PL172212B1 - Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków PL PL PL - Google Patents

Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków PL PL PL

Info

Publication number
PL172212B1
PL172212B1 PL93297863A PL29786393A PL172212B1 PL 172212 B1 PL172212 B1 PL 172212B1 PL 93297863 A PL93297863 A PL 93297863A PL 29786393 A PL29786393 A PL 29786393A PL 172212 B1 PL172212 B1 PL 172212B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
voltage
output
input
transistor
microprocessor
Prior art date
Application number
PL93297863A
Other languages
English (en)
Other versions
PL297863A1 (en
Inventor
Eric Teillaud
Bruno Bevan
Claude Mikler
Paul Reilly
Original Assignee
Lhd Lab Hygiene Dietetique
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lhd Lab Hygiene Dietetique filed Critical Lhd Lab Hygiene Dietetique
Publication of PL297863A1 publication Critical patent/PL297863A1/xx
Publication of PL172212B1 publication Critical patent/PL172212B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/468—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/325—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for iontophoresis, i.e. transfer of media in ionic state by an electromotoric force into the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362—Heart stimulators
    • A61N1/37—Monitoring; Protecting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control

Abstract

1. Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków, zawierajacy co najmniej dwie, laczone z dwoma sasiadujacymi obszarami skó- ry pacjenta elektrody, które sa jednoczesnie przylaczone do zasilanego zródlem napiecia stalego i wytwarzajacego zmienne przebiegi na- piecia elektrycznego ukladu zasilajacego, przy czym na co najmniej jednej z elektrod jest osa- dzony zapas leku o konsystencji zjonizowanego hydrozelu, znamienny tym, ze uklad zasilajacy stanowi co najmniej zespól generatora drgan (1), cyklicznego licznika cyfrowego (2) i bloku zapa- mietywania i wprowadzania parametrów (3), przy czym wyjscie detekcji zera licznika cyfrowego (2) jest przylaczone do wejscia bramkowego klucza elektronicznego (T1) generatora drgan (1), zas do wejscia równoleglego danych (7) tego licznika sa przylaczone wyjscia bloku zapamietywania i wprowadzania parametrów (3), natomiast do za- cisków wyjsciowych (5) i (6) generatora drgan (1) sa przylaczone elektrody (13) i (14). FIG .1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków.
Znane aparaty do doskórnego podawania leków, przedstawione w opisach patentowych międzynarodowym nr WO-A-88/08729 oraz francuskim nr FR-A-2 656223, umożliwiają przenikanie, poprzez skórę pacjenta, zjonizowanych cząstek leku, przy czym obieg tych cząsteczek jest wymuszony poprzez różnicę potencjałów między dwiema elektrodami umieszczonymi w skórze pacjenta. Ilość leku wchłoniętego przez pacjenta w jednostce czasu jest funkcją natężenia prądu elektrycznego, który przepływa między dwoma obszarami skóry pacjenta pod wpływem przyłożonego napięcia. Badania wykazały znaczenie precyzyjnej kontroli natężenia prądu impulsowego w następujących po sobie okresach modulacji. Natężenie tego prądu może być modulowane w zależności od przebiegów: sinusoidalnego, trójkątnego lub piłokształtnego, a także w zależności od różnych sposobów podawania leku, stosowanych odpowiednio do poszczególnych metod leczenia, właściwości cząsteczek leku i tym podobnych.
W artykułach zatytułowanych: Study of the mechanisms of flux enhancement through hairless mouse skin by pulsed DC iontophoresis, Pikal i Shah, Pharmaceutical Research tom 8, nr 3/1991, str. 63 do 369, oraz Facilitated transdermal delivery of therapeutic peptides and proteins by iontophoretic delivery devices, Chien i inni, 'Journal of Controlled Release, nr 13/1990, str. 63 do 278, wyjaśniono efekt elektrochemicznej polaryzacji skóry pod wpływem przedłużonego w czasie przyłożonego napięcia, zwłaszcza w warstwie zrogowaciałej skóry, przy czym skutkiem negatywnym tego efektu jest spadek natężenia prądu elektrycznego, a w konsekwencji obniżenie ilości leku podawanego w określonej jednostce czasu, w stosunku do wymaganej przez terapię ilości.
W znanych rozwiązaniach aparatu jonoforetycznego, mającego postać bransoletki, którą można zamocować na przykład na ręce pacjenta na okres kilku godzin, zawierającej co najmniej dwie, łączone z dwoma sąsiadującymi obszarami skóry pacjenta elektrody, które są przyłączone do zasilanego źródłem napięcia stałego i wytwarzającego zmienne przebiegi napięcia w postaci fali modulowanej układu zasilającego, przy czym na co najmniej jednej z elektrod jest osadzony zapas leku o konsystencji zjonizowanego hydrożelu, problem polaryzacji skóry jest rozwiązywany poprzez dobór stałej czasowej napięć pulsujących, powodujących depolaryzację zrogowaciałej warstwy skóry.
172 212
Stosowanie w znanych rozwiązaniach przetworników cyfrowo-analogowych, których wejścia cyfrowe są zasilane przez urządzenia sterujące, na przykład mikroprocesory, w celu uzyskania fali modulowanej o programowalnych parametrach; pociąga za sobą koni eczność zastosowania przetwornicy napięcia, w odrębnej UbudGwie, w celu uzyskania wysokiego napięcia wyjścia. Powyższe uwarunkowanie zwiększa wymiary aparatu, czyniąc go mniej wygodnym, a jednocześnie kosztownym. Ponadto przetwornik cyfrowo-analogowy może współpracować ze wzmacniaczem klasy B, to znaczy wzmacniaczem działającym wyłącznie na półokresie fali,czego skutkiem jest znaczne obniżenie wydajności aparatu.
