JPH0638515A - 電圧発生装置、医薬品経皮投与装置及び電気刺激装置 - Google Patents

電圧発生装置、医薬品経皮投与装置及び電気刺激装置

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JPH0638515A
JPH0638515A JP5061229A JP6122993A JPH0638515A JP H0638515 A JPH0638515 A JP H0638515A JP 5061229 A JP5061229 A JP 5061229A JP 6122993 A JP6122993 A JP 6122993A JP H0638515 A JPH0638515 A JP H0638515A
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JP5061229A
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Eric Teillaud
エリク・テイヨー
Bruno Bevan
ブルノ・ブバン
Claude Mikler
クロード・ミクレ
Paul Reilly
ポール・レイリー
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Original Assignee
Laboratoires dHygiene et de Dietetique SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 医薬品を経皮投与するためのイオン浸透装置
に使用可能であって、軽量、コンパクトでバッテリ駆動
が可能な、所定の波形の電圧を発生する装置を提供する
こと。 【構成】 電子スイッチング部材（Ｔ1）を備えたスイ
ッチトモード電源（１）を採用し、これに、所定波形の
連続セグメントのイメージである数のシーケンスを記録
する記憶手段と、クロック動作のディジタルカウンタ
（２）と、このカウンタにて実行される計数の限界とす
るシーケンス数のそれぞれによってカウンタを連続的に
ロードする手段（３）とを包含し、前記カウンタは実行
される計数が前記限界に達するごとに所定の期間前記ス
イッチング部材の閉成を制御するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は所定の波形の電圧を発生する装
置、より詳しくはそのような装置を備えた医薬品経皮投
与のためのイオン浸透装置に関する。
【０００２】以下医薬品又は薬物と称する有効成分のイ
オン化分子を生ぜしめるよう設計されたイオン浸透療法
による医薬品投与装置は患者の皮膚を通して浸透させる
もので、イオン化分子の流れは患者の皮膚の隣接する２
つの領域間に確立される電位差によって促進される。こ
のような装置の例としては、ＷＯ−Ａ−８８／０８７２
９及びＦＲ−Ａ−２，６５６，２２３に記載がある。
【０００３】単位時間当たりに患者によって吸収される
医薬品の量は、印加される電位差によって発生されある
領域から他の領域へ移る時に患者の皮膚を通る電流に明
確に依存している。研究論文では、特定の処理、特定の
分子などに適用される医薬品を与える各種プログラムに
従って、所定の連続した時間間隔の間オン又はオフされ
得るその電流の強さ、又は正弦波、三角波、のこぎり波
又は方形波のパルスによって変調された振幅の精密な制
御の利点を説明している。この点については、論文「パ
ルス式直流イオン浸透療法によるヌードマウス経皮フラ
ックス増強のメカニズムの研究」、Ｐｉｋａｌ及びＳｈ
ａｈ著、“Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｒｅｓｅａ
ｒｃｈ”誌、Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．３，１９９１、ページ
３６５−３６９及び論文「イオン浸透投薬装置による治
療ペプチド及びタンパク質の促進経皮投与」、Ｃｈｉｅ
ｎ他著、“Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ
ｄＲｅｌｅａｓｅ”、１３，１９９０、ページ２６３−
２７８を参考にすることができる。これらの刊行物に説
明されているように、皮膚への直流電圧の長時間印加は
角質層に得られる容量効果のため特に皮膚の電気化学的
分極作用を生ぜしめ、このような分極作用が医薬品を構
成しているイオン化分子のイオン浸透移行に関連した電
流を減少せしめ、したがって所望量に関して単位時間当
たりに投与される医薬品の量を減少させることになる。
この問題に対する周知の解決法は角質層を復極させるた
めの時間を与えるパルス化直流電圧の使用である。
【０００４】医薬品のイオン浸透で助力される経皮投与
のため、現在ではたとえば数時間の間患者の肢に苦痛な
く固定できる軽量コンパクトなブレスレットの形を取る
投薬装置を作ることが考えられている。このようなブレ
スレットは投与しようとする医薬品の貯蔵部及び患者の
皮膚を通じて医薬品を成しているイオン化分子の移動を
助長させるイオン浸透に適した電圧を発生する手段を含
んでいなければならない。医薬品の貯蔵部はイオン化さ
れた形の医薬品によって満たされ患者の皮膚と所定の波
形の電圧が印加される２つの電極の少なくとも一方との
間に置かれたヒドロゲルによって構成することができ
る。その電圧を発生する手段は理想的には上記のよう
に、非常に変化される波形、周波数及び振幅の電圧を装
置が非常に柔軟性をもって使用できるプログラム可能な
方法で送出できなければならない。その装置への電源は
好ましくは患者の自由を保証するためバッテリによって
供給されなければならず、これらバッテリの限界寿命を
考慮すること及びバッテリにより供給される電圧を昇圧
する手段を与えることが必要であり、現在の医薬品の経
皮及びイオン浸透投与では１０ボルト以上の瞬時電圧を
必要としている。これらの制約はコンパクト及び低重量
という制約と共にそのような装置の設計を困難にしてい
る。
【０００５】特に、波形プログラマブル電圧発生手段を
構成するには、ディジタル・アナログ変換器の使用が考
えられ、そのディジタル入力は任意の電圧波形の連続セ
グメントの振幅を表すディジタル値を変換器に連続して
与えるマイクロプロセッサのような制御装置によって供
給される。あいにく、上述した必要な高出力電圧を考え
ると、この解決法は別のケーシングの中に入れた変換器
を使用することになり、装置のコスト及び容積を増加さ
せることとなる。さらに、ディジタル・アナログ変換器
はＢ級増幅器、すなわち波形の半周期のみ作用する増幅
器に匹敵し、したがって実質的に１００％以下の効率を
有するものである。
【０００６】したがって、本発明の目的は、医薬品を経
皮投与するためのイオン浸透助長装置に使用でき、上述
の周知の解決法の欠点を持たず、特に軽量、コンパクト
であり、バッテリ駆動として、長期にわたり、不自由な
く自立性があって患者に身に付けることができる、所定
波形の電圧発生装置を提供することである。
【０００７】また、本発明の目的はそのような発生装置
を作ること、及び使用に対して非常に柔軟性があるよう
にするため印加電圧の波形及び医薬品投与の計画の完全
プログラミングを可能にする装置を作ることである。
【０００８】本発明の更なる目的は、交流波形パルスの
発生を可能にして、特に連続した流れの２方向に医薬品
の移動を保証する装置を作ることである。
【０００９】本発明の目的はさらに、印加された電流又
は電圧を調整して電圧を印加する２つの電極の間に見ら
れるような患者の抵抗の時間変化を補償する装置を作る
ことである。
【００１０】本発明のこれらの目的は、電子スイッチン
グ部材を備えたスイッチトモード電源を包含し、そのス
イッチング部材の閉成はインダクタへの電源供給を制御
し、そのインダクタはスイッチング部材の再開成時にコ
ンデンサへの放電をし、そのコンデンサの端子には装置
の出力電圧が現れる、所定波形の電圧発生装置によって
達成される。本発明によれば、その電圧発生装置は、
ａ）所定波形の連続セグメントのイメージである数のシ
ーケンスを記録する記憶手段と、ｂ）クロック動作のデ
ィジタルカウンタと、ｃ）このカウンタによって実行さ
れる計数の限界とするシーケンスの数のそれぞれによっ
てカウンタを連続的にロードする手段とを包含し、前記
カウンタは実行される計数が一定の限界に達するごとに
所定の時間間隔の間前記スイッチング部材の閉成を電気
的に制御するようにしている。
【００１１】カウンタによって制御されるスイッチトモ
ード電源の本発明による使用によって、コンパクトで軽
量かつ自立した装置が得られ、利用できる波形に関して
非常に柔軟性のある使用を得ている。
【００１２】本発明による装置の好適な実施例によれ
ば、カウンタはロードされた数から減算するもので所定
の時間間隔の間スイッチング部材の開成を制御するゼロ
検出出力を備えたダウンカウンタであり、前記スイッチ
ング部材はトランジスタによって構成され、カウンタの
ゼロ検出出力はロードされた数からの新規のダウンカウ
ントをトリガするためカウンタのイネーブル入力にルー
プバックされている。
【００１３】本発明による装置の有利な特徴によれば、
装置はさらにコンデンサと本装置によって与えられる電
圧が供給される外部負荷との間に挿設された電流安定化
手段を包含している。この配置は患者に流れる電流を患
者の抵抗と実質的に関係なくすることができ、単位時間
当たりに投与する医薬品の量を制御するのに重要であ
る。
【００１４】有利には、この装置はさらに外部負荷の電
流の流れの方向を反転する手段を包含し、この手段は本
装置からの出力電圧の所望の波形ごとに交差するゼロの
イメージ数のカウンタへのロードを検出する時に作動さ
れ、その波形は対称の半波を有する交流波形であり、１
つの半波のみのイメージ数が記憶手段にロードされる。
【００１５】本発明による装置の他に有利な特徴によれ
ば、装置はさらに本装置の電圧又は出力電流の強さを閉
ループ調整する手段を包含している。
【００１６】それゆえ本発明は、患者の皮膚の隣接する
２つの領域に接触させるようにした少なくとも２つの電
極と、患者の皮膚と接触させるために電極の少なくとも
１つに配置されている電気的に移動される分子を有する
医薬品の貯蔵部とを包含するタイプで、電極が本発明に
よる電圧発生装置の出力によって給電されるようにした
医薬品経皮投与のための装置を構成することができる。
有利には、医薬品の貯蔵部は電極間の電流の流れの２方
向に医薬品を投与できるようにするため２つの電極のそ
れぞれに配置されている。
【００１７】
【実施例】図１によれば、本発明による装置はカウンタ
２によって制御されるスイッチトモード電源１を本質的
に包含し、カウンタ２はそれ自身数を格納及びロードす
る手段、たとえばマイクロプロセッサ３によって構成さ
れる手段に接続されているのが見られる。スイッチトモ
ード電源は基準電圧源Ｖｃｃとアース線４との間に、ｐ
チャンネルＭＯＳ型のトランジスタＴ1と直列に配置さ
れたインダクタＬ1によって慣例的に構成されている。
ダイオードＤ1は一方においてはインダクタＬ1及びトラ
ンジスタＴ1のドレインに共通な点と他方においてはこ
のダイオードとアース線４との間に配置されたコンデン
サＣ1の端子との間に順バイアスで装着されている。こ
のようなスイッチトモード電源１の作用は普通のもので
ある。インダクタＬ1の電流はトランジスタＴ1が導通す
るたびに上昇し、インダクタンス及び電圧Ｖｃｃの値に
決まる勾配を有している。トランジスタＴ1が導通を止
めると、インダクタＬ1の磁界に蓄えられたエネルギは
ダイオードＤ1を介してコンデンサＣ1に移動される。各
移動時に、コンデンサＣ1の端子５及び６間の電圧は増
分的に上昇し、その端子５及び６間に接続される負荷が
なければ、非常に高い電圧になる。
【００１８】本発明によれば、スイッチトモード電源１
は、たとえば８段の同期ダウンカウンタとすることがで
きるカウンタ２の“ゼロ検出”出力によって制御され
る。カウンタがゼロとなるごとに、その出力に所定の接
続時間のパルスが現れて、トランジスタＴ1を導通せし
め、インダクタＬ1内の電流増加をトリガする。
【００１９】カウンタ２はそれ自身たとえば８ビットで
定義された数又はベクトルによってロードされる。ベク
トルはカウンタによって実施されるダウンカウントの上
限をロードするためカウンタの並列データ入力７に与え
られる。このようにして“ゼロ検出”出力時に２つの連
続するパルスの出現を区別する時間間隔は数値又はベク
トル値に依存している。これらパルスを時間的に接近さ
せることによって、コンデンサＣ1の充電率が加速さ
れ、一方、遠ざけることによって、その充電率は小さく
される。これにより、端子５及び６の間で使用でき一定
の外部負荷（図示しない）に対して供給される電圧に、
トランジスタＴ1を導通させる連続した２つのパルスを
隔てる時間間隔を変化するためにカウンタに連続してロ
ードされるベクトル値のシーケンスによって定められる
形を与えることができると想像されよう。
【００２０】たとえば、正弦波、三角波、方形波又はの
こぎり波、対称又は非対称の特定波形に相当するベクト
ル値のシーケンスはこのようにして数のシーケンスを構
成し、そのそれぞれは波形が切り刻まれた連続セグメン
トの１つのイメージである。この数のシーケンスは好ま
しくは、しかし限定する訳ではないが、マイクロプロセ
ッサ３に内蔵している記憶手段に格納されている。マイ
クロプロセッサ３はこれらの値の送り出しの割合をカウ
ンタにセットするよう適当にプログラムされており、カ
ウンタは負荷最大値と値０との間を定速循環し、計数は
ゼロ検出出力を入力７の“イネーブル”ＥＮＡＢＬＥ入
力へ戻すループ構成のため各ゼロ交差時に即座に再開さ
れる。慣例的に、図示のように、カウンタはクロック８
に接続され、電圧源Ｖｃｃとアース線４との間で給電さ
れる。
【００２１】例として、図４に、電源が一定の外部負荷
に供給されると仮定して常に正弦波を得るのに使用する
ことができるベクトル値のシーケンスを示してある。ベ
クトルの高い値（たとえば１１０）は長い計数期間及び
この結果低い出力電圧となるスイッチトモード電源の低
い励起周波数を設定する効果を有している。低い値のベ
クトル値は短い計数期間、スイッチトモード電源の高い
励起周波数及び高い出力電圧を保証する。ベクトルを周
期的に急変させることによって、一定レベル、三角又は
方形のパルス、のこぎり波及び正弦波を含む任意の波形
を発生させることができる。図４に示したような対称形
で正弦状の交流波形の発生に関して、外部負荷の電流の
流れ方向を単に反転することによって波形の第２の半波
を発生させることができ、その反転は以下に述べる手段
によって得られ、このとき半波のみに関するベクトル値
（１１０，０６０，０４４など）のシーケンスがメモリ
に入れられる。
【００２２】本発明による装置の有利な特徴によれば、
本発明は特に設定された波形の周波数を変化させる手段
を単に包含し、マイクロプロセッサが連続するベクトル
値をカウンタにロードする割合を調節することで十分で
ある。
【００２３】注目したいのは、トランジスタＴ1を導通
させるパルスの持続時間がカウンタの割合を設定するク
ロック８によって与えられた信号の周期に等しく、した
がってその持続時間は非常に正確であることである。パ
ルス反復周期は可変であって、ベクトル値を乗じて一単
位ずつ増分されるベースパルスの持続時間に等しい。さ
らに注目すべきは、スイッチトモード電源１は入力電圧
よりも高い出力電圧を出力できるタイプのものであるこ
とである。これは患者が不自由なく着用できるようにす
るために、小さなバッテリによって駆動されなければな
らない医薬品経皮投与用イオン浸透装置への本発明の後
述する適用において必須なのである。このような適用に
おいて、上述のように、たとえば３ボルトのバッテリ２
個で１０ボルト以上の電圧に達し得ることが必要であ
り、したがって昇圧式スイッチトモード電源を使用する
ことが必要となる。
【００２４】ここで添付図面の図２によれば、マイクロ
プロセッサ３からカウンタ２へベクトル値をロードする
のに使用される手段が詳細に示されている。限定するつ
もりのない例として、カウンタ２はＳＧＳトムソン社の
カタログで記号７４ＨＣ４０１０３を有する８段同期ダ
ウンカウンタによって構成され、使用したマイクロプロ
セッサは三菱電機のカタログで記号Ｍ５０９２７Ｅを有
するものである。
【００２５】カウンタの並列入力７の８本の線のそれぞ
れは通常どおり、抵抗Ｒ2−Ｒ9を介してそれぞれロード
される。マイクロプロセッサの出力Ｓ0−Ｓ3及びＰ0−
Ｐ3はそれらの線に信号を供給するもので、カウンタの
ピン４−１３に接続される。水晶クロック８はインバー
タ９を介してカウンタに供給され、マイクロプロセッサ
にはそのクロック入力ＸINに直接供給される。マイクロ
プロセッサ及びカウンタのリセットはＲＥＳＥＴ端子に
よって制御することができる。カウンタ２については、
“ゼロ検出”出力は図１の図面にあるように、イネーブ
ル入力ＥＮ2に帰還されている。
【００２６】図２はさらに、マイクロプロセッサの出力
Ｄ3及びＤ1にそれぞれ接続された２本の線ＢＲＩＤＧＥ
Ａ、ＢＲＩＤＧＥ Ｂ及び内蔵アナログ・ディジタル
変換器を備えたマイクロプロセッサの入力Ｋ０、Ｋ１に
接続された２本の線ＡＤＣ１、ＡＤＣ２を示している。
これら４本の線の役割は図３に示した図面に従っての説
明と関連して説明することにする。
【００２７】図３において、上述のスイッチトモード電
源１、電流安定手段１１及び外部負荷での電流の方向を
反転させる手段１２にそれぞれ相当する３つのユニット
が破線によって囲まれている。スイッチトモード電源１
のトランジスタＴ1のゲートはインバータ１７を介して
カウンタ２の“ゼロ検出”出力に接続されている。
【００２８】２本の上述した線ＡＤＣ１及びＡＤＣ２は
本発明の特定の適用において、医薬品経皮投与のための
イオン浸透装置の一部を成している電極１３及び１４の
間に接続された外部負荷に与えられる電流又は電圧の閉
ループ制御手段の一部を成している。
【００２９】そのようなイオン浸透装置は、ブレスレッ
トによって患者の肢に保持することができるケーシング
の中に、本発明による電圧発生装置及びこの装置に給電
するためのリチウムバッテリのような１又は２以上の小
型バッテリを配置することによって構成される。端子１
３，１４は図３の回路の出力端子にできれば取り外し自
在な方法で接続される。これら電極の少なくとも１つは
投与しようとする医薬品、たとえばこの医薬品をイオン
化した形で与えられ治療しようとする患者の皮膚に当て
がわれるヒドロゲルの容器へ接続される。このとき、２
つの電極は患者の皮膚の隣接する２つの領域に向かわ
せ、本発明による装置によって発生される電圧は、これ
が適当に方向付けされた時、２つの電極間に確立され患
者の皮膚の下に及ぶ電界によって促進されて、患者の皮
膚を通して医薬品のイオン化分子のイオン移動を生ぜし
める。
【００３０】ここまでは、医薬品のイオン浸透移動への
適用について本発明を説明して来た。もちろん、本発明
はたとえばイオン浸透法又は電気浸透法によって、又は
これらの効果の組み合せによって、皮膚を通して電気的
に移行される医薬品のあらゆる経皮投与に及ぶことは明
らかである。
【００３１】図３の回路は上述の適用に特に有用な各種
機能を実施するよう設計されている。
【００３２】そんなわけで、その回路は患者へ与える電
流を安定化する手段１１を備えている。この手段はトラ
ンジスタＴ2を包含し、そのベースはコンデンサＣ1の両
端に接続された抵抗ブリッジＲ10，Ｒ11の中点に接続さ
れ、トランジスタＴ2のエミッタにはこのトランジスタ
によって外部負荷へ与えられる電流を制限する抵抗Ｒ12
が配置されている。事実、トランジスタＴ2のベースは
ブリッジＲ10，Ｒ11によってコンデンサＣ1の端子５の
電圧に比例した電圧に保持される。エミッタ抵抗Ｒ12の
端子電圧はこのときトランジスタＴ2のエミッタ・ベー
ス電圧によって定められる一定値以下で端子５の電圧に
比例している。見方を変えれば、エミッタ抵抗Ｒ12の端
子電圧はエミッタ電流を決定し、これによってこのトラ
ンジスタのコレクタ電流を決定する。この電流は、電極
１３，１４間に認められるような部分的に患者の抵抗に
よって定められるコレクタ抵抗とは実質的に無関係であ
る。上述の安定化手段は、患者によって変化し得る患者
の抵抗に実質的に関係なく、患者に流れる電流の強さ
（したがって医薬品の流量）を得ている。また、抵抗Ｒ
10と並列に接続されていてスイッチトモード電源１の出
力を平滑するフィルタを構成しているコンデンサＣ2の
存在も注目される。
【００３３】上述のように、本発明による装置はまた、
２つの電極１３，１４間の外部負荷における電流の方向
を反転する手段１２を包含し、１つの半波のみに相当す
るベクトル値の記憶の助けをかりて２つの対称な半波を
構成して交流波形を発生できるようにしている。図３は
その手段１２がトランジスタＴ2と電極１３，１４との
間に挿入されていることを示している。手段１２は４つ
のトランジスタＴ3，Ｔ4，Ｔ5，Ｔ6のブリッジによって
構成され、第１（ｐｎｐ）の型の２つのトランジスタＴ
3，Ｔ5のベースを第２（ｎｐｎ）の型の他の２つのトラ
ンジスタＴ4，Ｔ6のコレクタに接続し、それらの導通状
態を波形のゼロ交差に相当する数をロードする手段によ
って方向を反転するようにして外部負荷に供給するよう
にしている。
【００３４】もちろん、トランジスタブリッジはまた対
称の半サイクルを有する波形を発生して全体の波形を記
憶するのに使用することもできる。
【００３５】トランジスタＴ3，Ｔ5のベースはそれぞれ
抵抗Ｒ14，Ｒ15を介してトランジスタＴ4，Ｔ6のコレク
タにそれぞれ接続されている。トランジスタＴ4，Ｔ6の
ベースはマイクロプロセッサ（図２参照）によってそれ
ぞれ送られるＢＲＩＤＧＥＡ，ＢＲＩＤＧＥ Ｂ信号に
よって制御される。電極１３，１４はブリッジの斜めの
線に沿ってトランジスタＴ3，Ｔ5のコレクタに接続され
ている。図示の実施例において、記憶手段及びベクトル
値をロードする手段はマイクロプロセッサに組み込まれ
ており、このマイクロプロセッサは更に波形ごとにゼロ
交差に相当するベクトル値を検出してＢＲＩＤＧＥ Ａ
及びＢＲＩＤＧＥ Ｂ信号の転送をトリガする手段を備
えている。トランジスタＴ4がＢＲＩＤＧＥ Ａ信号の
転送によって導通されると、トランジスタＴ4の導通が
Ｔ5の導通をトリガし、トランジスタＴ2のコレクタを出
た電流が電極１４から患者を通って電極１３へ流れるこ
とは明らかである。この電流はマイクロプロセッサがト
ランジスタＴ3及びＴ6の導通をトリガした時逆方向へ流
れる。
【００３６】このような装置の医薬品イオン浸透移動へ
の適用において、得ることができる双方向移動は、電極
の１つだけと関連させた１個の貯蔵器を備えた装置と比
較して、それぞれ医薬品の貯蔵器と関連させた２つの電
極を使用した時の利点であり、医薬品の流量を２倍にす
ることができる。或る流量では、医薬品は患者の皮膚の
２つの別個の領域から供給され、経皮効果による皮膚の
刺激を軽減させることができる。
【００３７】本発明による装置の他の有利な特徴によれ
ば、その装置は電極１３及び１４間の患部に与えられる
電圧又は電流の強さの閉ループ調整を与えることができ
る手段を包含している。事実、患者の抵抗は治療の間、
特に皮膚の角質層の分極のため、この分極を制限するパ
ルス電圧の印加による復極効果にも拘わらず、変化する
のである。この抵抗変化は患者に与える電圧又は電流の
変化となり、所定の領域以外では正確な治療が行われな
い。
【００３８】本発明によれば、このような抵抗の変化は
それぞれ線ＡＤＣ１及びＡＤＣ２を介してトランジスタ
ブリッジＴ3，Ｔ4，Ｔ5，Ｔ6の上流及び下流の各点１５
及び１６において取得した電圧Ｖ1，Ｖ2の助けをかりて
検出される。
【００３９】トランジスタＴ2のコレクタとアースとの
間に接続された分圧ブリッジＲ16，Ｒ17の中点１５にて
拾い上げた電圧Ｖ1はマイクロプロセッサの入力Ｋ０に
供給され、一方、トランジスタＴ4，Ｔ6のエミッタの電
圧Ｖ2はそれをディジタル値に変換するマイクロプロセ
ッサの入力Ｋ１に与えられる。
【００４０】電圧Ｖ1は患者に電流を流す入力電極にお
ける電圧をマイクロプロセッサが計算できるようにし、
一方、トランジスタＴ4，Ｔ6のエミッタとアースとの間
に置かれた抵抗Ｒ13に与えられる電圧Ｖ2は患者に流す
電流ｉ＝Ｖ2／Ｒ13を計算できるようにする。このと
き、マイクロプロセッサは患者の抵抗Ｒ Ｒ＝（Ｖ1−Ｖ2）／ｉ を計算する。
【００４１】このようにして観測した患者の抵抗の変化
から、マイクロプロセッサはカウンタに与えられるベク
トル値を増減することによって患者へ与えられる電圧又
は電流の閉ループ制御を実施して電圧又は電流の強さを
所望値に維持する。このようにして得られるフィードバ
ックはまた、患者を測定した電圧、強さ又は抵抗が過剰
又は不足の場合に、患者の刺激に合わせて停止又は変更
を指示できるようにすることもできる。
【００４２】医薬品を経皮投与するためのイオン浸透装
置は本発明による電圧発生装置を包含して構成される。
２つの２４３０型リチウムバッテリによって給電された
イオン浸透装置は０〜１ｍＡの間で調整できる電流を、
患者に対して連続的に、又はおそらくは双極性で正弦波
形又は三角波形に対しては８０Ｈｚまで及び方形波に対
しては２ｋＨｚまでの周波数を有する任意の波形パルス
に従って与えることができ、得られる電流は２０ｋΩま
での皮膚抵抗で０．０５ｍＡ以上の正確さである。これ
らの結果は上述した本発明の特徴及び利点によって、特
に波形を非常に柔軟性をもって構成できるカウンタにベ
クトル値のシーケンスをロードする手法によって得るこ
とができる。マイクロプロセッサに格納されたソフトウ
エア及び患者の抵抗の正確な測定を使用した閉ループ調
整は患者に流す電流を非常に正確に調整することがで
き、回路中の損失を補償するのである。患者に与えよう
とする医薬品によって満たされたヒドロゲルとそれぞれ
接続される２つの電極と組み合わせての本発明による双
極波形の使用は患者の皮膚の異なった２つの領域を介し
ての電流の双方向の流れにおいて投薬が可能であり、そ
の手法はイオン浸透電流に対する患者の耐薬力を高める
ものである。
【００４３】もちろん、本発明は例示としてのみ与えた
上述の実施例に限定されるものではない。たとえば、当
業者が即座に思い浮かぶ適用によれば、使用したダウン
カウンタをアップカウンタに置換することが可能であ
る。
【００４４】より一般的には、本発明はイオン浸透以外
の現象、たとえば電気浸透を頼りとした、医薬品経皮投
与のための装置に適用することができる。さらに、本発
明による電圧発生装置はまた、たとえば経皮的神経刺激
による痛みの治療又は損傷皮膚の刺激による治癒過程の
活性化、あるいは筋肉の経皮的電気刺激による筋肉トレ
ーニング又は再教育のような治療目的のために皮膚又は
神経又は筋のような器官を電気的に刺激する装置に組み
込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電圧発生装置を示す図である。
【図２】本発明による装置の一部を成しているマイクロ
プロセッサとカウンタとの間に確立される接続の特定の
実施例を示した図である。
【図３】本発明による医薬品経皮投与のためのイオン浸
透装置の電極に供給するよう図２のカウンタのゼロ検出
器の出力によって制御される本発明による装置の一部を
より詳細に示した図である。
【図４】本発明の装置による正弦波電圧の発生を一例と
して説明した図である。
【符号の説明】
１ スイッチトモード電源 ２ カウンタ ３ マイクロプロセッサ ８ クロック １１ 電流安定化回路 １２ 反転回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルノ・ブバン フランス国シュビニー・サン・ソーブール 21800 リュ・デ・シャンフラン24 (72)発明者 クロード・ミクレ フランス国ディジョン21000 アブニュ・ デュ・ドラポー117 (72)発明者 ポール・レイリー 英国ケンブリッジシャイア，シービー37キ ューゼー，ハードウィック，セントネオツ ロード163

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電子スイッチング部材（Ｔ1）を備えたス
    イッチトモード電源（１）を包含し、そのスイッチング
    部材の閉成はインダクタ（Ｌ1）への電源供給を制御
    し、そのインダクタはスイッチング部材の再開成時にコ
    ンデンサ（Ｃ1）への放電をし、そのコンデンサの端子
    には装置の出力電圧が現れる、所定波形の電圧を発生す
    る装置において、 （ａ）所定波形の連続セグメントのイメージである数の
    シーケンスを記録する記憶手段と、 （ｂ）クロック動作のディジタルカウンタ（２）と、 （ｃ）このカウンタ（２）によって実行される計数の限
    界とするシーケンスの数のそれぞれによってカウンタを
    連続的にロードする手段（３）とを包含し、前記カウン
    タは実行される計数が一定の限界に達するごとに所定の
    時間間隔の間前記スイッチング部材（Ｔ1）の閉成を電
    気的に制御することを特徴とする電圧発生装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、カウンタは
    ロードされた数から減算するもので所定の時間間隔の間
    スイッチング部材の開成を制御するゼロ検出出力を備え
    たダウンカウンタ（２）であり、前記スイッチング部材
    はトランジスタ（Ｔ1）によって構成されていることを
    特徴とする電圧発生装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、カウンタ
    （２）のゼロ検出出力はカウンタのイネーブル入力にル
    ープバックされていてロードされた数からの新現のダウ
    ンカウントをトリガすることを特徴とする電圧発生装
    置。
  4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
    装置において、シーケンスの数のそれぞれによってカウ
    ンタを連続的にロードする手段はマイクロプロセッサ
    （３）によって構成されていることを特徴とする電圧発
    生装置。
  5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、記憶手段は
    数の各種シーケンスに従って多くの異なった所定の波形
    を得るようプログラムできることを特徴とする電圧発生
    装置。
  6. 【請求項６】請求項４記載の装置において、記憶手段は
    マイクロプロセッサ（３）に組み込まれていることを特
    徴とする電圧発生装置。
  7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
    装置において、コンデンサ（Ｃ1）と本装置によって与
    えられる電圧が供給される外部負荷との間に挿設された
    電流安定化手段（１１）をさらに包含することを特徴と
    する電圧発生装置。
  8. 【請求項８】請求項７記載の装置において、安定化手段
    はベースがコンデンサ（Ｃ1）の端子に接続された抵抗
    ブリッジ（Ｒ10，Ｒ11）の中点に接続されているトラン
    ジスタ（Ｔ2）と、このトランジスタ（Ｔ2）によって外
    部負荷へ与えられる電流を制限する抵抗（Ｒ12）とを包
    含していることを特徴とする電圧発生装置。
  9. 【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
    装置において、本装置の出力電流の外部への流れの方向
    を反転する手段（１２）をさらに包含し、この手段は所
    望の波形ごとに交差するゼロのイメージ数のカウンタ
    （２）へのロードを検出する時に作動されることを特徴
    とする電圧発生装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の装置において、２つの対
    称の半波を有する交流波形の場合に、記憶手段は１つの
    半波のみのイメージ数によってロードされることを特徴
    とする電圧発生装置。
  11. 【請求項１１】請求項９又は１０記載の装置において、
    反転手段（１２）は外部負荷に対角に供給するよう配置
    された４つのトランジスタ（Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5，Ｔ6）のブ
    リッジによって構成され、第１の型の２つのトランジス
    タ（Ｔ3，Ｔ5）のベースは第２の型の他の２つのトラン
    ジスタ（Ｔ4，Ｔ6）のコレクタへ接続され、それらの導
    通状態は波形ごとに交差するゼロに相当した数をロード
    手段によって検出される時に反転されることを特徴とす
    る電圧発生装置。
  12. 【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか１項に記
    載の装置において、ロード手段はシーケンスの数のロー
    ド周波数及び本装置の出力電圧の周波数を変化させる手
    段を包含することを特徴とする電圧発生装置。
  13. 【請求項１３】請求項４ないし１２のいずれか１項に記
    載の装置において、本装置の電圧又は出力電流の強さを
    閉ループ調整する手段を包含することを特徴とする電圧
    発生装置。
  14. 【請求項１４】患者の皮膚の隣接する２つの領域に接触
    させるよう設計された少なくとも２つの電極と、患者の
    皮膚と接触させるために電極の少なくとも１つに配置さ
    れている電気的に経皮投与可能な分子を有する医薬品の
    貯蔵部とを包含するタイプの、医薬品経皮投与装置にお
    いて、電極は請求項１ないし１３のいずれか１項に記載
    の装置の出力によって給電されることを特徴とする医薬
    品経皮投与装置。
  15. 【請求項１５】請求項９ないし１３のいずれか１項に記
    載の装置によって給電される請求項１４記載の装置にお
    いて、医薬品の貯蔵部は２つの電極のそれぞれに配置さ
    れていることを特徴とする医薬品経皮投与装置。
  16. 【請求項１６】請求項１３記載の装置によって給電され
    る請求項１４又は１５記載の装置において、２つの電極
    間の電圧及び患者に流れる電流を計測してそれら２つの
    電極間に見られる患者の抵抗を計算する手段と、カウン
    タ（２）に連続ロードされる数を修正して電圧又は患者
    に流れる電流に基づいた前記抵抗の変化の影響を補償す
    る手段とを包含する医薬品経皮投与装置。
  17. 【請求項１７】請求項１６記載の装置において、計算及
    び修正手段はマイクロプロセッサ（３）に組み込まれて
    いることを特徴とする医薬品経皮投与装置。
  18. 【請求項１８】器官と接触させるよう設計された少なく
    とも２つの電極を包含するタイプの、器官を電気的に刺
    激する装置において、電極は請求項１ないし１３のいず
    れか１項に記載の装置の出力によって給電されることを
    特徴とする電気刺激装置。
JP5061229A 1992-02-27 1993-02-26 電圧発生装置、医薬品経皮投与装置及び電気刺激装置 Pending JPH0638515A (ja)

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