JP3290864B2 - Power supply for iontophoresis - Google Patents
Power supply for iontophoresisInfo
- Publication number
- JP3290864B2 JP3290864B2 JP24846095A JP24846095A JP3290864B2 JP 3290864 B2 JP3290864 B2 JP 3290864B2 JP 24846095 A JP24846095 A JP 24846095A JP 24846095 A JP24846095 A JP 24846095A JP 3290864 B2 JP3290864 B2 JP 3290864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- voltage
- pulse
- power supply
- effective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、経皮又は経粘膜か
ら生理活性物質を安定に生体内へ送達するイオン トフォ
レーシス用電源装置に関するものである。The present invention relates to the iontophoresis to deliver the transdermal or transmucosal the physiologically active substance stably in vivo
The present invention relates to a power supply for racing .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、皮膚や粘膜から生体内への薬物の
吸収促進方法として、電気駆動力を利用したイオントフ
ォレーシスが研究されている。イオントフォレーシスは
薬物貯蔵層を含む電極を有する関導子と薬物を含まない
対電極を有する不関導子を皮膚又は粘膜に貼付し、両極
間に通電し生体内への薬物の吸収を促進するものであ
る。通電は皮膚や粘膜を含む回路全体の消費電力を一定
にする定電流型通電や回路全体にかかる電圧を一定に保
つ定電圧型通電があり、いずれかの方法で一定時間通電
して行われている。通電方法としては、直流又はパルス
を用いた通電方法が採用されている。以下に、皮膚の等
価回路について説明する。図８は皮膚を電気的に示す等
価回路である。Ｒ１はオーム抵抗、Ｒ２は分極抵抗、Ｃ
は分極容量である。直流やパルスでは、通電初期に電流
はオーム抵抗Ｒ１，分極抵抗Ｒ２を流れたり、分極容量
Ｃに蓄積されるが、分極容量Ｃに電流が蓄積されると、
その後電流はほとんどオーム抵抗Ｒ１しか流れなくな
る。すなわち、負荷した電流とほぼ等しい電流が皮膚間
を流れることとなる。皮膚間を流れる電流と薬物の透過
量は比例関係にあるので、負荷した電流値から薬物の透
過量をある程度予測することができる。しかし、分極容
量Ｃに充電された場合、直流やパルスによる通電方法
は、オーム抵抗Ｒ１に電流が集中するために皮膚や粘膜
に対して電気刺激を生じるので高い電流を負荷すること
ができず、薬物の投与量も制限されるという問題点を有
していた。又、パルスを用いた方法で、パルスの有効印
加時間を短くしてパルスのオフ時間を長くするようにパ
ルスのデューティ比を設定することにより、分極容量Ｃ
に蓄えられた電荷を十分放電させる方法があるが、薬剤
投与時間が長くかかり効果的に作用しないという問題点
を有していた。そこで、電気的刺激を改善し、薬物のス
ムーズな投与方法が種々検討されている。例えば、特公
平２−４５４６１号公報，特公平３−４９５８９号公
報，特公平４−１６３４号公報に示されるパルス脱分極
通電方法がある。この通電方法は１パルスごとのパルス
印加休止期に関導子と不関導子との間を短絡することに
より分極容量Ｃに蓄積された電流を放電する。そのた
め、皮膚回路は初期の状態に戻り、次のパルス電流は再
びオーム抵抗Ｒ１，分極抵抗Ｒ２，分極容量Ｃを流れ
る。このため、皮膚又は粘膜に対する電気刺激を減少す
ることができる。この通電方法では、負荷した電流の一
部が抵抗Ｒ１，Ｒ２を流れるが、残りの電流は皮膚又は
粘膜の分極容量Ｃに充放電される。以下に、従来のイオ
ントフォレーシス用電源装置を用いて皮膚にパルス脱分
極通電した場合の電流測定について説明する。図９は従
来の定電流制御型パルス脱分極型のイオントフォレーシ
ス用電源装置における電流検出の測定模式図である。Ａ
１，Ａ２は生体内に流れる電流を測定する電流計、ＳＷ
はパルス脱分極を行うスイッチである。従来のパルス脱
分極は電流計をＡ１又はＡ２のいずれかに配置して、通
電時に流れる電流を測定していた。通電の際、分極容量
Ｃに蓄えられる電荷の電流値と、オーム抵抗Ｒ１，分極
抵抗Ｒ２を流れる電流値の合計である負荷電流値（印加
電流値）を測定していた。短絡時に、分極容量Ｃに蓄積
された電荷が放電され、その電流はオーム抵抗Ｒ１, 分
極抵抗Ｒ２へ微量流れるものの、その殆どは電源側のス
イッチＳＷを通して放電される。従来、この通電時に測
定される負荷電流値により、生体内に流れる通電量を制
御し、薬物送達量を制御していた。2. Description of the Related Art In recent years, iontophoresis using an electric driving force has been studied as a method for promoting absorption of a drug from the skin or mucous membrane into a living body. Iontophoresis is a method in which a conductor having an electrode including a drug storage layer and a non-conductor having a counter electrode containing no drug are attached to the skin or mucous membrane, and electricity is passed between the two electrodes to absorb the drug into a living body. To promote. There are two types of energization: constant current type energization that keeps the power consumption of the entire circuit including the skin and mucous membrane constant, and constant voltage type energization that keeps the voltage applied to the entire circuit constant. I have. As an energizing method, an energizing method using a direct current or a pulse is employed. Hereinafter, an equivalent circuit of the skin will be described. FIG. 8 is an equivalent circuit showing the skin electrically. R1 is ohmic resistance, R2 is polarization resistance, C
Is the polarization capacity. In the case of direct current or pulse, the current flows through the ohmic resistance R1 and the polarization resistance R2 or accumulates in the polarization capacitance C at the initial stage of energization, but when the current is accumulated in the polarization capacitance C,
Thereafter, almost no current flows through the ohmic resistor R1. That is, a current substantially equal to the applied current flows between the skins. Since the current flowing between the skin and the permeation amount of the drug are in a proportional relationship, the permeation amount of the drug can be predicted to some extent from the applied current value. However, when the polarization capacitor C is charged, the energization method using a direct current or a pulse cannot apply a high current because the current concentrates on the ohmic resistor R1 to cause electrical stimulation to the skin or mucous membrane. There was a problem that the dose of the drug was also limited. Also, by setting the pulse duty ratio so that the pulse effective application time is shortened and the pulse off time is lengthened by using a pulse, the polarization capacitance C
Although there is a method of sufficiently discharging the electric charge stored in the apparatus, there has been a problem that it takes a long time to administer the drug and does not work effectively. Therefore, various methods for improving the electrical stimulation and smoothly administering the drug have been studied. For example, there is a pulse depolarization energizing method disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-45461, Japanese Patent Publication No. 3-49589, and Japanese Patent Publication No. 4-1634. In this energization method, the current accumulated in the polarization capacitor C is discharged by short-circuiting between the related and non-related inductors during the pulse application rest period for each pulse. Therefore, the skin circuit returns to the initial state, and the next pulse current flows again through ohmic resistance R1, polarization resistance R2, and polarization capacitance C. For this reason, electrical stimulation to the skin or mucous membrane can be reduced. In this energization method, a part of the loaded current flows through the resistors R1 and R2, but the remaining current is charged and discharged to the polarization capacitance C of the skin or mucous membrane. Hereinafter, a description will be given of current measurement when pulse depolarization is applied to the skin using a conventional power supply device for iontophoresis. FIG. 9 is a measurement schematic diagram of current detection in a conventional constant current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device. A
1, A2 is an ammeter for measuring a current flowing in a living body, SW
Is a switch for performing pulse depolarization. In the conventional pulse depolarization, an ammeter is arranged at either A1 or A2 to measure a current flowing when energized. At the time of energization, the load current value (applied current value), which is the sum of the current value of the electric charge stored in the polarization capacitor C and the current value flowing through the ohmic resistors R1 and R2, was measured. When a short circuit occurs, the charge stored in the polarization capacitor C is discharged, and a small amount of the current flows to the ohmic resistance R1 and the polarization resistance R2, but most of the current is discharged through the switch SW on the power supply side. Conventionally, the amount of electric current flowing into the living body has been controlled by the load current value measured during the energization to control the amount of drug delivery.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら上
記従来のパルス脱分極通電を用いたイオントフォレーシ
ス用電源装置では、分極容量Ｃやオーム抵抗Ｒ１, 分極
抵抗Ｒ２は、個体ごとにばらつき、値が異なるためにパ
ルス脱分極による通電では、同じ負荷電流を流したとし
ても、薬物を有効に投与する電流が異なり、負荷電流か
ら薬物送達量を正確に予測できなかった。すなわち、従
来では、負荷電流等の定電流測定値により薬物送達量を
予測していたが、実際には個体毎に吸収される薬物送達
量が異なり、ばらつきが生じ信頼性に欠けるという問題
点を有していた。又、定期的に治療を行う場合、ばらつ
きが重なり、薬物送達量と治療効果とに差が生じて極め
て信頼生に欠けるという問題点を有していた。特に、血
中濃度の治療域と毒性域の近い薬物（セラピューティッ
クウィンドウの狭い薬物等）の投与には、薬物送達量の
正確な把握ができず、極めて細心の注意を払う必要があ
るという問題点を有していた。However, in these conventional power supplies for iontophoresis using pulsed depolarization energization, the polarization capacitance C, the ohmic resistance R1, and the polarization resistance R2 vary from individual to individual and have different values. Because of the difference, in the energization by pulse depolarization, even when the same load current was applied, the current for effectively administering the drug was different, and the drug delivery amount could not be accurately predicted from the load current. That is, in the past, the drug delivery amount was predicted based on the constant current measurement value such as the load current, but in reality, the drug delivery amount to be absorbed differs from individual to individual, causing a problem that variation occurs and lacks reliability. Had. In addition, when the treatment is performed periodically, there is a problem that the variability is overlapped, and the difference between the drug delivery amount and the therapeutic effect is caused, and the reliability is extremely low. In particular, the administration of drugs whose blood concentration is close to the therapeutic range and toxic range (drugs with a narrow therapeutic window, etc.) cannot accurately grasp the amount of drug delivered, and require extreme care. Had problems.
