FR2778108A1 - Dispositif d'administration transdermique de medicament par ionophorese - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif d'administration transdermique de médicament par ionophorèse comprend un ensemble (A) incluant au moins une électrode accolée à un réservoir (37) chargé dudit médicament et une contre-électrode, un circuit électronique et une pile électrique (35), ledit circuit électronique permettant de produire un courant électrique thérapeutique à partir de l'énergie fournie par ladite pile, ledit courant traversant, entre lesdites deux électrodes, ledit réservoir et la peau (41) d'un patient appliquée contre celui-ci, et ledit circuit électronique comprenant des moyens pour conformer un programme temporel d'administration du médicament à la courbe de décharge dans le temps de ladite pile, depuis un état de pleine charge de ladite pile jusqu'à un état proche de l'épuisement.Application aux dispositifs d'administration transdermique jetables.
Description
La présente invention est relative à un dispositif d'administration
transdermique de médicament par ionophorèse. Ce type de dispositif, décrit notamment dans la demande de brevet français n 96 04735 au nom de la demanderesse, permet d'appliquer aux patients, avec un nombre de manipulations limité, des traitements médicaux indolores et parfaitement dosés. Cette dernière caractéristique est particulièrement importante dans les cas o les médicaments utilisés peuvent nuire à la santé
des patients en cas de surdosage.
Les dispositifs du type de celui décrit dans le document mentionné ci-dessus sont conçus pour être réutilisés un certain nombre de fois. A cet effet, par exemple, le dispositif décrit dans le document précité comporte un module électronique programmable, pouvant commander, pour un médicament donné, des temps de traitement plus ou moins longs selon les besoins du patient. Qui plus est, dans l'exemple cité, ce module peut être séparé de l'ensemble d'électrodes contenant un médicament, et être adapté à un autre ensemble
d'électrodes contenant un autre médicament.
Dans un certain nombre de traitements standards, comme par exemple les anesthésies locales, une seule administration transdermique d'un médicament par ionophorèse suffit. La durée du traitement, généralement comprise entre 15 et 90 minutes, est fixe pour un médicament donné. Toutes les possibilités de programmation variable ou de changement de médicaments
évoquées ci-dessus sont alors superflues.
Pour ce type de traitement, un dispositif allégé est donc suffisant. Ceci, associé au caractère unique et isolé du traitement, conduit naturellement à envisager un dispositif destiné à être jeté après usage, comme par
exemple un pansement classique.
Dans ce cadre, il importe de fabriquer ce dispositif au moindre coût, et donc de simplifier au maximum tant les moyens de commande électronique du traitement que la
structure même du dispositif.
En particulier, il est essentiel de s'affranchir de la complexité des moyens utilisés actuellement pour
déclencher et arrêter le traitement.
La présente invention a pour but de réaliser un
dispositif qui intègre ces contraintes.
