用于离子导入透皮药物递送的电子组件及其设备的制作方法
【专利摘要】一种用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件，包括：输入机构，被配置用于接收用于所述至少一种药物的离子导入透皮递送的至少一个参数。所述电子组件进一步包括控制器，被配置用于基于所述至少一个参数选择电流强度和电压调制。所述控制器进一步被配置用于基于选择的电流强度生成药物递送时段的电压波形。
【专利说明】用于离子导入透皮药物递送的电子组件及其设备
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及离子导入透皮药物递送设备，并且尤其涉及用于基于离子导入的透皮药物递送的电子组件以及包括该电子组件的基于离子导入的透皮药物递送设备。
【背景技术】[0002]透皮药物递送(transdermal drug delivery)用于将特定剂量的药物递送通过皮肤并且进入到血流。然而，此类药物递送的成功受限于皮肤的最外层的角质层(SC)所造成的屏障。为了克服这种屏障，本领域内已经开发出了离子导入(iontophoresis)技术。离子导入是一种非侵入性技术，其用于使用低强度电流通过皮肤递送药物。通常，递送到皮肤中的药物的流量与电流成比例，并且因此，基于使用的电流可以递送不同剂量的药物。
[0003]正在利用基于离子导入的透皮药物递送用于药物的透皮递送。目前，通过基于离子导入的透皮药物递送设备，离子导入用于特定药物的递送，如利多卡因(Iidocaine)和芬太尼(fentanyl)。这样的设备由受过训练的操作员根据需求编程或预编程，通过调整使用的电流以用于受控的药物递送。离子导入设备通常是笨重的，并且涉及到达到约几个小时的长持续时间的施用(administer)药物。通常使用直流电(DC)来为离子导入提供电流。然而，由于能够在不伤害皮肤的情况下递送的电流总量的限制，在药物递送时段上递送的药物的速率和总量是有限的。
【发明内容】
[0004]所提供的概要是为了介绍有关用于离子导入透皮药物递送(ITDD)的新颖的电子组件及其ITDD设备的概念，并且所述概念以下在详细描述中进一步描述。本概要并非意在用于确定或限定所要求的主题的范围。
[0005]在实施例中，一种电子组件被配置用于生成用于离子导入透皮药物递送(ITDD)的、对应于选择的电流强度和选择的电压调制的电压波形。选择的电流强度和选择的电压调制对应于经由输入机构接收的用于离子导入透皮递送的药物的至少一个参数。在另一实施例中，电子组件被包括在一种ITDD设备中，该ITDD设备用于通过该ITDD设备来离子导入透皮递送药物。该ITDD设备进一步包括至少一个电极对，被配置用于从电子组件接收电压波形，并应用电压波形以用于该药物的离子导入透皮递送。另外，电子组件包括反馈机构，其被配置用于，基于在药物递送时段期间的皮肤阻抗来调控电流强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]参考附图描述了【具体实施方式】。在图中，标号的最左边的数字标识第一次出现该标号的图。贯穿附图，相同的标号用于表示相似的特征和部件。
[0007]图1图示了根据本主题的一个实施例的显示包括电子组件的离子导入透皮药物递送设备的实现方式的网络图；
[0008]图2示出了根据图1的一个实施例的用于离子导入透皮药物递送的电子组件的框图；
[0009]图3示出了根据图2的一个实施例的用于受控的电流输出的电子组件中的电路的示意性图示；
[0010]图4示出了根据图2的一个实施例的用于药物的离子导入透皮递送的方法。【具体实施方式】
[0011]透皮药物递送提供了优于药物递送的其他常规途径的许多优势，其他常规途径如口服、以及注射。然而，由于皮肤屏障的原因，仅少数药物被成功开发成适于透皮药物递送的制剂。有助于将药物分子跨皮肤运输的尝试包括使用用于流量增强的化学和物理方法。离子导入是一种在电场的协助下增强药物跨皮肤屏障运输的技术。具有恒定电流的直流电(DC)离子导入方式是常规的离子导入透皮药物递送(ITDD)中最常用的形式。
[0012]DC离子导入方式已经成功地应用于小极性分子的施用。然而，该方式导致DC-1TDD设备中的电极附近的离子团簇。离子团簇降低了通过皮肤的药物渗透的比率，从而限制了高分子量化合物和需要以高剂量施用的治疗药物分子的递送。正如本领域内已知的，高剂量是适当药物的大约> 500mg的剂量。由于能够在不损害皮肤的情况下应用的电流总量的临床限制，药物剂量也受到限制。同样，由于长时期的直流电的应用，通常可以观察到在药物施用部位的灼伤或刺激，并且因此，使得DC-1TDD设备不适于持续或重复使用。结果是DC-1TDD设备的使用限制在具有小的亲水性化合物的特定药物的施用，该化合物具有小于3000Da的分子量和一些强有力的生物治疗部分。另外，这样的DC-1TDD设备笨重并且不是用户友好的，因为要求受过训练的操作员来操作这样的设备。
