JP2809510B2 - イオントフォレーゼ用システム - Google Patents

イオントフォレーゼ用システム

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JP2809510B2
JP2809510B2 JP7501576A JP50157695A JP2809510B2 JP 2809510 B2 JP2809510 B2 JP 2809510B2 JP 7501576 A JP7501576 A JP 7501576A JP 50157695 A JP50157695 A JP 50157695A JP 2809510 B2 JP2809510 B2 JP 2809510B2
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    • A61N1/044Shape of the electrode

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、薬効成分を電気的に経皮投薬するイオント
フォレーゼ用システムに関する。
背景技術 イオントフォレーゼ用システムは、例えばイオン性の
薬物又は薬剤を含有する一対のイオン導入素子(以下
「導子」という)と、これら導子間にパルス電圧を印加
する電源装置とを備えて構成される。係るシステムは、
各導子を皮膚に装着した後、これら導子間にパルス電圧
を印加することにより皮膚を通して電気的閉回路を形成
し、体内に薬効成分を浸透させるものである。このよう
に形成される電気的閉回路の導電性は、皮膚と接触する
導子の状態に大きく左右される。特に、上記電源装置と
接続される導子内の電極は、イオン性の薬物又は薬剤を
含む液体と共存する環境に置かれると共に、係るシステ
ムの作動時に一定方向のパルス電圧が間欠的に印加され
るので、電極自身が化学的な変化を起こしたり、あるい
は電極表面で電気分解又は電気的絶縁物質等の付着等が
引き起こされる。
したがって、係るシステムにおいては、導子内の電極
の状態が変化するにつれて上記電気的閉回路の導電性が
低下するので、その投薬効果の持続性が損なわれるとい
う欠点がある。
発明の開示 そこで本発明は、導子内の電極が上記化学的変化や電
気分解等、電極反応の影響を受け難いイオントフォレー
ゼ用システムを提供し、係るシステムの投薬効果の持続
性を向上させることを目的とする。
本発明によれば、一部又は全てが薬効成分を含有する
少なくとも3つの導子と、これら導子間にパルス状の電
位差を与える電源手段とを有するイオントフォレーゼ用
システムであって、この電源手段が、上記少なくとも3
つの導子のなかから導子の組合せを所定タイミングに従
って選択する導子選択手段と、選択された各導子の組合
せに対して各々異なるタイミングで上記電位差を与える
電位差形成手段とを備えるイオントフォレーゼ用システ
ムが提供される。
本発明の好適な実施態様において、電位差形成手段
は、選択された組合せ内における少なくとも1つの導子
に対し、その導子が前回選択されたときに与えた電位差
の方向とは逆の方向で電位差を与えることが好ましい。
また、上記導子選択手段は、導子の組合せを所定順序で
巡回的に選択することが好ましい。
更に、本発明の好適な実施態様において、上記選択さ
れる組合せは、一対の導子で構成され得る。また、電位
差形成手段は、選択された導子以外の導子を電気的中性
状態に保持することが好ましい。
更に、本発明の好適な実施態様においては、上記少な
くとも3つの導子が1つのパッケージに集合されて構成
され得る。
本発明は、上記形態とすることにより、所定タイミン
グに従って導子の組合せが任意に選択され、これら導子
の組合せに対して各々異なるタイミングでパルス状の電
位差が任意に与えられ得るので、各導子に対するパルス
電圧の印加形態が所定タイミングに従って変更され得
る。これにより、各導子内の電極がリフレッシュされ、
上記電極反応に係る問題が解消され得る。
また、上記組合せを一対の導子とした場合には、各導
