专利名称：带仿真负载保持稳定给药的调节器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及对病人经皮下或经粘膜提供有益试剂(如药剂)的电动输送装置。具体而言，本发明涉及一种便携式或病人佩带的电动输送供给装置，所述装置具有升压器和仿真负载以保持稳定地供给有益试剂。
背景技术：
这里所用的术语“电动输送”一般是指通过某种薄膜(诸如皮肤、粘膜)或指甲(nail)供给试剂(如药剂)，其中供给至少部分地利用电位而引入的例如，通过皮肤作电动输送，可将有益的治疗剂引入动物(如人类)的全身循环。
已经发现，电动输送处理有利于经皮下给药，包括利度卡因盐酸氢氯化物、氢化可的松、氟化物、青霉素、地塞米松磷酸钠以及许多其它药物。或许最常用的电动输送是通过提供离子电泳毛果芸香碱盐来诊断囊肿纤维化。毛果芸香碱可促进出汗，然后把汗收集起来分析其氯化物含量，以检测有疾病。
现已知道，电动输送装置至少使用两根电极，电极与动物体的某些部分(如皮肤)密切接触。第一根电极称为主动电极或供给电极，利用电动输送将治疗剂(如药剂或副药剂)送入体内。第二根电极称为对电极或返回电极，通过动物体接通带第一根电极的电路。诸如电池一类的电能源通过这些电极向动物体提供电流。例如，如果准备输入动物体的治疗剂带正电荷(即阳离子)，那么阳极将是主动电极，而阴极将作为对电极而构成电路。如果准备提供的治疗剂带负电荷(即阴离子)，则阴极将是供给电极，而阳极将是对电极。
或者，阳极与阴极都可用来将相反电荷的药剂输入体内。在此情况下，这两种电极都被认为是供给电极和对电极。例如，阳极可同时提供阳离子治疗剂并相对阴极作为“对”电极。同样地，阴极可以同时将阴离子治疗剂输入体内并相对阳极作为“对”电极。
广泛使用的电动输送处理，即电迁移(也称为离子电泳)，涉及到带电离子的电感应输送。另一类电动输送，即电渗透，涉及到在施加电场影响下从供给容器流动的液体溶剂，这种液体含有要提供的试剂。
还有一类电动输送处理是electroporation，涉及到应用高压脉冲在生物薄膜中形成瞬时存在的孔。治疗剂可以部分利用被动扩散通过皮肤提供，因为在电动输送装置的供给容器中的药物浓度与病人体内组织中的药物浓度之间存在浓度差。在任何一种给定的电动输送过程中，在一定程度上会同时出现一种以上的这类过程。因此，这里运用的“电动输送”这一术语将给以最广义的解释，所以它包括例如电感应或电增强输送至少一种治疗剂，无论它是带电的、不带电的或者是混合式的。此外，把负载电流和流通皮肤的电流都定义为在两根电极之间流动的电极。
电动输送装置通常要求试剂或这类试剂前体的容器或源，即通过电动输送送入体内的试剂。这类容器或源的例子最好是离子化或可离子化的，试剂包括如Jacobsen描述的袋状物(美国专利4，250，878)或Webster揭示的预成形的凝胶体(美国专利4，383，529)。这类容器电连接至电动输送装置的阳极或阴极，以提供一个或多个所需治疗试样的固定或可更新的源。
近年来，在电动输送领域已颁布了许多美国专利，说明这种给药方式继续令人关注。例如，Vernon等人的美国专利3，991，775、Jacobsen等人的美国专利4，141，359、Wilson的美国专利4，398，545、Jacobsen的美国专利4，250，878、Sovenson等人的美国专利5，207，752、Lattin等人的美国专利5，213，568和Flower的美国专利5，498，235，都揭示了电动输送装置及其某些应用的例子。
更近些时间，特别是随着超小型电路(如集成电路)和更有效轻量电池(如锂电池)的发展，电动输送装置变得更小巧了。由于出现了廉价超小型的电子线路和密致高能电池，这意味着可将整个装置做成小得足以不显目地佩带在病人的皮肤上和衣服下面，这样即使在电动输送装置给药期间，也能让病人随便走动参加所有的日常活动。
然而，原有技术的电动输送装置所存在的缺点，限制了这些有价值的装置更广泛的应用。限制之一是难以调节给药量。正确地输送的复杂性在于这样一个事实，即在电动输送期间，病人体表(如皮肤)的电阻不是恒定的。由于通过病人的皮扶驱动特定电平的电流(I)所需的电压(V)正比例于皮肤的电阻(R)(即根据欧姆定律，其中V=IRskin，其中，skin表示皮肤)，所以在电动输送期间，对电源的电压要求也是不恒定的。例如，在开始电动输送给药时，病人的初始皮肤电阻相对较高，要求电源产生较高的电压提供预定电平的电动输送电流。然而，几分钟之后(即通过皮肤施加电流约1-30分钟之后)，皮肤电阻就下跌了，因而提供特定电平电流所需的电压就远远小于电动输送给药开始时所需的电压。
调节电动输送给药装置的另一个复杂因素在于，虽然整个人体的皮肤的结构基本上相同，但是在厚度、机械强度、柔软性以及最主要的皮肤电阻方面，有许多局部的变化。
原有技术的经皮下电动输送给药装置，不管皮肤的电阻如何，对任何皮肤表面都不加选择地提供设置的电压。此外，在某些原有技术的经皮下电动输送给药装置中，都把电源电压和／或升压电路的升压倍数选择得大得足以克服开始操作时出现的高的皮肤电阻。然而，一旦操作达到了稳定状态，随着皮肤电阻的下跌，原有技术的装置的工作电压就过高了。因此，一旦皮扶电阻从其初始的高电阻跌落下来，由于提供了高于所需的电压，所以这些原有技术装置会提供比需要的量更多的药剂量。
因此，要求有一种改进的电动输送装置和方法，在皮肤电阻从其初始值下跌时，能保持一种目标给药速率，并能对具有不同电阻的不同皮肤区域提供目标给药速率。
发明概述本发明的一个实施例是一种带给药调节设备的电动输送装置，所述调节设备通过适应可变的皮肤电阻值，特别是适应在使用电动输送装置时皮肤电阻随时间下降的情况，并且适应不同表皮位置不同的皮肤电阻，能随时间提供合适的药剂量速率。
在另一实施例中，给药调节设备包括升压器、可串接的仿真阻抗和反馈传感器，它们都连接至控制器。该设备在两根电极间输出一负载电压。控制器监视反馈传感器的输出，以确定(a)皮肤电阻，或(b)负载电流，或(c)负载电压，并基于监视的值控制电极两端的负载电压，从而即使在使用电动输送装置期间初始皮肤电阻下跌了，也能保持目标药剂量速率。产生的仿真阻抗用于在皮肤电阻跌至低于设备电池电压时防止出现过剂量。
附图简述
图1是本发明电动输送给药装置的透视图。
图2是本发明电动输送装置的展开图。
图3表示病人皮肤电阻随时间而下降的图。
图4示例性表示本发明电动输送装置提供的负载电流的电流一时间曲线。该图是一例电流一时间曲线图。
图5是本发明电动输送装置的负载电压的等时线图。
图6是本发明给药调节器的示意方框图。
图7是本发明给药调节器的示意逻辑电路图。
图8是图7电路工作的时序图。
图9是本发明另一个给药调节器的示意逻辑电路图。
图10是图9电路工作的时序图。
图11是包括可任意处理药物单元的电动输送给药装置的透视图。
图12是图11电动输送装置的展开图。
图13是本发明另一个给药调节器的示意逻辑电路图。
发明详述图1-2和11-12示出了电动输送给药装置的实施例，这类装置包括了本发明的电动输送给药调节器。
图1示出的电动输送给药装置10的透视图，具有按钮开关12形式的任选的启动开关和装置10工作时接通的任选的发光二极管(LED)14。
