vorrichtung oder das Verfahren gemäß der Erfindung durch den Patienten oder den Mediziner vollständig verstanden wird. Demzufolge würde dem Mediziner mitgeteilt, daß es bewiesen ist, daß der Wirkstoff X dann wirksam ist, wenn er beispielsweise täglich auf Basis eines 20minütigen Stromdurchgangs jede 8 Stunden gegeben wird, und daß die Elektrodeneinheit 7 Behandlungstage sicherstellen kann. Zu diesem Zweck würde der Mediziner lediglich eine einzelne Vorrichtung und beispielsweise einen 3monatigen Vorrat von Elektroden­ einheiten zum wöchentlichen Austausch verschreiben. Der Patient würde sodann die Vorrichtung in geeigneter Weise wie eine Armbanduhr tragen, so daß die Tatsache, daß der Patient mit Medikamenten versorgt wird, für Dritte nicht bemerkbar ist. Unabhängig von den oben angegebenen Situa­ tionen würde die Mitarbeit des Patienten auf einen wöchent­ lichen Austausch der Elektrodeneinheit begrenzt und er wäre darüberhinaus nicht mit seiner Medikation be­ schäftigt. Weder der Pharmazeut noch der Mediziner müßten irgendetwas an der Vorrichtung programmieren, da dieses in der Fabrik durchgeführt wurde und so programmiert wurde, daß die Vorrichtung zur Annahme aller Elektroden­ einheiten programmiert ist, die wahrscheinlich gemeinsam mit dieser verwendet werden. Sobald das Programm einer Vorrichtung durch eine spezifische Elektrodeneinheit ak­ tiviert wurde, würde die Vorrichtung nach diesem spezifi­ schen Programm arbeiten. Es bestehen keine Grenzen hin­ sichtlich des Programmtyps, der in der Vorrichtung erfin­ dungsgemäß einsetzbar ist. Demzufolge könnten derartige Vorrichtungen in der Fabrik in gewünschter Weise repro­ grammiert werden, um neue Programme und neue Behandlungs­ abläufe entsprechend den Anforderungen zu beinhalten.

Nachfolgend wird die Erfindung genauer in der speziellen Beschreibung anhand von Ausführungsformen unter Bezug­ nahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1a bis 1f schematische Darstellungen verschiedener Varianten des Prizips der zweiteiligen Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 und 3 ein elektrisches Schema von zwei Ausfüh­ rungsformen der erfindungsgemäßen zweiteiligen Vorrich­ tung;

Fig. 4 einen Teilschnitt eines spezifischen Beispiels der Erfindung in getrenntem Zustand;

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht der Vorrichtung in zusammengebautem Zustand;

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung von zwei Teilen der Vorrichtung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Geräts für gesteuerte Abgabe eines Wirkstoffes gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf den zweiten Teil der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 8;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform zur Verwendung als zweiter Teil der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung; und

Fig. 11 einen Stromkreisdiagramm des in der Vorrichtung der Fig. 7 verwendeten Schaltkreises.

Die Erfindung basiert auf einem Prinzip, von dem ver­ schiedene Varianten schematisch in den Fig. 1a bis 1f dargestellt sind. Alle die die Vorrichtung gemäß der Er­ findung bildenden Elemente sind in diesen Figuren symbo­ lisch dargestellt, wobei aber keine von diesen die genaue Struktur der Vorrichtung wiedergibt. Diese Struktur ist andererseits in den Fig. 4 bis 10 repräsentiert, zumin­ dest in bevorzugten Ausführungsformen.

Wie in Fig. 1a dargestellt, weist die Vorrichtung zwei Teile auf, einen wegwerfbaren Speicher und Abgabeteil 1 und einen Steuerteil 2. Teil 1 beinhaltet eine Speicher­ einrichtung 3 für den Wirkstoff, die mindestens eine und bevorzugt mehrere Zellen aufweist, die auf der Oberfläche 3a des Teiles verteilt sind, die in Kontakt mit der Haut des Patienten kommt. Dieser Teil weist auch eine Elektrode 4 und eine Gegenelektrode 4′ auf, die gemeinsam mit der Haut des Patienten einen Leiter für den Iontophorese­ strom bilden, wobei die Elektroden mit einem elektrischen Stromkreis 5 verbunden sind. Die Gegenelektrode umfaßt bevorzugt eine Schicht Matrixmaterial, um das Auftreten von Hautverbrennungen zu vermeiden. Das Matrixmaterial kann aus denen, die weiter oben zum Einsatz im Reservoir beschrieben worden sind, ausgewählt sein. Eine der Elek­ troden 4 befinden sich in Kontakt mit dem Wirkstoff selbst in der Zelle und die Elektrode 4 und die den Wirk­ stoff enthaltende Zelle bilden zusammen eine aktive Elektrode 1a. Die Gegenelektrode 4′ entgegengesetzter Polari­ tät befindet sich in direktem Kontakt mit der Haut, da sie an der Oberfläche 3a befestigt ist, wodurch die Bildung eines Iontophoresestromes ermöglicht wird, der den Wirkstoff in die Haut übertreten läßt.

