JP3424753B2 - イオン導入有効剤投与系 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は有効剤を患者に経皮的又は経粘膜的に投与す
るためのイオン浸透デバイスに関する。さらに詳しく
は、本発明は改良された電源を有する電気的駆動イオン
浸透投与デバイスに関する。 背景技術 これまでに、イオン浸透は“治療目的のための身体組
織中への溶解性塩イオンの電流による導入”であると定
義されている。イオン浸透デバイスは今世紀の前半から
薬剤（agent）をイオン化形で投与するために用いられ
ている。

【０００２】 イオン浸透プロセスは塩酸リドカイン、ヒドロコルチ
ゾン、フッ化物、ペニシリン、デキサメタゾン、リン酸
ナトリウム、及びその他の多くの薬物を含む薬物の経皮
投与に有用であることが判明している。イオン浸透の最
も一般的な用途はピロカルピン塩をイオン浸透によって
投与することによる嚢胞性腺維症の診断にある。ピロカ
ルピンは発汗を刺激するので；汗を回収して、その塩化
物含量に関して分析して疾患を検出する。

【０００３】 現在知られているイオン浸透デバイスは、身体の皮膚
の一部と密接に接触して配置された、少なくとも２個の
電極を用いる。活性電極又はドナー電極と呼ばれる第一
電極はイオン浸透によって体内にイオン性（ionic）の
物質、薬剤、薬物先駆体又は薬物を投与する。カウンタ
ー電極又はリターン電極と呼ばれる第２電極は身体、第
１電極及び例えば電池のような電気エネルギー源を含む
電気回路を閉しる。例えば、身体へ投与すべきイオン性
物質が陽性に荷電する場合には、アノードが活性電極で
あり、カソードは回路を完成するためのカウンター電極
として役立つ。身体へ投与すべきイオン性物質が陰性に
荷電する場合には、カソードか活性電極であり、アノー
ドはカウンター電極になる。

【０００４】 或いは、アノードとカソードとの両方を用いて、対立
電荷の薬物を身体中に投与することかできる。このよう
な場合には、両電極は、例えば、アノードは陽性に荷電
されたイオン性物質を身体に投与することができ、カソ
ードは陰性に荷電されたイオン性物質を身体に投与する
ことができる。

【０００５】さらに最近では、荷電されてない薬物又は
薬剤の身体への投与にイオン浸透投与デバイスを用いる
ことができることも判明している。これは電気浸透（el
ectroosmosis）として知られる方法によって達成され
る。電気浸透はドナー電極によって皮膚を通して与えら
れる電界の存在によって誘導される液体溶剤（例えば、
荷電されてない薬物又は薬剤を含む液体溶剤）の経皮流
動（transdermal flux）である。ここで用いる“イオ
ン浸透（iontophoresis）”と“イオン浸透による（ion
topholetic）”なる用語は（１）電気的移動による荷電
された薬物又は薬剤の投与、（２）電気浸透プロセスに
よる荷電されていない薬物又は薬剤の投与、（３）電気
的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電された薬
物又は薬剤の投与、及び／又は（４）電気的移動と電気
浸透との複合プロセスによる荷電された若しくは荷電さ
れてない薬物又は薬剤の投与を意味する。

【０００６】 “薬剤”及び“有効剤”なる用語は、相互交換可能に
用いられ、それらの最も広い解釈（すなわち、生活する
生物に投与されて所望の、通常は有益な、効果を生ず
る、あらゆる治療有効物質）を有するように意図され
る。これは主要な治療分野の全てにおける治療剤を含
み、限定する訳ではなく、例えば抗生物質と抗ウイルス
剤のような抗感染薬；フェンタニル、スフェンタニル、
ブプレノルフィンを含めた鎮痛薬と鎮痛複合薬；麻酔
薬；食欲減退薬；抗関節炎薬；例えばターブタリンのよ
うな抗喘息薬；抗痙量薬；抗うっ薬；抗糖尿病薬；下痢
止め；抗ヒスタミン薬；抗炎症薬；抗偏頭痛薬；例えば
スコポラミン及びオンダンセトロンのような乗り物酔い
治療剤；抗おう吐薬；抗新生物薬；抗パーキンソン病
薬；かゆみ止め；抗精神病薬；解熱薬；胃腸及び尿路を
含む鎮痙薬；抗コリン作動薬；交感神経作用薬；キサン
チン誘導体；例えばニフェジピンのようなカルシウムチ
ャンネル遮断薬を含む心臓血管製剤；ベータ遮断薬；例
えばドブタミン及びリトドリンのようなベータ−アゴニ
スト；抗不整脈薬；例えばアテノロールのような抗高血
圧薬；例えばリニチジンのようなACE阻害剤；利尿薬；
全身、冠状、末梢及び脳血管を含む血管拡張薬；中枢神
経系刺激薬；咳き薬及び風邪薬；うっ血除去薬；診断
薬；例えば上皮小体ホルモンのようなホルモン；催眠
薬；免疫抑制薬；筋弛緩薬；副交感神経遮断薬；副交感
神経作用薬；プロスタグランジン；蛋白質；ペプチド；
精神刺激薬；鎮静薬及びトランキライザーを含む。