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、装置の構成が簡単で、皮膚や粘膜のインピーダンス
の個体差の影響を低減し、一定量の生理活性物質を生体
内に円滑に送達する薬理効果，安全性，信頼性及び量産
性に優れたイオントフォレーシス用電源装置を提供する
ことを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The apparatus has a simple structure, reduces the effects of individual differences in impedance of skin and mucous membranes, and allows a certain amount of a physiologically active substance to be smoothly introduced into a living body. An object of the present invention is to provide a power supply device for iontophoresis that is excellent in pharmacological effect, safety, reliability, and mass productivity to be delivered.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載のイオントフォレーシス用電
源装置は、関導子及び不関導子と、を備え、関導子と不
関導子間の生体内にパルス電圧／電流を印加するパルス
脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置であって、
パルス電圧／電流の印加時に関導子と不関導子との間に
流れる印加電流値とパルス電圧／電流の印加休止時に関
導子と不関導子とが短絡されて生体内に充電された電荷
が放電される放電電流値との差を有効電流値として測定
する電流検出部と、パルス電圧／電流の振幅を可変にし
て有効電流値を制御するフィードバック制御部と、を備
えた構成を有している。請求項２に記載のイオントフォ
レーシス用電源装置は、請求項１において、電流検出部
が、有効電流値を有効電圧値に変換し、フィードバック
制御部が、有効電圧値により、パルス電圧／電流の振幅
にフィードバック制御を行う構成を有している。請求項
３に記載のイオントフォレーシス用電源装置は、請求項
２において、電流検出部が、有効電流値が変換された有
効電圧値を略一定値に平滑化する平滑化抵抗を備えた構
成を有している。請求項４に記載のイオントフォレーシ
ス用電源装置は、請求項１乃至３の内いずれか１におい
て、フィードバック制御部がパルス電圧／電流の振幅を
可変にするのに代えて、パルス電圧／電流のパルス周期
又はパルスデューティ比を可変制御する構成を有してい
る。請求項５に記載のイオントフォレーシス用電源装置
は、請求項１乃至４の内いずれか１において、関導子と
不関導子との間に、パルス電圧／電流が印加休止時に抵
抗体を介して短絡させる脱分極回路部を備えた構成を有
している。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply for iontophoresis, comprising a conductor and a non-conductor. A pulse depolarization type iontophoresis power supply device for applying a pulse voltage / current to a living body between a body and an unrelated inductor,
When the pulse voltage / current is applied, the applied current value flowing between the related element and the unrelated element and when the application of the pulse voltage / current is stopped, the related element and the unrelated element are short-circuited and charged in the living body. A current detection unit that measures a difference from a discharge current value at which the discharged electric charge is discharged as an effective current value, and a feedback control unit that controls the effective current value by varying the amplitude of the pulse voltage / current. Have. According to a second aspect of the present invention, in the power supply device for iontophoresis according to the first aspect, the current detection unit converts an effective current value into an effective voltage value, and the feedback control unit determines a pulse voltage / current based on the effective voltage value. The feedback control is performed for the amplitude of According to a third aspect of the present invention, in the iontophoresis power supply device according to the second aspect, the current detection unit includes a smoothing resistor configured to smooth an effective voltage value obtained by converting the effective current value to a substantially constant value. have. According to a fourth aspect of the present invention, in the iontophoresis power supply device according to any one of the first to third aspects, the feedback control unit controls the amplitude of the pulse voltage / current.
Instead of making it variable, it has a configuration in which the pulse period or pulse duty ratio of the pulse voltage / current is variably controlled. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the iontophoresis power supply device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the pulse voltage / current is not applied between the inductor and the non-inductor when the resistor is stopped. And a depolarizing circuit for short-circuiting through the circuit.
【０００６】ここで、有効電流とは、パルス電圧／電流
の印加時に関導子と不関導子との間の生体内に流れる印
加電流値と、パルス電圧／電流の印加休止時に関導子と
不関導子とが短絡されて生体内の分極容量Ｃに充電され
た電荷が放電される放電電流値との差を有効電流値とし
て定義する。すなわち、印加電流値は、パルス電圧／電
流の通電時は、生体内の分極容量Ｃに蓄えられる充電電
流値とオーム抵抗Ｒ１，分極抵抗Ｒ２を流れる有効電流
値の総和である。又、放電電流値は、オーム抵抗Ｒ１,
分極抵抗Ｒ２へ流れる電流が存在するが極めて微小であ
り、殆どの電流は電源側のスイッチＳＷを通して放電さ
れる。要するに、負荷した電流である印加電流値Ｉｍの
すべてが皮膚間の生体内に流れる有効な電流ではなく、
生体内に有効に流れる有効電流Ｉｅは、Ｉｅ＝Ｉｍ−Ｉ
ｃとして表すことができる。但し、Ｉｃは分極容量Ｃに
充電される充電電流値である。従って、有効電流値Ｉｅ
を測定することにより、個体差によるばらつきを小さく
し、実際に生体内への薬物到達量を精度よく計測するこ
とができる。Here, the effective current is defined as an applied current value flowing into the living body between the inductor and the non-inductor when the pulse voltage / current is applied, and an effective current value when the application of the pulse voltage / current is stopped. Is defined as an effective current value between a discharge current value at which the electric charge charged in the polarization capacitance C in the living body is discharged by short-circuiting the inductive element and the inductive element. That is, the applied current value is the sum of the charging current value stored in the polarization capacitance C in the living body and the effective current value flowing through the ohmic resistors R1 and R2 when the pulse voltage / current is applied. The discharge current value is determined by the ohmic resistance R1,
A current flowing through the polarization resistor R2 exists but is extremely small, and most of the current is discharged through the switch SW on the power supply side. In short, the applied current value Im, which is a loaded current, is not an effective current flowing between the skin and the living body,
The effective current Ie that effectively flows in the living body is Ie = Im−I
c. Here, Ic is a charging current value for charging the polarization capacitance C. Therefore, the effective current value Ie
By measuring, the variation due to individual differences can be reduced, and the amount of drug actually reaching the living body can be accurately measured.
