專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改善的反電極的離子電滲設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及離子電滲設(shè)備。
背景技術(shù)：
離子電滲設(shè)備在本領(lǐng)域中是已知的。它們被放置在患者皮膚上并且使用帶電電極來(lái)驅(qū)動(dòng)來(lái)自藥物儲(chǔ)存器的帶電藥物離子并將其驅(qū)動(dòng)至患者的皮膚組織中。當(dāng)前離子電滲技術(shù)的兩個(gè)主要缺陷在于(1)當(dāng)設(shè)備未激活時(shí)，從藥物儲(chǔ)存器向患者的皮膚組織中被動(dòng)傳送藥物離子，以及( 刺激患者的皮膚組織，因?yàn)榛颊咂つw組織的阻抗被用作設(shè)備的兩個(gè)反向帶電的電極之間的電路的元件。本發(fā)明尋求提供一種針對(duì)這些缺陷之一或二者的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種具有增強(qiáng)的電極構(gòu)造的離子電滲藥物輸送設(shè)備。該設(shè)備包括基座和包含帶電藥物離子的供給的藥物儲(chǔ)存器。驅(qū)動(dòng)電極安置在藥物儲(chǔ)存器之上。反電極安置在藥物儲(chǔ)存器之下與驅(qū)動(dòng)電極相對(duì)?？刂齐娐钒娫??？刂齐娐否詈现硫?qū)動(dòng)電極和反電極，并且在驅(qū)動(dòng)模式中可操作以向驅(qū)動(dòng)電極施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向反電極施加相反極性的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)帶電藥物離子去往佩戴者的組織。本發(fā)明的另一方面提供了一種使用這種設(shè)備的方法。該方法包括通過(guò)執(zhí)行以下動(dòng)作以在驅(qū)動(dòng)模式中操作該設(shè)備利用控制電路向驅(qū)動(dòng)電極施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)；以及利用控制電路向反電極施加相反極性的電勢(shì)。由此，帶電藥物離子被驅(qū)動(dòng)去往佩戴者的組織。本發(fā)明的又一方面提供了一種離子電滲藥物輸送設(shè)備，其用于將藥物輸送到佩戴者的組織中。此方面的設(shè)備包括基座，包含帶電藥物離子的供給的藥物儲(chǔ)存器，驅(qū)動(dòng)電極和反電極?？刂齐娐钒娫?。控制電路耦合至驅(qū)動(dòng)電極和反電極，并且可操作以向驅(qū)動(dòng)電極施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向反電極施加相反極性的電勢(shì)。該驅(qū)動(dòng)電極和反電極(a)與其間的電阻耦合，使得電流能夠僅在該設(shè)備內(nèi)、在驅(qū)動(dòng)電極與反電極之間流動(dòng)，以及(b)被安置使得在控制電路的驅(qū)動(dòng)模式中向其施加相應(yīng)的電勢(shì)能夠驅(qū)動(dòng)帶電藥物離子去往佩戴者的組織。根據(jù)以下的詳細(xì)描述、附圖和所附權(quán)利要求，本申請(qǐng)的其他目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的設(shè)備的分解橫截面圖，其中還包括了頂視圖和底視圖；圖2是顯示了隔離的電極和藥物儲(chǔ)存器的橫截面圖；圖3是備選實(shí)施方式的放大的橫截面；圖4是用于圖3的實(shí)施方式的控制電路的一個(gè)例子；圖5是用于圖3的實(shí)施方式的控制電路的另一個(gè)例子；以及圖6顯示了正在中央靜脈管手術(shù)中使用的離子電滲設(shè)備。