图2是本发明第二个装置10的展开图。在LED14的位置上，图2的装置10不同于图1的装置10。图2装置10包括上罩16、电路板组件18、下罩20、阳极22、阴极24，阳极容器26、阴极容器28和适合皮肤的粘片30。上罩16有横翼15，帮助把图2装置10保持在病人皮肤上。上罩16可用注塑模弹性体(如乙烯乙酸乙烯)组成，也可用标胶或其它弹性材料组成。印刷电路板组件18包括与分立元件40和电池32耦合的集成电路19。电路板组件18用穿过开口13a与13b的接线柱(图2中未示出)固定到罩16，接线柱两端被加热／熔化，以将电路板组件18加热撑到罩16。下罩20用粘片30固定到上罩16，粘片30的上表面34粘合到下罩20和上罩16，包括翼15的底面。
电路板组件18下边未示(部分)的是钮扣电池32。其它类型的电池也可应用于电源装置10。装置10一般包括电池32、电子线路19与40、电极22与24以及药剂／化学剂熔器26与28，所有这些都集成为一个独立的单元。利用导电粘带42、42′，通过形成于下罩20中凹部25、25′内的开口23、23′，将电路板组件18的输出端(图2中未示出)与电极24与22形成电接触，而电极22与24又同药剂容器26与28的顶边44′、44直接机械与电气接触。药剂容器26、28的底边46′、46通过粘片30的开口29′、29与病人的皮肤接触。
下罩20可由塑料或弹性体片材(如聚乙烯)组成，这种片材容写模制形成凹部25、25′并形成开口23、23′。组装的装置10最好能抗水(即防喷水)，最好能防水。该系统的剖面很薄，便于适应人体，可在佩带地点自由活动。容器26与28装在装置10的皮肤接触面上且充分分开，以防在搬运和使用时出现电气短路。
任何试剂都可使用，只要它至少是部分离子化物。术语“药剂”二者通用，它们具有最广义的解释，即是供给有生命的组织以产生希望的通常是有益作用的任何一种治疗活性物质。例如，术语“药剂”与“试剂”包括所有治疗类别的治疗化合物和分子，其中包括(但不限于)抗感染(如抗菌素与抗病毒)、止痛剂(如fentanyl、sufentanil、buprenorphine和止痛剂组合物)、麻醉剂、治风湿药、治喘息药(如terbutaline)、抗惊厥药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗腹泻药、抗组胺药、抗炎药、抗偏头痛药、抗运动性呕吐制剂(如东莨菪碱和ondansetron)、抗癌药、抗帕金森氏病药、抗搔痒药、抗精神病药、退热药、抗痉挛药(包括胃肠道和尿道)，抗胆碱能药、拟交感药、黄嘌呤和它的衍生物、心血管制剂(包括如硝苯吡啶的钙通道阻滞剂、β-激动剂(如多巴酚丁胺和羟苄羟麻黄碱)、β-阻滞剂、抗心率失常药、抗高血压药(如氨酰心安)、ACE抑制剂(如赖诺普利)、利尿剂、血管扩张剂(包括总血管、冠状血管、外周血管和大脑的血管)、中枢神经系统刺激剂、咳嗽和感冒制剂、解充血药、诊断剂、激素(如副甲状腺激素)、催眠药、免疫抑制剂、肌肉松弛剂、副交感阻滞剂、拟副交感剂、前列腺素、蛋白质、肽、精神刺激剂、止痛药和镇静剂。
本发明的电传送装置可传递的药物和／或试剂包括氯苯氨丁酸、倍氯米松、倍他米松、丁螺环酮、色甘酸钠、地尔硫、多沙唑嗪、氟哌利多、恩卡尼、芬太尼、氢可的松、吲哚美辛、酮洛芬、利多卡因、甲氨蝶呤、甲氧氯普胺、咪康唑、咪达唑仑、尼卡地平、吡罗昔康、哌唑嗪、东莨菪碱、舒芬太尼、特布他林、睾酮、丁卡因和维拉帕米。
本发明的电动输送装置还可提供肽、多肽、蛋白质和其它大分子。这类分子由于其尺寸大，难以经皮下或经粘膜提供，这一点在本技术领域中是众所周知的。例如，这类分子的分子重量可以在3000-40000道尔顿范围内，且包括(但不限于)LHRH及其相似物(如布舍瑞林、戈舍瑞林、戈那瑞林、naphrelin和leuprolide)，GHRH，GHRF，胰岛素，促胰岛素，肝素，降血钙素，奥曲肽，TRH，NT-36或N-[[(s)-4-氧基-2-氮杂环丁烷基]羰基]-组酰氨基-L-脯氨酰胺]，liprecin，垂体激素(如HGH、HMG、HCG、乙酸去氨加压素)，促卵泡类黄体素(follicile luteoids)，a-ANF，生长因子释放因子(GFRF)，b-MSH，生长激素释放抑制因子，缓激肽，生长激素，派生自血小板的生长因子，天冬酰胺酶，硫酸博来霉素，木瓜凝乳蛋白酶，胆囊收缩素，戎促性素，促肾上皮质激素(ACTH)，促红细胞生成素，epoprostenol(血小板凝聚抑制剂)，高血糖素，hirulog，透明质酸酶，干扰素，白介素-2，促卵泡激素(如尿促卵泡激素(FSH)和LH)，催产素，链激酶，组织纤维蛋白溶酶原活化剂，尿激酶，血管加压素，去氨加压素，ACTH类似物，ANP，ANP廓清抑制剂，血管紧张肽Ⅱ拮抗剂，抗利尿激素激动剂，抗利尿激素拮抗剂，缓激肽拮抗剂，CD4，ceredase，CSF′s，内啡肽，FAB片段，IgE肽抑制剂，IGF-1，神经营养因子，菌落模拟因子，偏甲状腺激素和激动剂，偏甲状腺激素拮抗剂，前列腺素拮抗剂，pentigetide，蛋白质C，蛋白质S，血管紧张肽原酶抑制剂，胸腺素α-1抗胰蛋白酶(重组体)和TGF-β。
装置10有一个特点是允许病人通过电动输送自我控制药剂量。一按下按钮开关12，电路板组件18上的电子线路就对电极／容器22、26和24、28按预定长度的给药间隔提供预定的直流电流。按钮开关12位于装置10的顶面上，便于通过衣服驱动。在短时间内(如3秒钟)按二次按钮开关12，便可驱动该装置给药，从而将偶然驱动装置10的可能性减至最小。通过LED14发生和／或例如“发信器”发出所得到的声音信号，装置能向使用者发射确认开始给药周期的目视和／或可听信号。在预定的给药周期内，电动输送例如在手臂与通过病人的皮肤给药。
阳极22可由银组成，阴极24可由氯化银组成。两个容器26和28可由聚合物水凝胶材料组成。电极22、24和容器26、28保持在下罩20中的凹部25′、25内。
用外围的粘片30将装置10粘贴到病人体表面(如皮肤)上，粘片30有上表面34和人体接触面36。粘片面36具有粘附性，保证装置10在使用者日常活动期间保持在人体上就位，而在预定的佩带期(如24小时)过后方便地取下。粘片上表面34粘贴到下罩20，使下罩20保持连接至上罩16。
容器26和28通常包括一种凝胶基质，药液均匀地散布在容器26和28中的至少一个中。可以使用的药浓度范围约为1×10-4M～1．0M或高一些，最好药浓度处于该范围的低部。凝胶基质合适的聚合物可以基本上包括任何一种非离子的合成材料和／或自然生成的聚合材料。可以构成某种极性，其中活性剂有极性并能离子化，从而增强药剂的可溶性。或者，凝胶基质是可以小膨胀的。合适的合成聚合物的例子包括(但不限于此)合适的合成聚合物的例子包括，但不限于，聚(丙烯酰胺)、聚(丙烯酸2-羟乙酯)、聚(丙烯酸2-羟丙酯)、聚(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)、聚(正-羟甲基丙烯酰胺)、聚(双丙酮丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚(乙烯基醇)和聚(烯丙基醇)。羟基官能团缩合聚合物(即，聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯)也是合适的极性合成聚合物。适合用作凝胶基质的极性天然形成的聚合物(或其衍生物)的例子是纤维素醚，甲基纤维素醚，纤维素和羟基化纤维素，甲基纤维素和羟基化的甲基纤维素，诸如瓜耳树胶、角豆胶、刺梧桐树胶、黄原胶、明胶的树胶和它们的衍生物。只要有效的反离子是相对于活性试剂带相反电荷的药剂离子或其它离子，也可对基质使用离子聚合物。
