专利名称：离子电渗疗装置及离子电渗疗装置用的电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于向生物体投给药剂离子的离子电渗疗装置及离子电 渗疗装置用的电源装置。
背景技术：
作为经皮肤或粘膜向生物体渗透药剂的方法之一，有一种叫离子电渗疗法(参照JP特开昭63-35266号公报、JP特开平4-297277号公报、JP特开 2000-229128号公报、JP特开2000-229129、 JP特开2000-237327号公报、JP 特开2000-237328号公报、国际公开WO03/037425A1)。该离子电渗疗装置包括具有用于保持药液的药液保持部的作用电极结构体，和作为该对电极 (counter electrode)的非作用电极结构体，在药液与皮肤或粘膜相接触的状 态下，通过向作用电极结构体施加与药液保持部中的药剂离子相同导电类型 的电压来电驱动药剂离子，从而使药剂离子经皮肤或粘膜移动到生物体体内。 作为上述作用电极结构体及非作用电极结构体的一种结构，可考虑采用 贴片(patch)型的结构。以往，所谓"贴片"主要是指在含有药剂或抗原等的物质的一面上具有 粘性的布片状的断片，但在结构上也可以稍微厚一些，或者有时不具有粘性。作为这样的贴片型的实例，已知在JP特表2002-532540号公报中公开的 含有作为禁烟辅助剂的尼古丁的尼古丁贴片。此外，在JP特表2005-510488 号公报中公开了一种经皮吸收贴片，其作为使用了盐酸吗啡等的局部麻醉药 而被使用。并且，还开发出了药剂胶带，其药剂放出量在贴上例如6小时后达到峰 值而构成膜。然而，以往不能够细微地改变给药量，例如不能配合患者的生活模式、 个人差别、发病时间(例如哮喘发作时为黎明)、昼夜节律(circadian rhythm) 等来进行给药、特别是有时口服药还会使胃的负担过大。此外，先将贴片型 的离子电渗疗装置贴在皮肤上，经过规定的时间后再从皮肤揭下来，如果通过这样的方法来管理给药量，那么在因忘记揭下来等原因而错误地贴了很长 时间的情况下，还可能超出药剂投给量容许值。发明内容本发明是为了解决上述以往的问题而提出的，其目的在于，提供一种能 够考虑患者的生活模式或药剂的昼夜节律来控制药剂投给量或者药剂投给时 间的离子电渗疗装置以及用于该装置的电源装置。本发明通过下述一种离子电渗疗装置来解决上述问题。所述离子电渗疗 装置的特征在于，具有电源装置，药剂投给单元，其具有作用电极结构体 和非作用电极结构体，其中，该作用电极结构体与该电源装置相连接，而且 保持离子型药剂，该非作用电极结构体是该作用电极结构体的对电极，而且 用于保持离子型药剂，电流控制单元，其根据预先设定的模式，程控流过上 述电极结构体的电流；根据流过上述电极结构体的电流，使离子型药剂从该电极结构体释放出并经皮投给生物体。能够从外部以非接触的方式更改上述电流控制单元的输出模式。 此外，上述作用电极结构体及上述非作用电极结构体为贴片型。此外，上述作用电极结构体具有作用电极，其连接至上述电源的与上 述离子型药剂的带电离子极性相同的一极上，电解液保持部，其设置在该作 用电极的前表面，用于保持电解液，第二离子交换膜，其设置在该电解液保 持部的前表面，用于选择与上述离子型药剂的带电离子极性相反的离子，药 液保持部，其设置在该第二离子交换膜的前表面，用于保持上述离子型药剂， 第一离子交换膜，其设置在该药液保持部的前表面，用于选择与上述离子型 药剂的带电离子极性相同的离子；上述非作用电极结构体具有上述非作用 电极，其连接至上述电源的与上述离子型药剂的带电离子极性相反的一极上， 第二电解液保持部，其设置在该非作用电极的前表面，用于保持第二电解液， 第三离子交换膜，其设置在该第二电解液保持部的前表面，用于选择与上述 离子型药剂的带电离子极性相同的离子，第三电解液保持部，其设置在该第 三离子交换膜的前表面，用于保持第三电解液，第四离子交换膜，其设置在 该第三电解液保持部的前表面，用于选择与上述离子型药剂的带电离子极性 相反的离子。