Istota aparatu jonoforetycznego według w^y^nalazku polega na tym, że jego układ zasilający stanowi co najmniej zespół generatora drgań, cyklicznego licznika cyfrowego i bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów, przy czym wyjście detekcji zera licznika cyfrowego jest przyłączone do wejścia bramkowego klucza elektronicznego generatora drgań, zaś do wejścia równoległego danych tego licznika są przyłączone wyjścia bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów, natomiast do zacisków wyjściowych generatora drgań są przyłączone elektrody.
Korzystnym jesl, gdy klucz elektroniczny generatora uigań Sianowi tranzystor połowy MOS, pomiędzy którego dren, a przewód napięciowy źródła napięcia stałego jest włączona cewka indukcyjna, natomiast pomiędzy punkt wspólny tej cewki i klucza elektronicznego a zacisk wyjściowy generatora drgań jest włączona dioda impulsowa, a z kolei pomiędzy wyjście tej diody a przewód masy jest włączony kondensator, przy czym do przewodu masy, który jest przyłączony do drugiego zacisku wyjśckwego generatora drgań, jest także przyłączony zacisk źródłowy klucza elektronicznego, a ponadto przewód masy jest także przyłączony do jednego z wejść zezwolenia licznika cyfrowego, którego drugie wejście zezwolenia jest zwarte z jego wyjściem detekcji zera, a równocześnie do wejścia zasilającego licznika cyfrowego jest przyłączony przewód napięciowy źródła napięcia stałego oraz do jego wejścia zegarowego jest przyłączony zegar kwarcowy.
Ponadto korzystnym jest, gdy blok zapamiętywania i wprowadzania parametrów stanowi mikroprocesor, którego wyjścia zasilają osiem linii wejścia równoległego danych licznika cyfrowego, który stanowi ośmiopoziomowy licznik odejmujący, przy czym każda z tych linii jest przyłączona do końcówki jednego z poziomów tego licznika, a ponadto do linii tych są przyłączone końce rezystorów, których pozostałe końce są zwarte i połączone z przewodem napięciowym źródła napięcia stałego i w konsekwencji z wejściem zasilającym licznika cyfrowego, a z kolei zegarowe wejście tego mikroprocesora jest połączone z wejściem zegara kwarcowego, którego wyjście, zwarte z wyjściem XOUT mikroprocesora, poprzez przełącznik jest połączone z wejściem zegarowym licznika cyfrowego, zaś wyjście RESET mikroprocesora jest połączone z zaciskiem zerującym i jednocześnie z wejściem zezwolenia licznika cyfrowego, ponadto wyjście VREF mikroprocesora jest połączone z zasilanym ze źródła napięcia stałego odnośnikiem napięcia.
Korzystnym jest także, gdy układ zasilający jest dodatkowo wyposażony w stabilizator prądowy, który jest przyłączony do zacisków wyjściowych generatora drgań.
Dalej korzystnym jest, gdy stabilizator prądowy zawiera bipolarny tranzystor oraz zestaw mostkowy dwóch rezystorów, które włączone są pomiędzy zaciski generatora drgań, przy czym baza tego tranzystora jest przyłączona do punktu wspólnego tranzystorów, natomiast emiter bipolarnego tranzystora, poprzez determinujący jego prąd rezystor, jest przyłączony do zacisku generatora drgań, a ponadto pomiędzy zacisk tego generatora a punkt wspólny rezystorów jest włączony filtr wygładzający w postaci kondensatora, a równocześnie kolektor tranzystora jest połączony z zaciskiem wyjściowym układu zasilającego.
Z kolei korzystnym jest, gdy układ zasilający jest dodatkowo wyposażony w układ odwracający, który jest przyłączony do zacisków wyjściowych stabilizatora prądowego.
Na koniec korzystnym jest, gdy układ odwracający zawiera mostek, który stanowi układ dwóch par bipolarnych tranzystorów typu PNP oraz typu NPN, przy czym baza tranzystora typu PNP jest połączona, poprzez rezystor, z kolektorami dwóch tranzystorów typu PNP i NPN, do których to kolektorów jest także przyłączona jedna z elektrod, zaś baza
172 212 mtinri,»·» Ιίχΐ^-»·» γτπτλωιιπλι ηιη ο +-rr»v, <ι«-»^4-,-.™«-» cłwciIiku. iCnu, z>cj.j_?^Vviiicijc£v uy ul bcilHyili UUZ><| drugiego tranzystora typu PNP jest połączona, przez drugi rezystor, z kolektorami pozostałych tranzystorów typu PNP i NPN, do których to kolektorów jest także przyłączona pozostała elektroda, a z kolei emitery tranzystorów typu PNP oraz kolektor tranzystora stabilizatora prądowego, poprzez zestaw mostkowy dwóch rezystorów, jak również emitery pozostałych tranzystorów typu NPN, poprzez rezystor, są przyłączone do masy, a ponadto z punktu wspólnego obydwu rezystorów zestawu mostkowego, oraz z punktu wspólnego emiterów tranzystorów typu NPN oraz rezystora są wyprowadzone linie do wejść kontrolnych mikroprocesora, stanowiącego blok zapamiętywania i wprowadzania parametrów, zaś bazy tranzystorów typu NPN są połączone, za pośrednictwem dwóch linii, z wyjściami sterującymi tego mikroprocesora.
