MXPA98005943A - Un sistema de suministro de droga iontoforetica - Google Patents

Abstract

Un sistema de suministro de droga iontoforética de la presente invención incluye un controlador interconectable con un parche llenado con droga. El controlador incluye un circuito electrónico que supervisa y controla el suministro de la corriente eléctrica el parche llenado con droga y durante el suministro de por lo menos una droga, y el circuito electrónico incluye un circuito para ocasionar un paso de voltaje en una batería de una pluralidad de celdas conectadas en serie. De manera específica, el circuito ocasiona que una o más de las celdas se descargue a través de una resistencia a un régimen más elevado que las otras celdas, produciendo de esta manera un paso de voltaje cuando la celda que se descarga más rápidamente se agota antes que las otras celdas. Un diodo polarizado a la inversa se conecta en paralelo con la celda que se descarga más rápidamente para ocasionar que la corriente se desvíe de la celda que se descarga más rápidamente después de que se ha descargado, impidiendo de esta manera la carga de reversa. Este circuito se puede controlar para ajustar el régimen más elevado de descarga y por lo tanto el tiempo en que ocurre el paso de voltaje.

Description

?UN SISTEMA DE SUMINISTRO DE DROGA IONTOFORETICA'' f* C7?MPO DE LA INVENCIÓN La presente invención por lo general se relaciona con sistemas de suministro de droga iontoforética, y de manera más específica se relaciona con un sistema de suministro de droga iontoforética para suministrar drogas o medicinas a pacientes transdérmicamente, es decir, a través de la piel, incluyendo un circuito electrónico para ocasionar un paso de voltaje en una batería que comprende una pluralidad de celdas conectadas en serie. En un modalidad preferida de la presente invención, este circuito que ocasiona el paso de voltaje se emplea en un controlador del sistema de suministro de droga iontoforética.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN ' Los sistemas de suministro de droga 20 transdér icos, en años recientes, se han convertido en un medio crecientemente importante para administrar drogas y agentes terapéuticos semejantes. En la actualidad, hay dos tipos de sistemas de suministro de droga transdérmicos, es decir, "Pasivo" y "Activo". Los sistemas pasivos suministran la droga a través de la piel del usuario sin ayuda alguna, un ejemplo de lo cual involucraría la aplicación de un anestético tópico para proporcionar alivio localizado, como se da a conocer en la Patente Norteamericana Número 3,814,095 (Lubens) . Los sistemas activos, por otra parte, suministran la droga a través de la piel del usuario usando, por ejemplo, iontoforésis que de acuerdo con el Diccionario Médico de Stedman, se define como "la introducción en los tejidos por medio de una corriente eléctrica de los iones de un médicamente seleccionado". Estos sistemas ofrecen ventajas claramente no capaces de lograr mediante cualesquiera de los otros métodos de administración, tales como evitar la introducción de la droga a través de la vía gastrointestinal o punciones en la piel para nombrar unos cuantos. Los dispositivos iontoforéticos convencionales tales como aquéllos descritos en las Patentes Norteamericanas Número 5,498,235 (Flower) , Número 5,40,669 (Sage, Jr. y otros) y Número 5,645,526 (Flower), las exposiciones de las cuales se incorporan en la presente por referencia para suministrar una droga o medicina transdérmicamente a través de iontoforésis, consisten básicamente de dos electrodos, que están en contacto con una porción de un cuerpo del paciente. Un primer electrodo, generalmente llamado el electrodo activo, suministra la substancia irónica o droga hacia el cuerpo mediante iontoforésis. El segundo electrodo, generalmente llamado el contraelectrodo, cierra un circuito eléctrico que incluye el primer electrodo y el cuerpo del paciente. Por lo general, el circuito incluye una fuente de energía eléctrica, tal como una batería. La substancia iónica que va a ser impulsada hacia el cuerpo puede ya sea cargarse positivamente o cargarse negativamente. En el caso de una substancia iónica cargada positivamente, el ánodo del dispositivo iontoforético se convierte en electrodo activo y el cátodo sirve como el contraelectrodo para completar el circuito. Alternativamente, si la substancia iónica que va a suministrarse iontoforéticamente se carga negativamente, el cátodo será el electrodo activo y el ánodo será el contraelectrodo. En la práctica, este proceso se logra típicamente colocando la droga iónica ya sea en solución o en forma de gel en un portador y colocando el portador que contiene la droga, por ejemplo, en la forma de un parche adhesivo llenado con droga, en contacto con la piel, con el parche estando conectado eléctrica y mecánicamente con un controlador. El controlador incluye una fuente de energía, tal como una batería, así como un circuito eléctrico requerido para generar y regular la corriente aplicada a los electrodos contenidos en el parche.

El par de electrodos se coloca en contacto con la piel y con el portador. Se aplica corriente directa entre los dos electrodos. Bajo la influencia del campo eléctrico fc presente, las moléculas de la droga migran a través de la 5 piel. A medida que la corriente fluye entre los dos electrodos colocados en ubicaciones separadas en la piel, la trayectoria de la corriente lleva la droga con la misma. A fin de suministrar la droga al paciente, el parche adhesivo puede aplicarse a la porción deseada del cuerpo del paciente y el controlador fijarse al parche. Frecuentemente, el controlador es tan grande o más grande que el parche. También debe asegurarse hasta cierto grado en su sitio en el paciente de manera que el paciente pueda permanecer móvil y llevar tanto el parche como el controlador con el mismo a medida que se mueve. El suministro de una droga al paciente iontoforética ente puede lograrse ya sea a un régimen constante a través de un periodo de tiempo prolongado o periódicamente durante varios intervalos y en algunas situaciones, a solicitud. Como puede verse, puede ser necesario que el portador que contiene la droga se mantenga en contacto con la piel del paciente a través de un periodo de tiempo prolongado, ya sea para suministro de droga continuo o para permitir suministro a intervalos frecuentes a través de un periodo de tiempo.