此外，本发明还提供一种离子电渗疗装置用的电源装置，该离子电渗疗装置具有作用电极结构体和非作用电极结构体，该作用电极结构体和非作用 电极结构体用于通过离子电渗疗法进行离子型药剂的投给，该离子电渗疗装置用的电源装置的特征在于，具有电池；电流控制电路，其根据预先设定 的模式，程控从该电池流向上述电极结构体的电流。还具可以有天线，该天线用于从外部以非接触的方式更改上述电流控制 电路的输出模式。可以使上述电流控制电路以横向排列设置在上述电池半径方向外侧。 此外，上述电池的中心可以设置在俯视图中偏离上述作用电极结构体中心的位置，上述电流控制电路排列设置在与上述电池的偏离方向相反的一侧。 或者，可以使上述电流控制电路重叠设置在上述电池的厚度方向上。 根据本发明，利用离子电渗疗装置的药剂投给量与电流量成正比这一规律，按照医生决定的模式对电流量和放电时间进行程控，从而能够控制给药量和给药时期，进而配合患者的生活模式、昼夜节律等来进行给药。并且，即使错误地将离子电渗疗装置贴在皮肤上很长时间，也可以使规定的放电时间(投给时间)的电流量为零，从而限制药剂投给量在容许值以下。
图1是表示本发明的第一实施方式的离子电渗疗装置的俯视图。图2是沿图i中的n-n线的放大剖面图。 图3是沿图i中的ni-ni线的放大剖面图。图4是表示该离子电渗疗装置中的电气系统的电路图。 图5是同样表示电流控制电路的电路图。图6是表示该离子电渗疗装置中的电流图案的实例的图。图7是表示第二实施方式的直流电源的俯视图。图8是表示第三实施方式的直流电源的与图2相同的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细说明。如图1 4所示，该最佳实施方式的离子电渗疗装置IO具有为了投给 离子型药剂而使用的作用电极结构体12以及非作用电极结构体14，以不同的极性与所述电极结构体12、 14相连接的直流电源16。如该剖面图2所示，上述作用电极结构体12由基片18和在图2中位于 该基片18的下方的作用电极22、电解液保持部24、第二离子交换膜26、药 液保持部28、第一离子交换膜30以上述的顺序层叠而构成，其平面形状是 直径为10mm至40mm的圆形。在图2中的上述基片18的下表面，设置有包 围上述作用电极22至第一离子交换膜30的圆环状的粘着片20。上述基片18优选是由PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等的坚硬且具 有绝缘性和弹性的树脂材料构成，在被上述粘着片20拉拽时，能够使上述作 用电极22至第一离子交换膜30按压生物体的皮肤或粘膜。上述作用电极22可以由涂敷在上述基片18的上述一侧表面上的导电涂 料构成，其中该导电涂料例如由碳糊等非金属导电填充料混合而成。该作用 电极22也可由铜板或金属薄膜来构成，但由于考虑到所溶出的金属在药剂投 给时会向生物体移动，所以最好使用非金属。上述电解液保持部24，例如由涂敷在上述作用电极22上的电解质涂料 构成。该电解质涂料是含有电解质的涂料，使用下述电解质效果尤佳，例如， 抗坏血酸(维生素C)或者抗坏血酸钠等药剂、乳酸、草酸、苹果酸、琥珀 酸、富马酸等有机酸以及/或者这些酸的盐类，由此，能够抑制氧气或氢气的 产生，此外，混合在溶解于溶剂时成为缓冲电解液的组合的多种电解质，从 而能够抑制通电pH的变化。