【０００７】 本発明はまた、ペプチド、ポリペプチド、蛋白質、そ
の他の高分子の制御投与にも有用である。これらの高分
子物質は典型的に少なくとも約300ダルトン、さらに典
型的には約300〜40,000ダルトンの範囲内の分子量を有
する。このサイズ範囲内のペプチドと蛋白質の特定の例
には、限定する訳ではなく、LHRH;例えばブセレリン、
ゴナドレリン、ナファレリン及びロイプロリドのような
LHRH類似体；インシュリン；インスロトロピン；ヘパリ
ン；カルシトニン；オクトレオチド；エンドルフィン;T
RH;NT−36（化学名:N＝［［（ｓ）−４−オキソ−２−
アゼチジニル］カルボニル］−Ｌ−ヒスチジル−Ｌ−プ
ロリナミド）；リプレシン；下垂体ホルモン（例えば、
HGH,HMG,HCG,酢酸デスモプレッシン）；卵胞ルテオイ
ド；αANF;例えば成長因子放出因子（GFRF）のような成
長因子；βMSH;ソマトスタチン；ブラディキニン；ソマ
トトロピン；血小板誘導成長因子；アスパルギナーゼ；
硫酸ブレオマイシン；キモパパイン；コレシストキニ
ン；絨毛性性腺刺激ホルモン；コルチコトロピン（ACT
H）；エリスロポイエチン；エポプロステノール（血小
板凝固阻害因子）；グルカゴン；ヒルログ（hyrulo
g）；ヒアルロニダーゼ；インターフェロン；インター
ロイキン−1;メノトロピン（ウロフォリトロピン（FS
H）及びLH）；オキシトシン；ストレプトキナーゼ；組
織プラスミノーゲン活性因子；ウロキナーゼ；バソプレ
ッシン；デスモプレッシン;ACTH類似体;ANP;ANPクリア
ランス阻害因子；アンギオテンシンIIアンタゴニスト；
抗利尿ホルモンアゴニスト；抗利尿ホルモンアンタゴニ
スト；ブラディキニンアンタゴニスト;CD−4;セレダー
ゼ;CSF類；エンケファリン;FABフラグメント;IgEペプチ
ド抑制因子;IGF−1;神経栄養因子；コロニー刺激因子；
上皮小体ホルモンアンタゴニスト；プロスタグランジン
アンタゴニスト；ペンチゲチド（pentigetide）；プロ
テインC;プロテインS;レニン阻害因子；チモシンα−1;
血栓溶解薬;TNF;ワクチン；バソプレッシンアンタゴニ
スト類似体；α−１抗トリプシン（組換え体）；及びTG
F−ベータがある。

【０００８】 既存のイオン浸透デバイスは一般に、身体中にイオン
浸透的に投与又は導入するべき薬剤又はこのような薬剤
の先駆体の溜めもしくは供給源を必要とする。イオン化
薬剤若しくはイオン化可能な薬剤のこのような溜めもし
くは供給源の例には、ヤコブセン（Jacobsen）に発行さ
れた米国特許第4,250,878号に述べられているようなポ
ウチ又はウェブスター（Webster）に発行された米国特
許第4,382,529号に開示されているような予成形ゲル体
がある。このような溜めはイオン浸透デバイスのアノー
ド又はカソードに電気的に結合して、１種以上の好まし
い種（species）の固定された若しくは再生可能な（ren
ewable）供給源を形成する。

【０００９】 最近、イオン浸透分野で幾つかの米国特許が発行され
ており、このことはこの形式の薬物投与に絶えず関心が
寄せられていることを実証する。例えば、ヴェルノン
（Vernon）等の米国特許第3,991,755号、ヤコブソン等
の米国特許第4,141,359号、ウィルソン（Wilson）の米
国特許第4,398,545号、及びヤコブソンの米国特許第4,2
50,878号はイオン浸透デバイスとその幾つかの用途を開
示している。

【００１０】 ディエツ（Dietz）の米国特許第3215,139号は歯にフ
ッ化物を投与するためのイオン浸透投与デバイスを開示
している。この特許の図12は電池102と104から成り、そ
の一方はスイッチ78を介して回路に接続可能である電力
供給源を示す。しかし、両電池を同時に回路に接続する
ための備えはなされていない。

【００１１】 シバリス（Sibalis）の米国特許第4,708,716号は、そ
の電力供給源として、単に複数の電池の直列接続を用い
ている。 シバリスの公開ヨーロッパ特許公報第A0292930号は１
対の電池を用いており、そのいずれか一方は回路に接続
可能である。しかし、ディエツの特許と同様に、両電池
を同時に回路に接続するための備えはなされていない。