Powyższe rozwiązanie, dzięki zastosowaniu zasilania impulsowego sterowanego przez licznik, ma postać lekkiego, zwartego, zasilanego z baterii elektrycznej aparatu, który jest dla pacjenta wygodny w użyciu, pozwalając na noszenie go przez dłuższe okresy czasu, przy zapewnieniu znacznej autonomii pacjentowi.
Ponadto urządzenie umożliwia całkowite zaprogramowanie kształtu fali przyłożone rrr\ ο τιτ Ίττλτιpolmnar»<*11 wif* r\.
ci »» i\uiiijvrvn'viivjl uliUzzU *» p/ różnorodność zastosowań terapeutycznych.
Zastosowanie w rozwiązaniu stabilizatora prądu wyjściowego zapewnia przepływ prądu w ciele pacjenta prawie całkowicie niezależnie od oporności jego skóry, co ma istotne znaczenie dla kontroli ilości leku dawkowanego w jednostce czasu.
Dodatkową zaletą urządzenia jest możliwość zmiany kierunku przepływu prądu przez pojemność zewnętrzną, po wykryciu w liczniku liczby obrazującej przejście przez zero pożądanej formy napięcia na wyjściu zasilającym. Ta fala stanowi alternatywną formę w stosunku do symetrycznych półfal, przy czym w pamięci są zadane jedynie liczby obrazujące półfalę. Inną jeszcze zaletą powyższego urządzenia jest to, że zawiera ono moduł zamkniętej pętli regulacji napięcia lub natężenia prądu wyjściowego.
Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładowego wykonania pokazanego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu generatora drgań, fig. 2 schemat szczegółowego wykonania połączeń pomiędzy blokiem zapamiętywania i wprowadzania parametrów a licznikiem cyfrowym, fig. 3 - schemat ideowy stabilizatora prądowego wraz z układem odwracającym, zaś fig. 4, tytułem przykładu, obrazuje na wykresie przebieg napięcia zmiennego wytwarzanego przez generator drgań.
Układ zasilający aparatu jonoforetycznego stanowi zespół generatora drgań 1, cyklicznego licznika cyfrowego 2 oraz bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów 3. Wyjście detekcji zera licznika cyfrowego 2 jest przyłączone do wejścia bramkowego klucza elektronicznego Tl generatora drgań 1, zaś do wejścia równoległego danych 7 licznika cyfrowego 2 są przyłączone wyjścia bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów 3, natomiast do zacisków wyjściowych 5 i 6 generatora drgań 1 są przyłączone elektrody 13 i 14. Klucz elektroniczny Tl stanowi tranzystor połowy MOS, pomiędzy którego dren a przewód napięciowy Vcc źródła napięcia stałego jest włączona cewka indukcyjna LI, a z kolei pomiędzy punkt wspólny tej cewki i klucza elektronicznego Tl a zacisk wyjściowy 5 jest włączona dioda impulsowa Dl, zaś pomiędzy jej wyjście a przewód masy 4, który jest przyłączony do drugiego zacisku wyjściowego 6 jest przyłączony zacisk źródłowy klucza elektronicznego Tl. Ponadto przewód masy 4 jest także przyłączony do jednego z wejść zezwolenia licznika cyfrowego 2, którego drugie wejście zezwolenia jest zwarte z jego wyjściem detekcji zera, zaś przewód napięciowy Vcc jest także przyłączony do wejścia zasilającego licznika cyfrowego 2, do którego wejścia zegarowego jest przyłączony kwarcowy zegar 8.
Działanie układu zasilającego jest następujące: prąd w cewce indukcyjnej LI rośnie za każdym razem, gdy klucz elektroniczny Tl jest wysterowany, pod kątem określonym przez wartość cewki indukcyjnej LI i napięcia V prądu stałego. Gdy klucz elektroniczny Tl przestaje przewodzić, energia zgromadzona w polu magnetycznym cewki indukcyjnej LI zostaje przesłana do kondensatora Cl poprzez diodę impulsową Dl. Za każdym przesyłem
172 212 napięcie pomiędzy zaciskami wyjściowymi 5 i 6 rośnie stopniowo i może, przy braku obciążenia zewnętrznego, osiągnąć bardzo wysoki poziom.
Generator drgań 1 jest sterowany przez wyjście detekcji zera licznika cyfrowego 2, którym jest osnuopoziomowy licznik odejmujący. Za każdym razem, gdy licznik przechodzi przez zero, na wyjściu pojawia się impuls o określonej długości i odblokowuje klucz elektroniczny Tl, co powoduje wzrost prądu w cewce indukcyjnej LI.
Licznik cyfrowy 2 posiada zadaną liczbę lub wektor określony na przykład na ośmiu bitach. Wektor ten jest podawany na wejście równoległe danych 7 licznika cyfrowego 2 w celu górnego wysterowania odliczania. Tym sposobem odstęp czasu dzielący pojawienie się dwóch kolejnych impulsów na wyjściu detekcji zera jest funkcją wartości tego wektora. Zbliżając lub odsuwając te impulsy w czasie przyspiesza się lub spowalnia prędkość ładowania kondensatora Cl, regulując w konsekwencji przebieg napięcia.