[0013]本主题公开了用于施用药物的电子组件及其ITDD设备。电子组件被配置用于基于将要递送的药物，生成对应于选择的电流强度和选择的电压调制的电压波形。在一个实施例中，电子组件作为研究平台使用以用于基于患者简档和药物施用简档来识别特定药物的适当电流强度、药物递送时段以及电压波形。在另外的实施例中，电子组件被包括在ITDD设备中以用于药物的离子导入透皮递送。·ITDD设备包括电极对，用于接收由电子组件生成的电压波形，并且跨患者的皮肤进行应用。ITDD设备进一步包括容纳药物的药物递送贮存器，以便使得药物渗透用户的皮肤。ITDD设备设计为便携式，并且它的使用不要求受过训练的操作员。同样，相比较于常规的设备而言，该ITDD设备能够在更短的时间内递送高剂量的药物。
[0014]通过电子组件，ITDD设备可以被配置用于使用最适于相应药物的电流强度、电压波形和药物递送时段有效地递送各种药物。适当的电流强度、电压波形和药物递送时段可以基于患者简档和药物施用简档来选择，患者简档如体电阻、年龄、性别、种族等等，药物施用简档诸如立即释放药物、延长或持续释放药物、定时释放药物等等。因此，ITDD设备准许多个药物的离子导入技术的使用，包括具有高分子量的药物，诸如生物治疗分子。另外，因为电子组件可以生成不同的波形，诸如正弦波、方波、锯齿波和不对称波、以及任何其他希望的波形，与DC的使用相关联的有害影响大体上被消除。
[0015]电子组件进一步被配置用于基于在药物递送时段期间的皮肤阻抗来维持选择的电流强度。为此，电子组件包括反馈机构，其有助于针对变化的皮肤阻抗维持基本上恒定的电流强度而没有人工干预。因此，相较于常规的设备，该ITDD设备可以对将要递送的药物量提供更好的控制。对将要递送的药物量的控制还有助于降低灼伤或刺激的发生率，从而使得ITDD设备更适于持续或重复的使用。
[0016]根据本主题的一个实施例，ITDD设备易于操作，可重复使用，并且特别有利于用于目标药物递送的儿科、老年病、化疗应用等等，以及用于提供即时缓解。
[0017]本主题结合以下附图进行解释说明。需要注意的是，描述和附图仅说明本主题的原理。因此，可以认识到，本领域内的技术人员能够想到体现本主题的原理并包含在其精神和范围内的各种布置，即使这些布置本文中没有明确地描述或展示。此外，本文中引用的本主题的原理、方面和实施例的所有声明，连同其具体示例，意在包含其等同。
[0018]本领域内的技术人员可以认识到，本文中用到的词语在......期间、
在......时、以及当......的时候，并非意指在起始的动作之上立即发生的动作的精确术
语，而是可以由一些小量但合理的延迟 ，例如起始动作和由起始动作引发的反应之间的传播延迟。此外，为了描述的清楚性，全部使用词语“耦合”，其可以包括直接连接或间接连接。为了本描述的简化，省略了众所周知的元件的描述和细节。
[0019]图1图示了根据本主题的一种网络图100，其展示了用于药物的离子导入透皮递送的包括电子组件104的离子导入透皮药物递送(ITDD)设备102的实现方式。电子组件104被配置用于基于用户输入生成适当的电压波形，在下文中指代为电压波形，电压波形具有选择的电流强度和选择的电压调制以用于药物的离子导入透皮递送。在一个实施例中，工业用户可以将电子组件104作为研究平台使用，用于开展研究以及识别有效地递送药物到患者的皮肤所需的适当电流强度、电压波形。根据一个实施例，工业用户可以包括但不限于制药研究部门、研究机构、医疗设备制造公司等等。为了开展研究，电子组件可以作为独立设备使用或者与其他适当的设备结合使用。
[0020]在另一实施例中，电子组件104可以被包括在ITDD设备102内以由用户而不是工业用户来使用，用户诸如患者或行医者。ITDD设备102进一步包括至少一个电极对106 (在下文中指代为电极对106)，以便于至少一个电极对106可以与患者的皮肤108上的药物施用部位接触，例如，通过捆绑ITDD设备102到患者的手部或者使用适当的粘结剂或带子将ITDD设备102放置在皮肤108上。ITDD设备102可以被封装在包装(casing)内，以便于ITDD设备102可以容易、牢固并且舒适地放置在患者身体所需的部分上。包装可以具有类似于患者身体的部分的形状，或者可以足够灵活以吻合患者身体的部分，患者身体的部分如手臂、腿、腹部等等。