具體實(shí)施例方式附圖示例性闡釋了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的離子電滲藥物輸送設(shè)備10的非限制性實(shí)施方式。設(shè)備10被構(gòu)造成將藥物向佩戴者的組織中輸送。離子電滲設(shè)備的基本原理是公知的，這方面的教導(dǎo)可以參考美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No. 2009/0048556和美國(guó)公開(kāi) No. 2009/(^99267Α1，其全文合并于此。設(shè)備10包括基座12。基座12優(yōu)選地是柔性結(jié)構(gòu)，諸如泡沫或塑料，并且其被設(shè)計(jì)成適合患者的身體并且貼近皮膚?；?2具有貫穿其中而形成的藥物儲(chǔ)存器開(kāi)口 14，其包含藥物儲(chǔ)存器16?；?2可以具有任何結(jié)構(gòu)或配置，并且所示例的實(shí)施方式不旨在于為限制性的。藥物儲(chǔ)存器16包含帶電藥物離子的供給，帶電藥物離子可以是元素離子(也即， 元素的離子形式)、分子離子(也即，分子的離子形式)、復(fù)合離子(也即，元素/分子/離子的弱結(jié)合組的離子，其稱(chēng)為復(fù)合體)。在所示例的實(shí)施方式中，儲(chǔ)存器包括凝膠，諸如水凝膠。藥物可以連同用于凝膠的聚合物一起以帶電離子的形式溶解在溶液中，并且在固化時(shí)， 聚合物交聯(lián)和帶電藥物離子存儲(chǔ)在凝膠中。例如，藥物的鹽可以溶解在溶液中，從而在電離導(dǎo)電溶液/凝膠內(nèi)提供具有遷移性的藥物離子。形成這種藥物儲(chǔ)存器的方法是公知的，不需要在此詳細(xì)描述。例如，藥物儲(chǔ)存器16簡(jiǎn)單地可以是所示出的凝膠，或者其可以具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，諸如具有用于隔離和管理離子遷移性的內(nèi)部隔膜的分區(qū)儲(chǔ)存器。藥物儲(chǔ)存器可以具有任何構(gòu)造或配置，并且所示例的實(shí)施方式不旨在于為限制性的。術(shù)語(yǔ)“藥物”可以包括任何生物活性劑，諸如藥品、維生素、治療藥品、元素等，并且不僅限于需要監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的藥物。這樣，術(shù)語(yǔ)“藥物”應(yīng)當(dāng)解釋為是指通過(guò)設(shè)備經(jīng)皮輸送、 對(duì)佩戴者具有生物效果的任何制劑。阻擋層18安置在藥物儲(chǔ)存器的下面，從而被安置在藥物儲(chǔ)存器與佩戴者的組織之間。阻擋層在面積上具有與藥物儲(chǔ)存器16及其開(kāi)口 14相同的配置或者更大的配置。也即，阻擋層18覆蓋整個(gè)藥物儲(chǔ)存器16，由此將其位置保持在藥物儲(chǔ)存器16與佩戴者的皮膚之間。阻擋層18配置用于基本上防止帶電藥物分子從其被動(dòng)傳輸。在所示例的實(shí)施方式中，阻擋層18是網(wǎng)格。網(wǎng)格可以涂覆導(dǎo)電材料，諸如例如Ag、 AgCl或碳。涂層可以根據(jù)具體藥物分子、輸送速率以及其他要求而變化。網(wǎng)格可以具有任何孔隙尺寸，諸如例如在7微米到100微米之間?？紫冻叽缫部梢愿鶕?jù)具體藥物分子、輸送速率以及其他要求而變化。
所示實(shí)施方式中的阻擋層18形成為設(shè)備10的層20的一部分，該層粘合至或以其他方式結(jié)合至基座12的底表面。層20不是必須的，也不是必須要將阻擋層18形成為層20 的一部分?？梢試@層20的外邊緣涂覆粘合劑層28。粘合劑層優(yōu)選地是高粘度粘合劑，用于將設(shè)備10牢固地結(jié)合至患者皮膚。通過(guò)將粘合劑延伸至保持器20和設(shè)備10的外邊緣，粘合劑用于阻止設(shè)備10的邊緣的抬起和剝離，由此保持其穩(wěn)定地固定到皮膚上?？梢允褂闷渌线m的連接裝置以將設(shè)備固定到患者上，諸如膠帶、皮帶等?？蛇x的離型膜M覆蓋設(shè)備10的整個(gè)底表面。也即，離型膜M覆蓋粘合劑觀并且也可以覆蓋藥物儲(chǔ)存器16的區(qū)域。離型膜24可以是紙、塑料或其他材料，并且離型膜M 的上側(cè)具有離型材料，諸如硅樹(shù)脂或蠟，因此其可被剝離以暴露粘合劑層觀和藥物儲(chǔ)存器 16。在圖1的底視圖中省略了離型膜M，因此可以看到藥物儲(chǔ)存器區(qū)域。轉(zhuǎn)到設(shè)備10的在基座12和藥物儲(chǔ)存器16之上的各部分，設(shè)備10還包括電路層 30。電路層優(yōu)選地由電介質(zhì)(也即，電絕緣)基底32形成，諸如可彎曲以適合患者身體的各個(gè)部位的柔性非導(dǎo)電聚合物基底。基底32的上表面包括電路，優(yōu)選地作為通過(guò)聚合物薄膜涂覆而沉積的印刷電路而形成。