Ciąg wartości wektora, odpowiadający danemu przebiegowi fali, na przykład sinusoidalnemu, trójkątnemu, ząbkowemu lub piłowemu, symetrycznemu lub niesymetrycznemu, stanowi w ten sposób ciąg liczb, będących obrazem jednego z kolejnych segmentów, na które można podzielić przebieg fali. Ten ciąg jest przechowywany w pamięci bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów 3, który jest tak zaprogramowany, by nadać rytm przekazywania wartości do licznika cyfrowego 2, który z kolei nieustannie obraca się między wartościami maximum i zero, podejmując niezwłocznie odliczanie przy każdym przejściu przez zero.
Blok zapamiętywania i wprowadzania parametrów 3 stanowi mikroprocesor, którego wyjścia So do S3 oraz Po do P3 zasilają osiem linii wejścia równoległego danych 7 licznika cyfrowego 2, przy czym każda z tych linii jest przyłączona do końcówki jednego z poziomów P4 do P13 tego licznika, a ponadto do linii tych są przyłączone końce rezystorów R2 do R9, których pozostałe końce są zwarte i połączone z przewodem napięciowym Vcc źródła napięcia stałego i dalej z wejściem zasilającym licznika cyfrowego 2. Z kolei wejście XIN mikooprocesora jest połączone z wejściem kwarcowego zegara 8, którego wyjście, zwarte z wy'ściem XOUT mikroprocesora, poprzez przełącznik 9 jest połączone z wejściem zegarowym licznika cyfrowego 2, zaś wyjście RESET mikroprocesora, zwarte z zaciskiem zerującym RAZ, jest połączone z wejściem Cl zezwolenia licznika cyfrowego 2, a ponadto wy‘ście VREF mikroprocesora jest połączone z zasilanym ze źródła napięcia stałego - w postaci baterii - odnośnikiem napięcia.
Układ zasilający jest także wyposażony w przyłączony do zacisków wy'ściowych 5 i 6 generatora drgań 1 stabilizator prądowy 11 oraz w przyłączony do zacisków tego stabilizatora układ odwracający 12. Stabilizator prądowy 11 zawiera bipolarny tranzystor T2 oraz zestaw mostkowy dwóch rezystorów RIO i Rll, które włączone są pomiędzy zaciski 5 i 6 generatora drgań 1, przy czym baza tranzystora T2 jest przyłączona do punktu wspólnego rezystorów RIO i Rll, natomiast emiter tego tranzystora jest przyłączony, poprzez determinujący jego prąd rezystor R12, do zacisku 5 generatora drgań 1, a ponadto pomiędzy ten zacisk 5 a punkt wspólny rezystorów RIO i Rll jest włączony filtr wygładzający w postaci kondensatora C2, a równocześnie kolektor tranzystora T2 jest połączony z zaciskiem wyjściowym układu zasilającego.
Układ odwracający 12 zawiera mostek z dwóch par bipolarnych tranzystorów T3 i T5 typu PNP oraz T4 i T6 typu NPN, przy czym baza tranzystora T3 jest połączona, poprzez rezystor R14, z kolektorami tranzystorów T5 i T6, do których to kolektorów jest także przyłączona jedna z elektrod 14, natomiast baza tranzystora T5 jest połączona, poprzez rezystor R15, z kolektorami tranzystorów T3 i T4, do których to kolektorów jest przyłączona pozostała elektroda 13, z kolei emitery tranzystorów T3 i T5 oraz kolektor tranzystora T2 stabilizatora prądowego 11, poprzez zestaw mostkowy rezystorów R16 i R17, jak również emitery pozostałych tranzystorów T4 i T6, poprzez rezystor R13, są przyłączone do masy.
Ponadto z punktu wspólnego 15 rezystorów R16 i R17, a także z punktu wspólnego 16 emiterów tranzystorów T4 i T6 oraz rezystora R13 są wyprowadzone linie ADC1 i ADC2 do wejść kontrolnych kO i kl mikroprocesora, natomiast bazy tranzystorów T4 i T6
172 212 są połączone, za pośrednictwem linii MOSTEK B, MOSTEK A, z wyjściami sterującymi D4, D3 mikroprocesora.
Kwarcowy zegar 8 steruje licznikiem cyfrowym 2. Zerowanie mikroprocesora i licznika cyfrowego 2 dokonuje się poprzez zacisk zerujący RAZ Od strony licznika cyfrowego 2, wyjście detekcji zera tworzy pętlę z wejściem zezwolenia EN2. Wejście bramkowe klucza elektronicznego Tl jest podłączone do wyjścia detekcji zera licznika cyfrowego 2 za pośrednictwem przełącznika 17.
Dwie linie ADC1 i ADC2, wyposażone we wbudowane przetworniki analogowo-cyfrowe, umożliwiają regulację w obwodzie zamkniętym prądu lub napięcia zastosowanego przy obciążeniu zewnętrznym, pomiędzy elektrodami 13 i 14.