[0021]在一个实施例中，电子组件104的存储器中预编程有查找表，其包括药物名称、电流强度、电压波形、药物递送时段以及多个药物的剂量的映射。查找表可以基于用于药物的离子导入透皮递送的患者简档和药物施用简档填入(polulate)。在这样的情况中，用户输入可以对应于用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数，诸如药物名称、电流强度、电压波形、药物剂量和药物递送时段。基于用户输入，电子组件104可以选择适当的电流强度和电压调制，并且生成药物递送时段的电压波形。以下表1指示了可以由ITDD设备102施用的各种药物的示例。正如本领域内的技术人员可以认识到的，本主题的实现方式并不限于本文中提及的示例并且其他适当的药物也能够由ITDD设备102施用。
[0022]药物名称__^_ 双氣芬酸止痛药
(Diclofmac )__
曱氨蝶呤风湿性关节炎、癌症、儿科风湿
(Methotrexate ) _^_
卡巴拉汀阿兹海默氏症
(Rivastagmine )__
生物治疗药物疫苗递送、基因递送
[0023]( Biotheraputics )__
肢岛素(Insulin ) _糖尿病_
妥洛特罗哮喘透皮贴剂
(Tulobuterol) _
利多卡因麻醉剂、儿科
(Lidocaine )__
芬太尼(Fentanyl)__止痛药_
化疗药物癌症 (Chemotherapy _Durgs )__
[0024]在一个实现方式中，ITDD设备102可以经由通信链接或云环境112从一个或多个
通信设备110-1、110-2.......1IO-M(统一指代为通信设备110)接收用户输入。可以理解
的是，通信设备110可以为有线或无线设备，并且据此，通信链接或云环境112可以为无线或有线。通信设备的示例包括移动计算设备，诸如个人电脑、个人数字助理(PDA)、平板电脑、智能手机、集成电路卡等等。有线通信链接的示例包括电缆连接，诸如USB连接、RS232电缆连接等等。无线通信链接包括近场通信(NFC)、射频通信、蓝牙、红外线、ZigBee等等，以及远距离通信协议，诸如 GSM、CDMA等等。在无线通信链接的另一个示例中，电子组件104包括天线和接收电子装置。用户输入可以通过经由互联网、万维网或基于云环境进行通信的通信设备来接收。用户附近的本地发送器可以经由通信链接112接收输入，并且之后将其发送到电子组件104中的天线和接收器。
[0025]用户输入还可以通过使用电缆连接耦合到ITDD设备102的通信设备110来人工提供。在另一实现方式中，ITDD设备102可以额外或可替换地包括诸如操纵杆、触摸屏、按键、键盘、条形码识读器之类的输入设备以用于人工接收用户输入。输入设备可以嵌入在ITDD设备102中作为ITDD设备102集成的部件，或者可以耦合到ITDD设备102，作为ITDD设备102的外部部件.[0026]另外，电子组件104连接到电极对106，并且可以向电极对106提供电压波形以用于药物的离子导入透皮递送。电极对106可以使用防腐蚀导电材料制造，诸如银、石墨碳等等。另外，还可以使用诸如金、钼、钛之类的电极。本领域技术人员可以认识到，为防止在药物PH的改变，选择用于制造电极的材料可以为本质上惰性且非腐蚀性的，从而增强药物的稳定性并且防止皮肤刺激。[0027]在操作时，电极对106的第一电极可以放置在与皮肤108接触的药物贮存器116上，药物贮存器116容纳有将要施用的药物。药物可以是诸如凝胶基、水凝胶贴剂、纳米颗粒、乳膏、洗剂、软膏等等的药品的形式，其具有离子电荷并且可以使用本领域已知的方法并入在药物贮存器116中。药物贮存器116可以与第一电极耦合以形成易应用的贴剂。第一电极可以直接放置在皮肤上进行皮肤上的药物的局部应用，而无需药物贮存器116。电极对106的第二电极放置在第一电极附近的皮肤108上，从而跨皮肤108和药物贮存器116形成闭合电路。该电路可以由用户使用ITDD设备102上的按键或任何其他输入接口或者通过通信链接112使用通信设备110来进行激活，使得电压波形由电子组件104生成并且应用到皮肤108，以及通过电极对106应用到药物贮存器116。电压波形应用的结果是，药物有效地递送到皮肤108内。电极对106的多个第一电极可以与多个药物忙存器I禹合，多个药物贮存器可以在多个位置处放置在皮肤上以形成药物递送点的阵列，用于更有效地释放药物到皮肤内。药物递送点的阵列还可以通过将多个电极对与多个药物贮存器耦合来形成。在一个实现方式中，电路可以由ITDD设备102中的电池供电。电池可以为可再充电式以用于重复使用。ITDD设备102可以由任何适当的能量源供电。这样的能量源的示例包括AC/DC适配器、太阳能电池、超级电容、存储电容器等等。