这样，可将本发明的多肽相似物结合到药剂容器中，例如上述的凝胶基质，并使用上述示例性的电动输送给药系统对病从给药。药液的配用可用多种方式实现，即将药液吸入容器基质、在水涨胶形成前将药液混入基质材料。
图11-12示出了本发明另一实施例的电动输送给药装置。该实施例包括可重复利用的电子控制器和药剂单元。图11-12中可重复利用的控制器通常装有一个给药调节器，并被设计成与药剂单元结合使用，以经皮下供给贮存在药剂单元里的药剂。
图11是电动输送装置320的透视图，其可以重复利用的电子控制器322适合于同含药剂单元324耦合和去耦合。该控制器322可重复利用，即它适合于配用多个药剂单元324，例如一系列相似的和／或极其不同的药剂单元324。另一方面，药剂单元一般具有更有限的使用寿命，适合于在使用后，即在里面的药剂用完后丢弃。这样，在预定的操作寿命(如24小时)之后药剂单元324里的药剂用完以后，可将药剂单元324从控制器322中退出，换上结构和／或组份相同的或不同的新的药剂单元324。控制器322被设计成提供多种不同的预定电气输出中的一种，这些电气输出可在制造控制器时设定。控制器322不同的电气输出被设计成可配用于不同的药剂单元324。
作为一种示例，可把可重复利用的电子控制器(下称控制器)322设计成与至少两种不同的药剂单元324配用，而这两种单元都适合于同一个控制器322配用，在12小时内连续给药。两种不同的药剂单元324在其各自的供给容器中装有同一种药剂，但是药剂量不同。含较大药量的药剂单元324是“大剂量”单元，适合于与控制器322输出的直流大电流(如2mA)配用。含较小药量的药剂单元324是“小剂量”单元，适合于与控制器322输出的直流小电流(如1mA)配合。这样，可将控制器322设计成根据与其耦合的是小剂量还是大剂量单元324，提供两种不同的直流电流(即1mA或2mA)中的一种电流。
本发明向控制器322发出信号，表明与其耦合的是哪一类药剂单元(如大剂量或小剂量单元)，以便合适地将控制器的输出(即大电流或小电流输出)设置得与耦合的药剂单元匹配。在图11和12中的装置中，药剂单元324向控制器322发出一光信号，表明控制器322根据与其耦合的药剂单元324(即利用搭扣连接器326、328)应自动发送并然后读取(即解码)哪一种光信号。读出信号后，控制器合理地选择正确的电输出施加给耦合的药剂单元324。
参照图12，图示为药剂单元324和控制器322的展开图。控制器322包括上罩368与下罩350，二者通常由聚乙烯等模制塑料形成。上罩368通过邻接的防喷水和防水外围密封件连接至下罩350。用防水粘剂将罩粘合在它们的公共连接点上，在罩350、368之间的连接点通过加热密封或超声焊接就实现了密封。下罩350有一接纳电池354的开口352。配备的电池接触点364、366与电池354的各个板保持电接触。可卸式罩盖360用螺钉拧入开口352使电池354就位。罩盖360有一条槽362，可插入硬币或起子转动罩盖360并将其从开口352中取出，以便取放(即调换)电池354。控制器322包括一只电池354，如钮扣电池，对电路板359上的电路(未示出)供电。电路板359以常规方法形成，在其上具有互连电气元件的导电轨迹图案，用于控制控制器322电气输出(如电压和／或电流)的幅值、时序、频率、波形形状等。可以用常规的丝网印刷工艺或焊料涂布铜电镀掩膜和蚀刻工艺淀积电路板359上的导电轨迹。电路板359的绝缘底板可用标准的FR-4等制作。尽管对本发明来说并非十分严格，但是控制器322包括一只能用来起动装置310工作的按钮开关374和一个液晶显示器356(图11)，显示器356可通过窗口358(图12)显示系统信息，诸如耦合至控制器的药剂单元324的特定类型、施加的电流电平、剂量水平、提供剂量的次数、电流应用过的时间、电池强度等等。
下罩350配有保持导电插座330、332的孔375a、375b。插座330、332通过下罩350中各自的孔375a、375b伸出。插座330、332的端部保持就位，并利用各自的导电夹紧件376a、376b与电路板359上的电子线路的输出端电气接触。
药剂单元324做成可卸地耦合至控制器322，其顶部接近并面对控制器322的底部。顶部药剂单元324配有两个搭扣连接器的阳配件，阳配件就是从药剂单元324向上延伸的柱326与328。将插座330定位，其尺寸可接纳供给柱326，并将插座332定位，其尺寸可接纳对柱328。为了对控制器322提供极性特定连接的药剂单元324，可把一对搭扣连接器(例如插座332与柱328)做成大于另一对搭扣连接器(即插座330与柱326)。插座330、332和柱326、328由导电材料制成(如银、黄铜、不锈钢、铂、金、镍、铍-铜等金属，或涂金属的聚合物，如镀银的ABS)。供给柱326电连接至供给电极390，再电连接至供给容器401，后者一般含有要提供的治疗剂溶液(如药盐)。对柱328电连接至对电极388，再电连接至对容器399，后者一般含有生物兼容的电解液(如缓冲盐水)。电极388与390一般用导电材料构成，可以是银(如银箔或加银粉的聚合物)阳极和氯化银阴极。容器399与401一般包括保存药剂或电解液的水凝胶基质，使用时适合于放置成与病人(未示出)体表(如皮肤)接触。电极388、390和容器399、401相互用泡沫件396隔离。泡沫件396底面(即病人接触部分)可以涂上皮肤接触粘剂，将药剂单元324固定在病人身体上。在药剂单元324使用前，用分离垫片402遮盖住两个容器399与401的人体接触面和泡沫件396的粘剂涂覆面。在一个实施例中，分离垫片402是涂硅酮的聚酯片，在将装置320装到病人(未示出)皮扶上时把它取下。
这样，柱326与插座330包括一只搭扣式连接器，它将电路板359上电路的输出端378a电连接到电极390与容器401。同样地，柱328和插座332也包括一只搭扣式连接器，它将电路板359上电路的输出端378b电连接到电极388和容器399。除了提供上述电连接外，这两个搭扣连接器还对控制器322提供可分离(即非永久)机械连接的药剂单元324。这样，导电搭扣连接器326、330和328、332同时提供下述功能(ⅰ)将药剂单元324机械接合到连接器322，以及(ⅱ)将控制器322的电气输出端电连接到药剂单元324。