【００１２】 上記参考文献か例証するように、広範囲な薬物を投与
するためのイオン浸透投与デバイスは今までのかさばる
固定装置よりもはるかにコンパクトで、安価になってい
る。安価な小型化した電子回路とコンパクトな高エネル
ギー電池との出現は、デバイス全体を患者の皮膚上に目
立たなく装着することができ、患者が完全に歩行可能で
あり、あらゆる通常活動を実施することができる状態で
あり続けることを意味する。同時に、適当な化学と材料
との開発が今までに可能であったよりも非常に広範囲な
有効剤のイオン浸透投与を実用化している。

【００１３】 それにも拘わらず、幾つかの限定が依然として存在
し、この貴重な技術のより広い適用を制限している。こ
のような限定の一つはイオン浸透デバイスのコストであ
る。特に、イオン浸透デバイスに動力を供給するために
必要な小型電池は系に非常に高価な要素を含めることに
なりうる。これらの電池のコストを有意に減ずることが
可能になるならば、イオン浸透は非常に競合的な薬物投
与市場にさらに浸透することができると思われる。

【００１４】 電池のコストを減ずる問題は、イオン浸透デバイスの
使用サイクル中に電力−供給の必要量が一定でないとい
う事実によって複雑になる：すなわち、イオン浸透投与
の開始時には、患者の初期皮膚抵抗が比較的高く、比較
的高い電圧を生ずるような供給を必要とする。しかし、
一度イオン浸透投与が確立されるならば、皮膚抵抗が低
下するので、電圧必要量は開始時に必要な電圧の1/2以
下になる。

【００１５】 変化する電圧必要量に適応するために種々な調節回路
を用いることができるが、こうような調節回路は装置の
効率を減ずることになり、より大きい電池容量の供給を
典型的に必要とし、電池コストを上昇させることにな
る。調節回路に電池のエネルギーを浪費することなく、
電池を最適に使用する、より費用効果的な解決法が必要
である。 発明の説明 本発明は今までよりも低コストでイオン浸透有効剤投
与系を提供する。

【００１６】 本発明は電力供給電圧を薬剤投与の状態に合わせて変
化させることができるイオン浸透薬剤投与系を提供す
る。 本発明はその電力源として複数の電池を含むイオン浸
透薬剤投与系を提供する。

【００１７】 本発明は複数の電圧源を、種々な供給電圧を形成する
ように種々な配置でこれらの電圧源を結合させる手段と
共に有するイオン浸透薬剤投与系を提供する。 本発明は複数の電池を、直列又は並列に電池を結合さ
せる手段と共に有するイオン浸透薬剤投与系を提供す
る。

【００１８】 本発明は患者の皮膚抵抗に応じて電力供給電圧が自動
的に制御されるイオン浸透薬剤投与系を提供する。 本発明によるイオン浸透薬剤投与デバイスは、好ましく
は高エネルギー電池としての少なくとも２個の電力源
を、電力源が直列に結合される第１状態又は電力源が並
列に結合される第２状態のいずれかで選択的に操作可能
であるスイッチ手段と共に用いる。直列接続は、皮膚抵
抗が高い薬剤投与の初期段階に適当であるが、並列接続
は、皮膚抵抗が低下したときに作用し続けるために適す
る。

【００１９】 このスイッチの操作は手動であることができるが、本
発明の好ましい実施態様によると、薬剤投与部位におけ
る電圧を監視する電子回路としてのスイッチ制御手段を
用いて、スイッチをその第１（直列）状態からその第２
（並列）状態へ変化させる。 図面の簡単な説明 下記図を含む添付図面を検討しながら、本発明の以下
の説明を読むならば、本発明の上記その他の特徴、目的
及び利点は、発明者に知られた、かれらの発明を実施す
るための最良の形式と共に、明らかになるであろう。

【００２０】 図１はヒト患者への本発明の適用を示す透視図であ
る； 図２は本発明によるイオン浸透投与デバイスの概略断
面図である； 図３は患者の皮膚抵抗が時間と共に低下することを示
すグラフである； 図４は本発明の新規な、電力供給を説明するブロック
略図である； 図５は本発明の電力供給の好ましい実現を説明する詳
細な線図である。 本発明を実施するための形式 図１では、ヒト患者10を、点線アウトライン11内の身
体部分として示す背中の皮膚の適所に配置したイオン浸
透薬剤投与デバイス20と共に、後部の透視図として示
す。ハーク（Haak）等の米国特許第5,167,616号に詳述
するように、ヒト背中の皮膚はイオン浸透薬剤投与デバ
イスを配置するための好ましい部位である。

【００２１】 図２では、図１のデバイス20をさらに詳細な断面図と
して示す。このデバイスの頂部層21はこの明細書の残り
の部分にさらに詳細に説明する電力供給源から成る。こ
の電力供給源はデバイス20に一定時間にわたって適当な
レベルで電圧と電流を供給するために、複数の電池を関
連する制御回路、スイッチ及びコネクターと共に含む。