- Como se menciona anteriormente, puede ser necesario usar un sistema de suministro de droga iontoforético a través de un periodo de tiempo prolongado, es decir, mayor de 24 horas para suministrar la dosificación de droga necesaria. A medida que aumenta el intervalo de tiempo de entrega, hay necesidad de desarrollar dispositivos de suministro iontoforéticos pequeños, no intrusos que puedan usarse fácilmente en la piel debajo de la ropa. Asimismo, se visualiza que el controlador pueda contener electrónica sofisticada junto con la batería para controlar y supervisar el suministro de la droga al paciente. El voltaje de salida de la batería frecuentemente se usa como un indicador de la energía que queda en la batería. Ese voltaje de salida puede supervisarse mediante un circuito supervisor de voltaje, ya sea conectado internamente con el dispositivo al cual la batería suministra energía o externamente conectado con ese dispositivo. El voltaje de salida de ciertos tipos de baterías, tales como las baterías alcalinas de dióxido de manganeso de Zn/Mn?2 (a las cuales se hará a continuación referencia como baterías "alcalinas") disminuye gradualmente como se muestra en la Figura 1A (que corresponde a las Figuras 7.5 del Manual de Baterías, editado por David Linden, 1984) . Cuando el circuito de supervisión no ha detectado que el voltaje de salida ha disminuido a menos de un nivel de voltaje predeterminado, podría haber quedado en la batería energía suficiente para que el dispositivo complete una tarea en marcha crítica, 5 tal como el suministro de la droga en un sistema de suministro de droga iontoforético, como se describirá a continuación, o lleve a cabo una función de reducción de energía esencial tal como un respaldo de memoria en una computadora energizada por batería. Estos tipos de baterías, sin embargo, pueden no preferirse para ciertas # aplicaciones que requieren baterías con energía elevada y capacidad de corriente elevada. Otras baterías convencionales, tales como las baterías de zinc/óxido de plata (Zn/Ag20, a las cuales se hará referencia a continuación como "baterías de óxido de plata"), están caracterizadas por un voltaje de salida esencialmente plano a través de transcurso de tiempo hasta que las celdas de la batería se agoten en cuyo tiempo disminuye bruscamente el voltaje de salida, como se muestra mediante la Figura IB (que corresponde a la Figura 9.4 del Manual de Baterías) . A pesar de esta característica de descarga, las baterías de óxido de plata se prefieren para ciertas aplicaciones eléctricas debido a que son pequeñas, delgadas y ligeras y suministran una cantidad elevada de corriente durante un periodo de tiempo prolongado. Cuando el circuito de supervisión de voltaje ha detectado que el voltaje de salida de la batería ha comenzado a disminuir bruscamente, puede no haber quedado en la batería suficiente energía, sin embargo, para que el dispositivo 5 complete una tarea en marcha crítica o lleve a cabo una función de reducción de energía esencial. Por lo tanto, hay una necesidad para una batería de suministro de calidad superior y corriente elevada tal como la batería de óxido de plata convencional que también tiene suficiente energía restante después de que el circuito de supervisión de * voltaje ha detectado la disminución brusca en el voltaje de salida, para permitir que el dispositivo complete su tarea o su reducción de energía. La sección 8.5.7 del Manual de Baterías describe una batería de "voltaje escalonado" que produce un paso bien definido en el voltaje de salida antes de su descarga completa, como se muestra en la Figura 1C (que corresponde a la Figura 8.25 del Manual de Baterías) . Este paso de voltaje ocurre mucho antes del final de la duración de la batería de manera que, después de que el circuito de supervisión de voltaje ha detectado el paso de voltaje, quede en la batería energía suficiente para permitir que el dispositivo complete una tarea final o la reducción de energía. La batería de voltaje escalonado se fabrica usando materiales en el cátodo o el ánodo de la batería que se descarga a un potencial diferente del electrodo de base. En particular, la Figura 1C muestra una batería * de nueve celdas que tiene una curva de Vtotai de descarga de 5 voltaje de batería escalonada que se produce conectando en serie las celdas de zinc/óxido mercúrico que juntos están caracterizadas por la curva V2 de descarga de voltaje esencialmente plano y dos celdas híbridas que juntas están caracterizadas por la curva de descarga de voltaje escalonado Vi. Las celdas híbridas tienen cátodos en donde parte del óxido mercúrico se ha reemplazado por óxido de