根据本发明的这个实施例，药剂单元324向控制器322提供一光信号，以将控制器的电气输出正确地设置成预定的输出，使之适合于特定的药剂单元324和其内含的特定药剂。从图11与12可清楚地看到，药剂单元324的配合表面有两个表面区340和342。“白”的表面区340用于高反光率，“黑”的表面区342用于低反光率。区域340、342可直接设置(如通过印刷油漆)在药剂单元324的背层344上，或设置在用合适粘剂粘在背层344上的薄纸条或聚酯薄膜343上。
控制器322的一对反光开关334、336装在电路板359上，定向后通过下罩350中的孔337a与337b伸出。开关334、336指向并靠近药剂单元324。反射区340、342定位在药剂单元324上，从而当控制器322与药剂单元324耦合时，反射区340、342的位置分别非常接近反射开关336、334。
反光开关334、336经安排，分别照射反光区340和342。反射区340、342是如此安排的，使得开关334的照射单独由区域342反射回开关334。同样地，开关336的照射单独由区域340反射回开关336。在一个实施例中，开关334与336各自配备一个光发射器形式的照明源346a与346b，并各自配备一个光电晶体管形式的匹配光敏光电检测器348a与348b，诸如西门子光电子学分部(cupertino，CA．)出售的SFH901或SFH902。光电晶体管348a与348b接在一个响应于入射光产生信号的电路中(下面描述)。
用通孔、焊料连接等常规方法，将开关334、336安装在电路板359和各条轨迹(未示出)上。
柔性背层344可用不让液体水透过的材料(如聚乙烯薄膜)制成，它构成药剂单元324的顶层。以某种对准方式，通过背层344提供孔384a、384b，通过条343提供穿孔382a、382b。导电基板铆钉326a、328a分别从开口384a、384b和穿孔382a、382b伸出，用接合柱326、328将背层344固定在其间。
电极388、390用加碳粉／纤维的聚合物基质、加金属粉的聚合物基质或金属箔等导电材料组成，与基板铆钉326a、328a相接触。注有碳或银粒的导电粘剂将电极388、390粘合到基板铆灯326a、328a。电极388、390分别与容器399、401保持电接触。绝缘封闭单元泡沫层396具有空腔398、400，其中的空腔分别含有容器399、401。一般而言，容器399和401中，有一个是供给器，内含准备用电动输送提供的治疗剂溶液，另一个是对容器，内含生物兼容的电解液(如盐水)。容器的基质可以凝胶。
通过对反射区340、342提供不同的反射性级别，可将有关药剂单元324的信息经发射的光信号发送给控制器322。例如，在开关334、336照明波长下，区域340可以是反射率约为90％的标准白色区，而区域342可以是反射率在约10-15％之间的平坦黑色区。利用这两块反光表面区，每个区具有两种可能的反光率之一，根据下述的“反射率代码”，药剂单元324可向控制器322发送多达四种不同编码的光信号(1)在两个区340和342都具有低反射率时，为第一光信号；(2)在这两个区都具有高反射率时，为第二光信号；(3)在区340具有低反射率而区342具有高反射率时，为第三光信号；及(4)在区340具有高反射率而区342具有低反射率时，为第四光信号。只要简单地涂上具有合适反射率的油漆，就可对这些区编码。也可通过印刷或施加具有合适反射率的粘带对这些区编码。
在上述本发明的电动输送给药装置中，安装了一种实现本发明的调节给药方法的设备，例如电子线路。具体地说，在图2的电路板组件18或图12电路板359上制作的电子线路，可用来调节本发明的给药。该电子线路下面是指一种调节器。
只有在将给药装置在病人皮肤表面上且以特定的顺序按压按钮开关(如按二次)时，调节器才启动给药。现参照图4的电流(ⅰ)与时间(t)的曲线图，此时调节器起动一个建立周期To，调节器在此期间提供带升压的初始电流(ⅰ)，以克服高的初始皮肤电阻，在建立周期To内，调节器将在皮肤上看到的电压保持在最大(24伏)与最小(0伏)之间，以减少初次加电流对病人的刺激。调节器在两根电极(如图2的22与24或图12的388与390)之间提供该电压。在建立周期之后，调节器控制升高的电压，以在给药周期(Td)保持给药电流(id)。这样就提供了装置稳定的工作，以控制的可变电压提供的给药电流提供给药速率。
尽管初始皮肤表面电阻相当高，但是过一段时间以后，皮肤电阻会明显下降。图3示出了这一特征，表明皮肤电阻R的下降基本上逐渐接近稳态值。对于0．1ma／cm2的排放速率，这一稳定值一般在20-30kohm-cm2的量级，而皮肤电阻的初始值要大好多倍。
当皮肤电阻充分降低后，阳极电压(Va)可能降到低于电池电压(Vb)。这使调节器在T1时刻进入过剂量模式，在此期间，即使无升压地提供电池电压，也有过量的负载电流流过皮肤。图5示出了这一状况，图中以Y轴表示阳极电压Va，用X轴表示时间(t)。
如果过剂量模式继续的时间长于第一最大小负载检测周期，例如10秒钟，则将一个控制启动器(仿真阻抗)串接至皮肤表面。当控制启动器的阻抗值足够高时，它就减小供给皮肤的电流，而且还启动调节器以升压控制负载电流。
此外，即使在接上了仿真阻抗后，如果皮肤的低负载状态持续时间比第二最大低负载检测周期(如10秒钟)更长，则调节器切断供给电极的电压。
上述调节方法可参照图6，图中示出了实施该方法的一个设备实施例的方框图。调节器50包括接至电池51的控制器53，控制器53还接至升压器55、阻抗连接开关77和调节电阻器59的两端。在该示例性实施例中，仿真阻抗57(如电阻器)串接在阴极阻件65与阻抗连接开关77之间。然而，仿真阻抗57与阻抗连接开关77可以串接在升压器55与阳极组件63之间。这种结构在图6中未示出。
阻抗连接开关77只在过剂量模式期间将仿真阻抗57串接在电极组件65与调节电阻器59之间，否则开关77将电极组件65直接接至电阻器59。
在建立周期内，控制器53驱动升压器55在两根电极63与65之间提供升压，两电极连接至皮肤表面61。要求升压的原因在于，开始时，皮肤表面61因具有同电阻值而阻止电流在电极63与65之间流动。
在建立周期和剂量周期内，负载电流从电极组件63通过皮肤61流入电极组件65、调节电阻器59和系统接地端73。电阻足够高的反馈输入端阻止负载电流流入端口71。负载电流通路允许控制器53利用在反馈输入端71与检测出的电压值监视电极63与65之间的负载电流。换言之，运用事先已知的调节电阻器59的电阻值和反馈输入端71的电压值，把控制器53设计成确定流过调节电阻器59的电流。被确定的电流精确地接近于负载电流。
利用近似的负载电流，控制器53调节升压器55提供足够高的电压以维持剂量电流。这是这样实现的当反馈电压低于目标电压时，接通升压器55而升高供给电压，而当反馈电压等于或高于目标电压时，就断开升压器55。当升压器55切断时，就从电池51提供电压而不作升压。当负载电流等于剂量电流时，可把目标电压置成等于调节电阻器59两端的电压。
当反馈电压高于预置电压时，调节器就进入过剂量模式。预置电压可以如此设置，使它能精确地确定皮肤电阻过低而造成阳极电压低于电池电压的时间。作为一个例子，可将预置电压置成超过目标电压10％。