为了提高涂料的涂敷性和成膜性，上述电解质涂料混合了聚乙烯醇、聚 丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇等亲水性高分子，此外，为了调节电解质涂 料的粘度，混合适量的水、乙醇、丙醇等溶剂。并且，也可以适当地追加增 粘剂、增稠剂、消泡剂、颜料、香料、着色料等成分。上述第二离子交换膜26是通过将第二离子交换涂料涂在上述电解液保 持部24上而构成的。该第二离子交换涂料含有导入了离子交换基团的后述的离子交换树脂， 其中该离子交换基团是指，将导电类型与药液保持部28中的药物离子的相反 的离子作为反离子的离子交换基团，而且，当药液保持部28中的药效成分采用了可分解为正的药物离子的药剂时，混合阴离子交换树脂；相反，当药效 成分采用了可分解为负的药物离子的药剂时，则混合阳离子交换树脂。上述药液保持部28，由涂敷在上述第二离子交换膜26上的药剂涂料构 成，是含有药剂(包括药剂的前躯体)的涂料，其中该药剂是通过溶解到水 等溶剂中使药效成分分解出正的或负的离子(药物离子)的药剂；作为药效 成分分解出正离子的药剂，例如有作为麻醉药的盐酸利多卡因和吗啡等；作 为药效成分分解出负离子的药剂，例如有作为维他命药剂的抗坏血酸等。上述第一离子交换膜30，由涂敷在药液保持部28上的第一离子交换涂 料形成。该第一离子交换涂料是含有导入了离子交换基团的离子交换树脂的 涂料，其中该离子交换基团是指，将导电类型与药液保持部28中的药物离子 的相同的离子作为反离子的离子交换基团，当药液保持部28中使用了药效成 分可分解出正的或负的药物离子的药剂时，则混合阴离子交换树脂或者阳离 子交换树脂。作为上述阳离子交换树脂，可以无限制地使用下述离子交换树脂，艮口， 向聚苯乙烯、丙烯酸系树脂等的烃系树脂，或者具有全氟碳化合物骨架的氟 系树脂等的、具有三维网眼构造的高分子中，导入了磺酸基、羧酸基、磷酸 基等的阳离子交换基团(反离子为阳离子的交换基团)的离子交换树脂。此外，作为上述阴离子交换树脂，可以无限制地使用下述离子交换树脂， 即，向与上述阳离子交换树脂相同的具有三维网眼构造的高分子中，导入了 一至三级的氨基、四级的铵基、嘧啶基、咪唑基、嘧啶鎗基、咪唑鎗基等阴 离子交换基团(反离子为阴离子的交换集团)的离子交换树脂。如图3局部放大所示，上述非作用电极结构体14，与上述基片18同样 的由设置在非作用侧基片19下侧的非作用电极32、第二电解液保持部34、 第三离子交换膜36、第三电解液保持部38、第四离子交换膜40以上述的顺 序层叠而构成。并且，该平面形状与上述作用电极结构体12相同。上述非作用电极32与上述作用电极结构体12中的作用电极22结构相 同，此外，上述第二电解液保持部34以及第三电解液保持部38的结构和成 分都与上述电解液保持部24相同。此外，上述第三离子交换膜36，由涂在第二电解液保持部34上的离子 交换涂料形成。该离子交换涂料与形成上述第一离子交换膜30的第一离子交换涂料相同，和第一离子交换膜30同样能够实现离子交换膜的功能。上述第四离子交换膜40由涂在上述第三电解液保持部38上的与上述相 同的第二离子交换涂料形成。该第四离子交换膜40与第二离子交换膜26同 样能够实现离子交换膜的功能。在图2中，在上述作用电极结构体12中的上述基片18的上表面，设置 有作用电极端子42，该作用电极端子42经由设置在基片18上的通孔而与上 述作用电极结构体12上的作用电极22相导通。同样，在图3中，在上述非作用电极结构体14的非作用侧基片19的上 表面，设置有非作用电极端子44，该非作用电极端子44经由形成在非作用 侧基片19上的通孔与非作用电极结构体14上的非作用电极32相导通。上述直流电源16设置在上述作用电极端子42的上方，并将其覆盖。