cadmio en una cantidad suficiente para dejar cada celda híbrida con la misma capacidad equilibrada. Cuando todo el ácido mercúrico se ha reducido en las celdas híbridas, es decir, se han descargado las celdas híbridas, su voltaje combinado disminuye mediante 1.5 volts (750 milivolts por celda híbrida), como se muestra en la curva Vi. Esto ocasiona que el voltaje V total combinado disminuye mediante 1.5 Volts. Esta caída grande repentina en el voltaje de salida puede detectarse fácilmente mediante el circuito de supervisión de voltaje y por lo tanto, puede servir para hacer disparar una alarma que indique la necesidad para la reposición de la batería, o para alertar al dispositivo que cualquier tarea en marcha debe ser una tarea final lo que el dispositivo debe comenzar a reducir - su energía. El tamaño del paso de voltaje puede ajustarse por ejemplo, aumentando o disminuyendo el número de celdas híbridas en la batería. Además, durante la fabricación de la batería de voltaje escalonado, el paso de voltaje puede 5 colocarse para que se lleve a cabo en distintos puntos durante la duración de la batería. Por ejemplo, en la batería de nueve celdas de la Figura 1C, el paso de voltaje se colocó para que ocurriera a aproximadamente 60 por ciento (650 horas) de la duración total (1100 horas) . 10 Las baterías de voltaje escalonado anteriormente # descritas, sin embargo están limitadas en su uso, especialmente como un substituto para las baterías de óxido de plata y semejantes. Primero, todas las celdas de la batería de voltaje escalonado se colocan en un paquete relativamente grande, ancho y pesado haciendo que su uso sea impráctico para dispositivos electrónicos pequeños o delgados. Segundo, con relación a las baterías de óxido de plata, las baterías de voltaje escalonado son costosas y tienen una capacidad de corriente más baja. Tercero, para llenar todos los requisitos de energía diferentes de los distintos dispositivos, un fabricante del dispositivo necesitaría pedir que se suministraran el tener en existencia desgraciadamente, mucho tipos diferentes de baterías de voltaje escalonado. Finalmente, aún cuando el tiempo el cual ocurre el paso de voltaje de la baterías de voltaje escalonado se puede graduar como se describe en lo que antecede, esto se ajusta o gradúa durante la fabricación y no puede ajustarse posteriormente. Sería más deseable ser capaces de usar una batería, con la cual el tiempo del paso de voltaje pueda ajustarse mientras que se está haciendo funcionar el dispositivo. Este ajuste de tiempo puede basarse en las condiciones de funcionamiento del dispositivo usando, por ejemplo, un control de computadora. Por lo tanto, ha habido la necesidad para un sistema de suministro de droga iontoforético, particularmente un controlador que eliminaría los problemas y limitaciones asociadas con los dispositivos anteriores que se han discutido en lo que antecede, de manera más significativa de los problemas que necesitan una salida de voltaje escalonado ajustable en tiempo cuando se usa una batería convencional más práctica y deseable, tal como una batería de óxido de plata que se requiere por medio del dispositivo .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En contraste con los dispositivos anteriores discutidos en lo que antecede, se ha encontrado que un sistema de suministro de droga iontoforético, incluyendo un controlador que tiene un circuito electrónico ocasiona ventajosamente un paso de voltaje en una batería de un pluralidad de celdas conectadas en serie de manera que el paso de voltaje puede detectarse y accionarse el mismo para 5 que sea particularmente apropiado para usarse en relación en el suministro iontoforético de la droga, medicamento o material semejante. Además, el circuito ocasiona que una (o más) de las celdas se descargue a través de una resistencia a un régimen más elevado que las otras celdas, produciendo de esta manera un paso de voltaje cuando las matrices de * celda que se descargan más rápidamente antes que las otras celdas. Un diodo polarizado a la inversa se conecta en paralelo en la celda que se descarga más rápidamente para ocasionar que la corriente se desvíe de la celda que se descarga más rápidamente después de haberse descargado, impidiendo de esta manera que la celda se cargue a la inversa. Este circuito puede controlarse para ajustar el tiempo en que ocurre el paso de voltaje. En otro aspecto de la presente invención, otro diodo se conecta en serie con la resistencia para impedir que las otras celdas se descarguen a través de la resistencia si la batería está conectada con un conmutador de montaje simétrico en el dispositivo.