【０００７】イオントフォレーシス用電源装置に用いら
れる生理活性物質としては、モルヒネ，フェンタニル，
ペチジン，コデイン，ブプレノルフィン，ブトルファノ
ール，エプタゾシン，ペンタゾシンなどの中枢性鎮痛薬
やインスリン，カルシトニン，カルシトニン関連遺伝子
ペプチド，バソプレッシン，デスモプレシン，プロチレ
リン（ＴＲＨ），副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ），
黄体形成ホルモン放出因子（ＬＨ−ＲＨ），成長ホルモ
ン放出ホルモン（ＧＲＨ），神経成長因子（ＮＧＦ）及
びその他の放出因子，アンギオテンシン（アンジオテン
シン），副甲状線ホルモン（ＰＴＨ），甲状腺刺激ホル
モン（ＴＳＨ，サイロトロピン），卵胞刺激ホルモン
（ＦＳＨ），黄体形成ホルモン（ＬＨ），プロラクチ
ン，血清性性線刺激ホルモン，胎盤性性腺刺激ホルモン
（ＨＣＧ），成長ホルモン，ソマトスタチン，ソマトメ
ジン，グルカゴン，オキシトシン，ガストリン，セクレ
チン，エンドルフィン，エンケファリン，エンドセリ
ン，コレストキニン，ニュウロテンシン，インターフェ
ロン，インターロイキン，トランスフェリン，エリスロ
ポエチン，スーパーオキサイドデスムターゼ（ＳＯ
Ｄ），顆粒球刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ），バソアクティブ
インテスティナルポリペプチド（ＶＩＰ），ムラミルジ
ペプチド，コルチコトロピン，ウロガストロン，ｈ−Ａ
ＮＰ等のペプチド類，カルマバゼピン，クロルプロマジ
ン，ジアゼパム，ニトラゼパム等の精神安定剤，プレオ
マイシン，アドレアマイシン，５−フルオロウラシル，
マイトマイシン等の抗悪性腫瘍薬，ジギタリス，ジゴキ
シン，ジギトキシン等の強心症薬，エストラジオール，
テストステロン等の性ホルモン，レセルピン，クロニジ
ン等血圧降下剤が考えられるがこれに限定はされない。The physiologically active substances used in the power supply for iontophoresis include morphine, fentanyl,
Central analgesics such as pethidine, codeine, buprenorphine, butorphanol, eptazosin, pentazocine, insulin, calcitonin, calcitonin-related gene peptide, vasopressin, desmopressin, protirelin (TRH), adrenocorticotropic hormone (ACTH),
Luteinizing hormone releasing factor (LH-RH), growth hormone releasing hormone (GRH), nerve growth factor (NGF) and other releasing factors, angiotensin (angiotensin), parathyroid hormone (PTH), thyroid stimulating hormone (TSH, Thyrotropin), follicle stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH), prolactin, serum gonadotropin, placental gonadotropin (HCG), growth hormone, somatostatin, somatomedin, glucagon, oxytocin, gastrin, secretin , Endorphin, enkephalin, endothelin, cholestkinin, neurotensin, interferon, interleukin, transferrin, erythropoietin, superoxide desmutase (SO
D), granulocyte stimulating factor (G-CSF), bathoactive intestinal polypeptide (VIP), muramyl dipeptide, corticotropin, urogastron, hA
Peptides such as NP, calmazepine, chlorpromazine, tranquilizers such as diazepam and nitrazepam, pleomycin, adreamycin, 5-fluorouracil,
Antineoplastic drugs such as mitomycin, inotropic drugs such as digitalis, digoxin, digitoxin, estradiol,
Sex hormones such as testosterone, hypotensives such as reserpine and clonidine are possible, but not limited thereto.
【０００８】イオントフォレーシス用電源装置の電源部
としては、マンガン乾電池，アルカリ乾電池，リチウム
電池，ユニカド電池，酸化銀電池，水銀電池，空気電
池，アルカリ・マンガン電池，プラスチック電池等及び
それらをボタン状やペーパー状に加工したボタン状電
池，シート状電池等が好適に使用される。The power supply of the power supply for iontophoresis includes a manganese dry battery, an alkaline dry battery, a lithium battery, a unicad battery, a silver oxide battery, a mercury battery, an air battery, an alkaline manganese battery, a plastic battery, etc. Button-shaped batteries, sheet-shaped batteries, and the like, which are processed into a shape or a paper, are preferably used.
【０００９】イオントフォレーシス用電源装置のフィー
ドバック制御部としては、電源部からの電圧を用いて設
定される基準電圧のもとに、電流検出部において測定さ
れる有効電流値を電圧変換してフィードバック制御を行
い、生体内への電圧を制御し生体内に流れる有効電流を
略一定に制御する。又、基準電圧をＣＰＵ（中央演算処
理装置）等を用いて可変制御することにより、薬物や個
体の容量や抵抗値、症状等の差に応じて制御できるの
で、極めて効果的である。出力回路の電圧をパルス変調
するものとしては、パルス発振を行う発振回路部が用い
られ、パルス周期又はパルスのデューティ比等を変更制
御することにより、有効電流値を制御することもでき
る。又、パルス発振器は、パルス電圧の立上り立下り時
に生体に流れる大きなピーク電流を制限するための出力
制限回路を設けたものであってもよい。The feedback control section of the power supply for iontophoresis converts the effective current value measured by the current detection section into a voltage based on a reference voltage set using a voltage from the power supply section. The feedback control is performed to control the voltage applied to the living body and control the effective current flowing in the living body to be substantially constant. In addition, since the reference voltage is variably controlled using a CPU (Central Processing Unit) or the like, it can be controlled according to the difference in the capacity, resistance, symptoms, etc. of the drug or individual, which is extremely effective. As pulse modulating the voltage of the output circuit, the oscillation circuit unit is used to perform the pulse oscillation by changing controlling the pulse period or pulse de Interview Ti ratio, such as, it is also possible to control the effective current value. Further, the pulse oscillator may be provided with an output limiting circuit for limiting a large peak current flowing to the living body at the time of the rise and fall of the pulse voltage.
【００１０】脱分極回路部に用いられるスイッチは、パ
ルス電圧／電流の印加休止時に皮膚等の生体内に生じた
分極電位をパルス脱分極により取り除くためのものであ
り、ＦＥＴスイッチ等のトランジスタスイッチが用いら
れる。又、脱分極回路部に用いられる抵抗体とは、電流
値を電圧変換して測定するもの低抵抗値のものが用いら
れる。The switch used in the depolarizing circuit is for removing the polarization potential generated in the living body such as the skin by pulse depolarization when the application of the pulse voltage / current is stopped, and a transistor switch such as an FET switch is used. Used. As the resistor used in the depolarizing circuit section, a resistor having a low resistance value which is obtained by converting a current value into a voltage is used.
【００１１】イオントフォレ−シス用電源装置の有効電
流値は、通常、０．０１〜１０ｍＡ／ｃｍ2、好ましく
は０．０５〜１ｍＡ／ｃｍ2であり、電圧は、皮膚と関
導子や不関導子との接触面積にもよるが、１〜２０Ｖ程
度、好ましくは３〜１２Ｖである。これにより、生体内
に流される電流による痛みを抑制しつつ、有効に薬剤を
生体内に注入することができる。The effective current value of the power supply for iontophoresis is usually 0.01 to 10 mA / cm 2 , preferably 0.05 to 1 mA / cm 2. Although it depends on the contact area with the conductor, it is about 1 to 20 V, preferably 3 to 12 V. Thereby, the medicine can be effectively injected into the living body while suppressing the pain caused by the electric current flowing into the living body.
【００１２】関導子や不関導子に用いられる電極の材料
としては、特に限定はされないが、例えば分極性電極の
白金，チタン，炭素等が用いることができ、又、非分極
性電極の銀／塩化銀等を用いてもよい。The material of the electrode used for the conductor and the non-conductor is not particularly limited. For example, platinum, titanium, carbon or the like of a polarizable electrode can be used. Silver / silver chloride may be used.