Stabilizator prądowy 11 uniezależnia wartość natężenia prądu płynącego w ciele pacjenta od oporności jego skóry. Na bazie tranzystora T2 utrzymywane jest napięcie proporcjonalne do napięcia na zacisku 5 i kondensatorze Tl generatora drgań 1 dzięki mostkowi RIO i Rll. Napięcie na zaciskach rezystora R12 jest więc proporcjonalne do napięcia na zacisku 5, pomniejszonego o stałą wartość określoną przez napięcie emiter/baza tranzystora T2, a w konsekwencji prąd w kolektorze tego tranzystora, prawie niezależnie od oporności kolektora, która to oporność jest częściowo determinowana przez oporność skóry pacjenta, pomiędzy elektrodami 13 i 14. Podłączony równolegle do rezystora RIO kondensator C2 stanowi filtr wygładzający napięcie wyjściowe.
Układ odwracający 12 umożliwia zmianę kierunku przepływu prądu w ciele pacjenta, pomiędzy elektrodami 13 i 14, co pozwala generować przebiegi składające się z dwóch symetrycznych półfal przy wprowadzeniu do pamięci wartości wektorów odpowiadających tylko jednej półfali. Bazy tranzystorów T4 i T6 są kontrolowane przez wysyłane przez mikroprocesor sygnały liniami MOSTEK A i MOSTEK B, przy czym elektrody 13 i 14 są podłączone do kolektorów tranzystorów T3 i T5 , po przekątnej mostka. Układy pamięci i ładowania wartości wektora są zainstalowane w mikroprocesorze, który ponadto wykrywa sygnały przejścia przez zero generowanej fali, włączając emisję sygnałów na linii MOSTEK A. Przewodzenie tranzystora T4 blokuje tranzystor T5, prąd kolektora tranzystora T2 przepływa przez skórę pacjenta, od elektrody 14 do elektrody 13, przy czym prąd ten popłynie w odwrotnym kierunku, jeżeli mikroprocesor wyłączy przewodzenie tranzystorów T3 i T5.
Zastosowanie powyższego rozwiązania w aparacie jonoforetycznym, stwarza dodatkowe pozytywne możliwości eksploatacyjne. Możliwym jest teraz użycie dwóch elektrod, z których każda ma zapas leku, co pozwala na dwukrotne zwiększenia natężenia przepływu leku, a w efekcie, przy tak zwiększonej efektywności, ogranicza się zagrożenie podrażnienia skóry pacjenta.
Przedstawione rozwiązanie aparatu umożliwia także regulację w pętli zamkniętej napięcia i natężenia prądu płynącego w skórze pacjenta, pomiędzy elektrodami 13 i 14.
Należy zauważyć, że oporność skóry pacjenta może się zmieniać w trakcie leczenia, w szczególności z powodu polaryzacji warstwy zrogowaciałej skóry, pomimo efektu depolaryzacyjnego, uzyskanego z zastosowania napięć pulsujących. Ta niekorzystna zmiana oporności pociąga za sobą zmiany napięcia lub natężenia prądu w skórze pacjenta, przy czym zmiany te nie podlegają modulacji, co pogarsza efekt terapeutyczny.
Jednakże według wynalazku zmiany oporności wykrywa się za pomocą napięć VI i V2, pobieranych z mostka tranzystorowego T3, T4, T5, T6, odpowiednio w punktach 15 i 16, poprzez linie ADC1 i ADC2. Napięcie VI, pobierane w punkcie 15 mostka, z dzielnika R16, R17, włączonego pomiędzy emitery tranzystorów T3, T5 i masę, jest podawane na wyjście kO mikroprocesora, a jednocześnie napięcie V2, pobierane w punkcie 16 z włączonego pomiędzy emitery tranzystorów T4, T6 i masę rezystora R13, jest podawane na wejście kl mikroprocesora, który je przetwarza na wartości numeryczne.
172 212
Podczas, gdy napięcie VI służy do ustawienia wartości prądu płynącego w skórze pacjenta, napięcie V2 pozwala na obliczenie wartości prądu i = V2/K13 płynącego w skórze, a następnie na obliczenie oporności skóry pacjenta R = (kVl - V2)/i gdzie k jest stałym współczynnikiem regulacji.
Wychodząc od zmian oporności skóry pacjenta, mikroprocesor realizuje polecenia w pętli zamkniętej napięcia lub prądu przyłożonego do skóry pacjenta, zwiększając lub zmniejszając wartość cyfrową, która jest dostarczana do licznika cyfrowego 2 w taki sposób, że zachowuje wartość zadaną. Tak osiągnięta przeciwreakcja może wyzwolić zarówno polecenie zatrzymania, jak i modyfikację stymulacji pacjenta w przypadku wystąpienia napięcia, natężenia lub oporności zbyt dużych lub nieodpowiednich, mierzonych na skórze pacjenta.
Komentując wykres z fig. 4, należy wyjaśnić, że przykładowo zanalizowano ciąg wartości wektora, którego możnaby użyć dla otrzymania przebiegu fali sinusoidalnej, przy założeniu pełnego obciążenia zewnętrznego. Wysoka wartość wektora (na przykład 110) prowadzi w efekcie do ustalenia długiego okresu odliczania i w konsekwencji do niskiej częstotliwości wzbudzenia zasilania impulsowego, a w rezultacie do słabego napięcia wyjściowego.
Odwrotnie, wektor o niskiej wartości zapewnia krótszy okres odliczania, wyższą częstotliwość wzbudzenia zasilania impulsowego oraz wysokie napięcie wyjściowe.
Powodując szybkie i cykliczne zmiany wektora można uzyskać dowolny kształt fali.