En todavía otro aspecto de la presente invención, se añaden resistencias múltiples y circuitos de diodo para proporcionar pasos de voltaje múltiples BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los distintos objetos, particularidades, beneficios y ventajas de la presente invención se harán más evidentes al leer la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida junto con las reivindicaciones anexas así como con los dibujos, en donde los números de referencia iguales identifican los componentes correspondiente, y: La Figura 1A ilustra una curva de descarga de batería para una batería alcalina convencional. La Figura IB ilustra una curva de descarga de batería para una batería de óxido de plata convencional. La Figura 1C ilustra una curva de descarga de batería para una batería de descarga escalonada convencional. Las Figuras 2A y 2B ilustran el sistema de suministro de droga iontoforético de la presente invención. La Figura 3A-3C ilustra los circuitos de conformidad con una primera modalidad de la presente invención.

- La Figura 4A ilustra un circuito de supervisión de voltaje usado con la presente invención. La Figura 4B ilustra una curva de voltaje de * salida ilustrativa para el circuito de supervisión de voltaje mostrado en la Figura 4A. Las Figuras 5A y 5B ilustran las curvas de voltaje de salida de conformidad con la primera modalidad de la presente invención. La Figura 6 ilustra un circuito de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención. La Figura 7 ilustra un circuito de conformidad con una tercera modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS 15 El sistema 70 de suministro de droga iontoforético de la presente invención se ilustra en las Figuras 2 a 7, con el sistema incluyendo un controlador designado generalmente 80 y un parche designado generalmente 60. Haciendo referencia a las Figuras 2A y 2B, el controlador 80, incluyendo la batería, se conecta respectivamente con un ánodo 61 y un cátodo 62 en el parche 60 a través de los interconectores eléctricos 110 y 120. El controlador 80 incluye una caja 81 externa que aloja la fuente de energía y el circuito de generación y regulación de corriente requerido para impulsar la corriente hacia el. parche 60. La caja del controlador 80 puede fabricarse de # un plástico, metal u otro material apropiado para encerrar 5 y proteger el circuito regulador de corriente. Los electrodos 61 y 62 del parche se conectan eléctricamente con el controlador 80 de corriente a través de las conexiones 110 y 120 eléctricas. Debe apreciarse por una persona experta en la técnica que el sistema de la presente invención puede incluir un controlador separado y un parche * interconectable, o el parche y el controlador pueden integrarse en un solo sistema integral. El ánodo 61 se coloca en el depósito activo que contiene o se llena con una droga cargada positivamente, mientras que el cátodo 62 se coloca en el depósito de regreso que contiene la solución electrolítica (o salina) . Si la droga se carga negativamente, la disposición de ánodo y cátodo en los depósitos se invierte de manera que cuando la corriente se aplica a los electrodos, los iones de la droga serán repelidos del depósito de polaridad semejante. Cuando el parche 60 se coloca en la piel de una persona usuaria y el controlador aplica la corriente al parche 60, la droga cargada es forzada hacia la piel y la sangre del paciente. Los iones cargados opuestamente de los iones de la droga se hacen regresar al depósito de regreso a medida - - que el cuerpo completa el circuito iontoforético. Por ejemplo, si la droga se carga negativamente, un cátodo de AgCl repelerá los mismos a través de la piel y hacia el vaso sanguíneo, mientras que los iones de sodio cargados positivamente son atraídos hacia el cátodo. Al mismo tiempo, los iones de cloro cargados negativamente fluirán desde la piel hacia el depósito de regreso que contiene la solución salina hacia el ánodo. El controlador 80 usualmente incluye un microprocesador o máquina de estado para implementar las funciones de control numerosas. Por ejemplo, un microprocesador lleva a cabo los programas de software que, inter alia, dan instrucciones al circuito de generación y regulación de corriente de proporcionar la cantidad de corriente requerida a través de un periodo de tiempo. Debido a que la cantidad de la droga suministrada al paciente es directamente proporcional a la cantidad de corriente suministrada, la dosificación de la droga puede controlarse regulando la cantidad de corriente suministrada al parche. Como se muestra en mayor detalle en la Figura 2B, el controlador 80 incluye el microprocesador 20, que durante la ejecución del software, general mandos para controlar las distintas funciones del controlador, incluyendo pero no limitándose a generar y regular la corriente aplicada al parche como se instruye mediante un - - perfil de suministro de corriente predeterminado. Para lograr estas funciones, el microprocesador 20 se conecta con el circuito de generación y regulación de corriente * (circuito electrónico) incluyendo la interfaz digital y el 5 circuito 30 de control, el circuito- 50 de control de corriente analógica y el circuito 40 de control de corriente periférica. El circuito 40 de control de corriente periférica aplica la corriente al parche 60. El microprocesador 20, la interfaz 30 digital y el circuito 50 de control analógico, junto con una memoria 10 descrita en detalle a continuación, puede comprender un circuito integrado específico de aplicación (ASIC) . El circuito 40 de control de corriente periférica se llama "periférico" debido a que queda al exterior de ASIC, desde luego, se apreciará que el circuito de generación y regulación de corriente puede adoptar cualquiera de las otras configuraciones y no necesita implementarse mediante ASIC. El microprocesador 20 también se conecta con por lo menos una memoria 10 tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) o una memoria de sólo lectura (ROM) en donde se almacenan los perfiles se suministro de corriente. El software y el controlador también puede almacenarse en la misma memoria o en una memoria separada (no ilustrada) . La memoria 10 puede almacenar, por ejemplo, cada perfil de suministro de corriente como el régimen de cambio de corriente (di/dt) , o pasos de corriente, y el tiempo después del arranque en el cual van a ocurrir aquellos pasos de corriente. El microprocesador lee la información del perfil de suministro de corriente para generar los mandos sincronizados apropiadamente requeridos para ocasionar que el circuito de generación y regulación de corriente suministre la cantidad de corriente descrita por la información de perfil. En esencia, el microprocesador puede colocarse en ciclo a través de la información del perfil de la corriente hasta el tiempo en que la iniciación del funcionamiento coincida con uno de los tiempos almacenados. Durante ese momento, el microprocesador envía el nivel de corriente deseado como un valor digital asociado con aquél tiempo hacia la interfaz digital del circuito de corriente. La interfaz digital, que incluye un convertidor digital a analógico, convierte el valor digital en un voltaje analógico que será aquel voltaje requerido para producir el nivel de corriente en ese punto en tiempo del perfil de suministro de corriente. El convertidor de D/A envía el voltaje analógico a un circuito de conversión de voltaje a corriente, que genera la corriente del parche requerida. La realimentación desde un sensor tal como una resistencia detectora de corriente, puede usarse para controlar la corriente del parche de manera más precisa.