在从过剂量模式开始算起经过第一最大低负载检测周期以后，控制器53利用阻抗开关控制钮75将阻抗57串接在电极组件65与调节电阻器59之间。这一步骤使过剂量电流停止流动，并让控制器利用升压器55调节负载电流。
然而，即使在串接了仿真阻抗57以后，如果过剂量模式的持续时间比第二最大低负载检测周期更长，则控制器53切断供给电极阻件63的电压。
作为一种安全措施，在电极阻件63与调节电阻器59一端之间接上限压器79。当升压器建立高于安全电平(如25伏)的电压时，限压器就停止再升高供给电极63的电压。
上述参照图6的设备可用ASIC或逻辑电路实现。此外，图6的实施例只是一种实施例，因而可以用一块集成电路或分立的几块集成电路构制诸元件、控制器53、升压器55、仿真阻抗57和调节电阻器59。将上述每个元件的功能构成软件模块并将它们程序设计到微处理器中，也可实施本发明。
图7示出图6中一个实施例的详细示图。将调节100电连接到电池102形式的电源和连接到电极组件108的压控电接合片104。通过普通的粘片、粘带、皮带等器具，将电极组件108连接到皮肤表面110的一个区域。把皮肤表面简单地示作五个可变电阻负载Rv，表示在施加通过的电流IL时皮肤的负载电阻的变化。电极组件112同样连接到皮肤表面110的另一区域。
电极组件112串接到调节电阻器114。电极108与112、皮肤表面110和调节电阻器114形成一条传导负载电流IL的负载电流通路。
升压器141包括一个连接在电池102与整流二极管120阳极之间的贮能电感器118。二极管120的阴极连接到压控电接合片104。升压器141还包括一个连接到接合片104与控制开关124(有一控制输入端126)的滤波电容器122。控制开关124的一端108连接到二极管120阳极与电感器118的接合片，另一端130连接至系统接地。控制输入端126可以交替地断开和闭合开关124，在端子128与130之间形成低电阻连接，从而通过低电阻通路使电感器118与系统接地形成连接或断开。开关124可以是一种电子开关器件，诸如双极或场效应晶体管(FET)。
控制电路132有一连接至开关控制输入端126的控制输出端134，还包括一个控制控制输出端134与接地输入端136的反馈输出端133。
调节器100配有微控制器138。在调节电阻器114出现阈值电压之前，微控制器138不工作。当把控制器装到病人身上并且在电极组件108与112之间出现可变皮肤电阻时，就产生这一阈值电压。微控制器130运用内部计数器和软件程序对小电流给药(如0．1mA)计时。这一时间持续期是可编程的。在用完这一时间后，微控制器138就在第二可编程时间周期提供剂量电流，如0．5mA。在第三可编程时间周期，微控制器138能提供另一种剂量电流，如0．1mA。时间周期可从0秒变化到微控制器138存储器或电池寿命的限制所确定的某个时间。
此外，利用检测调节电阻器114的压降，微控制器138在检测通过皮肤110的电流IL的输入端140接收反馈，并将测得的压降与预置的极值进行比较。微控制器138还接收输入端142的反馈，输入端142检测跨过皮肤110的压降，并将测得的电压与预置的最大极值进行比较。仿真阻抗包括一个串接在控制启动开关127与电极组件112之间的控制启动电阻器123。控制启动开关127由微控制器138的负载控制输出端135控制。
当微控制器138在反馈输入端140检测出的反馈电压在长于预定时间内高于预置电压极值时，控制启动开关127就将控制启动电阻器123接到调节电阻器114。当高反馈电压条件持续到甚至在连接控制启动开关127闭合以后时，微控制器则关闭控制电路132，还停止负载电流IL。在其它时间，负载开关将电极组件112直接接到调节电阻器114。
根据存储的程序，微控制器138通过电压输入端142与电流输入端140监视皮肤110的电阻，当该电阻超过预定的上限或低于预定的下限时，就关闭调节器110的升压功能。上述的第一和第二最大低负载检测周期由微控制器138例如通过跟踪定时器溢出中断次数来测量。
微控制器138也监视系统事件。来自控制电路132(图7中未示出)的低电池信号把低电池状态通知给微控制器138，而后者令LED(发光二极管，图7中未示出)闪烁通知有关人员。
参照图8可以理解与调节器100的其它电路有关的升压电路141的正常工作情况。例如，在调节器100启动后(利用图1的按钮开关12)，控制电路132使第一连接输入端136顺应系统接地，这就使调节电阻器114开始从负载110传导负载电流IL。
控制电路132被编排成触发控制输出端134，使开关124在时间T1期内将电感器118的一端接地。在时间T1期间，由电池102驱动的电感器电流Ii升到极大值Ip。这里的T1是一部分建立周期。
在时间T1结束时，控制电路顺应改变输出端134，再次触发开关输入端126，由此断开开关124一段T2周期。在T2期间，电感器电流Ii将不流向地，而被迫通过二极管120流入电接合片104。滤波电容器122对瞬时电流Ii提供低阻抗通路，由于电接合片104的电压被电容器122的充电升高了，所以在时间周期T2内衰减至零。这里，T2是另一部分建立周期。
在时间T1期间，电感器118通过电流充电而存贮能量。在周期T2内，电感器118通过二极管120将能量放入滤波器122。这样，电感器118就低损耗地将能量从电池102转移至电容器122，它只受制于二极管120两端的压降以及电感器118、电池102和电气连接等可以忽略的串联电阻。因此，负载电流IL的能源并非直接是电池102，而是电容器122(即T1期间)或电容器122与电感器118的组合(即T2期间)。
如下所述，控制电路132适应无限地重复T1、T2循环或者停止工作。根据时间周期T1与T2的时值，由此将接合片104的电压Vw升高到某个可以调节的电池102电压的倍数，从而通过调节T1与T2的时值就能调节升压。
图8中的虚线指示由控制电路132控制的空缺或延迟的脉冲。当无须用脉冲替代电容器122耗尽的电荷时，例如当治疗电流IL需求较低时，就可能出现这一情况。图8的虚线表明，升压控制可通过脉宽调制(PWM)、脉频调制(PFM)、脉冲空白或它们的组合来实现。
可调的工作电压Vw令负载电流IL通过皮肤表面110、调节电阻器114流到开关输出端136的系统接地。
反馈输入端133检测调节电阻器114两端由负载电流IL造成的电压。控制电路132适应响应于反馈输入端133，通过调节时间周期T1与T2或由控制负载开关127连接负载电阻器123来升高工作电压Vw。这是通过将在输入端133检出的电压与控制电路132内的设置基准电压(如目标电压)进行比较而实现的。
如果在输入端133检出的电压小于第一基准电压，控制电路132就以高频率断开和闭合开关124，直到把Vw升高到合适的电平。一般而言，开关124闭合得越长久(即大于T1)，电感器118中产生的电压越大，升压越高。电池102的电压可用电感器118升高。电感器118中主生的电压(Vind)等于电感值(L)乘上流过电感器电流的变化率Vind=L*(d1／dt)(1)这样，由于进入电感器118的功率必须等于电感器118送出的功率，所以电感器118就以较小的电流输出较高的电压(部分地由电感器118的电感值和流过电感器118的电流变化率确定，并由T1与T2值控制)。
电极组件108与112以及皮肤表面110不暴露于高的峰值电压，但只经历最小的足以驱动所需负载电流IL的恒定值。
控制电路132调节时间周期T1与T2，以将Vw升到提供负载电流IL的最小绝对值，维持持需的预定值。如果皮肤表面110的电阻高得不将Vw超出安全电平就无法得到预定的IL值，那么连接在电极组件108与112两端的限压器件(如齐纳二极管116)就限制加到皮肤110的电压。Vw典型的安全最大极限值约24伏。应用不同击穿电压的齐纳二极管116或采用下述的其它保护方法，可获得其它值的极限电压。
皮肤表面110的电阻一旦降低得足以让负载电流IL达到最大安全电压时所需的预定电平，控制电路132将对反馈输入端133的反馈作出响应，调节T1与T2将Vw升高某一倍数，使之正好足以将电流保持在预定电平上。此外，当皮肤电阻变得过低而使负载电压跌至低于电池电压时，就串接控制启动电阻器123，让控制器用升压器141调节负载电压。
只要负载电压低于齐纳二极管116设置的极限电压，就能如此把受控电气接合片104的工作电压Vw升高为电池102电压的某一倍数，使之正好能将负载电流IL保持于预定的值。
对一给定的电池容量而言，能量从电池102低损耗地转移到皮肤110和电容器122，可使电池102的有效寿命最长，这样就允许较小的电池应用于给定的治疗方式，或以给定的成本处长治疗处理的寿命。
施加于皮肤110两端的预定电流可以是恒定的，或可以按电流-时间曲线随时间而变化。在任一种情况下，控制电路132都建立在一条准备应用的预定的电流-时间曲线。这可以通过本领域众所周知的方法来实现，诸如应用一种微分比较器，其一个输入端接至调节电阻器114，恒定的基准电压接至另一输入端，或将另一输入端接至数字一模拟转换器的输出端，而转换器由带预先编程方案的时钟计时的ROM(图6中未示出)驱动。
另外，控制电路132还适合于与电感器118的值、皮肤110两端负载电阻值。电容器122的电容值、时间周期T1与T2组合起来，并根据反馈输入端133的电压编排负载电阻器123，从而滤波电容器122平滑调节电压Vw，使得提供的负载电流IL是一个具有预定值的基本恒定(直流)的电流。
图13是另一种给药调节器电路400的简图。调节器400与上述参照图7的给药调节器电路100相似。这里同样的元件用同样的标号表示。参照图7的调节器电路100，微控制器138检测电极108与112之间皮肤电阻的下降。当皮肤电阻接近第一预定最小电阻时，开关127受驱动而将电阻123与电极112和电阻器114串接，这样，节点102与控制电路132输入端136之间的电阻增大了。显然，这一组合电阻可进一步降低到低于第一预定最小电阻。例如，皮肤电阻可降至基本上为零欧姆。在碰到这一状况时，就并闭调节器电路100。给药调节器400的另一实施例(图13)对低于第一预定最小电阻的皮肤电阻作了补偿。
给药调节器电路400包括电池102、升压器电路141、电极108与112、微控制器138和控制电路132。调节器电路还包括可变电阻器402和电阻器控制电路404。在一个实施例中，可变电阻器可以是具有沟道电阻的场效应晶体管(FET)，而电阻器控制电路404可以是耦合到FET栅极的运算放大器(运放)。再参照调节器100，如上参照图7所述，电容器122结合通过皮肤110与电阻器114限定的串联电阻构成一RC电路。当皮肤电阻降得过低时，使节点104的电压降到低于电池电压，电阻器123与皮肤电阻和电阻器114串联耦合，以有效地增大RC电路的电阻。如果皮肤电阻继续降低，则可能使节点104再次跌到低于电池电压。为了减轻这一电位问题，调节器400包括一个可变电阻402。
要作时，在时间T1与T2期间，当电流通过皮肤传导时，在电阻器114两端产生压降。事实上，皮肤电阻、可变电阻器402和电阻器114提供了一个电阻分压电路。因此，皮肤电阻与通过可变电阻器402的电阻的值确定了节点408的电压。运放404经过输出节点135接收来自微控制器138的输入电压。当节点408的电压超过节点135提供的电压时，运放就调节提供给可变电阻器402的控制电压。在可变电阻器402是一个场效应晶体管的一个实施例中，运放减小栅压，使跨接于晶体管的源与漏之间的电阻增大。本领域的技术人没显然明白，合理地选择FET，即使在皮肤电阻接近零时，也能在电极108与112之间提供恒定的电流。图7、9和13中的调节器包括一个可变电阻电路101，该电路允许调节器改变通过电极的电阻通路。每个实施例都允许控制电路132和138控制一串联电阻。图7和9包括不同的电阻通路，而图13的实施例包括一个可变电阻电路。图7所示的可变电阻电路101有一低电阻通路(基本为0欧姆)或有一与负载电阻串耦的电阻器123。图9示出的可变电阻电路101具有低电阻通路(通过开关274)和并联耦合形成低电阻通路的电阻器272。因此，得益于本发明揭示内容的本领域的技术人员，将明白实现这种可变电阻电路的不同方法。
图9示出图7中本发明调节器实施例的一种变型。调节器电路200包括电池202、电感器204、二极管205、压控电气接合片207、低电阻滤波电容器208以及以常规方法连接到间隔开的皮肤表面213区域的电极组件210、212。皮肤表面213简洁地重新表示为可变负载电阻Rv，以强调皮肤213的电阻随时间和电流而变化的事实。电极组件210、213当中至少有一个含有以适合于电动输送给入皮肤表面213的形式的治疗试剂。
调节器200包括一个用于切换电感器电流Ii的N沟道FET开关218、电感器电流检测电阻器220和调节电阻器214。该电路还包括一个高效、可调的直流-直流升压控制器216。
可调的直流-直流升压控制器216可以是Maxim Integrated Products公司(Sunnyvale，CA)制造的Maxim MAX773控制器。图9还示出了简化的MAX773控制器，它足以供本发明应用。MAX773控制器更详细的图可从MAX773数据表19-0201；Revo；11；93中找到，在此引作参照。图9示出MAX773数据表信息简化的方框图。MAX773控制器216包括基准电压引脚256、接地引脚258、反馈输入端264、关闭输入端266、电流检测输入端268和电源母线输入端270。
MAX 773控制器216还包括具有输出端231的第一输入比较器230、具有输出端233的第二双输入比较器232、第一基准电压242、第二(如1．5伏)基准电压244、具有开关控制输出端252的PFM／PWM驱动器电路240，以及开关控制输出端254。
此外，调节器200包括升压监视比较器273、过电压监视比较器275、控制启动开关274、控制启动电阻器272和切断开关276。微控制器(图9未示出)也包括在调节器200中。升压监视信号277、过电压监视信号279、反馈信号265和一对基准电压(图9未示出)都接至微控制器作为输入。接着，微控制器控制着控制启动开关274、切断开关276和停止信号271。