On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de ce qui va suivre, avec un dispositif d'administration transdermique de médicament par ionophorèse, comprenant un ensemble incluant au moins une électrode accolée à un réservoir chargé dudit médicament et une contre-électrode, un circuit électronique et une pile électrique, ledit circuit électronique permettant de produire un courant électrique thérapeutique à partir de l'énergie fournie par ladite pile, ledit courant traversant, entre lesdites deux électrodes, ledit réservoir et la peau d'un patient appliquée contre celui-ci, ledit circuit électronique comprenant des moyens pour conformer un programme temporel d'administration du médicament à la courbe de décharge dans le temps de ladite pile, depuis un état de pleine charge de ladite pile jusqu'à un état proche de l'épuisement. Suivant une caractéristique de l'invention, lesdits moyens comprennent un générateur de courant alimenté par une alimentation à découpage et commandé par une tension proportionnelle à celle mesurée aux bornes de ladite pile. Grâce à ces caractéristiques, il devient possible de réaliser au moindre coût un dispositif d'administration transdermique par ionophorèse destiné à être utilisé une
seule fois.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la
description qui va suivre et à l'examen des dessins
annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus de l'ensemble d'électrodes du dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessous de cet ensemble d'électrodes; - la figure 3 est une vue de dessus d'un support adhésif destiné à fixer l'ensemble d'électrodes sur la peau du patient; - la figure 4 est une vue de dessus de l'ensemble d'électrodes positionné dans le support adhésif, en situation dépliée et selon un premier mode de réalisation du dispositif de déclenchement du traitement; - la figure 5 est une vue de côté du dispositif représenté sur la figure 4, positionné sur la peau d'un patient; - la figure 6 est une vue de dessus de l'ensemble d'électrodes positionné dans le support adhésif, en situation pliée et selon un deuxième mode de réalisation du dispositif de déclenchement du traitement; - la figure 7 est une vue de côté du dispositif représenté sur la figure 6; - la figure 8 est un organigramme décrivant le fonctionnement du circuit électronique du dispositif selon l'invention; - la figure 9 représente une courbe caractéristique de décharge d'une pile pouvant alimenter le circuit électronique du dispositif selon l'invention; - la figure 10 représente l'évolution temporelle du
courant appliqué à la peau du patient.
Sur ces figures, des références numériques identiques représentent des organes ou éléments
identiques ou analogues.
On voit sur les figures 1 et 2 un ensemble d'électrodes A destiné à équiper le dispositif selon l'invention. Le corps de cet ensemble consiste en une feuille de matériau souple, comme par exemple du Bendflex ou du Kapton (marques déposées), découpée de façon à former sensiblement une bande 1 comportant des première 2
et deuxième 3 extrémités arrondies.
Cette bande comprend une ligne de pliage 4 transversale à sa longueur, située à la jonction de la
première extrémité arrondie 2 avec le reste de la bande.
Selon un premier mode de réalisation de moyens de déclenchement du traitement, la bande comprend en outre une fente 5 transversale à sa longueur, située à la jonction de la deuxième extrémité 3 avec le reste de la bande et représentée en trait discontinu sur les figures 1 et 2. L'utilité de cette fente 5 apparaîtra dans la
suite de la présente description.
La bande 1 est pourvue d'un circuit imprimé double face 6, réalisé par exemple par photogravure. Sur une partie sensiblement rectangulaire d'une face Ai de la bande, opposée à celle, A2, destinée à venir en contact avec la peau du patient, le circuit 6 comporte une pluralité de plots de contact 7 destinés à recevoir des composants électroniques, le circuit imprimé 6 et l'ensemble de ces composants formant le circuit électronique du dispositif selon l'invention. Les plots 7 sont reliés entre eux par des pistes conductrices dont certaines, 8, sont situées sur la face Ai de la bande, et dont les autres, 9, sont situées sur la face A2 de la bande. Des trous métallisés 10 permettent d'assurer le contact électrique entre les pistes situées sur la face
Ai et celles situées sur la face A2.
Deux pistes conductrices 11,12 situées sur la face Ai de la bande 1 relient deux des plots de contact 7 à deux pastilles de contact 13,14, elles même reliées respectivement, par l'intermédiaire de deux trous métallisés, à une électrode 15 et à une contre-électrode 16 situées sur la face A2 de la bande (voir figure 2) L'électrode 15, de contour par exemple circulaire, est centrée par rapport à la première extrémité arrondie 2 de la bande. La contre-électrode 16, de contour par exemple rectangulaire, est située entre la partie de la face A2 o se trouvent les pistes conductrices 9 et la deuxième extrémité arrondie 3 de la bande. Ces deux électrodes peuvent être réalisées, classiquement, par dépôt
sérigraphique d'un matériau conducteur.