Die beiden Teile 1 und 2 weisen komplementäre Einrichtungen, um sie aneinander zu befestigen auf, wie bei 6 ange­ gegen, die auch so ausgelegt sind, daß sie wiederum von­ einander getrennt werden können. Dieses Aneinanderbe­ festigen findet bevorzugt durch eine Schnappverbindung statt, es können aber auch andere Wege der Verbindung der Teile aneinander möglich sein, wie beispielsweise eine Schraubverbindung, eine Klebeverbindung, Klammern, die Verwendung eines Bajonettsystems etc., wie oben angegeben.

Teil 2 weist eine Steuereinrichtung 7 auf, die in der einfachsten Ausführungsform, die in Fig. 1a gezeigt ist, einen aus einer einfachen Schleife bestehenden elektrischen Stromkreis aufweist, der als Schalter wirkt, je nachdem, ob die beiden Teile 1 und 2 miteinander verbun­ den sind oder nicht. Es wäre auch möglich, diese Schleife durch eine einfache leitfähige Platte oder Band oder ein Äquivalent derselben zu ersetzen.

Schließlich weisen die beiden Teile 1 und 2 zusammenpassende Kontakteinrichtungen 8 und 8′ auf, wobei eine am Teil 1 und die andere am Teil 2 vorgesehen ist, um den elektrischen Stromkreis 5 mit der Steuereinrichtung 7 zu verbinden, wenn beide Teile zusammengebaut sind.

Ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Energiequelle 9 zur Sicherstellung der Iontophorese sich in dem Teil befindet, der als Reservoir für den zu verabreichenden Wirkstoff ausgelegt ist und mit dem elektrischen Schaltkreis 5 verbunden ist.

Offensichtlich ist die in der Speichereinheit speicher­ bare Menge an Wirkstoff notwendigerweise begrenzt sein und diese Einheit muß daher nach einem bestimmten Zeit­ raum verworfen werden, beispielsweise einmal pro Tag. Die zur Abgabe einer derartigen Dosis Wirkstoff benötigte elektrische Energiemenge ist relativ hoch, so daß die Energiequelle ebenfalls sehr schnell erschöpft ist.

Demzufolge hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vor­ teil, im gleichen Teil zwei Elemente aufzunehmen, die schnell erschöpft sind und notwendigerweise dazu führen, daß diese Einheit wegwerfbar ist, während nach dem Stand der Technik eines der beiden Elemente in einem Teil Vor­ richtung voneinander war und der andere im anderen Teil.

Die geeignetsten Energiequellen zur Versorgung mit Iontophoreseenergie sind bevorzugt Lithiumbatterien, die wenig Umweltverschmutzung bewirken, unabhängig von der Tatsache, daß während der Behandlung der Patient häufig viele Speichereinheiten mit Wirkstoff verwendet und eine Batterie, im allgemeinen eine derartige Einheit pro Tag. Der Steuerteil 2, insbesondere bei dem im nachfolgenden detallierter beschriebenen Versionen, ist teurer und wird demzufolge wiederverwendet.

Schließlich weist einer der beiden Teile 1 und 2 Einrich­ tungen auf, die mit 10 bezeichnet sind und dazu ausge­ richtet sind, die Vorrichtung am Körper des Patienten zu befestigen. Diese Einrichtungen 10 sind bevorzugt ein Armband, können aber genauso durch ein elastisches Band, einen Klebstoff oder irgendein anderes äquivalentes Mittel ersetzt werden, das sicherstellt, daß die Vorrichtung beispielsweise am Arm des Patienten gut befestigt ist.

Bei einer zweiten Variante der Erfindung, die in Fig. 1b dargestellt ist, wird eine Fixiereinrichtung 10 am Steuerteil 2 vorgesehen und die Steuereinrichtung 7 dieses Teils weist ferner eine Einrichtung 11 zur Unterbrechung des iontophoretischen Stroms auf. Diese Einrichtung 11 weist einen Schalter auf, der von außen vom Patienten selbst gesteuert werden kann, beispielsweise mittels eines Druckknopfes und dann, wenn der Schalter offen ist, es ermöglicht, die zusammengebauten Teile am Körper aus­ zurichten, ohne daß der Wirkstoff diffundiert. Wenn es andererseits erwünscht ist, den Wirkstoff zu diffundieren, muß der Schalter lediglich geschlossen werden. Dem­ zufolge ist es notwendig, die Vorrichtung bei jeder AN/AUS-Sequenz auszurichten oder abzunehmen.

Bei einer dritten Variante der Erfindung, die in Fig. 1c dargestellt ist, weist die Steuereinheit 7 auch einen elektronischen Schaltkreis 12 zur Steuerung des iontopho­ retischen Stroms als Funktion des vorherbestimmten Para­ meters P auf, abhängig vom Typ des Wirkstoffes, dem Haut­ widerstand des Patienten und/oder der Administrationssequenz des Wirkstoffes. Demzufolge ist es bevorzugt, die Spannung und/oder Intensität des Stroms ebenso wie die Dauer und Frequenz der Abgabezeiträume entsprechend der Natur des Wirkstoffes variieren zu können. Ferner ändert sich die Hautdicke und demzufolge der Widerstand der letzteren entsprechend dem Alter des Patienten und seiner bzw. ihrer Rasse und es ist erwünscht, den Strom und/oder die zugeführte Spannung variieren zu können, um das Verbrennungsrisiko zu verringern. Der elektronische Schaltkreis 12 umfaßt in diesem Fall den Schalter 11, der entweder durch den elektronischen Schaltkreis oder von außen durch einen Druckknopf gesteuert werden kann. Der elektronische Schaltkreis 12 wird durch eine zweite Energiequelle 13 mit Energie versorgt, beispielsweise durch eine Knopfzelle wie in Fig. 1d dargestellt.