涂覆技術(shù)公開(kāi)在上面參考的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2009/0048556 中，其可以參考用于此方面的教導(dǎo)?；?2的上表面還包括電池形式的電源。優(yōu)選地，電池可以是印刷類(lèi)型，其也在美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No. 2009/0048556中進(jìn)行了教導(dǎo)，不過(guò)可以使用任何類(lèi)型的電池/電源。微處理器34也安置在基底32的上表面，其耦合至電路和電源以用于控制電力的輸送。總體上，電路、微處理器和電源可以視為控制向設(shè)備10中使用的電極施加電勢(shì)的控制電路，其在下文中討論?？梢允÷晕⑻幚砥?，并且可以在控制電路中使用開(kāi)關(guān)以用于控制電流流動(dòng)/方向以及向電極施加各種電勢(shì)。因此，術(shù)語(yǔ)“控制電路”是結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)，其涵括耦合至電極以向其施加電勢(shì)的任何電路，包括具有或不具有微處理器的電路、集成電路和/ 或開(kāi)關(guān)操作的電路?？蛇x的覆蓋層33粘附在基底32上以覆蓋并保護(hù)基底32上提供的元件。在圖1 的頂視圖中部分地示出了覆蓋層33以表示其與諸元件的關(guān)系，通常覆蓋層33覆蓋所有元件。設(shè)備10可以包括一個(gè)或多個(gè)耦合至控制電路的激活開(kāi)關(guān)，諸如27處所示。例如， 可以有兩個(gè)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)用于激活驅(qū)動(dòng)模式(如下文所討論的)，以及關(guān)閉開(kāi)關(guān)用于停止驅(qū)動(dòng)模式或者激活強(qiáng)制不活躍模式(如下文所討論的)。開(kāi)關(guān)可以是任何類(lèi)型，包括隔膜開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、接觸開(kāi)關(guān)、壓電式或任何其他類(lèi)型。穿過(guò)基底32形成通孔(未示出)，該通孔使得基底32上表面上的電路能夠連接到基底32底表面上提供的驅(qū)動(dòng)電極36。驅(qū)動(dòng)電極36在本領(lǐng)域中也稱(chēng)為供體電極。優(yōu)選地， 驅(qū)動(dòng)電極36也使用上面提到的聚合物薄膜涂覆技術(shù)而印刷在基底32的底表面上。取決于電極36相對(duì)于通孔的放置，印刷導(dǎo)線可以從該通孔延伸至電極36。柔性導(dǎo)電接合劑，諸如環(huán)氧樹(shù)脂，可以填充該通孔并且將上表面上的電路連接至驅(qū)動(dòng)電極36或其導(dǎo)線，并且還防止水通過(guò)通孔向上滲透到電路中。這將驅(qū)動(dòng)電極36耦合至控制電路，由此使得電源能夠向其施加電勢(shì)。也可以使用將驅(qū)動(dòng)電極36耦合至控制電路的任何其他合適的方式。驅(qū)動(dòng)電極36被安置在藥物儲(chǔ)存器16之上，與阻擋層18相對(duì)。驅(qū)動(dòng)電極36在面
10積上優(yōu)選地具有與藥物儲(chǔ)存器16及其開(kāi)口相同的尺寸和配置，由此使得向驅(qū)動(dòng)電極36施加的電勢(shì)能夠暴露給整個(gè)藥物儲(chǔ)存器16。在驅(qū)動(dòng)模式操作期間，控制電路向驅(qū)動(dòng)電極36施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)帶電藥物離子去往并進(jìn)入佩戴者的組織中。也即，如果藥物是正離子的形式，則驅(qū)動(dòng)電極36將具有向其施加的正電荷。因?yàn)橄嗤瑯O性電荷相斥，正向帶電藥物離子將被排斥遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電極36并被驅(qū)動(dòng)去往佩戴者的皮膚組織以滲透至皮膚中。相反，如果藥物離子是負(fù)離子的形式，則驅(qū)動(dòng)電極36將具有向其施加的負(fù)電荷，因此類(lèi)似地排斥并驅(qū)動(dòng)藥物離子。阻擋層18配置用于允許帶電藥物離子在驅(qū)動(dòng)模式中、經(jīng)由施加于驅(qū)動(dòng)電極36上的電勢(shì)而主動(dòng)地傳輸通過(guò)。