该直流电源16由纽扣电池46、电流控制电路47和由绝缘材料构成的用 于对上述这些构件进行一体模塑加工的模塑树脂50构成，其中，所述电流控 制电路47具有可编程的微处理器或可编程控制器、以及例如环状的微小天线 48，该所述电流控制电路47例如由一个IC芯片构成，并通过无线方式能够 从外部更改电流的输出模式。在俯视图中，上述纽扣电池46设置在圆形的作用电极结构体12的大致 中心，电流控制电路47相邻设置在纽扣电池46的外侧方向。此外，由所述 纽扣电池46、电流控制电路47和模塑树脂50构成了圆形且扁平的整体形状， 且该圆形与圆形的作用电极结构体12大致相等。在该直流电源16中，如图4 (电路图)所示上述纽扣电池46与电流控 制电路47相连接，该阴极一侧与上述作用电极端子42相连接，阳极一侧经 由导线52与上述非作用电极结构体14的上述非作用电极端子44相连接。图5详细地表示了下述结构，如图所示，上述电流控制电路47主要包括 以下构件而构成电容器47a，其用于储存电池46的电荷；线圈47b，其用 于将存储在电容器47a中的电荷瞬时释放完；开关用晶体管47c，其用于打 开或关闭该线圈47b的输出端；RC滤波器47d;反馈电阻47e，其用于检测 流过电极端子42、 44间(即患者体内)的电流；可编程的处理器47f，其发 挥用于打开或关闭上述开关用晶体管47c的升压用转换器的作用，使得该反 馈电阻47e的两端电位差为设定值。在该图中，47g是起防止逆流作用的二极管，47h是起保护作用的二极管。图1中的附图标记54表示连接上述基片18及非作用侧基片19的例如由 PET薄膜构成的结合带。上述导线52被设置为在该结合带54内通过，或者 沿着该结合带的表面。图6表示在上述电流控制电路47中预先设定的电流模式，即药剂投给模 式的一例。这样一来，即使在晚上就寝前贴上贴片，也能够在凌晨的发作时 间进行药剂投给，此外，即使忘记揭下贴片，也不会造成投给量过大。另外， 可以通过天线48来从外部以无线方式来对每块贴片更改电流模式。此外，也 可以省略天线48，从而固定每块贴片的电流模式。在该实施方式的实例中，直流电源16由所述纽扣电池46、电流控制电 路47和模塑树脂50构成，由于其整体形状呈扁平状，且其直径与上述作用 电极结构体12在俯视图中的直径大致相等，所以不会使整体增大而构成贴片 型的作用电极结构体12。此外，在上述实施方式的实例中，虽然直流电源16设置在作用电极结构 体12—侧，但是本发明并不局限于此，也可以设置在非作用电机结构体14 一侧，还可以既设置在作用电极结构体12上又设置在非作用电机结构体14 上。并且，在上述直流电源16中，虽然纽扣电池46设置在俯视图中作用电 极结构体12的中心，邻接其外侧设置了电流控制电路47，但本发明并不局 限于此，例如也可以如图7所示的第二实施方式中的直流电源56那样，可以 将纽扣电池46设置在俯视图中偏离作用电极结构体12中心的位置，在其相 反侧设置电流控制电路47。在该情况下，能够縮小模塑树脂50的半径。并且，如图18所示的第三实施方式的直流电源58那样，也可以将电流 控制电路47设置在图6中纽扣电池46的上方来进行模塑加工。此时，能够 用于作用电极结构体12在俯视图中的半径较小的情况。另外，在上述实施方式中，任意一个都适用于本发明中由贴片型的作用 电极结构体和非作用电机结构体构成的离子电渗疗装置，但本发明的适用对象并不局限于此。电池也并不局限于纽扣电池。此外，也可以省略天线48， 但在电流控制电路47被装入后，其输出模式不能从外部进行更改。产业上的可利用性能够配合患者的生活模式、药剂的昼夜节律等，将药剂离子投给生物体。
权利要求