Obwohl es bei der Ausführungsform der Fig. 1b notwendig ist, daß die Fixiereinrichtung 10 am Steuerteil 2 vorge­ sehen ist, ist in den Fig. 1c und 1d genauso wie in den Fig. 1e und 1f die Befestigungseinrichtung für die Vor­ richtung am Körper mit Bezugszeichen 10 so schematisiert worden, als ob sie einen Teil des Steuerteils 2 bildet, da dies die bevorzugte Ausführungsform ist. Nichtsdestoweniger gibt es keinen Grund, warum diese nicht im Spei­ cherteil 1 vorgesehen sein soll.

Wie in Fig. 1e dargestellt, weist der zweite Teil bevor­ zugt Einrichtungen 14 zur Mitteilung der medizinischen Parameter P an die Steuereinrichtung auf und insbesondere an den elektronischen Schaltkreis 12 auf. Diese Zuführ­ einrichtungen 14 für diese Parameter werden von außen durch Druckknöpfe, photoelektronische oder kapazitive Sen­ soren und jede andere Steuereinrichtung, die beispiels­ weise in Uhren gefunden werden kann, gesteuert.

In der Fig. 1f dargestellten Variante weist die Zu­ führeinrichtung 14 für die medizinischen Parameter Co­ diereinrichtungen 15 auf, die bevorzugt auf dem Speicher­ teil 1 vorgesehen sind. Die Codiereinrichtung 15 kann mindestens zwei metallische Leiter (vier bei der bevor­ zugten Ausführungsform) aufweisen, die mit der Außenober­ fläche des Teils fluchten und mit der Energiequelle 13 verbunden sind. Die Leiter können einzeln isoliert sein, so daß jeder Leiter eine binäre Codezahl repräsentiert, deren Wert 1 oder 0 vom unterbrochenen oder nicht-unter­ brochenen Zustand des Leiters abhängt. Demzufolge besteht für jede so codierte Binärzahl ein entsprechender Parameter P oder eine Gruppe vorherbestimmter Parameter. Die Codiereinrichtung 15 kann mittels des Decoders 16 gelesen werden, der im Steuerteil 2 enthalten ist und mit dem elektronischen Schaltkreis 12 verbunden ist.

Die Vorrichtung weist ferner Transfermittel 17 zum Trans­ fer des Codes von einem Teil zum anderen auf, die mindestens zwei metallische Kontakte, die am Steuerteil vorge­ sehen sind und elektrischen Kontakt mit der Codierein­ richtung 15 dann herstellen, wenn beide Teile verbunden sind, auf. Gemäß einer anderen Variante kann die Codier­ einrichtung 15 am Steuerteil 2, und die Decodiereinrich­ tung 16 im Steuerteil 1 vorhanden sein.

Es wäre genauso gut möglich, eine andere Codier-, Decodier- und Transfereinrichtung unter Verwendung von leuchtenden, infraroten, magnetischen oder anderen Signalen vorzusehen, wobei in diesem Fall die Codiereinrichtung nicht notwendigerweise mit einer Energiequelle ver­ bunden sein muß.

In den Fig. 2 und 3 werden zwei Varianten des elektrischen Schemas der Vorrichtung gemäß der Erfindung darge­ stellt. In diesen Figuren werden Elemente, die mit den diagrammatisch in den Fig. 1a bis 1f gezeigten identisch sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, außer daß jede um 100 erhöht ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt, verläuft der Weg des ionopho­ retischen Stromes vom Anschluß der Batterie 109 zur positiven Elektrode 104 am Boden des Reservoirs 103, durch die Haut 120, die negative Elektrode 104′, die in Ein­ griff befindlichen Kontakteinrichtungen 108, 108′, die Schalteinrichtung 111, die im elektrischen Schaltkreis 112 vorgesehen ist, sodann wiederum durch die andere Kon­ takteinrichtung 108′ zum anderen Anschluß der Batterie 109. Alle Elemente sind durch den elektrischen Schaltkreis 105 miteinander verbunden. Die Elektrode 104 und das Reservoir 103 definieren gemeinsam die aktive Elek­ trode.

Als Variante kann ein zweiter Schalter 121 im elektronischen Schaltkreis 112 vorgesehen sein, der die beiden Elektroden 104, 104′ kurzschließen kann.