【００１３】この構成によって、パルス電圧／電流の印
加時に関導子と不関導子との間に流れる印加電流値とパ
ルス電圧／電流の印加休止時に関導子と不関導子とが短
絡されて生体内に充電された電荷が放電される放電電流
値との差を有効電流値として測定する電流検出部と、パ
ルス電圧／電流の振幅を可変にして有効電流値を制御す
るフィードバック制御部と、を備えていることにより、
有効電流値の測定が、極めて正確に生体内に流れる電流
値として把握され、フィードバック制御部により薬物送
達量の個体差を著しく減少させる。特に、予め設定する
薬物送達量を精度良く制御できるので、安全かつ有効に
生理活性物質を投与することを可能とし、薬理効果を著
しく向上できるとともに、薬物送達量を精度良く管理で
きるので、効果的な薬物投与を実現することができる。
特に、血中濃度の治療域と毒性域の近い薬物（セラピュ
ーティックウィンドウの狭い薬物等）の投与に、薬物送
達量の正確な把握ができ、安全性及び信頼性を向上させ
ることができる。又、パルス脱分極型により、皮膚や粘
膜に対して電気的刺激を著しく低減できるので、薬物の
投与を効果的に行うことができる。更に、電流検出部
が、有効電流値を有効電圧値に変換し、フィードバック
制御部が、有効電圧値によりパルス電圧／電流の振幅に
フィードバックを懸ける構成により、基準電圧発生によ
る電圧比較が可能で、回路構成が極めて簡単になり、装
置の小型化を実現することができる。電流検出部が、有
効電流値が変換された有効電圧値を略一定値に平滑化す
る平滑化回路を備えているので、フィードバック制御に
おいて、コンパレータ等を用いる際、有効電圧値を常時
比較させて安定したフィードバック制御ができ、パルス
電圧の振幅等の局所的変動が小さく、皮膚や粘膜に対し
て電気的刺激を著しく低減することができる。フィード
バック制御部が、パルス電圧／電流のパルス振幅又はパ
ルス周期又はパルスデューティ比を可変制御することに
より、通電時に分極容量Ｃに充電する時間と印加休止時
に分極容量Ｃに蓄積された電荷を放電する時間を、生体
内の分極容量Ｃの大きさに応じて最適にすることがで
き、有効電流の測定精度を所定の範囲内に抑えることが
でき、薬物送達量の正確な測定ができ、安全性及び信頼
性を向上させることができ、薬物送達量の制御を速やか
に行うことができる。パルス電圧／電流が印加休止時
に、関導子と不関導子との間を抵抗体を介して短絡させ
る脱分極回路部を備えていることにより、抵抗体を流れ
る電流を電圧に変換することができ、回路を容易に構成
することができ、装置の小型化を実現することができ
る。With this configuration, the value of the applied current flowing between the inductor and the non-inductor during the application of the pulse voltage / current is short-circuited between the inductor and the non-inductor during the suspension of the application of the pulse voltage / current. A current detection unit that measures a difference between a discharge current value at which the electric charge charged in the living body is discharged as an effective current value, and a feedback control unit that controls the effective current value by varying the amplitude of the pulse voltage / current. By having,
The measurement of the effective current value is extremely accurately grasped as the current value flowing in the living body, and the feedback control unit significantly reduces individual differences in the drug delivery amount. In particular, since the preset amount of drug delivery can be accurately controlled, it is possible to administer the physiologically active substance safely and effectively, and the pharmacological effect can be remarkably improved. Drug administration can be realized.
In particular, when administering a drug whose blood concentration is close to the therapeutic range and the toxic range (such as a drug having a narrow therapeutic window), the amount of drug delivered can be accurately grasped, and safety and reliability can be improved. In addition, the electrical stimulation of the skin and mucous membrane can be significantly reduced by the pulse depolarization type, so that the drug can be effectively administered. Furthermore, the current detection unit converts the effective current value into an effective voltage value, and the feedback control unit applies feedback to the pulse voltage / current amplitude based on the effective voltage value, thereby enabling voltage comparison by reference voltage generation. The circuit configuration becomes extremely simple, and the size of the device can be reduced. Since the current detection unit includes a smoothing circuit that smoothes the effective voltage value obtained by converting the effective current value to a substantially constant value, when using a comparator or the like in the feedback control, the effective voltage value is constantly compared. Stable feedback control can be performed, local variations such as the amplitude of pulse voltage are small, and electrical stimulation of the skin and mucous membrane can be significantly reduced. The feedback control unit variably controls the pulse amplitude or pulse cycle or pulse duty ratio of the pulse voltage / current , thereby discharging the charge accumulated in the polarization capacitor C during energization and during the suspension of application. The time can be optimized according to the size of the polarization capacity C in the living body, the measurement accuracy of the effective current can be suppressed within a predetermined range, the accurate amount of the drug delivery can be measured, and the safety can be improved. Control of drug delivery rate
It can be carried out in. Converting a current flowing through a resistor into a voltage by providing a depolarizing circuit unit that short-circuits between a conductor and an unrelated inductor via a resistor when application of a pulse voltage / current is stopped. Thus, the circuit can be easily configured, and downsizing of the device can be realized.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実
施形態における有効電流制御型パルス脱分極型のイオン
トフォレーシス用電源装置の構成を示すブロック回路図
である。１は本発明の一実施形態の有効電流制御型パル
ス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置であり、
パルス電圧の印加時に関導子と不関導子との間に流れる
印加電流値と、パルス電圧の印加休止時に関導子と不関
導子とが短絡されて生体内に充電された電荷が放電され
る放電電流値との差である有効電流値の測定を行い、パ
ルス電圧の振幅を可変にして有効電流値が略一定になる
ようにフィードバック制御を行う。２は関導子と不関導
子の各電極間に電圧を印加するコイン電池或いはボタン
電池等の小型電池からなる電源部、３は必要に応じて電
源部２の電圧を昇圧し電源電圧以上の出力を得るための
昇圧回路部、４は有効電流値を略一定の値に制御するた
めの基準電圧発生部、５はフィードバック制御部である
電圧制御部であり、後述の電圧変換回路部１０からの電
圧値が入力され基準電圧発生部４により設定された電圧
値をもとに後述の出力回路部７への電圧値制御を行い有
効電流値が設定値の７０％〜１５０％の範囲内になるよ
うに自動的にフィードバック制御を行う。６は昇圧回路
部３から供給される電圧を１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度
のパルス電圧にパルス変調する発振回路部であり、パル
ス周波数，パルスデューティ比が可変可能である。７は
発振回路部６からの周波数及びパルスデューティ比に従
いスイッチングを行い電圧制御部５から出力される電圧
値をパルス電圧として出力する出力回路部、８は発振回
路部６から出力されるパルス電圧の印加休止時と同時に
関導子，不関導子との間を抵抗体を介して短絡し、関導
子，不関導子の分極電位を脱分極するスイッチ部を有す
る脱分極回路部である。９は生体内に流れる有効電流値
を測定する電流検出回路部、１０は電流検出回路部９に
おいて測定された有効電流値を有効電圧値に変換する電
圧変換回路部である。１１は電圧変換回路部１０により
変換された有効電圧値を表示する表示部、１２は関導子
に接続されパルス電圧が負荷へ出力される出力端子、１
３は出力端子１２と対をなし不関導子に接続される出力
端子である。本実施形態では、有効電流値の制御は、電
流検出回路部９で測定された有効電流値を電圧変換回路
部１０において電流／電圧変換して電圧制御部５へフィ
ードバック制御を行い、生体内への出力電圧値を制御す
ることで行っているが、場合によっては、有効電流値に
相関する電圧値等を発振回路部６にフィードバックさ
せ、発振回路部６においてパルス周波数及びパルスデュ
ーティを可変させ通電時間を制御することで行うことも
できる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a power supply device for an effective current control type pulse depolarization type iontophoresis according to an embodiment of the present invention,
When the pulse voltage is applied, the applied current value flowing between the inductor and the non-inductor, and when the application of the pulse voltage is stopped, the inductor and the uninductor are short-circuited and the electric charge charged in the living body is reduced. An effective current value, which is a difference from a discharge current value to be discharged, is measured, and the amplitude of the pulse voltage is varied to perform feedback control so that the effective current value becomes substantially constant. Reference numeral 2 denotes a power supply unit composed of a small battery such as a coin battery or a button battery that applies a voltage between each electrode of the inductor and non-inductor, and 3 boosts the voltage of the power supply unit 2 as required and exceeds the power supply voltage. A reference voltage generator for controlling the effective current value to a substantially constant value, a voltage controller 5 serving as a feedback controller, and a voltage converter 10 described later. And a voltage value is controlled to the output circuit unit 7 based on the voltage value set by the reference voltage generation unit 4 so that the effective current value is within a range of 70% to 150% of the set value. The feedback control is automatically performed so that Reference numeral 6 denotes an oscillation circuit for pulse-modulating the voltage supplied from the booster circuit 3 to a pulse voltage of about 1 kHz to 100 kHz, and the pulse frequency and the pulse duty ratio are variable. Reference numeral 7 denotes an output circuit unit that performs switching according to the frequency and pulse duty ratio from the oscillation circuit unit 6 and outputs a voltage value output from the voltage control unit 5 as a pulse voltage, and 8 denotes a pulse voltage output from the oscillation circuit unit 6. A depolarizing circuit section having a switch section for short-circuiting between the conductor and the non-conductor through a resistor at the same time as the application is stopped and depolarizing the polarization potential of the conductor and the non-conductor. . Reference numeral 9 denotes a current detection circuit for measuring an effective current value flowing in a living body, and reference numeral 10 denotes a voltage conversion circuit for converting the effective current value measured by the current detection circuit 9 into an effective voltage value. Reference numeral 11 denotes a display unit for displaying the effective voltage value converted by the voltage conversion circuit unit 10, reference numeral 12 denotes an output terminal connected to the inductor and for outputting a pulse voltage to a load,
Reference numeral 3 denotes an output terminal paired with the output terminal 12 and connected to the unrelated inductor. In the present embodiment, the effective current value is controlled by performing a current / voltage conversion of the effective current value measured by the current detection circuit unit 9 in the voltage conversion circuit unit 10 and performing a feedback control to the voltage control unit 5 so that the effective current value is controlled in the living body. However, in some cases, a voltage value or the like correlated with the effective current value is fed back to the oscillation circuit unit 6, and the oscillation circuit unit 6 varies the pulse frequency and the pulse duty to supply the current. It can also be performed by controlling the time.