Une troisième piste conductrice 17, située le long d'un bord 18 de la face Ai de la bande 1, relie l'un des plots de contact 7 à un trou métallisé 19 situé à la jonction de la deuxième extrémité arrondie 3 avec le reste de la bande. Sur la face A2 de la bande, une piste conductrice 20 relie le trou métallisé 19 à un plot de contact 25, lui- même relié par l'intermédiaire d'un trou métallisé à une pastille de contact 26 située sur la face Al de la bande et centrée par rapport à la deuxième extrémité arrondie 3. La distance dl entre les pastilles de contact 14 et 26 est sensiblement égale à deux fois celle de la pastille 26 à la jonction de la deuxième
extrémité arrondie 3 avec le reste de la bande.
On voit sur la figure 3 un support adhésif B destiné
à fixer l'ensemble d'électrodes A sur la peau du patient.
Ce support adhésif est découpé dans un matériau adhésif simple face médical classique, de façon à former sensiblement une bande 27 comportant des première 28 et
deuxième 29 extrémités arrondies.
La largeur de la bande 27 est supérieure à celle de la bande 1, et égale par exemple à deux fois la largeur de la bande 1. La longueur de la bande 27 est
sensiblement égale à celle de la bande 1.
La bande 27 est pourvue de première 30 et deuxième 31 fentes, transversales à sa longueur, situées sensiblement et respectivement à la jonction de la première extrémité arrondie 28 avec le reste de la bande et à la jonction de la deuxième extrémité arrondie 29 avec le reste de la bande. La largeur de ces fentes est sensiblement égale à celle de la bande 1, et la distance d2 qui les sépare est légèrement inférieure à celle, d3, qui sépare la ligne de pliage 4 de la contre-électrode 16. D'autre part, on remarquera que la première fente 30 est reliée aux bords de la bande 27 par une ligne de
pliage 32.
Selon le premier mode de réalisation des moyens de déclenchement du traitement, la bande 27 comprend également une troisième fente 33 transversale à sa longueur, située sur la deuxième extrémité arrondie 29, de largeur voisine de celle de la fente 5 formée dans la bande 1. La distance d4 de la deuxième fente 31 à la troisième fente 33 est sensiblement égale à la moitié de dl. La fente 33 est représentée en trait discontinu sur la figure 3. L'utilité de cette fente 33 apparaîtra dans
la suite de la présente description.
On voit sur la figure 4, et sur la figure 5 o l'on a représenté le dispositif selon l'invention en place sur la peau 41 d'un patient, la manière dont l'ensemble d'électrodes A et le support adhésif B coopèrent. On voit également sur ces figures un certain nombre d'organes
qu'il convient de décrire.
Des composants électroniques 34 sont implantés sur la face A1 de l'ensemble d'électrodes, dans la zone o se
trouvent les plots de contact 7.
Les deux pôles d'une pile 35 sont en contact, respectivement, avec la pastille 14 et avec la pastille 26, grâce au rabattement de la deuxième extrémité
arrondie 3 de la bande 1 vers l'intérieur de la face Al.
La proximité de la piste conductrice 17 par rapport au bord 18 de la bande 1 évite sa mise en contact avec la pile, ce qui permet de s'affranchir de tout risque de court-circuit. Selon le premier mode de réalisation des moyens de déclenchement du traitement, une languette en matériau isolant 36 est insérée entre la pile 35 et la pastille de contact 26. Cette languette dépasse vers l'extérieur à
travers la fente 5 de la bande 1.
On voit également sur les figures 4 et 5 des premier 37 et deuxième 38 réservoirs accolés respectivement à l'électrode 15 et à la contre-électrode 16. Ces réservoirs consistent, par exemple, en une couche d'un matériau chargé d'une substance: solution contenant le médicament à administrer pour le réservoir accolé à la contre-électrode, et solution ionique neutre telle que NaCl pour le réservoir accolé à l'électrode. Ces réservoirs sont séparés de la peau 41 du patient par des membranes perméables 39,40, et protégés par des coquilles
(non représentées) pendant le stockage.
L'ensemble d'électrodes A ainsi équipé est glissé dans les fentes 30 et 31 du support adhésif B, de sorte que seuls les composants électroniques 34 apparaissent du
côté du support B qui n'est pas enduit d'adhésif.