Die Codiereinrichtung 115 umfaßt metallische Leiter, die parallel angeordnet sind und durch einen zweiten Kontakt 108 mit einem der Anschlüsse der Batterie 113 verbunden sind, wenn beide Teile zusammengebaut sind. Der andere Anschluß der Batterie 113 ist mit der Decodiereinrichtung 116, dann mit der Transfereinrichtung 117 für den Code von einem Teil zum anderen verbunden. Wenn beiden Teile zusammengebaut sind, detektieren die Decodiereinrichtungen 116 den Zustand der Leiter 115 (unterbrochen oder nicht) über die Wirkung der Transfereinrichtung 117 und transformieren den so gebildeten Code in ein binäres Signal, das sodann zum elektronischen Schaltkreis geleitet wird, der auf den elektronischen Schaltkreis 105 als Funktion des Codes wirkt.

Fig. 3 illustriert eine Variante, in der der Schalter 111 durch einen Commutator 122 ersetzt ist, der eine Polari­ tätsumkehr der Elektroden 104 und 104′ als Funktion der ionischen Natur des verwendeten Wirkstoffes ermöglicht.

Fig. 4 und 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der zweiteiligen Vorrichtung, wobei identisch zu den in Fig. 1a bis 1f, 2 und 3 beschriebene Elemente die gleichen Be­ zugszeichen haben, außer daß jedes um 200 erhöht ist.

Aus der Fig. 4 und 6 ist ersichtlich, daß die zweiteilige Vorrichtung als Speicher einen kreisförmigen Behälter 201 aufweist und als Steuereinrichtung einen ebenfalls kreis­ förmigen Deckel 202, der auf diesen Behälter mit einem elastischen Schnappverschluß paßt. Die Vorrichtung ist demzufolge im allgemeinen scheibenförmig.

Der Behälter 201 besitzt eine Basis, in der nach außen offene Zellen 203 gebildet sind, die den in einem Gel eingear­ beiteten Wirkstoff beinhalten. Die Zellen sind bevorzugt kreisförmig und sind durch einen ringförmigen Flansch 230 verbunden.

Die Basis jeder Zelle wird durch eine Elektrode 204 be­ deckt, die aus Metallfolie, bevorzugt aus Silber oder ei­ ner silber-plattierten Kupfer-Nickel-Legierung, die unter dem Handelsnamen ARCAP bekannt ist, hergestellt ist. Die Zelle 203 und die Metallfolie bilden gemeinsam die aktive Elektrode 204a. Die Gegenelektrode 204′ ist auf der Basis des Behälters so angeordnet, daß sie den Flansch 230 je­ der Zelle umfaßt. Da der Behälter bevorzugt aus Kunst­ stoff, beispielsweise ABS besteht, isoliert der Flansch 230 jeder Zelle die Elektrode 204a von der Gegenelektrode 204′, um Kurzschluß zu vermeiden. Die metallische Gegen­ elektrode 204′ kann auch Silber oder silber-plattierter Kupfer-Nickel-Legierung hergestellt sein.

Es ist zu beachten, daß die Dimensionen der Zeichnungen nicht maßstabsgerecht sind, einige davon sind beträchtlich vergrößert, um die Klarheit zu erhöhen. Demzufolge befindet sich dann, wenn die Vorrichtung auf der Haut aufliegt, die Gegenelektrode 204′ in direktem Kontakt mit der Haut.

Der Behälter 201 wird durch einen Körper 231 gebildet, in dem ein Hohlraum 232 zur Aufnahme einer Batterie 209 vor­ gesehen ist, die die Energieversorgung für den Iontophoresestrom bildet. Der Hohlraum 232 wird durch einen Deckel 233 geschlossen, der durch Adhäsion in seiner Stellung gehalten werden kann, ggf. kann auch eine andere Fi­ xiereinrichtung vorgesehen werden.

Der Körper 231 besitzt ferner eine periphere Vertiefung 234, die den elastischen Schnappverschluß des Deckels 202 bildet, einen unteren Vorsprung 235, um das Ergreifen des Körpers dann, wenn die beiden Teile 201, 202 vonein­ ander getrennt sind, zu erleichtern, so wie einen Zen­ trierkragen 236, um die obere Fläche des Behälters. Der Zentrierkragen ist im Querschnitt dreieckig.

Der Deckel 202 besitzt wiederum eine Basis 237 und einen Ringflansch 238, wobei dieser auf den Container 201 paßt und mit diesem über eine Rippe 239 verbunden ist, die im Schnitt komplementär zur rillenartigen Vertiefung 234 des Behälters ist, wobei beide komplementäre Verbindungsmittel 206 oder eine Schnappeinrichtung bilden. Die Rippe kann ringförmig sein oder mit diskreten Öffnungen versehen sein, die an Intervalle im inneren Umfang des Flansches 238 vorgesehen sind.

Die Innenfläche der Basis 237 besitzt ebenfalls eine ringförmige Vertiefung 240, die im Schnitt komplementär zum Zentrierkragen 236 ist.

Der Boden 237 des Deckels besteht aus zwei Teilen 241 und 242, wobei diese durch Adhäsionsmittel aneinander befestigt sind. Die beiden Teile 241 und 242 definieren ein Gehäuse 243, in dem der elektronische Schaltkreis 212 und seine Versorgungsbatterie 213 angeordnet sind. Der untere Teil 241 ist mit einer Öffnung 244 versehen, die durch einen abnehmbaren Deckel 245 geschlossen ist, der es er­ möglicht, die Batterie 213, falls diese erschöpft ist, zu ersetzen. Der Deckel wird beispielsweise durch eine Bajo­ nett-Fixiereinrichtung in Stellung gehalten, es ist aber auch möglich, andere Fixiereinrichtungen zu benutzen.