Como se manifiesta en lo que antecede, hay una necesidad para un circuito que ocasiona un paso en la salida del voltaje de la batería que pueda detectarse # mediante un circuito de supervisión de voltaje a fin de 5 permitir que el sistema de suministro de droga iontoforética complete un ciclo de suministro de droga. La primera modalidad de la presente invención de preferencia implementada en el controlador 80 de corriente, se relaciona con el circuito ilustrado en la Figura 3A. En la Figura 3A, Cl y C2 son celdas conectadas en serie que juntas forman una batería. Cl y C2 puede cada una comprender una o más celdas individuales, pero por razones de simplificar se designará a continuación como la "batería Cl" y la "batería C2". Cada celda individual de la batería Cl o de la batería C2 puede ser de cualquier tipo electroquímico compatible y puede ser de cualquier voltaje. Por ejemplo, la batería Cl puede ser una sola celda de óxido de plata de 1.5 volts y la batería C2 puede ser de tres celdas de óxido de plata conectadas en serie de 1.5 volts, para un voltaje de salida total (Vci + Vc2) , cuando se cargan completamente, de 6.0 volts. Además, cada celda en la batería C2 puede empacarse individualmente o todas las celdas de la batería C2 pueden colocarse en un solo paquete. Todas las celdas que comprenden ya sea la batería Cl o C2 tienen conectados eléctricamente el ánodo (terminal positivo) con el cátodo (terminal negativo) como en cualquier conexión en serie normal. En este circuito, la batería Cl se descarga a un régimen más elevado que la batería C2 y por lo tanto, la batería Cl se descargará completamente antes de la batería C2. Esto ocasionará un paso discernible en el voltaje de salida a través de las líneas A y C, que puede detectarse mediante el circuito de supervisión de voltaje mostrado en la Figura 4A. La detección del paso de voltaje puede usarse como una indicación de que cualquier tarea en marcha debe ser la tarea final intentada por el dispositivo, o como un disparador para comenzar a reducir la potencia o cualquiera otra función del dispositivo. Durante ese momento, la batería Cl se hará desviar mediante el dedo DI para impedir la carga de reversa y la batería C2 debe tener energía suficiente para completar cualquier tarea en marcha o para reducir la potencia. Además, la detección del paso de voltaje puede usarse para poner alerta al usuario del dispositivo de que las baterías Cl y/o C2 necesitan reposición o recarga, o si el dispositivo es desechable, que el dispositivo debe descartarse después de haberse completado la tarea final o la reducción de potencia. El circuito para descarga la batería Cl a un régimen más elevado que la batería C2 comprende el diodo DI y la resistencia Rl como se muestra en- la Figura 3A. Un - terminal de la resistencia Rl se conecta con el ánodo de la batería Cl y el otro terminal de la resistencia Rl se conecta con un terminal de la conmutador SW a través de la línea B. El orden de la resistencia Rl y el conmutador SW puede invertirse. El ánodo del diodo DI se conecta con el cátodo de la batería Cl y el cátodo del diodo DI se conecta con el ánodo de la batería Cl, es decir, el diodo DI se polariza a la inversa con respecto a la batería Cl cuando se carga la batería Cl . El circuito de supervisión de voltaje y el circuito del dispositivo se conectan con el cátodo de la batería Cl a través de la línea A y el ánodo de la batería C2 a través de la línea C. La línea A también se conecta con otro terminal del conmutador SW. El conmutador SW puede formar parte del circuito del dispositivo y de preferencia es un transistor MOSFET, el circuito de compuerta del cual queda bajo el control . del microprocesador (no ilustrado) . El cierre del conmutador SW conecta la línea B con la línea A.

Funcionamiento y Uso Habiendo descrito una modalidad del sistema de suministro de droga iontoforética, incluyendo el controlador 80 y el parche 60 de la presente invención, su funcionamiento y uso se describirá a continuación.

- De manera específica, el circuito del dispositivo de la Figura 3A ocasiona un régimen de descarga más elevado en la batería Cl cerrando el conmutador SW y conectando la línea B con la línea A. De esta manera, aún cuando ambas baterías Cl y C2 se descargan a través del circuito del dispositivo y el circuito de supervisión de voltaje, la batería Cl además se descarga a través de la resistencia Rl . El _cierre del conmutador SW de preferencia se lleva a cabo bajo el control de la computadora por medios bien conocidos en la técnica. Cuando la batería Cl está completamente cargada o casi completamente cargada, el diodo DI se polariza a la inversa con respecto a la batería Cl y por lo tanto, actúa como un circuito abierto. El circuito equivalente de este estado de funcionamiento se muestra en la Figura 3B. El voltaje de salida a través de las líneas C y A se muestra en la Figura 5A, y el voltaje a través de_ las líneas B y A se muestra en la Figura 5B. Como se manifiesta en lo que antecede, ambas baterías Cl y C2 eventualmente se descargarán a través del transcurso del tiempo, pero debido a la descarga adicional de la batería Cl a través de la resistencia Rl, la batería Cl se descargará completamente antes que la batería C2 como se muestra en la Figura 5A (la batería Cl se descarga a aproximadamente 9.4 horas cuando Rl = 600 ohms) . Cuando la batería Cl se ha descargado completamente, comenzará cargarse a la inversa y su voltaje se convierte en un valor negativo como se muestra en la Figura 5B. El diodo DI ahora se polariza directamente con respecto a la batería Cl y * comienza a conducir y la corriente se desvía de la batería 5 Cl . El circuito del dispositivo también desconecta las líneas A y B a través del conmutador SW debido a que ya no hay ninguna necesidad de descargar la batería Cl, dando por resultado un circuito equivalente mostrado en la Figura 3C. El voltaje aplicado al circuito del dispositivo es ahora de Vc2 - VDI (VDI, por ejemplo es de aproximadamente 0.7 volts) .