本发明的微控制器可以是Microchip Technology公司(chandler，AZ)出售的PIC16C620-SSOP微控制器。这种微控制器在PIC16／17微控制器数据手册(May1995，pp．2-203至2-212)里有更详细的讨论，在此引作参照。参照图9和10，可以明白调节器200的正常工作情况。电路200利用AMX773控制器216将能量从电池202高效地转换成在压控电气接合片207可调的升压Vw，同时控制负载电流IL。
传统的脉频(PFM)转换器利用来自分压电路的误差电压将转换器的输出电压控制到恒定值，但MAX773控制器216与之不同，它被连接成利用调节电阻器214产生一误差电压来控制平均负载电流IL。MAX773控制器216还以高频工作(达300KHZ)，可使用小型外部元件。
参照图9，根据本发明，一部分负载电流IL反馈给反馈输入端264。电极组件210与212连接到表现为可变电阻负载的皮肤表面213。MAX773控制器216是一块集成电路，其内部诸元件由集成电路制造期间形成的导电轨迹连接，配备的外接引脚利用常规印刷电路零件与外部元件电气连接，这类电路零件有电镀或淀积的铜或在绝缘基极上淀积形成的其它导体。这里参照的电气连接可以理解为图9中的内部或外部的电气连接。参照的MAX773控制器216电路的诸元件是示例性的，旨在便于描述电路216的功能。
调节电阻器214的一端连接至反馈输入端264，该端子还连接到电极组件212接收负载电流IL。调节电阻器214的另一端连接到系统接地。输入端264接到比较器232的反相输入端。比较器232的正相输入连接到基准电压244，其输出端233连接到PFM／PWM驱动器电路240。
比较器230的输出端231连接到PFM／PWM驱动器电路240，反相输入端连接到基准电压242，正向输入端连接到电流检测输入端268。输入端268连接到电感器电流检测电阻器220的一端。电阻器220的另一端连接到系统接地。MAX773控制器216的接地脚258还连接到系统接地。
PFM／PWM驱动器电路240的一个输出端接到输出端252。输入湍270接到电池202的一端。电池202的另一端接到系统接地。PFM／PWM驱动器电路240的一个输出接到输出端254。输出端252与254都接到外部N沟道开关218的栅极。开关218的漏极接到贮能电感器204一端与整流二极管206阳极的共同接点。开关218的源极接到电感器电流检测电阻器220的一端，后者已接到电流检测输入端268。
电感器204的另一端接到电源母线输入端270和电池202的端子。滤波电容器276接在输入端270与系统接地之间。滤波电容器278接在电压脚256与系统接地之间。滤波电容器276与278在有关脉冲频率下都具有低动态阻抗。
二极管206的阴极接到电气接合片207，后者还接至滤波电容器208的一端、齐纳二极管280的阴极和电极组件210。齐纳二极管280和阳极的电容器208的另一端接地。接合片207完成了电路200，该电路在接合片207处将工作电压Vw升高为电源(即电池202)电压某一可调的倍数。齐纳二极管280限制电极组件210与212之间的峰值电压，从而让皮肤213感受到最大电压。
参照图9和10可以理解调节器200的正常工作情况。当电池202经电源输入端270向电源母线262供电，并且关闭输入信号271有正确的逻辑电平时，MAX773控制器216和微处理器就开始工作。
若应用传统的PFM转换器，在电压比较器232检测出输出电流不在调节之前，开关218不接通。然而，与传统的PFM转换器不同，MAX773控制器216将峰值电感器限流检测电阻器220、基准电压242与比较器239的组合与PFM／PWM驱动器电路240产生的最大开关接通时间与最小开关断开时间一起使用；不设振荡器。典型的最大开关接通时间T1为6秒，最小开关断开时间T2为2．3微秒。
一旦断开，最小断开时间使开关218保持断开T2时间。在此最小时间以后，开关218就处于(1)若输出电流IL在调节中，就保持断开，或者(2)若输出电流IL不在调节，则再次接通。
当开关218断开时，电感器电流Ii通过二极管206流入接合片207处的电容器208，补充被皮肤213耗用的电荷。可以看出，这种切换充电电流IL的方法对接合片207的工作电压Vw提供了可调的电池202电压的升压倍数，使之刚好足以提供所需的恒定电流IL。电感器204提供的峰值电压正好是克服二极管206的压降和工作电压Vw所必需的，从而使电池202的能耗减至最小。
MAX773控制器216电路能在保持大负载高效率的同时，让电路200工作于连续传导模式(CCM)。当电源开关218接通后，它就保持接通，直到(1)最大接通时间将它断开(一般在16微秒之后)，或者(2)电感器电流Ii达到了由电感器限流电阻器220、基准电压242和比较器230设置的峰值电流极限Ip。此时，接通时间将小于最大接通时间T1。将电感器峰值电流限制到预定最大值Ip，可免使电感器204饱和，并允许使用较小的电感值，从而可使用更小的元件。
平均负载电流IL等于基准电压244的Vref值除以调节电阻器214的Rs值，即IL=Vref／Rs(2)如果平均负载电流IL低于由基准电压244的Vref值与调节电阻器214的Rs值设置的所需值，则PFM／PWM驱动器电路240将自动调节接通时间T1和断开时间T2，并且交替地接通和断开开关218，直到负载电流IL等于或大于所需值。
在正常工作时，电流从电极组件210升高的电压经可变的皮肤电阻Rv流到电极组件212，经控制启动开关274流到切断开关276，并最终到调节电阻器214 。这样，在正常工作中，两只开并274与276都闭合，电流经控制启动开关274流动，旁通控制启动电阻器272。
经电极组件210与212提供的电流由MAX773控制器216调节，在调节电阻器214两端保持例如1．5伏的电压。例如，当MAX773控制器216在调节电阻器214两端保持1．5伏时，例如1．5KW，调节电流为(15／15000=0．1mA)。
然而，如果电极210与212之间的可变皮肤电阻Rv降低得足以使从MAX773控制器216的反馈输入端264看到的电压升到高于例如1．5伏的基准电压，控制器216就不提供升压，因而不调节电流，并将整个电池电压(电池202)减去二极管206的压降后加给电极组件210，让升压监视比较器273驱动，于是调节器200进入过剂量模式。当过剂量模式继续到长于则微控制器测出的预置周期，例如第一最大低负载检测周期时，微控制器就断开控制启动开关274。于是，电流被迫通过控制启动电阻器272的附加阻抗流动。被串接到可变皮肤电阻的这一附加(或仿真)负载，确保了即使皮肤电阻降为0欧姆也使调节的电流从电极210流到电极212。然而，如果过剂量状态继续到长于由微控制器测出的另一预置周期，例如第二最大负载检测周期，于是微控制器就断开切断开关176，从而切断负载电流IL。
在本发明的另一实施例中，通过对流过调节电阻器214的负载电流进行编程，可将电流IL编程为流过某一预定的剖面。通过切换与负载电流IL并联的附加电阻器，可对调节电阻器214的值编程。
虽然已根据诸实施例的某些特定方面描述了本发明，这些方面组合起来可构成本发明者已知的实施本发明的最佳模式，但是可以作出许多变化和推导出许多其它实施例而不背离本发明发明的范围。因此，本发明的范围仅由下述的权项确定。