Der obere Teil 242 besitzt einen Gleitknopf 264 zur Steuerung des (nicht gezeigten) Schalters im elektroni­ schen Schaltkreis 212, sowie eine Photodiode 247, um bei­ spielsweise Anzeigen in Bezug auf die Betriebsweise der Vorrichtung zu liefern oder die dazu dient anzuzeigen, daß eine der Batterien das Ende ihrer Lebenszeit erreicht hat. Es wäre auch möglich, Leuchtindikatoren oder Flüs­ sigkristallanzeigen (nicht gezeigt) für diesen Zweck ein­ zusetzen.

Der untere Teil 241 ist ebenfalls mit zwei parallelen Vorsprüngen 248 versehen, die einen Kanal für das Band 210 bilden. Dieser Kanal endet an jeder Seite des Teils 202 in Kanalöffnungen 249, die in Fig. 6 dargestellt sind. Das Armband 210 kann daher durch den Steuerteil 202 gleiten.

Der elektrische Schaltkreis 205, der in Fig. 4 gemäß dem Schema der Fig. 2 dargestellt ist, wird nun beschrieben.

Die Gegenelektrode 204′ ist durch einen Teil des elektronischen Schaltkreises 205 mit dem Äußeren des Teils 201 verbunden und endet auf dem Niveau des Zentrierkragens 236 derart, daß sie mit dessen Oberfläche bündig ab­ schließt und Kontakte 208 bildet.

Die Elektrode 204, die an der Basis der Zellen 203 ange­ ordnet ist, ist mit dem ersten Anschluß 250 der Batterie 209 verbunden.

Der zweite Anschluß 251 der Batterie 209 ist zunächst mit dem Zentrierkragen 236 verbunden, um dort auch einen elektrischen Kontakt 208 zu bilden und zweitens über vier metallische Leiter mit der Peripherie des Körpers 231, um die Codiereinrichtung 215 zu bilden.

Im zusammengebauten Zustand, der in Fig. 5 gezeigt ist, berührt jeder Kontakt 208 den anderen Kontakt 208′, der mit dem elektronischen Schaltkreis 212 verbunden ist, um den Schaltkreis des elektrischen Kreises zu schließen. Ferner besitzt der Flansch 238 an seinem oberen Innenumfang vier metallische Kontakte 217, die mit Decodierein­ richtungen (nicht gezeigt) verbunden sind, die innerhalb des elektronischen Schaltkreises 212 vorgesehen sind; diese vier Kontakte 217 sind zur Kooperation mit dem Co­ diereinrichtungen 215 im zusammengebauten Zustand ausge­ legt.

Ferner ist die Batterie 213 elektrisch bei 252 mit dem Schaltkreis 212 verbunden.

Falls der Körper 231 kreisförmig ist und demzufolge in jeder Position relativ zum Flansch 238 befestigt werden kann, werden (nicht gezeigte) Indikatoren auf jedem Teil 210 und 202 angebracht, so daß die Kontakte 208, 208′ und 215, 217 einander gegenüberliegend angeordnet werden.

Auf der unteren Oberfläche des Teils 201 kann auch ein abnehmbarer Schutzdeckel vorgesehen sein, um den Wirk­ stoff zu schützen, bevor die Vorrichtung verwendet wird.

Schließlich kann die Vorrichtung eine Gesamthöhe von etwa 12 mm besitzen und einen Durchmesser von etwa 45 mm, so daß es nicht ermüdend ist, diese zu tragen und die ästhe­ tisch relativ ansprechend ist.

Nachfolgend wird der Betrieb und die Verwendung der Vor­ richtung erläutert werden.

Es werden einerseits verschiedene Abgabeprogramme be­ stimmt, die im Kreis 212 abgespeichert werden und andererseits entsprechende Codierungen bestimmt, als Funktion der Art eingesetzter Wirkstoff und der erwünschten Admi­ nistrationssequenz desselben als auch von der Dicke und demzufolge der Widerstandsfähigkeit der Patientenhaut.

Während der Herstellung werden die Teile 201 mit Wirk­ stoff gefüllt, und der Code wird durch Unterbrechen oder Nicht-Unterbrechen von einem oder mehreren der Kontakte 215 eingestellt. Bei vier Kontakten 215 ist es daher mög­ lich, 16 Codes zu programmieren. Offensichtlich kann eine höhere oder niedere Anzahl von Kontakten 215 (aber mindestens zwei) eingesetzt werden, abhängig von der An­ zahl erwünschter Codes.

Der Teil 201, der bevorzugt aus Kunststoff hergestellt ist, kann in verschiedenen Farben entsprechend der Natur des Wirkstoffes sein, um die Verwendung der Vorrichtung durch Personen, die nicht medizinisch erfahren sind, zu erleichtern.

Der Patient befestigt den Teil 202 an seinem oder ihrem Arm mittels des Armbandes 210 und kann die Anordnung per­ manent an seinem oder ihrem Arm tragen.