【００１５】以上のように構成された本実施形態の有効
電流制御型パルス脱分極型のイオントフォレーシス用電
源装置について、以下その動作を説明する。まず、関導
子と不関導子を生体の投与部位に貼着する。投与部位の
関導子には薬物貯蔵層が内蔵されている。次に、イオン
トフォレーシス用電源装置１の主電源を入れる。次に、
薬剤や患者等の症状及び体質等の状況に応じて基準電圧
発生部４の基準電圧を設定することにより、投与部位に
流れる有効電流値を設定する。次に、発振回路部６の周
波数やデューティ比及びパルス電圧の通電時間を設定
し、設計薬量の投与を開始する。ここで、有効電流測定
ステップとして、電流検出回路部９において、有効電流
値の測定が行われ電圧変換回路部１０にて電流／電圧変
換される。次に、フィードバック制御ステップとして、
電圧変換回路部１０にて電流／電圧変換された有効電圧
値が電圧制御部５に入力され、電圧制御部５によりフィ
ードバック制御が行われ、有効電流値を所定の値に制御
して所定の薬物の投与量が管理される。投与終了後は、
イオントフォレーシス用電源装置１のパルス出力電圧が
自動的に切れ、関導子と不関導子を投与部位から離すこ
とにより治療を終える。尚、投与中、脱分極回路部８は
発振回路部６から出力されるパルス電圧の立下り／立上
りを検知して自動的にオン／オフされ、この脱分極回路
部８のオン時に関導子と不関導子の間が抵抗体を介して
放電され分極電位が脱分極される。次に、本発明の一実
施形態におけるイオントフォレーシス用電源装置の電流
検出部９の測定位置について、以下図２を用いて説明す
る。図２は本発明の一実施形態におけるイオントフォレ
ーシス用電源装置の電流検出部の電流測定図である。The operation of the active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device of the present embodiment configured as described above will be described below. First, a guide wire and a non-guide wire are adhered to an administration site of a living body . A drug storage layer is incorporated in the guide at the administration site. Next, the main power supply of the power supply device 1 for iontophoresis is turned on. next,
By setting the reference voltage of the reference voltage generator 4 in accordance with the condition of the medicine, the patient, etc., the condition of the patient, etc., the effective current flowing through the administration site is set. Next, the frequency and duty ratio of the oscillation circuit unit 6 and the energizing time of the pulse voltage are set, and the administration of the designed dose is started. Here, as an effective current measuring step, an effective current value is measured in the current detection circuit section 9 and current / voltage conversion is performed in the voltage conversion circuit section 10. Next, as a feedback control step,
The effective voltage value obtained by current / voltage conversion by the voltage conversion circuit unit 10 is input to the voltage control unit 5, and the voltage control unit 5 performs feedback control, controls the effective current value to a predetermined value, and sets a predetermined drug. Is administered. After administration,
The pulse output voltage of the iontophoresis power supply device 1 is automatically cut off, and the therapy is terminated by separating the guide and the guide from the administration site. During the administration, the depolarizing circuit 8 is automatically turned on / off by detecting the rise / fall of the pulse voltage output from the oscillation circuit 6, and the depolarizing circuit 8 is turned on and off when the depolarizing circuit 8 is turned on. Is discharged through the resistor to depolarize the polarization potential. Next, the measurement position of the current detection unit 9 of the power supply device for iontophoresis according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a current measurement diagram of the current detection unit of the power supply device for iontophoresis according to one embodiment of the present invention.
【００１６】図２において、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，
Ａ５は生体内への有効電流値を測定可能な電流検出部、
ＳＷはパルス脱分極を行うためのスイッチである。通電
時は、スイッチＳＷはＡと接合し、脱分極時はＢと接合
する。電流検出部Ａ１とＡ３又はＡ２とＡ３で電流を測
定し有効電流を計算するか、Ａ４又はＡ５で有効電流値
を測定する。特に、Ａ４又はＡ５の電流検出部で測定す
ることにより、電流検出部を１つで構成することがで
き、装置を極めて簡単にすることができ、小型化を実現
することができる。以下本発明の一実施形態におけるイ
オントフォレーシス用電源装置の出力端子１２の電圧及
び電流波形について、説明する。図３（ａ）は本発明の
一実施形態におけるイオントフォレーシス用電源装置の
出力端子の出力電圧波形図であり、図３（ｂ）はその出
力端子の電流波形図である。図３（ｂ）において、Ａの
領域はパルス電圧が印加された際に生体内に流れる印加
電流値であり、Ｂの領域はパルス脱分極において放電さ
れる分極容量Ｃに蓄積されていた放電電流値である。こ
のＡの印加電流値とＢの放電電流値との差が有効電流値
であり、この有効電流値を管理することにより、予め設
定する薬物送達量を精度良く制御でき、安全かつ有効に
生理活性物質を投与することを可能にし、薬理効果を著
しく向上させることができる。In FIG. 2, A1, A2, A3, A4
A5 is a current detection unit capable of measuring an effective current value into a living body,
SW is a switch for performing pulse depolarization. The switch SW is connected to A when energized, and is connected to B when depolarized. The current is measured by the current detectors A1 and A3 or A2 and A3 to calculate the effective current, or the effective current value is measured by A4 or A5. In particular, by performing measurement with the A4 or A5 current detection unit, the current detection unit can be configured as a single unit, so that the device can be extremely simplified and the size can be reduced. Hereinafter, the voltage and current waveforms at the output terminal 12 of the iontophoresis power supply device according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is an output voltage waveform diagram of an output terminal of the iontophoresis power supply device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a current waveform diagram of the output terminal. In FIG. 3B, a region A is an applied current value flowing into a living body when a pulse voltage is applied, and a region B is a discharge current accumulated in a polarization capacitance C discharged in pulse depolarization. Value. The difference between the applied current value of A and the discharge current value of B is the effective current value, and by managing this effective current value, it is possible to accurately control a preset amount of drug delivery, and to safely and effectively bioactive. The substance can be administered and the pharmacological effect can be significantly improved.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図４は本発明の一実施例の有効電
流制御型パルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源
装置の回路図である。ここで、図４は図１のブロック図
を具体的に示す回路図である。２１は電源部２である回
路電源用バッテリー、２２は電源平滑用コンデンサ、２
３は基準電圧を生成するための電流制限用抵抗、２４は
基準電圧発生部４である基準電圧を生成するツェナーダ
イオード、２５は電圧制御を行うための電圧比較用コン
パレータ、２６，２７は昇圧回路部３を構成し回路電源
用バッテリー２１の電圧を昇圧する倍電圧生成用ダイオ
ード、２８は発振回路部６をインバータ、抵抗及びコン
デンサを用いて構成した発振回路であり、抵抗とコンデ
ンサの定数選択により、パルス電圧のデューティ比が決
定される。２９，３０は電圧比較用コンパレータ２５か
らの出力電圧をもとに生体内に印加するパルス電圧の振
幅を制御する電圧制御部５を構成する出力制御用トラン
ジスタ、３１，３２は出力制御用トランジスタ電圧２
９，３０等により制御された電圧をパルスに切り換えて
生体内にパルス電圧を印加する出力回路部７を構成する
パルス出力用トランジスタである。３３はパルス脱分極
を行う脱分極回路部８を構成する脱分極用トランジスタ
である。３４は薬剤を投与する生体内である負荷、３５
は有効電流値を電圧として測定するための電流／電圧変
換用抵抗、３６は有効電流を蓄積して測定する有効電流
測定用コンデンサ、３７は有効電流測定用コンデンサ３
６に充放電される有効電圧値を略一定値に平滑化する平
滑化抵抗であり、有効電流測定用コンデンサ３６と電流