# En el ejemplo mostrado en la curva de voltaje de salida de la Figura 5A, el voltaje de salida disminuye de aproximadamente 5.6 volts a 3.8 volts cuando se descarga la batería Cl. Esta caída de voltaje ocasiona una oscilación de voltaje fácilmente detectable en la salida del circuito de supervisión de voltaje que se muestra en las Figura 4A y 4B que se explicará en más detalle a continuación. El valor de resistencia de la resistencia Rl determinará el régimen de la descarga adicional de Cl, y se puede cambiar para ajustar el tiempo de descarga relativo entre las baterías Cl y C2. Este tiempo se ajusta de manera que la batería C2 tenga energía suficiente después de la descarga de Cl para que el dispositivo complete cualquier tarea requerida o reducción de potencia. Alternativamente, el circuito controlador se usa por ejemplo el - - microprocesador 20, puede conectar y desconectar selectivamente las líneas A y B. Cuando se desconectan las líneas A y B, y la línea B está abierta, no hay descarga de * la batería Cl a través de la resistencia Rl . Por lo tanto, 5 controlando selectivamente la conexión de la linea B con la línea A, la cantidad de descarga adicional y por lo tanto el tiempo de descarga de la batería Cl, puede ajustarse además. Este control selectivo puede basarse en las condiciones de funcionamiento del dispositivo. En resumen (1) cambiando el valor de la resistencia Rl o (2) conmutando selectivamente a la resistencia Rl dentro y fuera de circuito (conectando selectivamente y desconectando las líneas A y B a través del conmutador SW) , puede controlarse el tiempo cuando ocurre el paso de voltaje para variar entre 0 por ciento y 100 por ciento de la duración de la batería C2. El circuito del dispositivo puede incluir el circuito de supervisión de voltaje en cuyo caso tanto el circuito del dispositivo como el circuito de supervisión de voltaje se conectarían con las líneas A y C. De manera alternativa, el circuito de supervisión de voltaje puede conectarse eléctricamente con las líneas A y C, pero estará separado físicamente del circuito del dispositivo (no ilustrado) . En este caso, una línea de señales puede conectarse desde el circuito de supervisión de voltaje con - el circuito del dispositivo de manera que el circuito de supervisión de voltaje pueda enviar al circuito del * dispositivo el voltaje supervisado. Como se muestra en la Figura 4A, el circuito de 5 supervisión de voltaje puede comprender cualquier medio normal para supervisar el voltaje de salida a través de las líneas A y C. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4A, un divisor de resistencia sencillo de dos resistencias de 100 kilo-ohms y un comprador de voltaje, el terminal positivo del cual se fija 2.5 volts, comprenden el circuito de supervisión de voltaje. El comparador de voltaje se energiza mediante las líneas A y C, y su salida es la línea D, que sirve para señalar al circuito del dispositivo que ha ocurrido una caída de voltaje a través de las líneas A y C de la siguiente manera. Siempre y cuando el terminal negativo del comparador de voltaje permanezca por encima del voltaje del terminal positivo, en este caso 2.5 volts, la línea D de salida será de aproximadamente 0 volts (conectado a tierra) . Cuando el terminal negativo disminuye a menos de 2.5 volts, la línea D de salida se desplazará de 0 volt hasta casi el voltaje de la batería (típicamente el voltaje de la batería menos unas cuantas decenas de 1 volt) . Por ejemplo, cuando el voltaje a través de las líneas A y C es de 5.6 volts, el terminal negativo está a la mitad de ese voltaje o sea de 2.8 volts, y la línea D de salida está aproximadamente a 0 volt. Cuando la batería Cl se descarga y el voltaje a través de las líneas A y C disminuye hasta aproximadamente 3.8 volts, el terminal # negativo está a 1.09 volts, y la línea de salida se eleva 5 hasta aproximadamente 3.6 volts (el voltaje de la batería de 3.8 volts menos unas cuantas decenas de 1 volt), como se muestra en la Figura 4B. Una segunda modalidad de la presente invención, que también puede implementarse en el controlador 80 de corriente iontoforética, se muestra en la Figura 6. En esta modalidad, las líneas A y C se conectan con un conmutador de montaje simétrico que consiste de los MOSFETs Ql y Q2, los voltajes del circuito de compuerta de los cuales se controlan mediante un microprocesador (o computadora o máquina de estado) 20. En un conmutador de montaje simétrico, cuando se aplica un voltaje elevado a los circuitos de compuerta de Ql y Q2, Ql se desconecta y Q2 se conecta. Cuando se aplica un bajo voltaje a los circuitos de compuerta, Q2 se desconecta y Ql se conecta. Por lo tanto Q2 actúa como un conmutador entre las líneas A y B, y Ql actúa como un conmutador entre las líneas B y C. Las líneas A y C se conectan con otro dispositivo y con el circuito de supervisión de voltaje (no ilustrados). El funcionamiento del circuito de la Figura 6 es semejante a aquél descrito en la primera modalidad con la - excepción de que en vez de cerrar un conmutador SW, Q2 se conecta mediante la computadora 20 aplicando un alto voltaje a su circuito de compuerta, conectando de esta manera las líneas A y B, ocasionando que se descargue la batería Cl a través de la resistencia Rl . El diodo D2 se polariza directamente y ahora permitirá que la corriente pase a través de Rl (Rl y D2 pueden conectarse intercambiablemente) . El transistor Ql se desconecta y la línea B se desconecta de la línea C. Cuando el transistor Q2 está desconectado aplicando un bajo voltaje a su base, ya sea para controlar selectivamente el régimen de descarga de la batería Cl o debido a que la batería Cl ya se ha descargado, Ql se conecta, conectando las líneas B y C. En este caso, el diodo D2 se polariza a la inversa y se desconecta y no puede fluir ninguna corriente a través de la resistencia Rl . Cuando se descarga la batería Cl, DI se conecta permitiendo que la corriente se desvíe de la batería Cl como se ha descrito anteriormente. Además, los circuitos de la primera y la segunda modalidad pueden duplicarse para proporcionar pasos de voltaje de múltiples durante la descarga de las baterías. Por ejemplo, el circuito mostrado en la Figura 7 descarga dos baterías a regímenes más elevados diferentes a fin de dar por resultado dos pasos de salida de voltaje. En este circuito, la batería C3 se descarga a través de la - resistencia R2 después de que la batería Cl se ha descargado completamente y desviado mediante el diodo DI.