Wenn er oder sie das Teil 201 auswechselt, wobei das Arm­ band 210 bevorzugt elastisch ist, muß er oder sie ledig­ lich den Teil 202 von seinem oder ihrem Arm abnehmen, den alten Teil 201 unter Verwendung des Vorsprungs 235 her­ ausziehen, sodann einen neuen Teil 201 anbringen und die Anordnung wieder auf ihrem oder seinem Arm befestigen.

Diese Technik ermöglicht es, den im allgemeinen teuren Steuerteil 202 wiederzuverwenden und den Teil 201 nach Gebrauch zu verwerfen.

In Fig. 7 der Zeichnung ist bei 310 allgemein eine zweiteilige Vorrichtung für die gesteuerte Abgabe eines Wirkstoffes an die Haut unter dem Einfluß einer iontopho­ retischen oder elektro-osmotischen Kraft gezeigt. Die Vorrichtung 310 weist einen ersten Teil 311, der eine programmierbare Steuereinheit 312 mit entsprechender Schaltkreisanordnung und einer dazugehörigen Energiever­ sorgung 313, sowie einen zweiten Teil 314 mit mehreren voneinander mit Abstand angeordneten aktiven Elektroden 315, die auf einer ersten Fläche 316 angeordnet sind (Fig. 8 und 9), die zur Berührung mit der Haut im Einsatz eingerichtet sind, auf. Jede aktive Elektrode 315 enthält einen Wirkstoff 317, der gleichmäßig in Agargel 318 di­ spergiert ist. Jede aktive Elektrode 315 liegt in Form einer Vertiefung 319 vor, deren Boden 320 durch eine Schicht elektrisch leitfähigen Materials 321 gebildet ist, die ebenfalls mit den Schaltkreisen des ersten Teils 311 der Vorrichtung 310 über eine Leitung 322 mit einem dazugehörigen Druckknopf 323 verbunden ist.

Der zweite Teil 314 ist abnehmbar am ersten Teil 311 mit­ tels eines Connectors 324 anbringbar, der an einer zwei­ ten Oberfläche 325 des zweiten Teils 314, abgewandt von der ersten Oberfläche 316 angeordnet ist. Die zweite Oberläche 325 besteht aus einem Isolationsmaterial, wie einem geeigneten Kunststoffmaterial. Der Connector 324 ist in einer Erkennungsposition 326 mit dem ersten Teil 311 der Vorrichtung 310 in Eingriff zu bringen. Der Connector 324 wählt bei Eingriff des ersten und zweiten Teils ein vorgegebenes Programm aus, das auf den Wirk­ stoff 317 anwendbar ist, aus, wobei das Programm dann, wenn es aktiviert ist, die gesteuerte Abgabe des Wirk­ stoffes 317 aus jeder der Elektroden 315 an die Haut be­ wirkt. Jede Vertiefung 319 besitzt eine Wand 327 aus Isolationsmaterial, die die Vertiefungen 319 vom Rest der ersten Oberfläche 316 des zweiten Teils 314 der Vor­ richtung 310 isoliert. Die erste Oberfläche 316, abgese­ hen von den Vertiefungen 319 an deren Wänden 327, be­ steht aus elektrisch leitfähigem Material wie Aluminium, Platin, Silber oder Zinn, die eine Gegenelektrode 328 bilden, die über eine Leitung 329 über einen Druckknopf 330 mit den Schaltkreisen im ersten Teil 311 der Vorrichtung 310 verbunden ist und wobei es die Elektrode 328 im Einsatz ermöglicht, daß der Schaltkreis dann, wenn die Vorrichtung 310 auf der Haut aufgebracht ist und zur Ab­ gabe des Wirkstoffes aktiviert ist, vervollständigt wird.

Die programmierbare Steuereinheit 312 umfaßt ein Ampe­ remeter 331, einen Galvanostaten 332, eine Flüssigkri­ stallanzeige 333 mit entsprechenden Schalteinrichtungen, die Strom, Spannung und Zeit sowie ein akustisches Alarm­ signal abgeben können, das einen Patienten auf den Zeit­ punkt, wenn der Wirkstoff verabreicht werden soll, auf­ merksam macht, falls die Vorrichtung nicht kontinuierlich getragen wird. Die Einheit 312 umfaßt auch einen AN/AUS- Knopf 334 zur Aktivierung des Programms dann, wenn die ersten und zweiten Teile sich im Eingriff befinden und einen Übersprungsknopf 335, wodurch ein Patient die Vor­ richtung dazu aktivieren kann, Wirkstoff zu anderen als den vorherbestimmten Zeiträumen bis zu einer vorherbe­ stimmten Maximalanzeige derartiger Aktivierung, wie be­ reits beschrieben, abgeben kann.

Eine LED (Leuchtdiode) 336 ist ebenfalls in der Einheit 312 vorgesehen, um eine zufriedenstellende Betriebsweise der Vorrichtung anzuzeigen, beispielsweise um anzuzeigen, daß ein Wirkstoff aktiv verabreicht wird. Die Leuchtdiode zeigt auch an, ob die Energieversorgung 313 zusammenge­ brochen oder geschwächt ist und gibt den Wirkstoffvorrat in der zusammengebauten Vorrichtung an. Die Vorrichtung 310 ist am Anwendungsort mittels eines Bandes 337 befe­ stigt, an dessen freien Enden die zusammenwirkenden Ele­ mente einer üblichen Schließe 338 vorgesehen sind.