子に対する印加形態の変更が有効に且つ効果的に行われ
得る。
更に、選択された導子以外の導子を電気的中性状態に
保持することにより、係るシステムにおける電源装置の
消費電力を低減させることができる。
このように本発明によれば、各導子内の電極がリフレ
ッシュされ、且つ電極で引き起こされる電極反応を回避
又は低減することができるので、係るシステムにおいて
長時間安定した経皮投薬を実現することができる。
図面の簡単な説明 以下、本発明に係る上記目的及び他の目的、並びに特
徴,利点について添付図面を用いながら詳細に説明す
る。なお、各図面については以下の通りである。
第1図は、本発明に係るイオントフォレーゼ用システ
ムの第1の実施例を示す底面図、 第2図は、第1図のシステムを線X−X′で切断した
断面図、 第3図は、第1図のシステムにおける各部の電圧を示
すタイムチャートであり、(1)はパルス電圧生成回路
から導子11,12間に印加されるパルス電圧,(2)はパ
ルス電圧生成回路から導子12,13間に印加されるパルス
電圧,(3)はパルス電圧生成回路から導子13,11間に
印加されるパルス電圧,(4)は導子11,12間の電圧変
化,(5)は、他の印加方法によりパルス電圧を与えた
場合における導子11,12間の電圧変化を表すものであ
り、 第4図は、第1図の電源ユニット内におけるパルス電
圧生成回路の一例を示す回路図、そして、 第5図は、本発明に係るイオントフォレーゼ用システ
ムの第2の実施例を示す底面図である。
本発明を実施するための最良の態様 まず、本発明に係るイオントフォレーゼ用システムの
第1の実施例の構成について第1図及び第2図を用いて
説明する。
本実施例のイオントフォレーゼ用システムは、生体皮
膚に装着される導子ユニット1と、このユニット1にパ
ルス電圧を供給する電源ユニット2とを備えて構成され
る。導子ユニット1は、電線A,B,Cを通して電源ユニッ
ト2に接続される各導子11,12,13と、導子ユニット1を
生体皮膚に粘着維持させるための粘着部14とが1つのパ
ッケージ15に裏打ちされて構成されている。一方、電源
ユニット2は、電池又は他の適当な電源装置21と、パル
ス状の電圧出力を生成するパルス電圧生成回路22と、こ
のパルス電圧生成回路22を制御する制御部23とを備えて
いる。
尚、本実施例では、導子ユニット1及び電源ユニット
2が互いに離れた位置に配置されているが、例えば、電
源ユニット2をボタン電池と集積回路とで構成して小型
化することにより、導子ユニット1と電源ユニット2と
を一体に構成するようにしてもよい。
本実施例において、各導子は、それぞれ同じ形態に構
成されるが、薬物又は薬剤の含有は、これら導子の全て
又は一部の導子に行われている。各導子11,12は、第2
図に示されるように電源ユニット2に接続される電極11
1,112と、薬物又は薬剤を含有する界面形成部材121,122
とが積層されて構成される。
各電極111,112は、導電性をもつ材料で作られてお
り、例えばAg−AgCl等の不活性な素材によって形成され
ることが好ましいが、特にこれに限定されない。また、
界面形成部材121,122は、多孔質部材,あるいは導電性
ゲル等で形成される。係る多孔質部材の例としては、吸
水性又は水透過性をもつフィルム状の部材が好ましく、
例えば、層状の「Membranefilter紙(BiodyneA(商
標))」,不織布,多孔フィルム等の水分浸透性繊維よ
りなる多層体,所定の薬物又は薬剤を保持又は付着、あ
るいは包含する水溶性高分子より形成される澱粉(例え
ばオブラート)、あるいはPVPフィルム等の吸水性(水
溶性)フィルムを使用することができる。
尚、これら多孔質部材の水溶性の程度、並びにこれら
の中に与えられる薬効成分の含有量は、係るイオントフ
ォレーゼ用システムの使用目的に応じて適宜選択又は調
節される。
次に、本イオントフォレーゼ用システムの動作を第3
図を用いて説明する。
まず、導子ユニット1が皮膚の投薬対象部位に装着さ
れた後、電源ユニット2が作動される。電源ユニット2
は、第3図(1)に示すような数V乃至数十V間で任意