[0028]在ITDD设备102的一个示例性实现方式中，电极对106的第一电极放置在药物贮存器116之上，并且电极对106的第二电极放置在药物贮存器116附近的皮肤108上。电子组件104通过通信设备110经由通信链接或云环境112接收关于用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数的用户输入。基于用户输入，电子组件104生成药物递送时段的具有选择的电流强度的电压波形以用于有效地释放药物到皮肤108中。
[0029]因此，ITDD设备102能够生成波形形式的电流，该波形最适于施用特定药物透皮地到体内。另外，通过单个ITDD设备102的特定药物的特定波形的形成使得准许施用具有较小的分子量的药物以及具有较高的分子量的药物。另外，相较于口服或注射药物，由于该设备的小型尺寸和简易使用，ITDD设备102可以容易用于向儿童和老年人施用药物。
[0030]在一个实现方式中，ITDD设备102可重复使用。基于患者简档和药物的药物施用简档，可以对电子组件104进行编程以用于将要施用的多个药物的立即释放或延长释放。由于标准的摩擦和磨损，电极对106可以根据需要更换。因此，ITDD设备102除了适于个人使用之外也适于在诊所和医院使用。
[0031]在另外一个实现方式中，对于仅特定的药物，可以对ITDD设备102预编程，以便ITDD设备用于一次性使用。在又一实现方式中，对于仅特定的药物，可以如要求和在要求时对ITDD设备102编程，以便于ITDD设备用于一次性使用或重复使用。
[0032]在又一实现方式中，ITDD设备102可以提供药物的延长受控释放，因为在药物的施用时，在皮肤下方形成积存处(depot)。药物可以从该积存处缓慢地释放到血流中经过延长的时间段。这还有助于实现药物毒性的降低，因为相较于通过药物的口服所降低的药物毒性，施用的药物立即到达血流的位置部位并且避免肝的转流(h印atic bypass)。[0033]ITDD设备102是用户友好的，因为患者可以独自施用药物而无需受过训练的操作员。另外，ITDD设备102可以提供施用多于一个的药物，因此使得ITDD设备102适用于持续或重复使用。当ITDD设备102描述为关于多个药物的使用时，可以理解的是，正如本领域内的技术人员可以理解的，ITDD102还可以被配置用于以不同的剂量水平施用一种类型的药物。
[0034]图2图示了根据本主题的一个实施例的图1的电子组件104的框图。如上所述，电子组件104生成所需的用于药物的离子导入透皮递送电压波形。电子组件104包括控制器202以用于控制离子导入透皮药物递送。可以使用的控制器诸如微控制器、微处理器、或电子控制器等。控制器202进一步包括直接存储器访问(DMA)控制器204、数字模拟转换器(DAC) 206。在一个实现方式中，控制器202还可以包括定时器208。DMA控制器204、DAC206以及定时器208可以耦合到控制器或嵌入在控制器中。DAC206连接到缓存器210，其之后连接到电极对106。
[0035]如上所述，电子组件104可以经由通信设备110和输入设备接收对应于用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数的用户输入。用户输入通过输入机构212由电子组件104接收。输入机构212例如可以为人工输入接口 212-1或无线通信接口 212-3或有线通信接口 212-2。在一个实现方式中，输入机构212可以通过输入设备提供，输入设备诸如操纵杆、按键、条形码识读器等等，其经由人工输入接口耦合到电子组件104。在另一实现方式中，输入机构212可以通过诸如NFC、蓝牙、IR、射频通信之类的无线通信接口提供，或者经由诸如GSM、CDMA之类的远距离通信协议提供。在这样的实现方式中，诸如智能手机、平板电脑、PC之类的移动计算设备可以经由无线通信接口通信地耦合到电子组件104。在这样的实现方式的一个示例中 ，移动通信设备可以经由基于云环境上的无线通信接口通信地耦合到电子组件104。在另外的实现方式中，输入机构212可以通过有线通信接口提供，诸如USB端口、RS232端口等等。在这样的实现方式中，移动计算设备可以使用电缆连接通信地耦合到电子组件104，电缆连接诸如USB电缆、RS232电缆等等。