Eine alternative Ausführungsform des zweiten Teils 314′ der Vorrichtung 310 ist in Fig. 10 gezeigt. Der zweite Teil 314′ besitzt mehrere aktive Elektroden 315′, die konzentrisch auf einer ersten Fläche angeordnet sind, die zum Kontakt mit der Haut bei der Anwendung ein­ gerichtet ist. Die Elektroden 315′ sind mit Abstand von konzentrisch angeordneten Ringen aus metallisch leitfähigem Material, die mehrere Gegenelektroden 328′ definieren, angeordnet, wobei letztere von den direkt benachbarten Elektroden 315′ mittels einer Serie konzentrisch an­ geordneter Ringe von Isolationsmaterial 339 angeordnet sind. Im übrigen ähnelt der zweite Teil 314′ der in Fig. 10 dargestellten Vorrichtung dem zweiten Teil 314 der in Fig. 7 bis 9 dargestellten Vorrichtungen.

Die Hauptkomponenten des in der Vorrichtung 310 verwendeten Schaltkreises sind im Schaltdiagramm der Fig. 11 ge­ zeigt. Die Komponenten sind folgende:

PC
ein programmierbarer Kontrollkreis, eingeschlossen eine akustische Alarmvorrichtung
PS	eine Energieversorgung;
A	ein Amperemeter;
G	ein Galvonostat;
SS	ein Selektionsschalter;
O	ein Übersprungs-Schalter;
LCD	eine Flüssigkristallanzeige für Strom, Spannung, Zeit etc., wie ausgewählt; und
LED	eine Leuchtdiode, ein sichtbares Signal der Abgabe des Wirkstoffes, des Zusammenbrechens oder Schwächerwerdens der Energieversorgung, oder des Gehalts an Wirkstoff in der Vorrichtung 310;
RP	Erkennungsposition.

Die meisten der oben genannten Merkmale können in einen geeigneten Microchip eingegeben werden.

Der zweite Teil 314, 314′ der Vorrichtung 310 kann auch eine getrennte Energiequelle besitzen, die mit diesem, wie bereits oben beschrieben, zur Zufuhr der notwendigen Energie zur Abgabe des Wirkstoffes auf die Haut im Ge­ brauch versehen ist. Wenn die Vorrichtung 310 zwei Ener­ giequellen besitzt, nämlich jeweils eine, die mit dem er­ sten und eine, die mit dem zweiten Teil verbunden ist, werden diese Energiequellen parallel angeordnet.

Claims (26)

1. Zweiteilige Vorrichtung für die gesteuerte Verabrei­ chung eines Wirkstoffes an die Haut unter dem Einfluß iontophoretischer oder elektro-osmotischer Kräfte mit einem ersten Teil (2; 102; 202; 311) mit einem programmier­ baren Steuerteil (312) und einer dazugehörigen Energie­ quelle (13; 113; 213; 313; PS) und einem zweiten Teil (1; 101; 201; 314; 314′) mit einer Elektrodeneinheit (4, 4′; 104, 104′; 204, 204′; 315, 328; 315′, 328′), die den Wirkstoff aufweist und einen Satz aktiver Elektroden be­ sitzt (4; 104; 204; 315; 315′), die in der eine Gegenelektrode (4′; 104′; 204′; 328, 328′) aufweisenden Hautkontaktfläche, aber isoliert von dieser, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314, 314′) mit dem ersten Teil (2; 102; 202; 311) derart in Eingriff bringbar ist, daß ein für diesen Wirkstoff anwendbares Programm ausgewählt wird, und daß das Programm dann, wenn es aktiviert wird, die gesteuerte Abgabe des Wirkstoffes von der Elektrodeneinheit (4, 4′; 104, 104′; 204, 204′; 315, 328; 315′, 328′) an die Haut bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) eine eigene Energiequelle (9; 109; 209) besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) mehrere voneinander mit Abstand angeordnete und voneinander isolierte aktive Elektroden (4a; 104a; 204a; 315; 315′) aufweist, die auf einer ersten Oberfläche (3a; 316), die zum Kontakt mit der Haut eingerichtet ist, an­ geordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Elektroden (315′) konzentrisch und mit­ tels eines Isolationsmaterials (339) mit Abstand voneinander gehalten angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (2; 102; 202; 311) und der zweite (1; 101; 201; 314; 314′) Teil einen oder mehrere kooperierende elektrische Kontakte(e) (8, 8′; 108, 108′; 208, 208′; 215, 217) besitzen, die bei Eingriff mit dem jeweiligen ersten (2; 102; 202, 311) und zweiten (1; 101; 201; 314; 314′) Teil ein vorgegebenes Programm aus­ wählen.

6. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) ein vorgegebenes Programm über einen durch den ersten Teil lesbaren Srichcode auswählt (2; 102; 202; 311).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß, falls der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) mit dem ersten Teil (2; 102; 202; 313) in Eingriff kommt, dieser relativ zu anderen bewegt wird, wodurch der Strichcode durch eine Lichtquelle im ersten Teil (2; 102; 202; 311) abgetastet werden kann.

8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) einen oder mehrere Vorsprung(sprünge) (324), die mit einer oder mehrerer zusammenwirkenden Öffnung(en) (326) im ersten Teil (2; 102; 202; 313) in Eingriff bringbar sind, aufweist, wobei die oder jede Öffnung einen Mikroschalter enthält, der bei Ineingriffkommen der Teile aktiviert wird, um ein vorgegebenes Programm auszu­ wählen.

9. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (2; 102; 202; 313) einen elektrischen Schaltkreis (5; 105; 205) mit Einrichtungen (336; LED) zur Anzeige dessen, daß der Wirkstoff aktiv abgegeben wird, beinhaltet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltkreis (5; 105; 205) Einrichtungen (247; 336; LED) zur Anzeige, ob eine Energiequelle abfällt oder erschöpft ist, beinhaltet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrische Schaltkreis (5; 105; 205) Alarmeinrichtungen (PC) zur Benachrichtigung eines Patienten dann, wenn es an der Zeit ist, den Wirkstoff zu verabreichen, wenn die Vorrichtung nicht kontinuierlich getragen wird, aufweist.

12. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltkreis (5; 105; 205) Einrichtungen (336; LED) zur Überwachung und Anzeige des Gehalts an Wirkstoff in der Vorrichtung umfaßt.

13. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltkreis (5; 105; 205) Übersprungseinrichtungen (335; 0) umfaßt, mittels derer ein Patient die Vorrichtung dazu veranlassen kann, den Wirkstoff zu anderen als den vor­ herbestimmten Zeiten bis zu einer vorherbestimmten Maxi­ malanzahl derartiger Aktivierungen abzugeben.

14. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (1; 101; 201; 314; 314′) so eingerichtet ist, daß er nach einer vorherbestimmten Zeit bei einem kontinuierlichen Be­ handlungsplan ersetzt werden kann.

15. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 oder 4 und davon abhängiger Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine aktive Elektrode (4a; 104a; 204a; 315; 315′) zwei oder mehr Wirkstoffe enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltkreis ggf. Einrichtungen (PC) zur Aktivierung der aktiven Elektroden, die die unter­ schiedlichen Wirkstoffe enthalten, unabhängig voneinander, umfaßt, so daß sie zu unterschiedlichen Zeiten an die Haut abgegeben werden.

17. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (2; 102; 202; 311) und zweite (1; 101; 201; 314; 314′) Teil in der Eingriffposition eine gemeinsame Einheit bilden, deren Außenoberfläche im Einsatz das Äußere eines Zeitanzeigers simuliert und wobei diese Einheit in einem Band (337) oder Armband (210) zur Befestigung an einem Körperteil befe­ stigt ist.

18. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff in flüssiger Form in einem Behälter vorliegt, der einen Teil der oder jeder aktiven Elektrode bildet, wobei das Reser­ voir eine wirkstoffdurchlässige Membran, die mindestens einen Teil der ersten Oberfläche des zweiten Teils der Vorrichtung bildet, besitzt.

19. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff in einer Matrix (318) aus festem, halbfestem oder gallertartigem Material besteht und eine wirkstoffdurchlässige, die zumindest einen Teil der ersten Oberfläche des zweiten Teils der Vorrichtung bildet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrixmaterial ein Hydrogel, Polyurethan oder ein Siliconmaterial ist.

21. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (2; 102; 202; 311) oder zweite (1; 101; 201; 313; 314′) Teil eine Einrichtung zur Aktivierung des Programms dann, wenn der erste (2; 102; 202; 311) und zweite (1; 101; 201; 314; 314′) Teil sich miteinander in Eingriff befinden, auf­ weist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aktivierung des Programms ein EIN/AUS-Schalter ist (334).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der EIN/AUS-Schalter nur in die EIN-Position gestellt wird, wenn die Vorrichtung sich in situ auf dem Körper des zu behandelnden Patienten befindet.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der EIN/AUS-Schalter in die EIN-Stellung durch Druck, der durch eine Befestigungseinrichtung bei Befestigung am Körper des Patienten ausgeübt wird, aktiviert wird.

25. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ausge­ wählt ist aus Analgetika, antiasthmatischen Agenzien, an­ tirheumatischen Agenzien, zentralnervensystemwirksamen Substanzen, Peptiden oder Hormonen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ausgewählt ist aus Fentanyl, Hydromor­ phon, Methadon, Morphin, Orciprenilin, Salbutamol, Natri­ umchromglycat, Diclofenac, Indomethacin, Piroxicam, Clo­ nidin, Fluphenazin, Nicotin, Calcitonin, Desmopressin, Erythropoetin, Wachstumshormone (GH), Insulin, Lutei­ nisierendes Hormon Releasing Faktor (LHRH), Parathormon (PTH) oder Vasopressin oder einem pharmazeutisch akzeptablen Abkömmling derselben, Salz oder Ester derselben.