【００２２】 デバイス20の残りの部分は、絶縁材料の層である又は
単なる空隙である絶縁体（insulator）26によって電気
的かつ物理的に分離された、ドナー電極アセンブリ18と
リターン電極アセンブリ19から構成される。絶縁体26は
２種電極アセンブリを化学的かつ電気的に単離させるこ
とによってドナー電極アセンブリ18とリターン電極アセ
ンブリ19とを同じ単一パッケージに組み込むことを可能
にする。

【００２３】 ドナー電極アセンブリ18は典型的に金属ホイル又は、
マトリックスを導電性にするために例えば金属又は炭素
のような粉状導体を装填したポリマーマトリックスから
成るドナー電極22を含む。ドナー電極22は層21の電力供
給源を、好ましくは投与すべき有効剤又は薬物のイオン
化可能な供給源を含む溜め24である下部層（underlying
layer）に電気的に結合させるのに役立つ。溜め24の
下方には、患者の皮膚にデバイス20を接着させるための
任意のイオン伝導性接着剤層27と；接着剤層27を汚染か
ら保護するために役立ち、皮膚への貼付直前に除去され
る除去可能な剥離ライナー29とが存在する。リターン電
極アセンブリ19の構造は非常に類似しており、金属ホイ
ル又は導電性に装填されたポリマーマトリックスから成
るリターン電極23と、電解質を含むリターン溜め25と、
ライナー29によって覆われた、任意のイオン伝導性接着
剤層28とを含む。溜め24と25の各々はポリマー又はゲル
のマトリックスとして形成することができる。電極アセ
ンブリ18と19によって接触される皮膚の全面積は典型的
に５〜50cm²の範囲内である。イオン伝導性接着剤層27
と28の使用の代替え手段として、経費薬物投与に通常用
いられる公知の接着性オーバーレイを用いて、デバイス
20を患者の皮膚に接着させることができる。操作時に、
デバイス20は患者の無傷の皮膚、例えば図１におけるよ
うな患者の皮膚に接着されることによって有効剤又は薬
物の投与を開始する。層21内の電力供給源はドナー電極
アセンブリ18とリターン電極アセンブリ19との間に電位
差を生じ、患者の身体がそれらの間に導電性経路を形成
する。ドナー電極アセンブリとリターン電極アセンブリ
との間の電位差の影響下で、有効剤のイオンが溜めから
運び出されて、任意のイオン伝導性接着剤層27を通って
患者の皮膚を透過する。

【００２４】 薬剤投与の最初の開始時には、患者の皮膚抵抗が典型
的に比較的高いが、一定時間後に皮膚抵抗ははっかり認
められるほどに低下する。図３はこの特徴をグラフ的に
説明し、皮膚抵抗Ｒの低下が実質的に定常状態値に漸近
することを示す。0.1ma/cm²の放出速度のためには、こ
の定常値は典型的に20〜30kohm−cm²のオーダーであ
り、皮膚抵抗の初期値はその数倍又は多数倍である。 先行技術のデバイスでは、電力供給源の電圧は作用の開
始時に存在する高い皮膚抵抗を克服するために充分な大
きさであるように選択し、アンペア一時の電力供給源の
容量は定常電流と使用時間との積に等しくなるように選
択した。結果は、電池を直列に接続したときに必要な初
期値が得られるように、充分な数の電池を備えなければ
ならないと言うことであった。このことは、各電池がデ
バイスの全予定使用期間（entire projected usage）
にわたって充分な容量を有さなければならないことを意
味する。しかし、一度作用が定常状態に達し、それに伴
って皮膚抵抗が低下したならば、先行技術のデバイスは
過剰な電池電圧を有することになった。ある種の先行技
術デバイスでは、定常状態作用において必要な電池数は
開始のために必要な数の1/2以下であった。従って、こ
れらの先行技術デバイスでは、それらを操作するために
必要な電池の過剰な数とそのための高いコストのため
に、あまり費用効果的ではなかった。

【００２５】 本発明によると、図４は、直前に述べた先行技術に比
較したときにより効果的な電池の使用を可能にし、有意
なコスト節減を生ずる、簡単化された手動操作の電力供
給源を説明する。図４では、有効剤の投与のために適し
た電圧と電流をデバイス内に生ずる目的のために１対の
電圧源36と38を薬剤投与デバイス20に相互連結させる、
３個のSPST（単極、単投）スイッチ30、32、34を示す。
スイッチ30〜34は実際には、例えばDODT（二極、二投）
スイッチ、回転スイッチ、又は当業者によく知られてい
る周知の電子スイッチのような、より複雑なスイッチの
分離した区分であることもできる。同様に、電圧源36と
38はそれぞれ単一電池であることができ、又は複数のこ
のような電池から構成されることができ、又は他の周知
のDC若しくはAC電圧源として実現することができる。