[0036]另外，显示设备214，诸如TFT、IXD、LED显示、OLED显示、Ε-Paper等等，可以耦合到电子组件104，以出于监测的目的而显示各种参数。在一个实现方式中，诸如蜂鸣器，或者闹钟之类的音频指示器可以与电子组件104耦合以用于指示在药物的离子导入透皮递送期间的各种阶段。在另一个实现方式中，诸如LED之类的视觉指示器可以与电子组件104耦合以用于指示在药物的离子导入透皮递送期间的各个阶段。
[0037]在一个实现方式中，用户可以使用输入机构212，将用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数作为用户输入提供给电子组件104。用于药物的离子导入透皮递送的参数可以包括药物名称、药物剂量、所需的电流强度、所需的电压调制等等。在这样的实现方式的一个示例中，移动应用可以被下载到用户的移动计算设备上，并且用户输入可以通过移动应用经由诸如蓝牙之类的无线接口来直接提供给电子组件104。在实现方式的另一示例中，用户可以通过输入设备212来人工地提供用户输入，诸如键盘、操纵杆、触摸屏之类的输入设备经由人工输入接口耦合到电子组件104。在这样的实现方式的另一示例中，用户可以通过计算设备提供用户输入，计算设备经由有线接口耦合到电子组件104，有线接口诸如USB端口、RS232端口等等。
[0038]基于作为用户输入接收的至少一个参数，DMA控制器204可以访问存储在存储器216中的查找表。存储器216可以被嵌入在控制器202中或者可以外部地耦合到控制器202。对于可以使用离子导入方式施用的多个药物的每一个，查找表可以包括药物名称、药物剂量、所需的将要生成的电流强度、所需的将要使用的电压调制和将要生成的电压波形的药物递送时段的映射。因此，控制器202基于作为用户输入接收的至少一个参数选择电流强度、电压调制和药物递送时段(也统一指代为从查找表中选择的数据)。控制器202基于选择的数据生成所需的用于施用药物的电压波形。控制器202还可以为用于生成所需的电压波形的药物递送时段设置定时器208。选择的电压波形可以使用本领域内已知的方法由控制器202生成。
[0039]本主题不限于本文中描述的由电子组件内的控制器生成所需的电压波形。在电子组件内生成用于基于离子导入的透皮药物递送的所需的电压波形可以由任何本领域内已知的适当数字电路、模拟电路、或数字和模拟电路的组合来获得。
[0040]如上所述的电子组件104可以制造为片上系统(SoC)或专用集成电路(ASIC)，以便希望的功能可以由单个定制(customized)的集成电路(IC),而不是电路板上电子部件的组件来提供。因此，电子组件104可以为Soc、ASIC以及电路板上的电子元件的组件中的一种。[0041]在一个实现方式中，工业用户可以将电子组件104作为研究平台使用，工业用户诸如制药研究部门、医疗设备制造公司、研究机构等等。使用电子组件104，工业用户可以开展研究以及识别用于药物的有效离子导入透皮递送的适当电流强度和电压波形。工业用户可以将用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数作为用户输入提供到电子组件104，至少一个参数诸如药物的电流强度、电压调制、药物递送时段。基于用户输入，可以选择所需的电流强度和所需的电压调制。基于选择的电流强度，电子组件104生成所需的电压波形。在研究期间，可以监测各种参数，诸如电流强度的临床限制、药物的渗透等等。另外，电流强度、电压调制、药物递送时段可以调制，并且可以基于监测的参数改变电压波形。因此，通过将电子组件104作为研究平台使用，工业用户能够基于患者简档和药物施用简档，识别特定药物的适当电流强度、药物递送时段和电压波形。另外，工业用户可以根据患者使用的特定药物，对容纳电子组件的ITDD设备102编程。
[0042]在另一实施例中，电子组件104可以包括在ITDD设备102内。用户诸如患者或行医者可以使用输入机构212将用于药物的离子导入透皮递送的至少一个参数作为用户输入提供给电子组件104。用于药物的离子导入透皮递送的参数可以包括药物名称、药物剂量、所需的电流强度、所需的电压调制等等。基于用户输入，控制器202访问至少一个查找表并且选择所需的电流强度和电压调制。之后，如之前所述，控制器202生成所需的电压波形。DAC202之后生成对应于所需的电压波形的模拟信号作为输出，并且将该信号经由缓存器电路210提供到电极对106以用于应用所需的电压波形，如之前所述。因此，DAC是电压生成电路，输出对应于控制器生成的波形的模拟电压。