に設定されるパルス電圧をリード線A,Bを通して導子11,
12間に印加する。このとき電源ユニット2は、導子11が
高電位(「+」電位)となり、導子12が低電位(「−」
電位)となるように電位差を与える。導子11,12間に対
するパルス電圧の印加後、電源ユニット2は、所定タイ
ミングに従い、次にリード線B,Cを通して導子12,13間に
パルス電圧を印加する(第3図(2)参照)。この場
合、電源ユニット2は、導子12を高電位(「+」電位)
とし、導子13を低電位(「−」電位)とするように電位
差を与える。更に、この導子12,13間に対するパルス電
圧の印加後、電源ユニット2は、所定電圧に従ってリー
ド線C,Aを通して導子13,11間にパルス電圧を印加する
(第3図(3)参照)。このとき電源ユニット2は、導
子13を高電位(「+」電位)とし、導子11を低電位
(「−」電位)とするように電位差を与える。
以後、電源ユニット2は、各導子に対してパルス電圧
の印加形態を変えながら上記一連のパルス電圧印加動作
を繰り返し実行する。この一連の過程における導子11,1
2間の電圧変化を示したものが第3図(4)である。こ
のように各導子に対するパルス電圧の印加形態が、所定
タイミング毎、継続的に変化するので、係る導子の導電
性を損なう電極反応が回避され、且つ、火傷の原因とな
る分極電荷の発生が防止される。
次に、このような一連のパルス電圧印加動作を実現す
る電源ユニット2の構成について第1図及び第4図を用
いて詳細する。
電源ユニット2は、第1図に示すように電池等の電源
装置21と、制御部23と、制御部23からの各信号に応答し
てパルス電圧を生成するパルス電圧生成回路22とを備え
ている。
制御部23は、例えばCPU,クロック発振器,クロック発
振器のクロック信号を基に所定周波数のパルス信号を生
成する分周回路,上記一連のパルス電圧印加動作を実行
するためのプログラムやその各係数を格納する記憶手
段,パルス電圧生成回路とのインターフェイス手段等を
備える1個乃至複数個のワンチップマイコンにより実現
可能である。制御部23は、パルス電圧生成回路の入力部
4aに対して所定周波数の第1のパルス信号を提供すると
共に、入力部4b乃至4dに対し所定タイミングの第2のパ
ルス信号を順次提供する。上記第1のパルス信号は、パ
ルス電圧生成回路22において高電圧を生成するために用
いられ、第2のパルス信号は、上記各導子間にパルス電
圧を選択的に印加するための選択信号として用いられ
る。
尚、入力部4aに供給される第1のパルス信号の周波数
は、例えば1KHz乃至10MHzであり、入力部4b乃至4dに供
給される第2のパルス信号の周波数は、例えば数十KHz
である。これらの各パルス信号は、制御部23の分周回路
内で生成されるが、他にマルチバイブレータ等の発振回
路を備えて生成されてもよい。一例として各入力部4b乃
至4dにはデューティ比約30%に位相変換された40KHzの
パルス信号が与えられる。
パルス電圧生成回路22は、第4図に示すように複数の
スイッチング用トランジスタ41,44乃至49,インダクタ4
2,及びコンザンサ43を備えて構成される。パルス電圧生
成回路22の端子BATには、第2図に示す電池等の電源装
置21が接続され、各出力部4A乃至4Cにはリード線A乃至
Cを通して導子11,12,13がそれぞれ接続される。
本パルス電圧生成回路22の動作は、以下の通りであ
る。
入力部4aにおいて第1のパルス信号が入力されると、
このパルス信号に同期してトランジスタ41がオンオフさ
れる。トランジスタ41がオンするとインダクタ42内に励
磁電流が流れ、また、トランジスタ41がオフになると、
インダクタ42のエネルギにより電源電圧に対して数倍乃
至数十倍の昇圧パルスが発生される。この昇圧パルス
は、ダイオードを通してコンデンサ43に蓄電され、各導
子に印加されるパルス電源として用いられる。
また、入力部4bに制御部から第2のパルス信号、すな
わち選択信号が入力されると、この選択信号の立ち上が
りに応答してトランジスタ47がオンし、これに同期して