* Esto se logra desconectando la línea B de la línea A, y conectando la línea E con la línea A, después de que el 5 circuito de supervisión de voltaje ha detectado el primer paso de voltaje. En particular, los diodos DI y D3 se polarizan a la inversa con las baterías Cl y C3 respectivamente, y por lo tanto actúan como circuitos abiertos cuando las baterías Cl y C3 están completamente cargadas o casi completamente cargadas. La línea B se conecta con la línea A cerrando el conmutador SWl (que puede conectarse intercambiablemente con Rl) y la línea E se desconecta de la línea A abriendo el conmutador SW2 (que puede conectarse intercambiablemente con R2) . De esta manera, la batería Cl se descarga a través de la resistencia Rl como en la primera modalidad. El voltaje de salida es Vci + Vc2 + Vc3. Cuando la batería Cl se descarga y comienza a cargarse a la inversa, el diodo DI se conecta y conduce ocasionando que la corriente se desvíe de la batería Cl . Durante la detección del primer paso de voltaje mediante el circuito de supervisión de voltaje, el circuito del dispositivo desconecta la línea B de la línea A, abriendo el conmutador SWl que conecta la línea E con la línea A, cerrando el conmutador SW2. El diodo D3 todavía está polarizado a la inversa de manera que la batería C3_ se - descarga a través de la resistencia R2. El voltaje de salida es de Vc2 + Vc3 - VDI. El voltaje de salida se supervisa para detectar el segundo paso de voltaje cuando * se descarga la batería C3. La batería C3 se descargará 5 antes de la batería C2 debido a la descarga adicional a través de la resistencia R2. Cuando la batería C3 está completamente descargada y comienza a cargarse a la inversa, el diodo D3 se conecta y conduce ocasionando que la corriente se desvíe de la batería C3. Durante la detección del segundo paso de voltaje, el circuito del dispositivo desconecta la línea E de la línea A. El voltaje de salida es ahora de Vc2 - VDI - VD3 (VD3 es de aproximadamente 0.7 volt) . Por lo tanto, pueden lograrse dos pasos en el voltaje de salida duplicando el circuito como se muestra en la tercera modalidad. Pueden lograrse más de dos pasos de voltaje duplicando además el circuito de descarga de celda/desviación. El agente activo, la droga, la formulación, el medicamento, el medicamento y el compuesto activo, se han usado aquí para dar a entender cualquier compuesto o agente farmacéutico ético tal como los compuestos terapéuticos, agentes de diagnóstico, agentes anestésicos y semejantes. Como será bien conocido dentro del ramo, el dispositivo puede situarse en el área del paciente al cual va a aplicarse el agente activo (el área aplicada) de tal - manera que la piel y un voltaje que se imprime a través del ánodo 61 y el cátodo 62 para ocasionar que la corriente eléctrica fluya a través de la piel del paciente para impulsar o transportar de otra manera la droga, de preferencia en la forma de un agente activo iónico hacia la piel y el tejido que va a absorberse por el cuerpo del paciente. Las líneas de campo eléctrico son lo suficientemente largas, sin embargo, de manera que el agente activo sea transportado hacia la profundidad deseada dentro de la piel y posiblemente hacia la vasculatura, para proporcionar el efecto deseado v.g. anestésico, terapéutico o diagnóstico. Debe también apreciarse que el dispositivo de la presente invención puede aplicarse a otras áreas del cuerpo tales como las membranas mucosas, dependiendo de la terapia deseada y las drogas que vayan a suministrarse. Además, aún cuando la presente invención se ha descrito en relación con iontoforésis, debe apreciarse que puede usarse en relación con otros principios de introducción activa, es decir, fuerzas motrices tales como electroforesis que incluye el movimiento de las partículas en un campo eléctrico hacia uno o el otro polo eléctrico, ánodo o cátodo y electro-osmosis que incluye el transporte de compuestos no cargados debidos al flujo a granel del agua que se induce mediante el campo eléctrico. Asimismo debe apreciarse que el paciente puede incluir seres humanos así como animales. Desde luego, se apreciará que la invención puede también adoptar otras formas que no sean aquellas descritas específicamente, y no se limita a su implementación en controladores de sistemas de suministro de droga iontoforética. Por ejemplo, los circuitos anteriormente descritos pueden implementarse en cualquier dispositivo eléctrico o electrónico especialmente aquél que requiere uno o más pasos de voltaje, y/o el control preciso de los mismos y en donde el empleo de una batería de voltaje escalonado convencional es impráctico o insuficiente, el alcance de la invención sin embargo debe determinarse únicamente mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

- R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un controlador para usarse en combinación * con un parche para formar un sistema de suministro de droga 5 iontoforética funcionable, el controlador comprende: un circuito electrónico que incluye un circuito para ocasionar un régimen de descarga más elevado de por lo menos una de la pluralidad de celdas conectadas en serie que forman una batería, siendo capaz la batería de 10 suministrar una corriente a un dispositivo, teniendo el # circuito : un conmutador conectado con un primer electrodo de por lo menos una celda; una resistencia conectada en serie con el 15 conmutador y con un segundo electrodo de por lo menos una celda, por lo menos una celda se descarga además a través de la resistencia cuando está cerrado el conmutador; y un diodo polarizado a la inversa conectado en paralelo con por lo menos una celda, el diodo polarizado a 20 la inversa ocasiona que la corriente se desvíe de por lo menos una celda cuando por lo menos se ha agotado una celda.