／電圧変換用抵抗３５とともに平滑化回路を構成する。
ここで、有効電流測定用コンデンサ３６による有効電圧
値が電圧比較用コンパレータ２５に入力される。これに
より、ツェナーダイオード２４による基準電圧値と有効
電流測定用コンデンサ３６による有効電圧値の比較によ
り有効電流値が出力電圧にフィードバック制御され、有
効電流値が略一定に制御される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply device for an effective current control type pulse depolarization type iontophoresis according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 4 is a circuit diagram specifically showing the block diagram of FIG. Reference numeral 21 denotes a battery for a circuit power supply which is the power supply unit 2, 22 denotes a power supply smoothing capacitor, 2
3 is a current limiting resistor for generating a reference voltage, 24 is a Zener diode for generating a reference voltage which is a reference voltage generator 4, 25 is a voltage comparison comparator for performing voltage control, and 26 and 27 are booster circuits double voltage generation die O <br/> over de which constitutes a part 3 boosts the voltage of the circuit power supply battery 21, 28 is an oscillating circuit composed of the oscillator circuit portion 6 inverters, resistors and capacitors, The duty ratio of the pulse voltage is determined by selecting the constants of the resistor and the capacitor. Reference numerals 29 and 30 denote output control transistors constituting the voltage control unit 5 for controlling the amplitude of the pulse voltage applied to the living body based on the output voltage from the voltage comparison comparator 25. Reference numerals 31 and 32 denote output control transistor voltages. 2
It is a pulse output transistor that constitutes an output circuit unit 7 that applies a pulse voltage to a living body by switching a voltage controlled by 9, 30, or the like, to a pulse. Reference numeral 33 denotes a depolarizing transistor included in the depolarizing circuit unit 8 that performs pulse depolarization. 34 is the in vivo load to which the drug is administered, 35
Is a current / voltage conversion resistor for measuring an effective current value as a voltage, 36 is an effective current measuring capacitor for accumulating and measuring an effective current, and 37 is an effective current measuring capacitor 3
6 is a smoothing resistor for smoothing the effective voltage value charged / discharged to 6 to a substantially constant value, and forms a smoothing circuit together with the effective current measuring capacitor 36 and the current / voltage conversion resistor 35.
Here, the effective voltage value from the effective current measuring capacitor 36 is input to the voltage comparison comparator 25. Thereby, the effective current value is feedback-controlled to the output voltage by comparing the reference voltage value by the Zener diode 24 and the effective voltage value by the effective current measuring capacitor 36, and the effective current value is controlled to be substantially constant.
【００１８】以上のように構成された本発明の一実施例
の有効電流制御型パルス脱分極型のイオントフォレーシ
ス用電源装置の回路図において観測される電圧／電流波
形について、以下に説明する。図５（ａ）は本発明の一
実施例のイオントフォレーシス用電源装置の回路図（第
４図）におけるＡ地点での電圧波形図であり、図５
（ｂ）はＡ地点での電流波形図であり、図５（ｃ）はＢ
地点での電圧波形図であり、図５（ｄ）はＣ地点での電
圧波形図である。このように、Ｃ地点での電圧波形は、
平滑化抵抗により、有効電圧値が略一定に測定される。
以上のように構成された本発明の一実施例の有効電流制
御型パルス脱分極のイオントフォレーシス用電源装置と
従来の定電流制御型パルス脱分極のイオントフォレーシ
ス用電源装置において、以下カルシトニンのイオントフ
ォレーシス投与を行い、カルシトニンの血清中濃度の比
較実験を行った。The voltage / current waveforms observed in the circuit diagram of the active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to one embodiment of the present invention configured as described above will be described below. . FIG. 5A is a voltage waveform diagram at a point A in the circuit diagram (FIG. 4) of the power supply device for iontophoresis according to one embodiment of the present invention.
(B) is a current waveform diagram at point A, and FIG.
FIG. 5D is a voltage waveform diagram at a point C, and FIG. Thus, the voltage waveform at point C is
The effective voltage value is measured to be substantially constant by the smoothing resistor.
In the power supply device for iontophoresis of the active current control type pulse depolarization of one embodiment of the present invention configured as described above and the power supply device for iontophoresis of the conventional constant current control type pulse depolarization, Calcitonin was administered by iontophoresis, and a comparative experiment of serum concentrations of calcitonin was performed.
【００１９】（実験例） 実施例の有効電流制御型パルス脱分極のイオントフォレ
ーシス装置を用いて、有効電流を０．７ｍＡと略一定に
なるように２時間通電を行った。ビーグル犬（体重約１
０ｋｇ）３匹にペントバルビタールナトリウムを麻酔し
た後、サーモンカルシトニンをイオントフォレーシス投
与した。投与した関導子側（＋極）製剤は、銀電極，薬
物保持膜，不織布，陽イオン交換膜からなり薬物保持膜
上にサーモンカルシトニン（２５０単位）を含んでい
る。この関導子側製剤をイヌの口腔へ投与した。一方、
銀／塩化銀電極，食塩含有ポリビニルアルコールからな
る不関導子側製剤をイヌの耳へ適用した。イオントフォ
レーシス装置により有効電流制御型パルス脱分極を通電
後、経時的に採血し、血清中のサーモンカルシトニン濃
度を市販のラジオイムノアッセイキットで測定した。そ
の測定結果を図６に示した。ここで、測定データは、２
時間通電した後、更に無通電状態で３時間までの血清中
のサーモンカルシトニン濃度値の変化を示す。(Experimental example) Using the iontophoresis device of the effective current control type pulse depolarization of the embodiment, current was applied for 2 hours so that the effective current was substantially constant at 0.7 mA. Beagle dog (weight about 1
(0 kg) Three mice were anesthetized with pentobarbital sodium and then administered with salmon calcitonin by iontophoresis. The administered ligand-side (+ electrode) preparation is composed of a silver electrode, a drug holding film, a nonwoven fabric, and a cation exchange membrane, and contains salmon calcitonin (250 units) on the drug holding film. This preparation on the side of the inductor was administered to the oral cavity of a dog. on the other hand,
A drug-independent preparation consisting of a silver / silver chloride electrode and polyvinyl alcohol containing salt was applied to dog ears. After conducting an effective current control type pulse depolarization with an iontophoresis device, blood was collected over time, and the concentration of salmon calcitonin in serum was measured with a commercially available radioimmunoassay kit. FIG. 6 shows the measurement results. Here, the measurement data is 2
FIG. 4 shows the change in the concentration of salmon calcitonin in serum for up to 3 hours in the non-energized state after energization for an hour.