トランジスタ44がオンする。これによりコンデンサ43内
に蓄電されていた電圧が出力部4A,4B間に与えられる。
その後、入力部4bの選択信号が立ち下がるとトランジス
タ44,47がオフし、これにより出力部4A,4Bを通した導子
11,12への電圧印加が終了される。その結果、導子11,12
間には上記選択信号に対応したパルス電圧が印加され
る。
次に、所定タイミングをおいて制御部23から入力部4c
に次の選択信号が入力されると、トランジスタ45及び48
が作動することにより、出力部4Bに高電位とするパルス
電圧が出力部4B,4C間に与えられ、これが導子12,13間に
印加される。
更に、所定タイミングをおいて制御部23から入力部4d
に更なる選択信号が入力されると、トランジスタ46及び
49が作動することにより、出力部4Cを高電位とするパル
ス電圧が出力部4C,4A間に与えられ、これが導子13,11間
に印加される。
ここで注目されることは、係るパルス電圧生成回路22
の構成故に、各出力部は、制御部23から各選択信号が入
力される毎にパルス印加電位が反転されることである。
このように、所定タイミングをもつ各選択信号が各入
力部4b,4c,4dに継続的に順次与えられることにより、各
出力部4A,4B,4Cのいずれか一対に印加形態の異なるパル
ス電圧が順次与えられるので、各導子11,12,13のいずれ
か一対の組合わせに対して印加形態の異なるパルス電圧
が印加される。
更に、本発明に係るイオントフォレーゼ用システムの
第2の実施例について第5図を用いて説明する。
第5図のイオントフォレーゼ用システムは、導子を4
個としたものである。尚、内部構造等は、第1図及び第
2図と同様であるので説明は省略する。また、薬効成分
は、導子51,52,53,54において各々任意に含有されてい
るものとする。
本実施例におけるパルス電圧印加動作は、例えば、ま
ず、電源ユニット2の制御部23′からの最初の選択信号
により導子51,52の組合せが選択され、これによりパル
ス生成回路22′が導子51を高電位(「+」電位),導子
52を低電位(「−」電位)とするパルス電圧を与え、次
の選択信号により導子53,54の組合せが選択され、これ
により導子53を高電位、導子54を低電位とするようなパ
ルス電圧を与える。以後、次の選択信号により導子54,5
1の組合せが選択され、これにより導子54が高電位、導
子51が低電位とされ、更なる選択信号により導子52,53
が選択され、導子52が高電位、導子53が低電位となるよ
うにパルス印加形態が形成される。そして、上記一連の
過程が繰り返し実行されることにより、ある印加時には
パルス電圧を高電位側で印加された導子は、次の印加時
にはパルス電圧を低電位側で印加されることになる。し
たがって、パルス電圧の印加時、各導子が高電位又は低
電位のうちのいずれか一方の電位に固定されないので、
導子内の電極において導電性を損なう電極反応が回避さ
れ得る。
尚、本発明において、導子の数量又はその組合わせ
は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば5個
以上の導子を設けたり、あるいは複数の導子と1つの導
子との間でのパルス電圧を印加する形態も実現可能であ
る。そのための構成については、当業者であれば上記実
施例から容易に想到され得るであろう。例えば導子の数
量の増加に対しては、第4図の入力部及び出力部、並び
にこれに対応するトランジスタ等を必要数分だけ増やす
ことにより可能であり、また複数の導子と1つの導子と
の間でパルス電圧を印加する場合には、第4図の入力部
及び出力部に対応する各トランジスタ間の接続を公知の
ダイオードマトリクス回路等で振り分けることにより実
現可能である。
その他、各導子に対するパルス電圧の印加順序,印加
時間,及びタイミング,並びに各導子間の組合わせ等に
ついては、上記実施例におけるマイクロコンピュータの
プログラムを適宜変更することにより実現可能である。
例えば、第3図(1)乃至(3)の点線部分T、並びに