W celu uzyskania fali o przebiegu sinusoidalnym należy - obok fali o półokresie dodatnim - utworzyć falę o półokresie ujemnym, co realizuje się poprzez zmianę kierunku przepływu prądu w skórze pacjenta, przy czym w pamięci mikroprocesora pozostaje tylko jedna sekwencja wartości wektora, dla jednej półfali. Ponadto, szczególnie jest prosty sposób regulacji ustalonej częstotliwości przebiegu fali, co uzyskuje się na drodze regulacji prędkości z jaką mikroprocesor podaje do licznika cyfrowego 2 kolejne wartości wektora.
Długość impulsu odblokowującego klucz elektroniczny Tl jest równa okresowi taktowania kwarcowego zegara 8, który ustala rytm licznika cyfrowego 2. Okres powtarzania impulsu jest zmienny, równy podstawowej długości impulsu pomnożonej przez wartość wektora i powiększonej o jedną jednostkę. Należy przy tym podkreślić, że w zasilaniu impulsowym uzyskuje się napięcie wyjściowe wyższe od napięcia wejściowego.
W przypadku aparatu jonoforetycznego, w którym jako źródło napięcia stałego stosuje się dwie baterie 3V, impulsowane napięcie wyjściowe wynosi ponad 10V, zaś prąd płynący w skórze pacjenta można regulować w przedziale 0 do 1 mA, w sposób ciągły lub impulsowo, w formie dowolnych przebiegów, ewentualnie bipolarnych częstotliwości do 80 Hz dla przebiegu sinusoidalnego i trójkątnego oraz do 2Hz dla przebiegu prostokątnego.
Dokładność wartości uzyskanego prądu jest większa niż 0,05 mA dla oporności skóry do 20 k Ohm.
Regulacja pętli sprzężenia zwrotnego przez program mikroprocesora, a także dokładny pomiar zmian oporności skóry pacjenta, pozwalają na precyzyjną regulację prądu płynącego w ciele pacjenta, co rekompensuje ewentualne straty w układzie aparatu.

Claims (7)

  1. Zastizcźcnia pdicutowc
    1. Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków, zawierający co najmniej dwie, łączone z dwoma sąsiadującymi obszarami skóry pacjenta elektrody, które są jednocześnie przyłączone do zasilanego źródłem napięcia stałego i wytwarzającego zmienne przebiegi napięcia elektrycznego układu zasilającego, przy czym na co najmniej jednej z elektrod jest osadzony zapas leku o konsystencji zjonizowanego hydrożelu, znamienny tym, że układ zasilający stanowi co najmniej zespół generatora drgań (1), cyklicznego licznika cyfrowego (2) i bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów (3), przy czym wyjście detekcji zera licznika cyfrowego (2) jest przyłączone do wejścia bramkowego klucza elektronicznego (Tl) generatora drgań (1), zaś do wejścia równoległego danych (7) tego licznika są przyłączone wyjścia bloku zapamiętywania i wprowadzania parametrów (3), natomiast do zacisków wyjściowych (5) i (6) generatora drgań (1) są przyłączone elektrody (13) i (14).
  2. 2. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że klucz elektroniczny (Tl) generatora drgań (1) stanowi tranzystor połowy MOS, pomiędzy którego dren a przewód napięciowy (Vcc) źródła napięcia stałego jest włączona cewka indukcyjna (LI), natomiast pomiędzy punkt wspólny tej cewki i klucza elektronicznego (Tl) a zacisk wyjściowy (5) generatora drgań (1) jest włączona dioda impulsowa (Dl), a z kolei pomiędzy wyjście tej diody a przewód masy (4) jest włączony kondensator (Cl), przy czym do przewodu masy (4), który jest przyłączony do drugiego zacisku wyjściowego (6) generatora drgań (1) jest także przyłączony zacisk źródłowy klucza elektronicznego (Tl), a ponadto przewód masy (4) jest także przyłączony do jednego z wejść zezwolenia licznika cyfrowego (2), którego drugie wejście zezwolenia jest zwarte z jego wyjściem detekcji zera, a równocześnie do wejścia zasilającego licznika cyfrowego (2) jest przyłączony przewód napięciowy (Vcc) źródła napięcia stałego oraz do jego wejścia zegarowego jest przyłączony kwarcowy zegar (8).
  3. 3. Aparat według zastrz. 2, znamienny tym, że blok zapamiętywania i wprowadzania parametrów (3) stanowi mikroprocesor, którego wyjścia (So do S3) oraz (Po do P3) zasilają osiem linii wejścia równoległego danych (7) licznika cyfrowego (2), który stanowi ośmiopoziomowy licznik odejmujący, przy czymkażda z tych linii jest przyłączona do końcówki jednego z poziomów odpowiednio (p4 do pl3) tego licznika, a ponadto do linii tych są przyłączone końce rezystorów odpowiednio (R2 do R9), których pozostałe końce są zwarte i połączone z przewodem napięciowym (Vcc) źródła napięcia stałego i w konsekwencji z wejściem zasilającym licznika cyfrowego (2), a z kolei wejście (XIN) tego mikroprocesora jest połączone z wejściem zegara kwarcowego (8), którego wyjście, zwarte z wyjściem (XOUT) mikroprocesora, poprzez przełącznik (9) jest połączone z wejściem zegarowym licznika cyfrowego (2), zaś wyjście (RESET) mikroprocesora jest połączone z zaciskiem zerującym (RAZ) ijednocześnie z wejściem (Ci) zezwolenia licznika cyfrowego (2), ponadto wyjście (VREF) mikroprocesora jest połączone z zasilanym ze źródłem napięcia stałego odnośnikiem napięcia.