1.一种离子电渗疗装置，其特征在于，具有电源装置，药剂投给单元，其具有作用电极结构体和非作用电极结构体，其中，该作用电极结构体与该电源装置相连接，而且保持离子型药剂，该非作用电极结构体是该作用电极结构体的对电极，而且用于保持离子型药剂，电流控制单元，其根据预先设定的模式，程控流过上述电极结构体的电流；根据流过上述电极结构体的电流，使离子型药剂从该电极结构体释放出并经皮投给生物体。
2. 如权利要求l所述的离子电渗疗装置，其特征在于，能够从外部以非 接触的方式更改上述电流控制单元的输出模式。
3. 如权利要求1或2所述的离子电渗疗装置，其特征在于，上述作用电极结构体及上述非作用电极结构体为贴片型。
4. 如权利要求1至3中任意一项所述的离子电渗疗装置，其特征在于，上述作用电极结构体具有作用电极，其连接至上述电源的与上述离子型药剂的带电离子极性相同 的一极上，电解液保持部，其设置在该作用电极的前表面，用于保持电解液， 第二离子交换膜，其设置在该电解液保持部的前表面，用于选择与上述离子型药剂的带电离子极性相反的离子，药液保持部，其设置在该第二离子交换膜的前表面，用于保持上述离子型药剂，第一离子交换膜，其设置在该药液保持部的前表面，用于选择与上述离 子型药剂的带电离子极性相同的离子； 上述非作用电极结构体具有-上述非作用电极，其连接至上述电源的与上述离子型药剂的带电离子极 性相反的一极上，第二电解液保持部，其设置在该非作用电极的前表面，用于保持第二电 解液，第三离子交换膜，其设置在该第二电解液保持部的前表面，用于选择与 上述离子型药剂的带电离子极性相同的离子，第三电解液保持部，其设置在该第三离子交换膜的前表面，用于保持第 三电解液，第四离子交换膜，其设置在该第三电解液保持部的前表面，用于选择与 上述离子型药剂的带电离子极性相反的离子。
5. —种离子电渗疗装置用的电源装置，该离子电渗疗装置具有作用电极结构体和非作用电极结构体，该作用电极结构体和非作用电极结构体用于通 过离子电渗疗法进行离子型药剂的投给，该离子电渗疗装置用的电源装置的特征在于，具有 电池；电流控制电路，其根据预先设定的模式，程控从该电池流向上述电极结 构体的电流。
6. 如权利要求5所述的离子电渗疗装置用的电源装置，其特征在于，还 具有天线，该天线用于从外部以非接触的方式更改上述电流控制电路的输出 模式。
7. 如权利要求5或6所述的离子电渗疗装置用的电源装置，其特征在于， 上述电流控制电路以横向排列设置在上述电池半径方向外侧。
8. 如权利要求5或6所述的离子电渗疗装置用的电源装置，其特征在于， 上述电池的中心设置在俯视图中偏离上述作用电极结构体中心的位置，上述 电流控制电路排列设置在与上述电池的偏离方向相反的一侧。
9. 如权利要求4所述的离子电渗疗装置用的电源装置，其特征在于，上 述电流控制电路重叠设置在上述电池的厚度方向上。
10. 如权利要求5至9中任意一项所述的离子电渗疗装置用的电源装置， 其特征在于，至少上述电池及电流控制电路由模塑树脂构成为与作用电极结 构体的外形大致相等且扁平的整体形状。
全文摘要
本发明提供一种离子电渗疗装置，具有电源装置，药剂投给单元，其具有作用电极结构体和非作用电极结构体，其中，该作用电极结构体与该电源装置相连接，而且保持离子型药剂，该非作用电极结构体是该作用电极结构体的对电极，而且用于保持离子型药剂，电流控制单元，其根据预先设定的模式，程控流过上述电极结构体的电流；根据流过上述电极结构体的电流，使离子型药剂从该电极结构体释放出并经皮投给生物体。由此，能够配合患者的生活模式、药剂的昼夜节律来进行药剂投给。
文档编号A61N1/30GK101247849SQ20068003116
公开日2008年8月20日 申请日期2006年9月13日 优先权日2005年9月14日
发明者中山鸠夫, 松村健彦, 松村昭彦, 秋山英郎 申请人:Tti优而美株式会社