【００２６】 図４の回路配置は、図示するようにスイッチ32が開く
と、スイッチ30と34が同時に閉じて、電圧源36と38がデ
バイス20と並列回路関係に置かれるというような配置で
ある。このような配置は、各電圧源が装填（load）に供
給される電流の1/2のみの供給を必要とするので、デバ
イス20の定常状態作用に理想的に適する。

【００２７】 スイッチ30と34が開き、スイッチ32が閉じると、電圧
源36と38が直列回路関係に置かれる。初期の高い皮膚抵
抗を克服するために必要な高い電圧を形成するために電
圧源の電圧が加算されるので、この構造の回路は薬剤投
与の開始のために理想的である。直列回路関係も定常状
態作用中に有効剤の投与速度を短時間に高めるために理
想的である。例えば、着剤を患者にイオン浸透投与する
ことが痛みを和らげる手段（pain−killer）であるなら
ば、痛みが増強される時間中に直列回路関係に瞬間的に
切り替えて、電力源によって供給される電圧と電流を高
め、それ故、薬物の投与を増加させるために、デバイス
は患者によって手動で操作されるスイッチを有すること
ができる。

【００２８】 従って、図４に説明されるような回路関係の使用は、
電圧源36と38の各々の（１個以上の）電池の容量が上記
先行技術の直列回路に必要な容量の1/2のみであること
を必要とするにすぎないので、薬剤投与デバイスの操作
に必要な電池容量を1/2程度に減ずることができる。さ
らに、図４の回路配置が図示した２個の電圧源36と38よ
り多くを含むように容易に変更可能であることは、当業
者に自明であろう。例えば、３個以上のこのような電圧
源を、２電圧源36と38に関連して上述したように直列又
は並列回路関係での操作を可能にするための追加のスイ
ッチと共に用いることができる。図４の手動操作される
電力供給源は簡単にかっ安価に実現されることができる
が、その簡単さは、薬剤投与が定常状態条件に近づいた
ときに直列から並列に切り替えるために操作者の注意を
非常に過度に要するという犠牲を払って生ずるものであ
る。この切り替えを適時に自動的に行うことができる電
力供給源が好ましい。

【００２９】 図５には、本発明の好ましい実施態様による自動切り
替えを実施するための電力供給回路を説明する。図５の
電力供給回路は図４の電力供給回路よりも明らかに複雑
であるが、例えば電圧源及びスイッチのような、多くの
共通の要素が同じ回路関係で接続されて、２種類の回路
において同様な機能を果たしている。この理由から、最
初に与えた（primed）参照数字を適当な場合に用いてい
る。

【００３０】 従って、図４の電圧源36と38の相当要素（counterpar
t）は図５では36'と38'と標識された直列接続電池対で
ある。同様に、手動操作スイッチ30、32、34の相当要素
はFET（電界効果形トランジスター）30'、32'、34'であ
る。実際に、電池36'と38'は例えば、約2.8voltの端子
電圧を生ずるCR1220型1/2インチ直径リチウム電池とし
て実現することができる。このような電池は例えばパナ
ソニック コーポレーション（Panasonic Corporatio
n）（米国、ニュージャージー州、セコーカス）のよう
な、幾つかの供給源から容易に入手可能であり、卸売で
（in wholesale）広範囲に分配され、電子部品チャン
ネル（channel）に小売されている。FETの30'と32'は例
えばVNIOKM型FETとして実現され、FET34'は例えばVN67A
K型として実現される。

【００３１】 今までに述べた図５の部分が、FET30'〜34'が手動で
切り替えられず、それらのゲート電圧に応じて切り替わ
ることを例外として、図４の回路に適合することは理解
されよう。すなわち、これらのデバイスのゲート（矢印
で示した端子）がHighで駆動されるときには、FETは閉
じたスイッチとして作用し、ゲートがLowで駆動される
ときには、FETは開いたスイッチとして作用する。

【００３２】 図５の回路の残りの部分は、適当な電圧を供給して、
FET30'〜34'のゲートを駆動して、イオン浸透薬剤投与
デバイス20に存在する条件に応じて電池36'と38,の自動
切り替えを可能にするために役立つ。JFET40はそのバイ
アス抵抗42と共に、電流調節器としてデバイス20と直列
に接続される。JFET40は、例えば、2N4220型デバイスで
あり、抵抗体42は例えば約0.1maの電流を確立するめに
約3.3kohmの値を有することができる。

【００３３】 患者の皮膚抵抗が高い初期条件下では、供給される電
圧の大部分がデバイス20の端部を通って出るので、デバ
イス20と回路調節器JFET40との間の回路ノード（node）
における電圧が低くなる。前記ノードの電圧は、例えば
それぞれ1megohmと56kohmである、抵抗体44と46から構
成される分圧器によってサンプル化される。抵抗体44と
46の接合点における分圧（divided voltage）を用い
て、トランジスター例えば2N2222 NPN型切り替えトラ
ンジスターのベースにバイアスをかける（bias）。初期
条件下で、トランジスター48はオフである。トランジス
ター48のHIGHコレクター電圧はトランジスター50例えば
2N2222 NPN型切り替えトランジスターのベースにバイ
アスをかける。その結果、トランジスター50もオフであ
る。FET30'と34'のゲートはトランジスター50の（低）
コレクターからバイアスをかけられるので、FET30'と3
4'の両方は初期始動条件中はオフになる。