Les lignes de pliage 4 et 32 coïncident, et, dans le premier mode de réalisation des moyens de déclenchement du traitement, la languette 36 traverse la fente 33 du support adhésif B. La figure 5 met en évidence le fait que seule la périphérie du support adhésif B est collée sur la surface de la peau 41 du patient, et en outre que ce support est collé sur la face Al de la première extrémité arrondie 2
et sur la face A2 de la deuxième extrémité arrondie 3.
Les figures 6 et 7 montrent le dispositif selon
l'invention en configuration de stockage.
Les premières extrémités arrondies 2 et 28, respectivement, de l'ensemble d'électrodes A et du support adhésif B, solidarisées par collage, sont rabattues autour des lignes de pliage respectives 4 et 32 contre la face Ai de l'ensemble d'électrodes A. De cette manière, l'encombrement du dispositif est réduit. Par ailleurs, on protège ainsi les composants 34 du circuit
électronique pendant le stockage et le transport.
Selon le premier mode de réalisation des moyens de déclenchement du traitement, non représenté sur les figures 6 et 7, la languette 36 pointe vers l'extérieur, en traversant les fentes 5 et 33, comme cela apparaît sur
les figures 4 et 5.
Selon un deuxième mode de réalisation des moyens de déclenchement du traitement, représenté sur les figures 6 et 7, une languette en matériau isolant 45, interposée entre la pile 35 et la pastille de contact 26, pointe en direction des composants électroniques 34. Cette languette est fixée sur la face adhésive de la première extrémité arrondie 28 du support adhésif B, de sorte que le dépliage de cette extrémité arrondie ait nécessairement pour effet d'ôter la languette de sa position initiale, réalisant ainsi la mise en contact
électrique de la pile 35 avec la pastille 26.
La figure 8 est un organigramme permettant de comprendre le principe de fonctionnement du circuit
électronique du dispositif selon l'invention.
La pile 35 alimente ce circuit à partir du moment o
la languette 36 ou 45 a été enlevée.
Le circuit comprend essentiellement un générateur de courant 46 alimenté par une alimentation à découpage 47 et commandé par le point milieu 48 d'un pont diviseur 49, constitué par des résistances 50 et 51. L'alimentation à découpage 47 et le pont 49 sont tous deux alimentés par
la tension Vbatt délivrée par la pile 35.
Le générateur de courant 46 produit un courant Ith dit " thérapeutique ", destiné à traverser la peau du patient entre l'électrode 15 et la contre-électrode 16. La tension de commande V du générateur de courant 46, proportionnelle à la tension Vbtt aux bornes de la pile, est comparée à une tension de référence grâce à un comparateur 52. Lorsque la tension de commande tombe en dessous de la tension de seuil, le comparateur commande l'arrêt du générateur de courant: le traitement est terminé. Accessoirement, le comparateur 52 à seuil peut être relié à un dispositif de signalisation comportant par exemple une diode électro- luminescente, permettant de
savoir quand le traitement est terminé.
La commande dans le temps du circuit électronique est assurée par la décharge de la pile 35, depuis un état de pleine charge de celle-ci jusqu'à un état proche de
l'épuisement.
La tension délivrée par la pile 35 ne peut dépasser, classiquement quelques volts. Or l'administration transdermique d'un médicament par ionophorèse exige une tension beaucoup plus élevée, couramment de l'ordre de plusieurs dizaines de volts (typiquement de l'ordre de 25 à 30 volts). C'est le rôle de l'alimentation à découpage 47 que de fournir une telle tension au générateur de
courant 46.
Celui-ci délivre le courant thérapeutique Ith dont l'intensité est fonction sensiblement linéaire de la tension de commande V. Suivant la présente invention, cette tension de commande est fournie par le point milieu 48 du pont diviseur 49, cette tension V étant elle-même une fraction de la tension Vbat, délivrée par la pile,
définie par le rapport de division du pont 49.