  4. 4. Aparat według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienny tym, że jego układ zasilający jest wyposażony w stabilizator prądowy (11), który jest przyłączony do zacisków wyjściowych (5 i 6) generatora drgań (1).
  5. 5. Aparat według zastrz. 4, znamienny tym, że stabilizator prądowy (11) zawiera bipolarny tranzystor (T2) oraz zestaw mostkowy dwóch rezystorów (RIO) i (Rll), które włączone są pomiędzy zaciski odpowiednio (5 i 6) generatora drgań (1), przy czym baza tranzystora (T2) jest przyłączona do punktu wspólnego rezystorów (RIO) i (Rll), natomiast emiter tego tranzystora, poprzez determinujący jego prąd rezystor (R12), jest przyłączony do zacisku (5) generatora drgań (1), a ponadto pomiędzy zacisk (5) tego generatora a punkt wspólny rezystorów (RIO) i (Rll) jest włączony filtr wygładzający w postaci
    172 212 kondensatora (C2), a równocześnie kolektor tranzystora (T2) jest połączony z zaciskiem wyjściowym układu zasilającego.
  6. 6. Adarat według zastrz. 1, znamienny tvm 7p ipun lWłnH ipct HnrHtlirmim wyposażony w układ odwracający (12), który j'est przyłączony Uo zacisków wyjściowych stabilizatora prądowego (11).
  7. 7. Aparat według zastrz. 6, znamienny tym, że układ odwracający (12) zawiera mostek, który stanowi układ dwóch par bipolarnych tranzystorów (T3 i T5) typu PNP oraz (T4 i T6) typu NPN, przy czym baza tranzystora (T3) jest połączona, poprzez rezystor (R14), z kolektorami tranzystorów (T5 i T6), do których to kolektorów jest także przyłączona jedna z elektrod (14), zaś baza tranzystora (T5) jest połączona, poprzez rezystor (R15), z kolektorami tranzystorów (T3) i (T4), do których to kolektorów jest także przyłączona pozostała elektroda (13), a z kolei emitery tranzystorów (T3) i (T5) oraz kolektor tranzystora (T2) stabilizatora prądowego (11), poprzez zestaw mostkowy dwóch rezystorów (R16) i (R17), jak również emitery pozostałych tranzystorów (T4) i (T6), poprzez rezystor (R13), są przyłączone do masy, a ponadto z punktu wspólnego (15) rezystorów (R16) i (R17) zestawu mostkowego, oraz z punktu wspólnego (16) emiterów tranzystorów (T4) i (T6) oraz rezystora (R13) są wyprowadzone linie (ADC1) i (ADC2) do wejść kontrolnych (KO), (KI) mikroprocesora, stanowiącego blok zapamiętywania i wprowadzania parametrów (3), zaś bazy tranzystorów (T4) i (T6) są połączone, za pośrednictwem linii (MOSTEK B), (MOSTEK A) z wyjściami sterującymi (D4), (D3) tego mikroprocesora.
PL93297863A 1992-02-27 1993-02-23 Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków PL PL PL PL172212B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR929202276A FR2688106B1 (fr) 1992-02-27 1992-02-27 Dispositif de generation d'une tension electrique de forme d'onde predeterminee, appareil ionophoretique d'administration transdermique de medicaments.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL297863A1 PL297863A1 (en) 1993-09-20
PL172212B1 true PL172212B1 (pl) 1997-08-29

Family

ID=9427089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93297863A PL172212B1 (pl) 1992-02-27 1993-02-23 Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków PL PL PL

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5426387A (pl)
EP (1) EP0558409B1 (pl)
JP (1) JPH0638515A (pl)
KR (1) KR930017585A (pl)
AT (1) ATE139657T1 (pl)
AU (1) AU651923B2 (pl)
CA (1) CA2090286C (pl)
CZ (1) CZ286095B6 (pl)
DE (1) DE69303195T2 (pl)
FR (1) FR2688106B1 (pl)
HU (1) HU214867B (pl)
NZ (1) NZ245969A (pl)
PL (1) PL172212B1 (pl)
SG (1) SG44488A1 (pl)
SK (1) SK13093A3 (pl)
TW (1) TW254857B (pl)
ZA (1) ZA931359B (pl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE960312A1 (en) 1995-06-02 1996-12-11 Alza Corp An electrotransport delivery device with voltage boosting¹circuit
FR2755842B1 (fr) * 1996-11-19 1999-04-23 Lhd Lab Hygiene Dietetique Procede de mesure de la resistance electrique cutanee d'un patient soumis a une administration transdermique de medicament
US5804957A (en) * 1997-08-13 1998-09-08 Analog Devices, Inc. Constant current supply system for a variable resistance load
FR2778108B1 (fr) * 1998-04-30 2000-07-21 Lhd Lab Hygiene Dietetique Dispositif d'administration transdermique de medicament par ionophorese
CA2500713C (en) * 2002-10-04 2012-07-03 Photokinetix, Inc. Photokinetic delivery of biologically active substances using pulsed incoherent light
GB2414407B (en) * 2004-05-28 2009-04-15 Eumedic Ltd Treatment apparatus for applying electrical impulses to the body of a patient
EA201100891A1 (ru) * 2008-12-30 2012-05-30 Нюпэф Инк. Электронный контроль системы доставки лекарственного средства