2. Un controlador de conformidad con la reivindicación 1, en donde la batería esté también 25 conectada con un circuito de supervisión de voltaje que - detecta el paso de voltaje cuando por lo menos una celda se ha agotado y envía una señal de detección de paso de voltaje al dispositivo.

3. Un controlador para usarse en combinación con un parche para formar un sistema de suministro de droga iontoforética funcionable, el controlador comprende: un circuito electrónico que incluye un circuito para ocasionar un régimen de descarga más elevado de por lo menos una de la pluralidad de celdas conectadas en serie que forman una batería, siendo capaz la batería de suministrar una corriente a un dispositivo, teniendo el circuito : un conmutador conectado con la batería y siendo capaz de controlarse mediante el dispositivo; una resistencia y un diodo polarizado directamente conectado en serie entre un primer electrodo y por lo menos una celda y el interruptor, por lo menos la celda descargándose además a través de la resistencia cuando el conmutador se conecta mediante le dispositivo; y un diodo polarizado a la inversa conectado en paralelo con por lo menos una celda, el diodo polarizado a la inversa ocasiona que la corriente se desvie de por lo menos de una celda cuando una celda se ha agotado.

4. Un controlador de conformidad con la reivindicación 3, en donde el conmutador comprende un - primer transistor y un segundo transistor conectados en una configuración de montaje asimétrico, y la conexión en serie de la resistencia y el diodo polarizado directamente se conecta con una fuente del segundo transistor.

5. Un sistema de suministro de droga iontoforética que incluye un circuito electrónico para supervisar y controlar el suministro de la corriente eléctrica hacia un depósito llenado con droga durante el suministro de por lo menos una droga, con el circuito electrónico comprendiendo: un circuito para ocasionar respectivamente regímenes de descarga más elevados de por lo menos dos de una pluralidad de celdas conectadas en serie que forman una batería, siendo la batería capaz de suministrar una corriente a un dispositivo; y el circuito incluye un primer conmutador conectado con un primer electrodo de una primera celda de por lo menos dos celdas, una primera resistencia conectada en serie con el primer conmutador y con un segundo electrodo de la primera celda, la primera celda se descarga además a trasvés de la primera resistencia cuando el primer conmutador está cerrado, un primer diodo polarizado a la inversa conectado en paralelo con la primera celda, el primer diodo polarizado a la inversa ocasiona que la corriente se desvíe de la primera celda cuando la primera - celda se ha agotado, un segundo conmutador conectado con un primer electrodo de una segunda celda de por lo menos dos celdas, una segunda resistencia conectada en serie con el segundo conmutador y con un segundo electrodo de la segunda celda, la segunda celda además se descarga a través de la segunda resistencia cuando el segundo conmutador está cerrado, y un segundo diodo polarizado a la inversa conectado en paralela con la segunda celda, el segundo diodo polarizado a la inversa ocasiona que la corriente se desvíe de la segunda celda cuando se ha agotado la segunda celda.

6. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, en donde la primera y segunda celdas se descargan a regímenes diferentes, ambos de los cuales son más elevados que el régimen de descarga del resto de las celdas en la batería.

7. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, en donde la batería también está conectada con un circuito de supervisión de voltaje que detecta un primer paso de voltaje cuando la primera celda se ha agotado y envía una señal de detección del primer paso de voltaje al dispositivo.

8. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, en donde la batería también está conectada con un circuito de supervisión de voltaje que detecta un segundo paso de voltaje cuando la segunda celda se ha agotado y envía una segunda señal de detección de paso de voltaje al dispositivo.

9. Un sistema de suministro de droga iontoforética que comprende: un controlador y un parche llenado con droga, con el controlador incluyendo un circuito electrónico para supervisar y controlar el suministro de la corriente eléctrica al parche durante el suministro de por lo menos una droga; el circuito electrónica incluye un circuito para ocasionar respectivamente regímenes más elevados de descarga de por lo menos dos de la pluralidad de las celdas conectadas en serie que forman una batería, siendo la batería capaz de suministrar una corriente a un dispositivo; y el circuito incluye un primer conmutador conectado con un primer electrodo de una primera celda de por lo menos dos celdas, una primera resistencia conectada en serie con el primer conmutador y con un segundo electrodo de la primera celda, la primera celda además se descarga a través de la primera resistencia cuando está cerrado el primer conmutador, un primer diodo polarizado a la inversa conectado en paralelo con la primera celda, el primer diodo polarizado a la inversa ocasiona que la - corriente se desvíe de la primera celda cuando se ha agotado la primera celda, un segundo conmutador conectado con un primer electrodo de una segunda celda de por lo ^r menos dos celdas, una segunda resistencia conectada en 5 serie con el segundo conmutador y con el segundo electrodo de la segunda celda, la segunda celda además se descarga a través de la segunda resistencia cuando está cerrado el segundo conmutador, y un segundo diodo polarizado a la inversa conectado en paralela con la segunda celda, el 10 segundo diodo polarizado a la inversa ocasiona que la corriente se desvíe de la segunda celda cuando la segunda celda se ha agotado.

10. Un sistema de conformidad con la reivindicación 9, en donde el circuito electrónico incluye 15 un circuito de supervisión de voltaje conectado con la batería y el circuito de supervisión de voltaje detecta un primer paso de voltaje cuando la primera celda se ha agotado y envía una primera señal de detección de paso de voltaje al dispositivo y el circuito de supervisión de 20 voltaje detecta un segundo paso de voltaje cuando la segunda celda se ha agotado y envía una segunda señal de detección de paso de voltaje al dispositivo.