La tension V évolue alors dans le temps suivant une fonction V(t) dont le graphe est sensiblement parallèle et conforme à celui de la caractéristique Vbatt(t) représentant l'évolution dans le temps de la tension délivrée par la pile, lors d'un fonctionnement continu de
cette pile.
Il s'ensuit que l'intensité du courant Ith délivrée par le générateur de courant 46 évolue elle-même dans le temps de manière conforme à l'évolution dans le temps de la tension Vbatt délivrée par la pile en fonctionnement continu. La figure 9 permet de bien comprendre ce principe de fonctionnement. Cette figure représente la courbe caractéristique de décharge d'une pile de type GOULD 6C100, qui est un exemple de pile que l'on peut utiliser pour alimenter le circuit électronique du dispositif
selon l'invention.
L'axe horizontal donne le temps en heures, et l'axe vertical donne la tension Vbatt aux bornes de la pile, si bien que la figure 9 permet de connaître le temps mis par
Vbatt pour atteindre une valeur déterminée.
Comme on peut le voir, cette courbe comporte trois parties nettement distinctes. Une première partie 53 met en évidence une chute de Vbatt d'environ 1 volt en 5 minutes: il s'agit du passage de Vbatt de la force
électromotrice à vide à la tension en charge.
La seconde partie 54 de la courbe, qui s'étale sur environ 3 heures, a l'allure d'un plateau situé aux
alentours de 4,5 volts.
La troisième partie 55 de la courbe, o Vbatt décroît
assez rapidement, correspond à l'épuisement de la pile.
Cette allure de la caractéristique de décharge de la pile se retrouve dans celle de l'évolution temporelle du courant thérapeutique Ith délivré par le générateur de courant 46, comme l'illustre le graphe Ith(t) de la figure Il o l'on observe que celui-ci comporte des parties 53', 54' et 55' analogues aux parties 53, 54 et 55,
respectivement du graphe de la figure 9.
Tout d'abord, la sur-intensité initiale mise en évidence par la partie 53' de la courbe permet de diminuer rapidement (en 5 minutes environ) la résistance de la peau du patient, et ainsi de préparer un terrain
favorable à l'application du traitement ionophorétique.
Ensuite, la partie en plateau 54' correspond à
l'application du courant thérapeutique.
Enfin, la partie 55' de la courbe correspond à la fin du traitement: la chute concomitante de Vbatt commande, par un dispositif à seuil tel que le comparateur 52, l'arrêt du fonctionnement du générateur
de courant 46.
Comme on peut aisément le comprendre, la durée effective d'application du courant thérapeutique au patient peut être parfaitement prédéterminée, en choisissant une combinaison médicament/pile/niveau du
seuil adaptée à chaque cas d'espèce.
Le mode d'utilisation du dispositif selon
l'invention découle directement de la description qui
précède. Tout d'abord, l'utilisateur enlève les coquilles qui protègent les premier 37 et deuxième 38 réservoirs; puis il déplie la première extrémité arrondie 28 du support arrondi 27; il fixe ensuite le dispositif selon l'invention sur la peau du patient grâce à la bande adhésive 27; puis, dans le cas du premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, il ôte la languette 36 (dans le deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la languette 45 a déjà été ôtée lors de l'ouverture de la première extrémité arrondie 28); enfin lorsque le signal de fin de traitement apparaît, l'utilisateur décolle l'ensemble du
dispositif de la peau du patient, et le jette.
On voit à présent que l'invention décrite ci-dessus permet de réaliser un dispositif d'administration transdermique par ionophorèse de conception extrêmement simplifiée et donc de faible coût de réalisation, ce qui
permet de le jeter après usage.
En outre, l'utilisation de ce dispositif est d'une grande simplicité, de sorte qu'il est même possible
d'envisager qu'il soit utilisé par le patient lui-même.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. C'est ainsi par exemple que la commande dans le temps de l'arrêt du circuit
électronique pourrait être effectuée par une minuterie.