【００２０】（比較例） 比較例として、実験例の有効電流制御型パルス脱分極型
のイオントフォレーシス用電源装置の代わりに定電流制
御型パルス脱分極のイオントフォレーシス装置により定
電流（１．５ｍＡ）で２時間通電し、カルシトニンの最
高血清中濃度（いずれの個体でも０．５時間目）を測定
した。その測定結果を図７に示した。この図６及び図７
から明らかなように、実験例では最高血清中濃度（いず
れの個体でも０．５時間目）の最も高い個体では８６０
ｐｇ／ｍｌ、最も低い個体では６９１ｐｇ／ｍｌ（７８
０±４９（平均±ＳＥ（分散），ｎ（サンプル数）＝
３））と，その差は約１．２倍と個体差が極めて小さか
った。又、その他の時間の血清中のサーモンカルシトニ
ン濃度についても、図６に示すように個体間の差は極め
て小さかった。一方、比較例の従来の定電流法（１．５
ｍＡ）で通電した場合は、図７に示すように、最高血清
中濃度（いずれの個体でも０．５時間目）の最も高い個
体で１０５９ｐｇ／ｍｌ、最も低い個体で９５ｐｇ／ｍ
ｌ（５２５±２８３（平均±ＳＥ，ｎ＝３））と個体差
が非常に大きく１０倍以上もあった。このことから、有
効電流制御型パルス脱分極型のイオントフォレーシス装
置は、従来の定電流制御型パルス脱分極型のイオントフ
ォレーシス装置に比べて生理活性物質の吸収の個体差を
減少させる方法として極めて有効であることが判明し
た。以上のように本実施例によれば、有効電流値の測定
が、極めて正確に生体内に流れる電流値として把握さ
れ、フィードバック制御部により薬物送達量の個体差を
著しく減少させ、予め設定した薬物送達量を確実に制御
できるので、安全かつ有効に生理活性物質を投与するこ
とを可能としたので、薬理効果を著しく向上させること
ができる。(Comparative Example) As a comparative example, a constant current control type pulse depolarization iontophoresis device is used instead of the active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device of the experimental example. (1.5 mA) for 2 hours, and the maximum serum concentration of calcitonin (0.5 hour in any individual) was measured. FIG. 7 shows the measurement results. 6 and 7
As is apparent from the above, in the experimental example, the highest serum concentration (0.5 hour in any individual) was 860 in the individual having the highest serum concentration.
pg / ml, 691 pg / ml for the lowest individual (78
0 ± 49 (mean ± SE (variance), n (number of samples) =
3)), the difference was about 1.2 times, and the individual difference was extremely small. The serum salmon calcitonin concentration at other times also showed a very small difference between individuals, as shown in FIG. On the other hand, the conventional constant current method (1.5
When the power was supplied at (mA), as shown in FIG. 7, 1059 pg / ml for the highest individual with the highest serum concentration (0.5 hour for any individual) and 95 pg / m for the lowest individual.
1 (525 ± 283 (mean ± SE, n = 3)), the individual difference was very large and was 10 times or more. From this, the effective current control type pulse depolarization type iontophoresis device reduces individual differences in absorption of physiologically active substances as compared with the conventional constant current control type pulse depolarization type iontophoresis device. It turned out to be extremely effective as a method. As described above, according to the present embodiment, the measurement of the effective current value is grasped extremely accurately as the current value flowing into the living body, and the feedback control unit significantly reduces the individual difference in the drug delivery amount, and sets the predetermined drug value. Since the delivery amount can be reliably controlled, it is possible to safely and effectively administer the physiologically active substance, so that the pharmacological effect can be significantly improved.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上のように本発明は、関導子と不関導
子との間に流れる有効電流値を測定する電流検出部と、
パルス電圧／電流の振幅を可変にして有効電流値を制御
するフィードバック制御部と、を備えたので、薬物送達
量の個体差を著しく減少させ、予め設定した薬物送達量
を確実に制御でき、安全かつ有効に生理活性物質を投与
し、薬理効果に優れたイオントフォレーシス用電源装置
を提供することができる。特に、血中濃度の治療域と毒
性域の近い薬物（セラピューティックウィンドウの狭い
薬物等）の投与に、薬物送達量の正確な把握ができ、安
全性に優れたイオントフォレーシス用電源装置を実現す
ることができる。又、装置の構成が簡単で、小型化が実
現でき、量産性に優れたイオントフォレーシス用電源装
置を実現することができる。As described above, according to the present invention, a current detector for measuring an effective current flowing between an inductor and an uninductor is provided.
A feedback control unit that controls the effective current value by varying the amplitude of the pulse voltage / current , so that individual differences in the amount of drug delivery can be significantly reduced; In addition, it is possible to provide a power supply device for iontophoresis which effectively administers a physiologically active substance and has excellent pharmacological effects. Particularly, it is possible to accurately grasp the amount of drug delivered and administer a drug whose blood concentration is close to the therapeutic range and toxic range (a drug with a narrow therapeutic window, etc.), and it is an iontophoresis power supply device with excellent safety. Can be realized. Further, the power supply device for iontophoresis, which has a simple configuration, can be miniaturized, and is excellent in mass productivity, can be realized.
【図１】本発明の一実施形態における有効電流制御型パ
ルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の構成
を示すブロック回路図FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of an active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態における有効電流制御型パ
ルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の電流
検出部の電流測定模式図FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a current measurement of a current detection unit of a power supply device for an effective current control type pulse depolarization type iontophoresis according to an embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）本発明の一実施形態における有効電流制
御型パルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置
の出力端子における電圧波形図 （ｂ）本発明の一実施形態における有効電流制御型パル
ス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の出力端
子における電流波形図3A is a diagram showing a voltage waveform at an output terminal of an active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B is an effective current control according to an embodiment of the present invention. Waveform diagram at the output terminal of the power supply unit for iontophoresis of the pulse depolarization type
【図４】本発明の一実施例における有効電流制御型パル
ス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の構成例
を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a power supply device for an effective current control type pulse depolarization type iontophoresis according to an embodiment of the present invention.
【図５】（ａ）本発明の一実施例における有効電流制御
型パルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の
回路図におけるＡ地点での電圧波形図 （ｂ）本発明の一実施例における有効電流制御型パルス
脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の回路図に
おけるＡ地点での電流波形図 （ｃ）本発明の一実施例における有効電流制御型パルス
脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の回路図に
おけるＢ地点での電圧波形図 （ｄ）本発明の一実施例における有効電流制御型パルス
脱分極型のイオントフォレーシス用電源装置の回路図に
おけるＣ地点での電圧波形図FIG. 5A is a diagram showing a voltage waveform at a point A in a circuit diagram of an active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to an embodiment of the present invention; FIG. (A) Current waveform diagram at point A in the circuit diagram of the active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device in (c) (c) Active current control type pulse depolarization type iontophoresis device in one embodiment of the present invention Voltage waveform at point B in circuit diagram of cis power supply device (d) Voltage at point C in circuit diagram of active current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device according to one embodiment of the present invention Waveform diagram
【図６】実験例１における有効電流制御型パルス脱分極
型のイオントフォレーシス用電源装置を用いて測定した
カルシトニン血清中濃度FIG. 6: Calcitonin serum concentration measured using a power supply for iontophoresis of an effective current control type pulse depolarization type in Experimental Example 1
【図７】比較例１における定電流制御型パルス脱分極型
のイオントフォレーシス用電源装置を用いて測定したカ
ルシトニン血清中濃度FIG. 7: Calcitonin serum concentration measured using a constant current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device in Comparative Example 1
【図８】皮膚を電気的に示す等価回路FIG. 8 is an equivalent circuit showing the skin electrically.
【図９】従来の定電流制御型パルス脱分極型のイオント
フォレーシス用電源装置における電流検出の測定模式図FIG. 9 is a schematic diagram of measurement of current detection in a conventional constant current control type pulse depolarization type iontophoresis power supply device.