[0043]在一个实现方式中，对于特定药物和特定剂量模式，ITDD设备102内的电子组件104可以被预编程，并且还可以由用户诸如行医者经由输入机构212重新编程，以便于ITDD设备102用于递送多个药物。在示例中，行医者可以基于患者简档决定药物的药物简档。药物简档可以包括各种参数，诸如电流强度、电压波形、所需的药物递送时段、药物名称、药物剂量等等。行医者还可以从网站下载药物简档。行医者可以经由已下载到行医者的移动计算设备的移动应用，将药物施用简档上传到电子组件104的存储器。在又一实现方式中，可以基于诸如制药或药物公司、医疗电子公司、任何最终产品设计公司之类的工业用户考虑各种商业和区域需求的特定要求，对ITDD设备102编程。为此，ITDD设备102可以使用上述方法与通信设备或输入设备耦合。因此，使用本文中描述的方法，任何ITDD设备102可以被裁剪/缩放后以用于基于应用参数递送单个药物或多个药物，应用参数诸如药物、剂量、性别、年龄、种族以及药物递送需要的其他参数。
[0044]控制器202还耦合到感测器，以测量药物施用部位处的电极对106两端的可变负载218。可变负载218对应于在所需的电压波形的应用持续时间上皮肤108的阻抗变化。如之前所述，控制器202耦合到缓存器210，使得DAC206的输出耦合到缓存器210的输入，以防止DAC206由于可变负载218而受到损坏。缓存器210进一步耦合到升压转换器(boostconverter) 2200升压转换器220有助于增加来自缓冲器210的输出电压信号。
[0045]在一个实现方式中，包括电流感测电路224和电压放大器(图中未示出)的反馈机构222与DAC206耦合，以调控电流强度，以便于在可变负载218上提供基本上恒定的电流强度而无需人工干预。在一个示例中，在所需的电压波形的应用期间持续地测量可变负载218，并且反馈输入经由总线223馈入到控制器202，控制器202基于反馈输入调整输出电压幅度。总线203可以为双向总线或单向总线。在另一实现方式中，在电压波形的应用期间持续地测量可变负载218，并且基于测量的可变负载218例如使用电位器来人工地调整输出电压幅度。流经可变负载218的电流也经由总线223和电压放大器通过电流感测电路224作为输入给到模拟数字(ADC)转换器226以用于在显示设备214上显示流经ITDD设备102的实际电流值。缓存器210的输出也是到ADC226的输入。显示设备214还可以显示使用的调制，以及生成的所需的电压波形的频率和幅度。
[0046]因此，可以获得低功率效益的ITDD设备102，其消耗较少的工作功率。在一个实现方式中，电子组件104和随之的ITDD设备102由电池供电，电池可以持续连续几个小时的长时间段。另外，可再充电式电池可以用来为ITDD设备102供电。用于为ITDD设备102供电的电池可以为本领域内已知的·薄膜电池(film battery)、可再无电式电池等等。
[0047]图3提供了包括升压转换器220、耦合到图2的控制器202的缓存器210以及电流感测电路224的电路300的示意图。电路300提供了对将要递送的药物量的更好控制。如图2所述，控制器202基于用户输入生成所需的电压波形，其具有选择的电流强度和选择的电压调制。DAC206在302处提供对应于所需的电压波形的模拟信号到缓存器210。另外，升压转换器220在304处提供升压输出，以及在306处将该升压输出作为附加输入提供到缓存器210。之后，来自缓存器210的组合输出馈给到电极对106。
[0048]在一个实现方式中，电流感测电路224测量可变负载218-1，开且在308处向ADC226提供反馈输入以用于施加的电压的自动控制。在另外的实现方式中，测量可变负载218-2，并且基于测量的可变负载218-2调整施加的电压以用于人工控制施加的电压。然后，控制器202在DAC206的输出处生成所需的电压幅度量。
[0049]本主题不限于本文中所描述的电路300的拓扑结构。
[0050]在一个实现方式中，电路300为外部电路，其准许可变部件的定制(custom)选择。在其他实现方式中，诸如放大器、齐纳(Zener) 二极管以及电阻器中的某些之类的电路300的一个或多个部件是控制器202的部分，而其他部件处于控制器202外部。电路300可以包括适于提供对将要递送的药物量的更好控制的其他拓扑结构，开且可以根据每个设计要求进行设计。
[0051]图3所示的电路具有电阻器和电容器的组合以用于适当地偏置(bias)部件以及向放大器提供反馈。在没有给定特定值时，本领域内的技术人员能够选择用于适宜的电路操作的适当值，以获得本文中教导的目的。此外，为电路使用电感器、电容器和电阻器的特定组合不是必需的，并且尤其是，图3的电路是给出为一种可接受的示例以实现本文中所称的反馈，并且许多其他不同的特定电路可以实现到控制器202的这一反馈。例如，在一个实施例中，不需要可变负载感测器，而在其他的实现方式中，可以使用不同的技术来感测电路或阻抗。