也即，阻擋層18可以如此構(gòu)造以使得其通常阻止帶電藥物分子的被動(dòng)傳輸，但是允許借助于驅(qū)動(dòng)電極36的電動(dòng)勢(shì)的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳輸發(fā)生。在所示實(shí)施方式中，阻擋層18由導(dǎo)電材料構(gòu)成并且也耦合至控制電路。為了建立此連接，可以穿過(guò)基底32和基座12形成對(duì)準(zhǔn)的通孔35、37，由此允許導(dǎo)線將阻擋層18耦合至基底32上表面的控制電路。取決于阻擋層18和通孔35、37的相對(duì)放置，也可以例如通過(guò)聚合物薄膜印刷來(lái)在層20上形成導(dǎo)線。例如，導(dǎo)線可以提供在層20的上表面并且從通孔37橫向延伸至阻擋層18，其中通孔37與阻擋層18如圖2所示為橫向間隔開(kāi)。如上所提到的那樣，導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂39可以用來(lái)建立控制電路與阻擋層18之間的連接，并且還用于防止水滲透。然而也可以使用連接控制電路與阻擋層18的任何其他方式，包括電線、導(dǎo)線或觸點(diǎn)。圖2的橫截面中元件的相對(duì)尺寸在一定程度上進(jìn)行了放大以幫助更好理解，并且可以使用不同的尺寸和維度?？刂齐娐放渲糜糜谙蜃钃鯇?8施加極性相反的電勢(shì)，使得阻擋層充當(dāng)反電極。也即，驅(qū)動(dòng)電極36的電勢(shì)施加自電源的一個(gè)端子，而充當(dāng)反電極的阻擋層18的電勢(shì)施加自電源的相反端子。術(shù)語(yǔ)“反電極”特別指的是在電荷上與驅(qū)動(dòng)電極36相反或相對(duì)的電極，其是出于使到電源的對(duì)應(yīng)端子的連接之間的離子電滲電路完整的目的而提供的?？刂齐娐返奈⑻幚砥骺梢耘渲糜糜诳刂葡騼蓚€(gè)電極施加電勢(shì)，并且可以使用各種電路元件來(lái)確定施加給每個(gè)電極的電勢(shì)和電流密度，以確保正確地輸送藥物分子。優(yōu)選地，藥物儲(chǔ)存器16的凝膠是導(dǎo)電的，由此使包括驅(qū)動(dòng)電極36和阻擋層/反電極18的電路完整。凝膠優(yōu)選地具有足夠高的電阻以維持電極之間足夠高的電勢(shì)差?？蛇x地，不依賴(lài)于藥物儲(chǔ)存器來(lái)導(dǎo)電性耦合諸電極，而是可以使用具有一定級(jí)別電阻的電阻器或其他元件來(lái)支持電極之間的電流流動(dòng)，同時(shí)維持電極之間足夠的電勢(shì)差。作為示例，包含在水基凝膠中的利多卡因可以使用0. 2mA/cm2的電流密度(假設(shè)驅(qū)動(dòng)電極36和反電極/阻擋層18具有相同的面積)來(lái)輸送。由于阻擋層18在用作反電極時(shí)將具有與驅(qū)動(dòng)模式中帶電藥物分子相反的極性， 因此這可以增強(qiáng)藥物離子的傳輸。這是因?yàn)閹щ娝幬锓肿訉⒓缺慌懦膺h(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電極36，又被吸引向阻擋層18。這可以有利地增大每單位功率實(shí)現(xiàn)的藥物傳輸速率，因?yàn)閮蓚€(gè)電極都有助于朝向佩戴者的組織的相同方向的藥物傳輸。具有用作反電極的阻擋層18的構(gòu)造在設(shè)備尺寸和患者舒適度上面也是有利的。 使用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)，通常反電極與驅(qū)動(dòng)電極橫向間隔開(kāi)，并且電路通過(guò)患者皮膚組織的阻抗或電阻而得以完整。盡管有時(shí)反電極可以與具有與另一儲(chǔ)存器中的藥物的電荷極性相反的藥物分子的藥物儲(chǔ)存器一起使用，但是很多情況下僅單個(gè)藥物正被輸送，并且因此使用“被動(dòng)”無(wú)藥物儲(chǔ)存器。在任一情形下，設(shè)備可能是刺激性的，因?yàn)榛颊叩钠つw組織是電路的有效部分，并且因此對(duì)于可被施加給電極的功率存在實(shí)際限制。例如，已知現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備會(huì)導(dǎo)致患者皮膚的灼熱和“刺青”(存在可見(jiàn)印記)。這是現(xiàn)有設(shè)計(jì)的重要缺陷。