第3図(5)に示すように、各導子間に印加するパルス
電圧の幅を短くし、余りの部分を休止期間としてもよ
い。このような休止期間を設けることにより電源ユニッ
トの電力消費を抑えることができ、その結果、係るシス
テムを小型化することができる。
更に、上記各実施例においては、複数の導子が1つの
導子ユニット内に収容された形態であるが、各導子をそ
れぞれ独立した形態で構成してもよい。
最後に、本発明に係るイオントフォレーゼ用システム
において使用され得る薬物及び薬剤の一例を以下に列記
する。
局所麻酔剤 (例、塩酸リドカイン,塩酸テトラカイン,塩酸プロカ
イン,塩酸ジブカイン,塩酸オキシプロカイン,塩酸プ
ピバカイン,塩酸メピバカイン,等) 抗アレルギー剤又は鎮咳去痰剤 (例、クロモグリク酸ナトリウム、フマル酸ケトチフェ
ン,塩酸アゼラスチン,アンレキサノクス,テルフェナ
ジン,フマル酸エメダスチン,トラニラスト,リン酸コ
デイン,リン酸ジヒドロコデイン,塩酸エプラジノン,
ヒベンズ酸チペピジン,等) 気管支拡張剤 (例、テオフィリン,塩酸ピルブテロール,硫酸テルブ
タリン,硫酸ヘキソプレナリン,硫酸サルブタモール,
塩酸ツロブテロール,塩酸プロカテロール,塩酸マブテ
ロール,フマル酸フォルモテロール,等) 鎮痛剤 (例、塩酸モルフィネ,塩酸ヒドロモルフォン,塩酸ブ
プレノルフィン,塩酸ブプラノロール,ペンタゾシン,
酒石酸ブトルファノール,臭化水素酸エプタゾシン,塩
酸ナルブフィン,等) 強心剤 (例、塩酸ドパミン,塩酸ドブタミン,アムリノン,
等) 精神神経用剤 (例、塩酸クロルプロマジン,エチゾラム,塩酸アミト
リプチリン,塩酸クロカプラミン,ハロペリドール,塩
酸モサプラミン,ペルフェナジン,等) 抗生物質 (例、ペニシリン系抗生物質としてクロキサシリンナト
リウム,ベンジルペニシリンカリウム,チカルシリンナ
トリウム,アンピシリンナトリウム,ピペラシリンナト
リウム,等:セフェム系抗生物質としてセフォキシチン
ナトリウム,セフォジジムナトリウム,セフォタキシム
ナトリウム,セフォテタン,セフォペラゾンナトリウ
ム,セフスロジンナトリウム,セフタジム,セフメタゾ
ールナトリウム,硫酸セフピロム,等、:アミノ糖系抗
生物質として硫酸ゲンタマイシン,硫酸シソマイシン,
硫酸ジベカシン,硫酸ネチルマイシン,硫酸アミカシ
ン,硫酸リボスタマイシン,等、:その他として、リン
コマイシン系抗生物質,エリスロマイシン製剤,ジョサ
マイシン製剤,クロラムフェニコール製剤,テトラサイ
クリン系抗生物質及び、その他の各抗生物質を含む) 抗悪性腫瘍剤 (例、マイトマイシンC,エトポシド,塩酸プロカルバジ
ン,クエン酸タモキシフェン,フルオロウラシル,ユー
エフティ,テガフール,カルモフール,メトトレキサー
ト、カルボコン,塩酸ブレオマイシン,硫酸ペプロマイ
シン,塩酸エピルビシン,塩酸ピラルビシン,ネオカル
チノスタチン,レンチナン,ピシバニール,シゾフィラ
ン,シスプラチン,カルボプラチン,マドリアマイシ
ン,硫酸ビンクリスチン,等) 循環機能改善剤 (例、クエン酸ニカメタート,アルプロスタジル,アル
ガトロバン,シチコリン,フマル酸ニゾフェノン,D−マ
ンニトール,ニコランジル,塩酸ジルチアゼム,等) 痛風治療剤 (例、ベンズブロマロン,アロプリノール,コルヒチ
ン,等) 高脂血症用剤 (例、シンバスタチン,ニコモール,プラバスタチンナ
トリウム,等) 抗ヒスタミン剤 (例、塩酸ジフェンヒドラミン,塩酸プロメタジン,マ
レイン酸クロルフェニラミン,メキタジン,フマル酸ク
レマスチン,等) 催眠鎮静剤または抗不安剤 (例、フルニトラゼパム,ミダゾラム,セコバルビター
ルナトリウム,アモバルビタールナトリウム,フェニト
インナトリウム,等) 鎮痛消炎剤 (例、ケトプロフェン,フルルビプロフェンアキセチ
ル,インドメタシン,ロキソプロフェンナトリウム,ジ
クロフェナックナトリウム,ピロキシカム,テニダッ
プ,フルルビプロフェン,テノキシカム,等) 鎮暈剤 (例、塩酸ジフェニドール,マレイン酸チエチルペラジ