[0052]参见图4，图示了用于药物的离子导入透皮递送的方法400。在方法400中描述的顺序并非意在被理解为限定，并且描述的方法框的任何编号可以按照任何次序组合，以实现该方法或可替代的方法。此外，在不偏离本文中描述的主题的精神和范围的前提下，个别框可以从方法400删除。此外，该方法可以在任何适当的硬件、软件、固件、或上述的组合中实现。
[0053]在框402处，由电子组件104的输入机构102接收用于离子导入透皮递送的药物的至少一个参数。药物的至少一个参数从药物名称、电流强度、电压调制、药物剂量和药物的药物递送时段中选择。在一个实现方式中，经由诸如近场通信、射频通信、蓝牙、红外线、ZigBee, GSM、CDMA, USB和RS232之类的通信链路接收至少一个参数。
[0054]在框404处，基于至少一个参数来选择用于药物的离子导入头皮递送的电流强度和电压调制。在一个实现方式中，访问包括药物名称、电流强度、电压调制的映射的表，以选择电流强度和电压调制。
[0055]在框406处，基于选择的电流强度和电压调制来生成选择的电压波形以用于至少一种药物的离子导入透皮递送。
[0056]在框408处，应用生成的电压波形以用于药物递送时段上的至少一种药物的离子导入透皮递送。在一个实现方式中，基于在药物递送时段期间的皮肤阻抗的变化将选择的电流强度维持在基本上恒定的值。
[0057]具体而言，可变负载感测器218和/或电流感测器224可以获得关于电流幅度、电极的电压和皮肤阻抗的数据。如果皮肤阻抗改变，则反馈总线223将携带数据到控制器202，使得电压波形和/或施加的电流可以被改变。如果穿戴ITDD的患者开始出汗(如果运动或由于局部热量可能会发生)则皮肤阻抗将下降，并且如果电压保持不变，电流将增加。
[0058]电流感测电路将感测到这一改变，并且向控制器202提供反馈，以修改电压波形、限制电流、或两者均有。这仅为本实施例的权益的一个示例，根据该设计可以获得其他示例。
[0059]尽管已经针对结构特征和/或方法，用语言描述了基于离子导入的透皮药物递送设备的实施例，可以理解的是，本文中描述的主题不必要限定于描述的具体特征或方法。相反，公开的具体特征和方法是作为基于离子导入的透皮药物递送设备的示例性实现方式。
[0060]可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。本说明书引用和/或列举在申请数据页中的全部美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利公开均以引用的方式全部并入本文中。可以调整实施例的方面，如果必要可以采用各种专利、申请和公开的概念，以提供再另外的实施例。
[0061]依据上述详细的描述，可以做出这些和其他改变。通常，在所附权利要求中，使用的术语不能被理解为将权利要求限定到说明书中公开的具体实施例，并且权利要求还应该被理解为包括权利要求声称的所有可能的实现方式以及等同物的全部范围。据此，权利要求不限于本 公开内容。
【权利要求】
1.一种用于至少一种药物的离子导入透皮递送的电子组件，所述电子组件包括: 输入，被配置用于接收用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送的至少一个参数；以及 控制器，被配置用于: 基于所述至少一个参数选择电流强度和电压调制中的至少一个；以及 基于选择的所述电流强度生成电压波形，以用于一个药物递送时段的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送。
2.根据权利要求1所述的电子组件，进一步包括:反馈电路，被配置用于基于在所述药物递送时段期间的皮肤阻抗的变化，将选择的所述电流强度维持在基本上恒定的值。
3.根据权利要求1所述的电子组件，其中所述至少一个参数选自以下之一:所述至少一种药物的名称、所述至少一种药物的剂量、所述药物递送时段、所述电流强度以及所述电压调制。
4.根据权利要求3所述的电子组件，其中所述至少一个参数基于患者简档和药物施用简档而被选择。
5.根据权利要求1所述的电子组件，其中所述输入包括来自以下至少一个的接口以用于接收所述至少一个参数:近场通信、射频通信、蓝牙、红外、Zigbee, GSM、CDMA, USB和RS232。