１ 本発明の一実施形態のイオントフォレーシス用電源
装置 ２ 電源部 ３ 昇圧回路部 ４ 基準電圧発生部 ５ 電圧制御部（フィードバック制御部） ６ 発振回路部 ７ 出力回路部 ８ 脱分極回路部（スイッチ部） ９ 電流検出回路部 １０ 電圧変換回路部 １１ 表示部 １２，１３ 出力端子 ２１ 回路電源用バッテリー ２２ 電源平滑用コンデンサ ２３ 電流制限用抵抗 ２４ ツェナーダイオード ２５ 電圧比較用コンパレータ ２６，２７ 倍電圧生成用ダイード ２８ 発振回路 ２９，３０ 出力制御用トランジスタ ３１，３２ パルス出力用トランジスタ ３３ 脱分極用トランジスタ ３４ 負荷 ３５ 電流／電圧変換用抵抗 ３６ 有効電流測定用コンデンサ ３７ 平滑化抵抗REFERENCE SIGNS LIST 1 Power supply for iontophoresis according to one embodiment of the present invention 2 Power supply unit 3 Boost circuit unit 4 Reference voltage generation unit 5 Voltage control unit (feedback control unit) 6 Oscillation circuit unit 7 Output circuit unit 8 Depolarization circuit unit ( 9) Current detection circuit section 10 Voltage conversion circuit section 11 Display section 12, 13 Output terminal 21 Battery for circuit power supply 22 Capacitor for power supply smoothing 23 Current limiting resistor 24 Zener diode 25 Voltage comparison comparator 26, 27 times voltage generation Diode 28 Oscillation circuit 29, 30 Output control transistor 31, 32 Pulse output transistor 33 Depolarizing transistor 34 Load 35 Current / voltage conversion resistor 36 Effective current measuring capacitor 37 Smoothing resistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−67971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−31169（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−188176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−361（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−13158（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−3355（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61N 1/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-67971 (JP, A) JP-A-63-214671 (JP, A) JP-A-61-31169 (JP, A) JP-A-1- 277579 (JP, A) JP-A-60-188176 (JP, A) JP-A-61-361 (JP, A) JP-A-3-13158 (JP, U) JP-A-3-3355 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61N 1/30
Claims (5)
導子と前記不関導子間の生体内にパルス電圧／電流を印
加するパルス脱分極型のイオントフォレーシス用電源装
置であって、前記パルス電圧／電流の印加時に前記関導
子と前記不関導子との間に流れる印加電流値と前記パル
ス電圧／電流の印加休止時に前記関導子と前記不関導子
とが短絡されて前記生体内に充電された電荷が放電され
る放電電流値との差を有効電流値として測定する電流検
出部と、前記パルス電圧／電流の振幅を可変にして前記
有効電流値を制御するフィードバック制御部と、を備え
たことを特徴とするイオントフォレーシス用電源装置。1. A pulse depolarization type iontophoresis comprising: a conductor and a non-conductor, and applying a pulse voltage / current to a living body between the conductor and the non-conductor. A power supply device, wherein an applied current value flowing between the inductor and the non-inductor when the pulse voltage / current is applied and the inductor and the unconnected voltage when application of the pulse voltage / current is stopped A current detecting unit for measuring a difference between a discharge current value at which the electric charge charged in the living body is discharged by short-circuiting the conductor as an effective current value, and a variable amplitude of the pulse voltage / current for the effective current value. A power supply device for iontophoresis, comprising: a feedback control unit that controls a current value.
効電圧値に変換し、前記フィードバック制御部が、前記
有効電圧値により、前記パルス電圧／電流の振幅にフィ
ードバック制御を行うことを特徴とする請求項１に記載
のイオントフォレーシス用電源装置。2. The method according to claim 1, wherein the current detection unit converts the effective current value into an effective voltage value, and the feedback control unit performs feedback control on the amplitude of the pulse voltage / current based on the effective voltage value. The iontophoresis power supply device according to claim 1.
換された前記有効電圧値を略一定値に平滑化する平滑化
抵抗を備えたことを特徴とする請求項２に記載のイオン
トフォレーシス用電源装置。3. The iontophoretic device according to claim 2, wherein the current detection unit includes a smoothing resistor for smoothing the effective voltage value obtained by converting the effective current value to a substantially constant value. Power supply for races.
電圧／電流の振幅を可変にするのに代えて、前記パルス
電圧／電流のパルス周期又はパルスデューティ比を可変
制御することを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか
１に記載のイオントフォレーシス用電源装置。 4. The method according to claim 1, wherein the feedback control unit controls the pulse.
4. The iontophoretic device according to claim 1, wherein a pulse cycle or a pulse duty ratio of the pulse voltage / current is variably controlled instead of making the voltage / current amplitude variable. 5. Power supply for races.
記パルス電圧／電流が印加休止時に抵抗体を介して短絡
させる脱分極回路部を備えたことを特徴とする請求項１
乃至４の内いずれか１に記載のイオントフォレーシス用
電源装置。5. A depolarizing circuit section between the inductor and the non-inductor, wherein a depolarizing circuit for short-circuiting via a resistor when the application of the pulse voltage / current is stopped is provided. 1
5. The power supply device for iontophoresis according to any one of Items 4 to 4.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24846095A JP3290864B2 (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Power supply for iontophoresis |
| AU66699/96A AU696832B2 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis system and its control process of current |
| EP96926634A EP0847775B1 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis device and method of current control therefor |
| CA002229872A CA2229872C (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis system and its control process of current |
| PCT/JP1996/002286 WO1997007853A1 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis device and method of current control therefor |
| US09/000,163 US6141582A (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis system and its control process of current |
| DE69633733T DE69633733T2 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | IONTOPHORETIC DEVICE AND CORRESPONDING METHOD FOR CONTROLLING THE ELECTRICITY |
| KR1019970709684A KR100281171B1 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-12 | Iontophoresis device and its current control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24846095A JP3290864B2 (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Power supply for iontophoresis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0966111A JPH0966111A (en) | 1997-03-11 |
| JP3290864B2 true JP3290864B2 (en) | 2002-06-10 |
Family
ID=17178471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24846095A Expired - Fee Related JP3290864B2 (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Power supply for iontophoresis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3290864B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020975A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Tti Ellebeau, Inc. | Method and device for managing use condition of medicine, and medicine injection device |
| US7890164B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-02-15 | Tti Ellebeau, Inc. | Iontophoresis device |
| US8062783B2 (en) | 2006-12-01 | 2011-11-22 | Tti Ellebeau, Inc. | Systems, devices, and methods for powering and/or controlling devices, for instance transdermal delivery devices |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4079481B2 (en) | 1997-06-27 | 2008-04-23 | 久光製薬株式会社 | Device for transdermal or transmucosal drug delivery |
| JP2000237330A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Hisamitsu Pharmaceut Co Inc | Device for iontophoresis |
| JP4162813B2 (en) * | 1999-10-28 | 2008-10-08 | 久光製薬株式会社 | Iontophoresis device |
| JP2011092543A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Terumo Corp | Device using iontophoresis for permeation of ionic drug |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP24846095A patent/JP3290864B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020975A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Tti Ellebeau, Inc. | Method and device for managing use condition of medicine, and medicine injection device |
| US7890164B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-02-15 | Tti Ellebeau, Inc. | Iontophoresis device |
| US8062783B2 (en) | 2006-12-01 | 2011-11-22 | Tti Ellebeau, Inc. | Systems, devices, and methods for powering and/or controlling devices, for instance transdermal delivery devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0966111A (en) | 1997-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6141582A (en) | Iontophoresis system and its control process of current | |
| US6564092B1 (en) | Transdermal or transmucosal drug delivery device | |
| EP0705619B1 (en) | Iontophoresis device | |
| AU700477B2 (en) | An electrotransport delivery device with voltage boosting circuit | |
| AU688644B2 (en) | Electrotransport delivery device | |
| JPH064096B2 (en) | Skin adhesive type low frequency treatment device | |
| JP2809510B2 (en) | System for iontophoresis | |
| EP0911060A2 (en) | Iontophoresis system with voltage step-up circuit | |
| JP3290864B2 (en) | Power supply for iontophoresis | |
| EP0845280B1 (en) | Electrode structure for iontophoresis | |
| JP3247931B2 (en) | Iontophoresis electrode device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020305 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080322 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130322 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140322 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |