JPH06508783A - 組織を治療する方法及びその装置 - Google Patents

組織を治療する方法及びその装置

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JPH06508783A
JPH06508783A JP5502332A JP50233293A JPH06508783A JP H06508783 A JPH06508783 A JP H06508783A JP 5502332 A JP5502332 A JP 5502332A JP 50233293 A JP50233293 A JP 50233293A JP H06508783 A JPH06508783 A JP H06508783A
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ベア ブラッドフォード ダブリュー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 組織を治療する方法およびその装置 発明の属する分野 本発明は組織表面に電場を印加することを含み、並びにかかる電場を使用して治 療すべき組織のある領域への局所治療用薬物の放出を包含する、組織治療法並び にそのための装置に関するものである。より詳しく言えば、本発明は電気的に皮 膚を刺激することにより、タンパク類および核酸類を包含する局所治療用薬物を 皮膚に放出する方法に関する。更に、本発明は皮膚境界を横切って電気刺激を経 皮的に放出し−C1皮膚の下部に存在する組織を治療することにも関連する。こ のような治療はかかる組織に薬物または他の化合物を放出することを含むことが できる。
技術的背量 イオン導入法は皮膚を介して薬物を放出するための周知の技術であり、この方法 は皮膚表面に電位勾配を印加して、薬物分子に対する皮膚の浸透性を高める工程 を含む。ペプチドおよびタンパク質薬品(チェノ、イー、ダブリュー(Chie n。
YieW、)等、 、1. or Pharm、 Sci、、 +989.フ肘 pp、 376−383)、非ペプチド薬品(サンダーソン(Sanderso n)等、 J、 of Pharm、 Sci、、 1989.フ8. pp、  361−364)およびポリペプチド薬品(スリニバサン、ヴイ(Srini vasan、 V、 )等、 J、 of Pharm。
イオン導入法は、局所的な麻酔薬、金属並びに非金属イオン、血管拡張薬、皮膚 科学的薬品、およびステロイドの経皮的な放出に有効であることが証明されてい る(ベール(Behl)等、 J、 of Pharm、 Sci、、 19B 9.78. pp、 355−360) 。イオン導入法の最も初期の利用の1 例は嚢胞性線維症の診断のために、皮膚を介して発汗−誘発剤を導入することを 含んでいた(チェノ、イー、ダブリュー(Chien。
YieW、)等、 J、 or Pharm、 Sci、、 1989.78.  pp、 353−354)。イオン導入法の他の生物医学的用途は発汗過多、 エデマ形成、カルシウム沈着、および枯草熱の治療を包含する(ベール(Beh l)等、 J、 of円1arm、 Sci、、 1989.フ8. pp、  355−360)。
イオン導入による薬物放出システムは、一般的に電源、制御回路、および2個の 電極パッドを含む。これら電極パッドの一方は、イオン性薬物の溶液を含み、か つ他方の電極バンドは電解液を含む。薬物を実際に放出するためには、これらの 電極パッドを皮膚上に配置し、このパッドに電流を通じて、皮膚表面に電場を誘 起する。薬物含有電極に接続された極の電荷がイオン性薬物の電荷と同符号とな るように電源を電極パッドに接続する。薬物含有電極への電位の印加により、薬 物イオンは皮膚を介して体内に移動するであろう(サンダーソン、ジョン、イー (Sanderson、 、Iohn E、)等、 J、 of Pharm、  Sci、、 1987.フロ、 1111.215−21D8;フイツ プス、ジエイ、ビー(Phipps、 J、B、)等、 、1. of f’h arIILSci、、 、19B9.78. pp、 36T −369)。
トランスQl(Trans Ql)なる商標の下でイオムド社(lomed I nc、)が市販しているこの種のイオン導入法による薬物放出システムの1例は 拡散電極と薬物放出電極とを含む。この薬物放出電極はプラスチック製の支持ト レーに搭載されており、このトレーは薬物を受け取る吸収パッドを含む。一旦こ のパッドを薬物で十分に湿らせ、薬物放出電極および吸収パッドを支持トレーか ら分離し、処理サイトにおける皮膚上に置く。拡散電極を、皮膚上の薬物放出電 極とは離れた位置に配置し、リード線を一対の電極に取り付けて、処理サイトに 電位勾配を発生させる。
この薬物放出システムは、患者の皮膚を通して、主として水溶性の薬物、例えば 局所麻酔薬及び/又はコルチコステロイドを放出するのに利用される。このシス テムの欠点は過度に長い治療時間を必要とすることにある。
ロゲーン(Rogaine: [ミノキシジル(Minoxidil)]; 2 %局所治療用溶液)はアップジョンカンパニー(Upjohn Company )により市販されている局所的に投与される薬物であり、これは頭部の頂部また は頭頂を含む男性のパターン禿頭を治療するのに有効であることが立証されてい る。ロゲーンは頭頂部の毛髪の成育を首尾よく刺激したが、主として前頭部の毛 髪を喪失した患者には臨床的に有意な効果は見られなかった。
そこで、本発明の一般的な目的は、電場により組織表面を治療する方法を提供す ることにある。
本発明のひとつの特定の目的は、局所治療薬物の効率並びに有効性を増大させる 、該薬物の適用法を提供することにある。
本発明のもう一つの特定の目的は、使用者の頭部の前頭葉にロゲーンを塗布して 、検出し得る毛髪の成育を刺激する方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は上記本発明の方法と共に使用するための電極デバイス を提供することにあり、このデバイスは無菌性で、使い捨て型の、非侵入型の、 苦痛を伴わない、製造が容易な、かつ安価に量産可能なものである。
発明の開示 少なくとも上記目的の幾つかを達成するための、皮膚に局所治療用の薬物を放出 する好ましい方法は、治療すべき皮膚のある領域のひとつ及び電極デバイスに、 放出すべき薬物を塗布する工程を含む。好ましい態様において、薬物は電極デバ イスに塗布される。多数の、同時かつ方向的に別々の電場を発生するように形成 されたこの電極デバイスは、次いで治療すべき皮膚領域と接触した状態に置かれ る。最後に、電極デバイスに電圧を印加して、皮膚表面に同時かつ方向的に別々 の電場を発生させる。
このような方法及び装置は、他の組織表面の同様な処置に適用することは容易で ある。更に、このような方法及び装置は、組織表面に及びこのような組織表面の 下に存在する組織に固有の電場を印加して、このような組織への薬物の循環もし くは放出を促進するのに採用することも容易である。
図面の簡単な説明 本発明の他の目的並びに利点は、添付した図面を参照しつつ以下に記載される本 発明の好ましい態様の詳細な説明から明らかとなろう。ここに、第1図は、局所 治療用の薬物を皮膚に放出する方法で使用する電極デバイスの平面図であり、 第2図は、第1図の電極デバイスの断面の拡大平面図であり、第3a〜3c図は 、本発明の方法並びに装置を使用することにより促進された毛髪の成育状態を示 す写真である。
発明を実施するための最良の態様 組織表面またはその下部の組織に新規な電場を印加し、薬物を放出する方法を説 明する前に、本発明の方法で使用する電極デバイスを説明することは有益である 。先ずは、添付した図面(同様な参照番号は同様な部材を示す)の第1図を参照 すると、電極デバイス10が図示されており、このデバイスは実質的に平坦な支 持部材12を含み、部材12は実質的に非導電性の材料でできている。このデバ イスは、一般に可撓性の平坦な支持部材で作られていて、治療すべき組織表面の 輪郭に適合するようになっている。この支持部材12を作成するのに適した非導 電性材料はマイカ、ポリエステル、およびポリスチレンを含む。支持部材12は 、好ましくは円形の主部分14と、主部分14の周辺から伸びているタブ部分1 6とを有する。タブ部分16により、リード線と電極デバイスlOとの接続が容 易になる。
第一の電極パターン18aおよび第二の電極パターン18bは電極デノくイス1 0の主部分I4に設りられている。この第一電極パターン18aおよび第二電極 パターン+8bの各々は、それぞれ実質的に平行な一組の電極20aおよび20 bを含み、これらは交互配列状態で主部分14を横切って拡がっている。電極2 0aおよび20bは主部分14を均等な間隔て横切って、電極デノくイス10の 下の電流密度の均等な分布を確保し、これにより皮膚の火傷の可能性を低減する 。
一対の電極リート線22aと22bとはタブ部分16の反対側に沿って伸び、か つ主部分14の周囲を半周している。電極20aは電極リード22aにより一緒 に電気的に結合され、かつ電極20bは電極リード22bにより電気的に相互接 続されている。各群の電極20aおよび20bは相互に電気的に接続されて(1 て、対応する電極リード22aおよび22bに印加される電位はこれら電極の各 々全体に渡って均一に分配される。
第一および第二電極パターン+8aおよび+8bの交互配列は、電極リード22 aおよび22bに反対電荷を適用した場合には、多数の方向的に別々の電場を発 生する。第2図を参照すると、矢印は反対の極のリード線を電極リード22aお よび22bに接続することにより生ずる電界線(electric field  1ines)を表す。
支持部材12の好ましい態様においてその形状は円形であるが、この支持部材I 2は治療すべき組織の領域並びに特定の医学用途に応じた種々の形状で作成でき る。
電極パターンは、支持部材12上に導電性インキでスクリーン印刷することによ り形成し得る。可撓性の基板上に導電性インキでスクリーン印刷する技術は隨マ ーチル(Martel)による[ザベーシックスオブエアレアソースIR(Th e Ba5icsor Area 5ource IR)Jと題する論文(SI TE7ガジン(Magazine)、 pp、 60−64に記載されている。
本発明の電極パターンを形成するのに適した導電性インキはエルコンインコーポ レーテソド(Ercon Incorporated)により市販されているE −1400インキおよびアチソンコロイド社(Acheson Co11oid s Company)により市販されているエレクトロダグ(Electrod ag) PTFインキを包含する。
また、この電極パターンは、アルミニウムなどの金属材料を主部分14上に選択 的にデポジットすることにより形成してもよい。あるいは、この電極パターンは 、マスキング技術を利用することにより、主部分14上に銅をあるいはアルミニ ウム、金、プラチナおよびニッケルなどの池の金属を蒸着することによっても形 成できる。
このように蒸着した電極デバイスおよび選択的にエツチングした電極デバイスを 製造するのに利用する方法は、周知である。金属蒸着は、[モダーンセミコンダ クターフアプリケーションテクノロジー(Modern Sem1conduc tor FabricationTechnology)J第8章(プレンティ スホール、イングランドクリフス、ニューシャーシー、 1986)におけるP 、ギース(Gise)およびR,ブランチヤード(Blanchard)による 開示、及び[集積回路技術(Integrated C1rcuit Engi neering)J、第5章(アジソンーウエスリー、リーディング、マサーチ ュセッツ、 1977)におけるA、 B、グレーサー(Glaser)および G、 E、スーバックーシャルペ(Subak−3harpe)により開示され た方法に従って実施でき、また積層材料の選択的エツチングはC,F、クームス (Coombs)、 Jr、編、「プリント印刷回路ハンドブック(Print ed C1rcuit Handbook)J。
第1および8章(マグロウヒル、ニューヨーク州ニューヨーク、 1976)に 記載された方法に従って実施できる。
この電極材料は、好ましくは約0.00254cm(0,001インチ)〜約2 .45cm (1インチ)の範囲の厚みをもつ。各電極は、約10μrn〜2m mおよび好ましくは0.1mm〜1Hv0)範囲の幅をもつ。これら電極間の間 隔は、約lOμm〜2Iおよび好ましくはO,l rlF−1rMnc)範囲に ある。
これらの電極は相互に近接した状態で配置されるので、利用者は該第−並びに第 二の電極リード22aおよび22bを横切る比較的低い電位を印加して、適当な 電位勾配または十分な電流を生じさせることができる。殆どの用途において、1 0〜100■のDC電位を電極リード22aおよび22bを横切るように印加す るが、この印加する電位は約1〜500■の範囲内のDC電位であり得る。連続 電位に対立するものとして、パルス化電位を該電極デバイス10に与えて、皮膚 での電荷の発生を防止することが好ましい。
組織に局所的治療用の薬物を放出する本発明の方法を以下に説明する。本発明の 方法によれば、局所治療用の薬物を治療すべき組織のある領域の一つおよび電極 デバイス10に塗布する。組織とは、皮膚、胸、筋肉、神経、内部器官および口 腔組織なとを包含するが、これらに制限されない。好ましい態様においては、薬 物を皮膚の局所領域に塗布して、皮膚表面全体に渡る薬物の均等な分配を保証す る。薬物を直接電極デバイス10に塗布する場合、薬物は電極パターン18aお よび181)が設けられているデバイスIOの表面全体に、あるいはデバイス1 0の導電性表面上に均等に塗り広げるべきである。一旦、この薬物を塗布したら 、デバイス10の導電性表面を治療すべき皮膚の領域と接触状態に置く。次いて 、電圧を電極リード22aおよび22bに印加して、同時かつ方向的に別々の電 場を電極20aと20bとの間に生成する。この電場は皮膚の治療中の領域を刺 激する。正確な機構は未知であるが、皮膚表面への電場の適用は局所治療薬物に 対する皮膚の浸透性を増大し、結果とし、て皮膚を介する薬物の吸収性を高める ものと考えられている。この増大した吸収性は薬物の放出の効率並びに有効性を 高めるのに寄与する。
本発明の方法は局所的育毛剤としての、アップジョン(Upjohn)社により 市販されているロケーン(Rogatne)との組み合わせて利用してもよい。
以前、ロゲーンは頭頂部の毛髪成育促進に成功したに過ぎない。しかし、電極デ バイスlOとの組み合わせで使用した場合には、ロゲーンは前頭部における毛髪 の成育を刺激することが示された。本発明の方法によれば、利用者は十分な用量 の、具体的には1m1(ミリリットル)のロゲーンを処方箋に添えられた文献中 に見られる指示により、前頭部に塗布する。備付けのすり込み塗布器で利用者の 頭部に十分な用量のロゲーンを塗布した後、利用者は電極デバイスIOの導電性 表面と治療すべき頭部の領域とを接触状態にする。この利用者は、次いで電極デ バイス10の電源装置を動作させる。この電源装置は、好ましくは15〜30秒 間に渡り、電流1アンペア、DC+00Vの約50〜100のパルス電圧を与え るように設定され、各パルスは約1〜10m5ec、持続する。電極デバイスI Oにパルスが加えられているので、利用者は皮膚の治療ずべき領域上て電極デバ イスlOを動かすことができる。
この利用者は電極デバイスIOを選択的に押圧して、電極デバイスIOと皮膚と の間の接触状態を調節してもよい。利用者は、治療中に僅かなびりびりとした刺 激を知覚するかもしれない。約4カ月の治療の後に、毛髪の育成が明らかとなる 。
この治療を60日間に渡り1日当たり2回繰り返した。 。
頭の前頭葉部にロゲーンを塗布し、60日間に渡り」二記の電極デバイスを使用 して頭部を治療した結果を第3a図〜第3c図に示す。第3a図はこの実験を開 始する前、即ちrOj日目の頭部の状態を示す。第3b図および第3C図はそれ ぞれr20J日後およびr60J日後の同一の頭部の状態を示すものである。頭 部の右側(図中、左側)がロゲーンおよび本発明の電極デバイスlOで治療した 領域である。頭部の左側(図中、右側)は基準領域、即ちロゲーンのみで治療し た領域である。第3b図において、新たな毛髪の成育が20日目にみられる。第 3C図においても明らかな如く、丁度60日後の毛髪の成育は相当なものであっ た。
本発明の電極デバイスIOは種々の皮膚疾患を治療するための他の局所治療用薬 物、例えば(i)褐色斑(brown 5pots) 、アクネおよびソワ治療 用のオルト製薬社(Ortho Pharmaceuticals)により市販 されているレチン(Retin) A (トレチノイン、完全にトランス型のレ チノイン酸) 、(ii)炎症および乾癖の治療用のステロイド類、(iii) 皮膚およびその下部組織の異常を治療するための局所的な苦痛緩和剤、および( iv)皮膚癌および乾癖を治療するための5−フルオロウラシル等との組み合わ せて使用することも可能である。
皮膚および皮膚組織の局所領域に薬物を放出すると共に、電極デバイス10は局 所治療用の薬物を使用することなしに使用することもてきる。電気刺激のみでも 治療並びに診断的価値がある。本発明の電極デバイスIOを利用者の皮膚の電気 的刺激のために使用して、例えば血液循環を促進し、分泌を誘発し、カリ神経を 刺激することも可能である。
一例として、本発明の電極デバイスIOをヒトの前腕内側に取付けたテストを実 施した。前述したものと同様なプロトコール(protocol)を使用した。
但し、皮膚および電極デバイス10には局所治療用の薬物を何等塗布しなかった 。このテストは循環が促進されたことを示す赤変した領域を生成した。この促進 された循環は、局所的な皮膚領域に、1vつまり経口投与された薬物を送り込む を高めるのに有用である。
本発明の装置および方法を利用する利点の一つは、組織の損傷という多大な不快 感を与えることなしに(殆と6力月にも及ぶ、−日当たり2回の治療の後におい てさえ)、治療を実施することを可能とするという事実にある。その利用者の感 しる唯一の知覚はその頭部の単なるぴりぴりとした感覚であり、これは皮下神経 刺激の証拠であると考えられる。
本発明の電極デバイスIOは、また皮膚または他の組織の細胞、もしくはこのよ うな表面の下部にある細胞内に核酸をトランスフェクションして、実験室動物の 遺伝子欠損を治療し、もしくはこのような欠損を誘発することによる、皮膚また は他の組織に対する遺伝子療法を施すことも可能である。)・ランスフエクショ ンに使用できる核酸はアンチセンスRNA転写物を発現することのできるDNA を含む。このRNA転写物は内因性のRNA転写物のダウン変調翻訳(down  modulatingtranslation)を可能とする。タンパク質性 の遺伝子生成物も、本発明の方法により皮膚細胞に放出することができる。この ようなタンパク質は第v111因子、インツユリン、およびアデノシンデアミナ ーゼを包含する。
以上、本発明を記載する上で、本発明の好ましい態様および例示的な利点を0昭 してきた。しかしながら、当業者並びに本発明のこの開示に馴染んだ者は、本発 明、即ち請求の範囲に入る付加、削減、変更、置換並びに他の変更があることを 認識するであろう。
FIGURE 3A FIGLIRE 3I’3 FIGURE 3C 60日目 フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF 、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG )、AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH,C5,DE。
DK、 ES、 FI、 GB、 HU、JP、 KP、 KR,LK、 LU 、 MG、 MN、 MW、 NL、 No、PL、RO、RU、SD、 SE

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.治療すべき組織の領域の一つに、及び多数の同時かつ方向的に別々の電場を 発生するように形成された電極デバイスに、放出すべき薬物を塗布する工程と、 該電極デバイスを該治療すべき組織の領域と接触状態で配置する工程と、該電極 デバイスに電圧を印加して、前記組織の表面に多数の同時かつ方向的に別々の電 場を生じさせて、前記治療すべき組織の領域を電気的に刺激する工程とを有する 、 組織に局所治療用の薬物を放出する方法。
  2. 2.該電極デバイスが可撓性で、非導電性の、実質的に平坦な支持部材と、第一 電極手段および第二電極手段とを有し、該電極手段の各々は少なくとも2つの電 気的に接続された実質的に平行な電極を含み、該第一電極手段および第二電極手 段が前記電極デバイスの平坦な表面上に、該第一電極手段の電極が該第二電極手 段の電極と交互に配置されるように配列され、かつ前記電極デバイスを電源に接 続した際に、該デバイスが前記第一電極手段の電極と前記第二電極手段の電極と の間に前記多数の同時かつ方向的に別々の電場を生じさせる、ことを特徴とする 請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 3.前記薬物を塗布する工程が、前記治療すべき組織領域を前記薬物で被覆する ことにより行われる、請求の範囲第1項に記載の方法。
  4. 4.更に、前記電圧を印加する工程の後に、前記電極デバイスを前記治療すべき 組織領域上で動かす工程を有する、請求の範囲第1項に記載の方法。
  5. 5.更に、前記電圧を印加する工程の後に、前記電極デバイスを選択的に押圧し て、前記電極デバイスと前記治療すべき組織領域との接触状態を調節する工程を 有する、請求の範囲第1項に記載の方法。
  6. 6.前記電圧を印加する工程が、前記電極デバイスを電源に接続して、前記電極 デバイスにパルス電圧を印加することにより行われる、請求の範囲第1項に記載 の方法。
  7. 7.前記電源が、約15〜30秒間約50〜100のパルス電圧を前記電極デバ イスに印加する、請求の範囲第6項に記載の方法。
  8. 8.前記電源が、約1A、約100Vのパルス電圧を送出するように設定され、 各パルスの持続時間が約1〜10msec.である、請求の範囲第7項に記載の 方法。
  9. 9.前記電圧を印加する工程が、前記電極デバイスを電源に接続して、前記電極 デバイスに連続した電圧を印加することにより行われる、請求の範囲第1項に記 載の方法。
  10. 10.前記電極デバイスが、前記治療すべき組織領域の形状に形成されている、 請求の範囲第1項に記載の方法。
  11. 11.該第二電極手段が、導電性インキで形成されている、請求の範囲第2項記 載の方法。
  12. 12.多数の方向的に別々の電場を発じさせるように形成された電極デバイスを 組織と接触状態におく工程と、 前記電極デバイスに電圧を印加して、多数の同時かつ方向的に別々の電場を組織 表面に生じさせて、前記組織を電気的に刺激する工程とを有する、組織に電気的 刺激を与える方法。
  13. 13.前記電極デバイスにより刺激される前記組織が皮膚である、請求の範囲第 12項に記載の方法。
  14. 14.治療すべき皮膚領域に育毛剤を塗布する工程と、電極デバイスを前記治療 すべき皮膚領域と接触状態におく工程と、ここに該電極デバイスは多数の同時か つ方向的に別々の電場を発生するように形成され、 前記電極デバイスに電圧を印加して、前記皮膚表面に多数の同時かつ方向的に別 々の電場を生じさせ、前記治療すべき皮膚領域を電気的に刺激する工程とを有す る、 使用者の頭部における毛髪の成育を刺激する方法。
  15. 15.前記薬物の塗布する工程が、使用者の頭部の前頭葉部分に前記育毛剤を噴 霧することにより行われる、請求の範囲第14項に記載の方法。
  16. 16.前記薬物の塗布する工程が、使用者の頭部の前頭葉部分に前記育毛剤をす り込むことにより行われる、請求の範囲第14項に記載の方法。
  17. 17.組織表面と接触し、実質的に非導電性の表面を備えた実質的に平坦な支持 部材と、 前記実質的に非導電性の表面に設けられ、少なくとも2つの電気的に接続された 実質的に平行な電極を有する第一の電極手段と、電気的に接続され、実質的に平 行な少なくとも2つの電極を有する第二の電極手段であって、前記第一及び第二 電極手段の電極が前記表面に交互に位置するように、前記第一の電極手段と同じ 表面に設けられた第二電極手段と、を有する電気的刺激装置。
JP5502332A 1991-07-03 1992-07-02 組織を治療する方法及びその装置 Pending JPH06508783A (ja)

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