例如，在本发明中，电动输送控制器还可随意使用。而且，实施例中由诸电路执行的功能(见图7和9)，在数字环境中也可由可编程元件中的软件完成。
权利要求
1．一种电动输送经皮下给药剂调节器，包含耦合至第一电极的升压器电路，用于对第一电极提供负载电压；耦合至升压器电路的控制电路，用于根据第一电机和第二电极之间的负载电阻调节负载电压；及与所述负载电阻串接耦合的可变电阻电路，所述可变电阻电路还耦合到控制电路，通过所述负载电阻调节电流。
2．如权项1所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述可变电阻电路包含具有第一电阻和第一电流通路；具有第二电阻的第二电流通路，其中，所述第二电阻大于所述第一电阻；及耦合至所述第一与第二电流通路的开关电路，用于响应于所述控制电路有选择的将所述第一或第二电阻与所述负载电阻串联耦合。
3．如权项2所述的电动输送贯通表皮给药剂调节器，其特征在于，所述第二电流通路由一电阻器限定，所述电阻器的第一电阻与所述开关电路的一只开关并联耦合，以提供所述第二电阻。
4．如权项1所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述升压器电路包含；耦合至电源的电感器电路；及耦合至所述电感器电路的电容器，其中，所述控制电路控制电感器电路，以产生峰值电流，而且所述控制电路有选择地将所述电感器电路耦合至所述电容器，以释放峰值电流并将所述电容器充电到负载电压。
5．如权项1所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述可变电阻电路包含与所述负载电阻串联耦合的压控电阻电路；及耦合至所述压控电阻电路用于改变所述压控电阻电路的电阻的电阻器控制电路。
6．如权项5所述的电动输送贯通表皮给药剂调节器，其特征在于，所述压控电阻电路是一只场效应晶体管。
7．如权项6所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述电阻器控制电路是耦合至所述场效应晶体管栅极的运算放大器。
8．一种电动输送经皮下给药剂调节器，利用电源在第一与第二电极组件之间提供负载电压与负载电流，通过动物皮肤表面输送有益的药剂，其特征在于，所述调节器包括控制器；电气连接至所述控制器、所述电源和所述第一电极组件的升压器；电气连接至所述第二电极组件的控制启动器；接至所述控制器并能接至第二电极组件或控制启动器的控制启动器开关，所述控制启动器开关由控制器控制；及连接至所述控制器和控制启动器开关的传感器，其中，所述控制器确定来自所述传感器的反馈值，并且利用所述升压器、所述控制启动器、所述控制启动器开关和所述反馈值调节负载电压。
9．如权项8所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述控制器调节所述负载电压，使负载电流遵循预定的电流一时间曲线。
10．如权项8所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述控制启动器开关将所述第二电极组件接至所述传感器，并且从所述电源经由升压器、两个电极组件和传感器到所述控制器建立一个闭合电路，无需连接控制启动器。
11．如权项8所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，所述控制器根据反馈值在所述负载电压、所述负载电流和所述动物皮肤表面电阻当中确定至少一个值。
12．如权项8所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，当反馈值低于目标值时，控制器用所述升压器升高所述负载电压。
13．如权项8所述的电动输送经皮下给药剂调节器，其特征在于，当所述反馈值在长于第一预定周期的时间里高于一预定值时，控制启动器开关将控制启动器串接在所述第二电极组件与所述传感器之间。
14．如权项13所述的调节器，其特征在于，当即使在串接了控制启动器以后，反馈值高于预定值的时间仍长于第二预定周期时，控制器就切断负载电压。
15．如权项8所述的调节器，其特征在于，它还包括接在第一电极组件与传感器之间的限压器，用于将负载电压限制在预定值。
16．如权项8所述的调节器，其特征在于，所述传感器包括一只电阻器。
17．如权项8所述的调节器，其特征在于，所述控制启动器是一个仿真阻抗。
18．如权项8所述的调节器，其特征在于，所述升压器包括耦合至所述电源的电感器；及连接至所述电感器和一电容器的电感器开关，所述电感器开关被耦合至所述控制器并受所述控制器的控制，其中，所述控制器控制所述电感器开关，将所述电感器接至所述电源，由此把所述电感器充电到瞬时峰值电流，然后将电容器接至电感器，把电感器中的电流释放到电容器。
19．一种调节电动输送系统的方法，通过用电源在第一与第二电极组件之间提供负载电压和负载电流，通过动物皮肤表面输送有益的药剂，其特征在于，所述方法包含产生负载电压；升高负载电压；计算来自传感器的反馈值；及根据反馈值控制控制启动器开关。
20．如权项19所述的方法，其特征在于，产生的负载电压遵循预定的电流一时间曲线。
21．如权项19所述的方法，其特征在于，还包含根据反馈值确定负载电压、或负载电流或动物皮肤表面电阻。
22．如权项21所述的方法，其特征在于，当反馈值低于目标值时，升高负载电压。
23．一种用电动输送系统调节给药剂的方法，其特征在于，所述方法包含产生第一负载电压；将第一负载电压耦合至第一电极，以通过第一与第二电极之间的负载电阻，提供第一负载电流；确定负载电阻；根据确定的负载电阻产生第二负载电压；以及将第二负载电压耦合至第一电极，以通过负载电阻提供第二负载电流。
24．一种用电动输送系统调节给药剂的方法，其特征在于，所述方法包含产生第一负载电压；将所述第一负载电压耦合至所述第一电极，以通过第一与第二电极之间的负载电阻提供第一负载电流；确定负载电阻；根据确定的负载电阻，调节与负载电阻串接耦合的电阻器电路。
25．一种电动输送贯通表皮给药剂调节器，其特征在于，它包含控制器；连接至控制器、电源和第一电极组件的升压器，所述升压器包含耦合至所述电源的电感器；及连接至电感器和电容器的电感器开关，所述电感器开关还耦合到控制器并受后者控制；接至第二电极组件的可控阻抗，它响应于控制器提供与第一和第二电极组件串联的第一或第二阻抗通路；及接至第一电极组件将负载电压限制在预定最大值的限压器。
全文摘要
一种带给药调节设备的电动输送装置,通过适应可变的皮肤电阻随时间提供合适的药剂量速率。该装置适应随时间而降低的皮肤电阻,也适应不同皮肤位置不同的皮肤电阻。给药调节设备包括升压器、仿真阻抗和反馈传感器,它们都接至控制器。控制器监视传感器的输出以确定皮肤电阻或负载电流或电压,从而保持目标给药剂量速率。
文档编号A61N1/30GK1282261SQ98812267
公开日2001年1月31日 申请日期1998年12月9日 优先权日1997年12月16日
发明者P·乌尔班斯基 申请人:阿尔扎有限公司