6.根据权利要求1所述的电子组件，被实现为以下之一:片上系统，专用集成电路，以及电路板中具有电子部件的组件。
7.一种离子导入透皮药物递送设备，被配置用于至少一种药物向患者的离子导入透皮递送，所述离子导入透皮药物递送设备包括: 电子组件，其被配置用于: 接收用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送的至少一个参数； 基于所述至少一个参数选择电流强度和电压调制；以及 基于选择的所述电流强度生成电压波形，以用于药物递送时段的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送；以及 至少一个电极对，被配置用于从所述电子组件接收生成的所述电压波形，并且应用所述电压波形以用于所述药物递送时段的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送。
8.根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其中所述电子组件进一步被配置用于基于所述药物递送时段期间的皮肤阻抗的变化，将选择的所述电流强度维持在基本上恒定的值。
9.根据权利要求8所述的离子导入透皮药物递送设备，其中所述电子组件包括用于接收所述至少一个参数的输入。
10.根据权利要求9所述的离子导入透皮药物递送设备，其中所述输入包括接口，所述接口包括以下至少一个:近场通信、射频通信、蓝牙、红外线、Zigbee, GSM、CDMA, USB和RS232。
11.根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其中所述电子组件包括用于选择电流强度和电压波形的至少一个查找表，其中所述至少一个查找表包括用于所述至少一种药物的离子导入透皮递送的药物名称、剂量、电流强度、电压调制、电压波形以及预定药物递送时段的映射。
12.根据权利要求7所述的离子导入透皮药物递送设备，其中所述离子导入透皮药物递送设备被重配置用于基于由输入机构接收的、用于第二药物的所述离子导入透皮递送的多个参数的所述第二药物的所述离子导入透皮递送。
13.一种用于至少一种药物向患者的离子导入透皮递送的方法，所述方法包括: 接收用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送的至少一个输入参数； 基于所述至少一个输入参数选择电流强度和电压调制； 基于选择的所述电流强度生成电压波形，以用于所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送；以及 应用所述电压波形以用于药物递送时段中的所述至少一种药物的所述离子导入透皮递送。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括:基于所述药物递送时段期间的皮肤阻抗的变化，将选择的所述电流强度维持在基本上恒定的值。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个参数经由来自以下之一的通信链接而被接收:近场通信、射频通信、蓝牙、红外线、Zigbee, GSM、CDMA, USB和RS232。
16.一种设备，包括 输入，被配置用于从用户接收离子导入输入参数； 控制器，耦合到所述输入并且被配置用于从所述输入接收所述输入参数并且基于所述输入参数选择电流强度；以及 电压生成电路，耦合到所述控制器并且被配置用于基于选择的所述电流强度生成电压波形，并且通过向至少一个电极应用所述电压波形来实现药物的离子导入透皮递送。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述电压生成电路包括数字模拟转换器。
18.根据权利要求16所述的设备，包括耦合到所述控制器的存储器。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述控制器被配置用于访问存储在所述存储器中的数据库，以基于所述输入参数来选择所述电压波形。
20.根据权利要求16所述的设备，包括耦合到所述控制器的反馈电路，所述反馈电路被配置用于向所述控制器提供经过所述至少一个电极的电流的指示。
【文档编号】A61N1/30GK103566467SQ201310343677
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】S·阿南德, V·库尔, N·阿加瓦尔, A·格普塔, A·K·米塔尔 申请人:意法半导体国际有限公司