ン,メシル酸ベタヒスチン,等) 鎮痙剤 (例、臭化ブチルスコポラミン,硫酸アトロピン,塩酸
エピリジン,塩酸チザニジン,等) 不整脈用剤 (例、塩酸アロチノロール,塩酸プロプラノロール,ア
テノロール,硫酸キニジン,塩酸インデノロール,塩酸
ブクモロール,等) 血圧降下剤 (例、塩酸クロニジン,硫酸ベタニジン,塩酸ベナゼプ
リル,シラザプリル,カプトプリル,塩酸セリプロロー
ル,塩酸チリソロール,塩酸テラゾシン,塩酸ブナゾシ
ン,カルベジロール,等) 副腎ホルモン剤 (例、リン酸ヒドロコルチゾンナトリウム,パルミチン
酸デキサメタゾン,リン酸デキサメタゾンナトリウム,
リン酸ベタメタゾンナトリウム,コハク酸メチルプレド
ニゾロン,等) ペプチド又はポリペプチド系薬物、及びその他の薬物
として黄体形成ホルモン放出ホルモン(LH−RH),エン
ケファリン,エンドルフィン,インターフェロン,イン
シュリン,カルシトニン,チロトロピン放出ホルモン
(TRH),オキシトシン,リプレシン,バソプレシン,
グルカゴン,脳下垂体ホルモン(HGH,HMG,HCG,酢酸デス
モプレシン),卵胞黄体ホルモン,成長ホルモン分泌因
子,副腎皮質刺激ホルモン(ACTH),副甲状腺ホルモン
(PTH),セクレチン,アンギオテンシン,β−エンド
ルフィン,ソマトスタチン,ガストリン,ニューロテン
シン,心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP),ブラデ
ィキニン,サブスタンスP,ダイノルフィン,甲状腺刺激
ホルモン(TSH),プロラクチン,インターロイキン,
フイルグラスチム(G−CSF),グルタチオンパーオキ
シダーゼ,スーパーオキシドディスムターゼ(SOD),
デスモプレシン,ソマトメジン,黒色素胞刺激ホルモン
(MSH),ムラミルジペプチド,ボンベシン,血管作用
性腸ペプチド,コレシストキニン−8,カルシトニン遺伝
子関連ペプチド(CGRP),エンドセリン,ニコチン,等
が挙げられる。
尚、これらの薬物は、製剤学上利用できる各種基剤と
の配合において処方されるものであり、軟膏,ゲル,ク
リーム,液剤,懸濁剤,フィルム剤,その他の各種剤型
にて使用される。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一部又は全てが薬効成分を含有する少なく
    とも3つの導子と、該導子間でパルス状に電位差を与え
    る電源手段とを有するイオントフォレーゼ用システムで
    あって、 前記電源手段が、前記少なくとも3つの導子のなかから
    導子の組合せを所定タイミングに従って選択する導子選
    択手段と、前記選択された各導子の組合せに対して各々
    異なるタイミングで前記電位差を与える電位差形成手段
    とを具備するイオントフォレーゼ用システム。
  2. 【請求項2】前記電位差形成手段は、前記選択された組
    合せ内における少なくとも1つの導子に対し、該導子が
    前回選択されたときに与えた電位差の方向とは逆の方向
    で電位差を与えることを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載のシステム。
  3. 【請求項3】前記導子選択手段が、前記導子の組合せを
    所定順序で巡回的に選択することを特徴とする請求の範
    囲第2項に記載のシステム。
  4. 【請求項4】前記選択される組合せが一対の導子で構成
    されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のシス
    テム。
  5. 【請求項5】前記電位差形成手段が、前記選択された導
    子以外の導子を電気的中性状態に保持することを特徴と
    する請求の範囲第4項に記載のシステム。
  6. 【請求項6】前記少なくとも3つの導子が、1つのパッ
    ケージに集合されていることを請求の範囲第1項に記載
    のシステム。
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