NZ610305A (en) 2010-11-23 2015-10-30 Teva Pharmaceuticals Int Gmbh User-activated self-contained co-packaged iontophoretic drug delivery system
TWI451889B (zh) * 2012-03-07 2014-09-11 Te Son Kuo 電刺激控制裝置及方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1496141A (fr) * 1966-06-03 1967-09-29 Cit Alcatel Générateur d'ondes modulées en fréquence
US3657657A (en) * 1970-08-03 1972-04-18 William T Jefferson Digital sine wave generator
US3689914A (en) * 1971-08-09 1972-09-05 Rca Corp Waveform generator
US3970919A (en) * 1975-06-19 1976-07-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Regulating digital power supply
US4109194A (en) * 1977-06-09 1978-08-22 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Digital feedback control utilizing accumulated reference count to regulate voltage output of switching regulator
US4328554A (en) * 1980-07-03 1982-05-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Programmable frequency synthesizer (PFS)
JPS57196267A (en) * 1981-05-28 1982-12-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Power supply circuit
US4524326A (en) * 1982-07-22 1985-06-18 Amca International Corp. Digitally-driven sine/cosine generator and modulator
US4504741A (en) * 1982-08-30 1985-03-12 Rockwell International Corporation Digital circuit for generating ascending or descending ramp-like waveforms
DE3334461A1 (de) * 1983-09-23 1985-04-11 Merk Electronic Dipl.-Ing. Hans-Dieter Merk, 4902 Bad Salzuflen Vorrichtung zur speicherprogrammierbaren pulsbreitenmodulation fuer statische umrichter
FR2603755B1 (fr) * 1986-09-05 1993-09-24 Franche Comte Universite Generateur electrique de puissance a forme d'onde modulable et son utilisation pour le traitement de surface de materiaux
JPH02500339A (ja) * 1987-05-15 1990-02-08 ニューマン，マーティン・エッチ イオン浸透薬剤供給装置
US4931046A (en) * 1987-05-15 1990-06-05 Newman Martin H Iontophoresis drug delivery system
US4914396A (en) * 1987-09-21 1990-04-03 Acme Electric Corporation PWM waveform generator
FR2642237B1 (fr) * 1989-01-20 1996-06-21 Thomson Csf Dispositif de commande pour alimentation a decoupage et alimentation a decoupage munie d'un tel dispositif
IT1244030B (it) * 1989-12-21 1994-06-28 Elan Corp Plc Dispostitivo in due parti per la somministrazione controllata di un ingrediente

Also Published As

Publication number Publication date
DE69303195D1 (de) 1996-07-25
AU3319593A (en) 1993-09-02
JPH0638515A (ja) 1994-02-10
CZ27693A3 (cs) 1999-10-13
ZA931359B (en) 1993-10-04
PL297863A1 (en) 1993-09-20
CZ286095B6 (cs) 2000-01-12
CA2090286A1 (en) 1993-08-28
CA2090286C (en) 2002-01-01
EP0558409A1 (fr) 1993-09-01
TW254857B (pl) 1995-08-21
NZ245969A (en) 1995-06-27
HU9300552D0 (en) 1993-05-28
FR2688106B1 (fr) 1994-09-09
ATE139657T1 (de) 1996-07-15
EP0558409B1 (fr) 1996-06-19
SK13093A3 (en) 1993-09-09
SG44488A1 (en) 1997-12-19
HUT65310A (en) 1994-05-02
US5426387A (en) 1995-06-20
DE69303195T2 (de) 1996-11-28
AU651923B2 (en) 1994-08-04
KR930017585A (ko) 1993-09-20
HU214867B (hu) 1998-06-29
FR2688106A1 (fr) 1993-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5499967A (en) Transdermal drug delivery device with waveshape generator
US5859527A (en) Electrical signal supply with separate voltage and current control for an electrical load
US10576293B2 (en) Circuits and methods for using a high impedance, thin, coin-cell type battery in an implantable electroacupuncture device
US11357984B2 (en) Methods and systems for treating osteoarthritis using an implantable stimulator
US3796221A (en) Apparatus for delivering electrical stimulation energy to body-implanted apparatus with signal-receiving means
US3311111A (en) Controllable electric body tissue stimulators
US5222494A (en) Implantable tissue stimulator output stabilization system
US4515168A (en) Clamp-on nerve stimulator and locator
CA1268217A (en) Skeletal tissue stimulator and a low voltage oscillator circuit for use therein
EP0101513B1 (en) Electrical stimulating apparatus
JPS60210265A (ja) 鼻の分泌を抑制するための装置
PL172212B1 (pl) Aparat jonoforetyczny do doskórnego podawania leków PL PL PL
KR950014481B1 (ko) 전기자극 장치
US20050275382A1 (en) Charge consumption monitor for electronic device
JPS62501166A (ja) 磁束ゲ−ト・センサ装置
US3746006A (en) Controlled energy output pacer
US4278094A (en) Pacemaker with pulse width adjustment circuitry
JP2552964Y2 (ja) 小型生体温熱刺激装置
SU667198A1 (ru) Электростимул тор
CN1220898A (zh) 热电磁治疗仪
AU3356497A (en) Improved electrical signal supply
JPH0341193B2 (pl)
SU1127590A1 (ru) Устройство дл электропунктуры
Babich An analysis of a portable electronic stimulator manufactured in the People's Republic of China
RU1789226C (ru) Электрокардиостимул тор