【００３４】 トランジスター52例えば2N2222 NPN型切り替えトラ
ンジスターを用いて、残りのJFET32'のゲートを駆動す
る。上述したようにトランジスター50がオフであるとき
に、トランジスター52は低バイアス電圧を見せるが、こ
れもオフになる。従って、トランジスター52のコレクタ
ー端子がHIGHになり、FET32'にバイアスをかけてオンに
する。このようにして、初期条件下では、FET32'がオン
になり、FET30'と34'がオフになり、その結果、電池36'
と38'は直列に接続されて、イオン浸透薬剤投与デバイ
ス20に最大電圧を供給する。

【００３５】 デバイス20の作用がしばらく続き、皮膚抵抗が実質的
に図３に従って低下したときに、デバイス20と回路調節
器トランジスター40との間の回路ノードにおける電圧は
上昇したことになる。この電圧が充分に上昇したとき
に、トランジスター48のベースにバイアスをかけるため
に用いられる分圧は充分に高くなり、このトランジスタ
ーをオンにする。トランジスター48のコレクター電圧の
対応する低下は同様にトランジスター50をオンにし、そ
のコレクターをHIGHにさせ、トランジスター52オンにバ
イアスをかける。これらの条件下で、FET32'はオフにな
り、FET30'と34'はオンになり、電池36'と38'をデバイ
ス20と並列回路関係にさせて、定常状態電流を供給す
る。

【００３６】 図５の電力供給回路の操作の上記説明を考慮するなら
ば、FETスイッチ30'〜34'を、電圧源（電池36'と38'）
が直列に結合される第１状態と電圧源が並列に結合され
る第２状態とを有するバイステート（bi−state）スイ
ッチとして集合的に見なすことができることが理解され
るであろう。これらの２状態は、それぞれ、FET30'と3
4'をオフにし、FET32'をオンにすることによって（第１
状態）及びFET30'と34'をオンにし、FET32'をオフにす
ることによって（第２状態）実現される。

【００３７】 同様に、トランジスター48、50及び52をそれらの回路
接続とバイアス抵抗体と共に、FET30'〜34'から成るス
イッチを制御するためのスイッチ制御手段と見なすこと
ができることが理解されよう。このスイッチ制御手段は
デバイス20と回路調節器トランジスター40との間の回路
ノードにおける電圧を感知して、この電圧を分圧器抵抗
体44と46によって予め設定された電圧値と比較して、FE
T30'〜34'から成るスイッチをその第１状態（直列接
続）からその第２状態（並列接続）へ変化させる。

【００３８】 図２に示したドナー電極アセンブリ18とリターン電極
アセンブリ19との並列配置（alignment）の代替え手段
として、これらの電極アセンブリを同心的に配置させ、
リターン電極アセンブリを中心に配置し、環状ドナー電
極アセンブリによって囲むことができる。さらに、電極
アセンブリの位置は相互交換可能であり、環状リターン
電極アセンブリが中心に配置されたドナー電極アセンブ
リを囲むこともできる。両電極アセンブリの配置は円
形、長円形、長方形、又は他の一定した幾何学的形態で
あることができる。

【００３９】 本発明をその実施態様（これらの実施態様は、一緒に
考えるときに、発明者に認められている、かれらの発明
を実施するための最良の態様を含む）に関して幾らか特
別に説明したが、本発明の範囲から逸脱せずに、多くの
変更をなすことができ、従って、多くの代替え実施態様
を導出することができる。それ故、本発明の範囲は、下
記請求の範囲からのみ判断すべきである。

【００４０】 本発明の実施態様は次の通りである。 1.投与すべき有効剤を含み、患者の体表と有効剤−伝達
関係に接触する第１電極手段（18）と；第１電極手段か
ら間隔をおいて離れた位置において該体表と接触する第
２電極手段（19）と；第１及び第２電極手段（18,19）
に電気的に接続し、それぞれが電位差を生ずる、少なく
とも２個の電力源（36,38）とを含む、患者の無傷の体
表を通してイオン浸透によって有効剤を投与するための
イオン浸透投与系であって、 前記２電力源（36,38）と前記第１及び第２電極手段
（18,19）とに結合された、（１）前記２電力源が前記
第１電極手段と第２電極手段との間に直列回路関係で接
続される第１状態と、（２）前記２電力源が前記第１電
極手段と第２電極手段との間に並列回路関係で接続され
る第２状態との間を選択的に切り替えるためのバイステ
ートスイッチ手段（30,32,34）を特徴とする前記イオン
浸透投与系。