Claims (11)
1. Dispositif d'administration transdermique de médicament par ionophorèse, comprenant un ensemble (A) incluant au moins une électrode (15) accolée à un réservoir (37) chargé dudit médicament et une contreélectrode (16), un circuit électronique et une pile électrique (35), ledit circuit électronique permettant de produire un courant électrique thérapeutique (Ith) à partir de l'énergie fournie par ladite pile, ledit courant traversant, entre lesdites deux électrodes, ledit réservoir et la peau (41) d'un patient appliquée contre celui-ci, caractérisé en ce que ledit circuit électronique comprend des moyens (46,47,49) pour conformer un programme temporel d'administration du médicament à la courbe de décharge dans le temps de ladite pile, depuis un état de pleine charge de ladite
pile jusqu'à un état proche de l'épuisement.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un générateur de courant (46) alimenté par une alimentation à découpage (47) et commandé par une tension (V) proportionnelle à
celle (Vbatt) mesurée aux bornes de ladite pile (35).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en que ledit circuit électronique comporte en outre un dispositif à seuil (52) destiné à arrêter le fonctionnement de ladite alimentation à découpage (47) lorsque ladite tension de commande (V) atteint une valeur
de seuil prédéterminée.
4. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit
circuit électronique comprend un dispositif de
signalisation de l'arrêt du traitement.
5. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit
ensemble d'électrodes (A) consiste en une feuille de matériau souple pourvue d'un circuit imprimé (6) et destinée à coopérer avec un support adhésif (B) simple face.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ensemble d'électrodes (A) et ledit support adhésif (B) sont découpés de manière à former sensiblement des première (1) et deuxième (27) bandes, les longueurs de ces deux bandes étant sensiblement égales et la largeur de ladite deuxième bande (27) étant supérieure à celle de ladite première bande (1), en ce que ladite première bande (1) est glissée dans deux fentes (30,31) formées dans ladite deuxième bande (27), transversales à sa longueur, de sorte que la partie de ladite première bande (1) placée entre lesdites deux fentes (30,31) se trouve du côté de ladite deuxième bande (27) qui n'est pas enduit d'adhésif, et de sorte que les première et deuxième parties de ladite première bande (1) placées à l'extérieur desdites deux fentes (30,31) se trouvent du côté de ladite deuxième bande (27) qui est
enduit d'adhésif.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite partie de ladite première bande (1) située entre lesdites deux fentes (30,31) comporte, sur une face (Ai) opposée à celle, (A2), destinée à venir en contact avec ladite peau (41) du patient, une pluralité de composants électroniques (34) connectés audit circuit imprimé (6) par une pluralité de plots de contact (7)
pour constituer ledit circuit électronique.
8. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 6 et 7, caractérisé en ce que lesdites
première et deuxième parties de ladite première bande (1) placées à l'extérieur desdites deux fentes (30,31) comportent respectivement, sur une face (A2) destinée à venir en contact avec ladite peau (41) du patient, ladite
électrode (15) et ladite contre-électrode (16).
9. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'une
desdites première et deuxième parties de ladite première bande (1) placées à l'extérieur desdites deux fentes (30,31) comporte une extrémité (3) rabattue vers l'intérieur de ladite face (A1) autour de ladite pile (35), de manière à connecter ladite pile audit circuit électronique grâce à des pistes conductrices (12,17,20)
et à des pastilles de contact (14,26).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une languette en matériau isolant (36) est insérée entre ladite pile (35) et ladite pastille de contact (26), et dépasse vers l'extérieur à travers des première (5) et deuxième (33) fentes ménagées respectivement dans lesdites première (1) et deuxième
(27) bandes.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une languette en matériau isolant (45) est insérée entre ladite pile (35) et ladite pastille de contact (26), et en ce qu'elle est fixée sur la face adhésive d'une extrémité (28) repliée de ladite deuxième bande (27), de manière que le dépliage de ladite extrémité entraîne l'extraction de ladite languette et la mise en contact de ladite pile avec ladite pastille de
contact.
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