【００４１】 2.バイステートスイッチ手段が手動操作可能なスイッチ
を含む上記１記載のイオン浸透投与系。 3.前記電力源の少なくとも１個がDC電力源を含む上記１
記載のイオン浸透投与系。

【００４２】 4.前記電力源の少なくとも１個がリチウム電池を含む上
記１記載のイオン浸透投与系。 5.前記第１及び第２電極手段を組み入れた単一イオン浸
透投与デバイス（20）を含む上記１記載のイオン浸透投
与系。

【００４３】 6.前記単一イオン浸透投与デバイス（20）がさらに前記
２電力源と前記バイステートスイッチ手段とを含む上記
５記載のイオン浸透投与系。 7.前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び第２電
極手段とに結合された、（１）前記電力源から前記第１
及び第２電極手段への電力の供給に関連した電気的パラ
メーターを感知し、（２）前記感知パラメーターの値を
その予め設定された値と比較し、（３）（２）の前記比
較の結果に応じて、前記バイステートスイッチ手段をそ
の第１状態と第２状態との間で変化させるためのスイッ
チ制御手段（48,50,52）をさらに含む上記１記載のイオ
ン浸透投与系。

【００４４】 8.前記バイステートスイッチ手段が少なくとも１個の電
界効果形トランジスター（30',32',34'）を含む上記７
記載のイオン浸透投与系。 9.（１）の前記感知パラメーターが前記第１電極手段と
第２電極手段との間の抵抗に関連した電圧である上記７
記載のイオン浸透投与系。

【００４５】 10.前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第２電極手
段の一方に結合して、それにおける電圧に反応して、前
記予め設定された値を越える前記電圧に応じて前記バイ
ステートスイッチ手段を前記第１状態から前記第２状態
へ変化させる切り替えトランジスター（48,50,52）を含
む上記７記載のイオン浸透投与系。

【００４６】 11.前記電力源対（36',38'）と前記第１及び第２電極手
段とに結合された定電流調節器（40,42）をさらに含む
上記１記載のイオン浸透投与系。

【００４７】 12.前記定電流調節器が接合電界効果形トランジスター
を含む上記11記載のイオン浸透投与系。 13.前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び第２
電極手段の一方とに結合された、前記一方の電極手段に
存在する電圧を感知し、前記感知電圧に応じて前記バイ
ステートスイッチ手段をその第１状態から第２状態へ変
化させるためのスイッチ制御手段（48,50,52）を含む上
記１記載のイオン浸透投与系。

【００４８】 14.前記バイステートスイッチ手段が複数個の電界効果
形トランジスターを含む上記13記載のイオン浸透投与
系。 15.前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第２電極手
段の前記一方に結合して、それにおける感知電圧に反応
して、予め設定された値を越える前記電圧に応じて前記
バイステートスイッチ手段を前記第１状態から前記第２
状態へ変化させる切り替えトランジスターを含む上記13
記載のイオン浸透投与系。

【００４９】 16.前記電力源対（36',38'）と前記第１及び第２電極手
段とに結合した定電流調節器（40,42）をさらに含む上
記13記載のイオン浸透投与系。

【００５０】 17.前記定電流調節器が接合トランジスターを含む上記1
6記載のイオン浸透投与系。 18.投与すべき有効剤を含み、患者の体表と有効剤一伝
達関係に接触する第１電極手段と；第１電極手段から間
隔をおいて離れた位置におい該体表と接触する第２電極
手段と；第１及び第２電極手段に電気的に接続し、それ
ぞれが電位差を生ずる、少なくとも２個の電力源とを含
む、患者の無傷の体表を通してイオン導入によって有効
剤を投与するためのイオン導入有効剤投与系であって、 前記２個の電力源と前記第１及び第２電極手段とに結
合され、（１）前記２個の電力源が前記第１電極手段と
第２電極手段との間に直列回路関係で接続される第１状
態と、（２）前記２個の電力源が前記第１電極手段と第
２電極手段との間に並列回路関係で接続される第２状態
との間を選択的に切り替えるためのバイステートスイッ
チ手段を特徴とする前記イオン導入有効剤投与系。

【００５１】 19.前記単一イオン導入投与デバイスがさらに前記２個
の電力源と前記バイステートスイッチ手段とを含む上記
１記載のイオン導入有効剤投与系。 20.前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び第２
電極手段とに結合されそして（１）前記電力源から前記
第１及び第２電極手段への電力の供給に関連した電気的
パラメーターを感知し、（２）前記感知パラメーターの
値をその予め設定された値と比較し、（３）（２）の前
記比較の結果に応じて、前記バイステートスイッチ手段
をその第１状態と第２状態との間で変化させるためのス
イッチ制御手段をさらに含む上記１記載のイオン導入有
効剤投与系。

【００５２】 21前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第２電極手段
の一方に結合し、それにおける電圧に反応して、前記予
め設定された値を越える前記電圧に応じて前記バイステ
ートスイッチ手段を前記第１状態から前記第２状態へ変
化させる切り替えトランジスターを含む上記３記載のイ
オン導入有効剤投与系。

【００５３】 22.前記電力源対と前記第１及び第２電極手段とに結合
された定電流調節器をさらに含む上記１記載のイオン導
入有効剤投与系。 23.前記バイステートスイッチ手段と前記第１及び第２
電極手段の一方と結合され、前記一方の電極手段に存在
する電圧を感知し、前記感知電圧に応じて前記バイステ
ートスイッチ手段をその第１状態から第２状態へ変化さ
せるためのスイッチ制御手段を含む上記１記載のイオン
導入有効剤投与系。

【００５４】 24.前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第２電極手
段の前記一方に結合し 、それにおける感知電圧に反応して、予め設定された値
を越える前記電圧に応じて前記バイステートスイッチ手
段を前記第１状態から前記第２状態へ変化させる切り替
えトランジスターを含む上記６記載のイオン導入有効剤
投与系。

【００５５】 25.前記電力源対と前記第１及び第２電極手段とに結合
した定電流調節器をさらに含む上記６記載のイオン導入
有効剤投与系。 ［図面の簡単な説明］

【図１】ヒト患者への本発明の適用を示す透視図であ
る；

【図２】本発明によるイオン浸透投与デバイスの概略断
面図である；

【図３】患者の皮膚抵抗が時間と共に低下することを示
すグラフである；

【図４】本発明の新規な、電力供給を説明するブロック
略図である；

【図５】本発明の電力供給の好ましい実現を説明する詳
細な線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 国際公開91／15258（ＷＯ，Ａ１) 国際公開86／07268（ＷＯ，Ａ１) 欧州特許出願公開92015（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61N 1/30

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投与すべき有効剤を含み、患者の体表と有
   効剤一伝達関係に接触する第１電極手段と；第１電極手
   段から間隔をおいて離れた位置におい該体表と接触する
   第２電極手段と；第１及び第２電極手段に電気的に接続
   し、それぞれが電位差を生ずる、少なくとも２個の電力
   源とを含む、患者の無傷の体表を通してイオン導入によ
   って有効剤を投与するためのイオン導入有効剤投与系で
   あって、 前記２個の電力源と前記第１及び第２電極手段とに結合
   され、（１）前記２個の電力源が前記第１電極手段と第
   ２電極手段との間に直列回路関係で接続される第１状態
   と、（２）前記２個の電力源が前記第１電極手段と第２
   電極手段との間に並列回路関係で接続される第２状態と
   の間を選択的に切り替えるためのバイステートスイッチ
   手段を特徴とする前記イオン導入有効剤投与系。
2. 【請求項２】前記単一イオン導入投与デバイスがさらに
   前記２個の電力源と前記バイステートスイッチ手段とを
   含む請求項１記載のイオン導入有効剤投与系。
3. 【請求項３】前記バイステートスイッチ手段と前記第１
   及び第２電極手段とに結合されそして（１）前記電力源
   から前記第１及び第２電極手段への電力の供給に関連し
   た電気的パラメーターを感知し、（２）前記感知パラメ
   ーターの値をその予め設定された値と比較し、（３）
   （２）の前記比較の結果に応じて、前記バイステートス
   イッチ手段をその第１状態と第２状態との間で変化させ
   るためのスイッチ制御手段をさらに含む請求項１記載の
   イオン導入有効剤投与系。
4. 【請求項４】前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第
   ２電極手段の一方に結合し、それにおける電圧に反応し
   て、前記予め設定された値を越える前記電圧に応じて前
   記バイステートスイッチ手段を前記第１状態から前記第
   ２状態へ変化させる切り替えトランジスターを含む請求
   項３記載のイオン導入有効剤投与系。
5. 【請求項５】前記電力源対と前記第１及び第２電極手段
   とに結合された定電流調節器をさらに含む請求項１記載
   のイオン導入有効剤投与系。
6. 【請求項６】前記バイステートスイッチ手段と前記第１
   及び第２電極手段の一方と結合され、前記一方の電極手
   段に存在する電圧を感知し、前記感知電圧に応じて前記
   バイステートスイッチ手段をその第１状態から第２状態
   へ変化させるためのスイッチ制御手段を含む請求項１記
   載のイオン導入有効剤投与系。
7. 【請求項７】前記スイッチ制御手段が、前記第１及び第
   ２電極手段の前記一方に結合し 、それにおける感知電圧に反応して、予め設定された値
   を越える前記電圧に応じて前記バイステートスイッチ手
   段を前記第１状態から前記第２状態へ変化させる切り替
   えトランジスターを含む請求項６記載のイオン導入有効
   剤投与系。
8. 【請求項８】前記電力源対と前記第１及び第２電極手段
   とに結合した定電流調節器をさらに含む請求項６記載の
   イオン導入有効剤投与系。