而且，如果僅單個(gè)藥物正被輸送，則設(shè)備10的整體面積中的很大部分被專(zhuān)用于非藥物輸送被動(dòng)電極和儲(chǔ)存器。即使出于輸送第二藥物的目的而使用反電極，其仍然存在患者不舒服/刺激性問(wèn)題，并且也受限于與其電勢(shì)極性相同的藥物離子(也即，具有與另一儲(chǔ)存器中的藥物離子的電荷相反的電荷)，由此限制了可以調(diào)整更大尺度的電勢(shì)范圍的施加。利用所示例的實(shí)施方式，排除了這種問(wèn)題，因?yàn)椴淮嬖谛枰ㄟ^(guò)佩戴者的組織來(lái)使電路完整的橫向間隔的反電極，該電路是利用電極之間、穿過(guò)設(shè)備內(nèi)的電阻的電流流動(dòng)而得以在設(shè)備內(nèi)完整的。另一優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)存器的凝膠可以維持穩(wěn)定的導(dǎo)電率，而皮膚組織的導(dǎo)電率或阻抗可能根據(jù)各種條件，包括PH、汗液等而變化。因此，將阻擋層18用作反電極的設(shè)備10排除了該問(wèn)題，因?yàn)樗幬飪?chǔ)存器的導(dǎo)電率基本上與皮膚條件無(wú)關(guān)。由于不受限于特定作用機(jī)理，相信使用位于藥物儲(chǔ)存器的相對(duì)側(cè)的驅(qū)動(dòng)電極和反電極能夠在反電極處產(chǎn)生高濃度的藥物離子，這有助于藥物離子滲透運(yùn)輸/浸透到患者的皮膚/組織中。當(dāng)反電極例如為網(wǎng)格或滲透膜并且直接放置在患者的皮膚/組織上時(shí)，這產(chǎn)生親密接觸以進(jìn)一步提高這種滲透。利用具有相互橫向間隔的電極的現(xiàn)有設(shè)備，如上面所討論的那樣，皮膚本身是“電路”的一部分，并且電勢(shì)差穿過(guò)皮膚位于電極之間，這是藥物輸送的主要力量。相反，使用位于藥物儲(chǔ)存器的相對(duì)側(cè)的驅(qū)動(dòng)電極和反電極解決了這些現(xiàn)有設(shè)備的缺陷，同時(shí)仍然能夠輸送大量的藥物。事實(shí)上，在具有相對(duì)的驅(qū)動(dòng)電極和反電極的情況下，有可能使用更高的功率來(lái)輸送藥物離子，因?yàn)槠つw不是離子電滲電路的一部分。這一操作理論不旨在于為限制性的。在一些實(shí)施方式中有可能可以在反電極和佩戴者的組織之間建立電勢(shì)差，其可以在藥物輸送中起作用，但是相信相比于設(shè)備自身內(nèi)的電極之間所控制的更大電勢(shì)差而言，任何這種電勢(shì)差將是很微小的。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)期望進(jìn)一步最小化藥物離子被動(dòng)運(yùn)輸通過(guò)阻擋層18的能力時(shí)，在藥物未被輸送時(shí)可以將其極性反轉(zhuǎn)。也即，控制電路可以配置成在“強(qiáng)制不活躍” 模式中操作，并且反轉(zhuǎn)反電極的極性，使得其具有與藥物離子相同的電荷，由此將藥物離子排斥遠(yuǎn)離患者的皮膚組織。類(lèi)似地，在強(qiáng)制不活躍模式中驅(qū)動(dòng)電極36的極性也可以由控制電路進(jìn)行反轉(zhuǎn)，由此通過(guò)借助于具有與藥物離子相反的電荷而吸引藥物分子去往驅(qū)動(dòng)電極 36 (并且因此遠(yuǎn)離患者的皮膚組織)來(lái)增強(qiáng)阻擋層18的排斥效果。這可以以非常低的功率實(shí)現(xiàn)以保持電池壽命。此操作模式可以稱(chēng)為強(qiáng)制不活躍模式，并且控制電路配置成被切換到此強(qiáng)制不活躍模式以施加這些電勢(shì)。使用術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)制不活躍”來(lái)指示該模式是因?yàn)樵O(shè)備 10對(duì)于輸送藥物是不活躍的，但是正在使用電力來(lái)增強(qiáng)藥物輸出阻止。在一些實(shí)施方式中，此強(qiáng)制不活躍模式中反轉(zhuǎn)的電勢(shì)可以以預(yù)定間隔被施加給驅(qū)動(dòng)電極和反電極，諸如以依照預(yù)定占空比的脈沖。這樣做以最小化非活躍模式中汲取的能量。有利地，這兩個(gè)電極在帶電時(shí)將驅(qū)動(dòng)分子去往驅(qū)動(dòng)電極36并遠(yuǎn)離反電極18和佩戴者的皮膚組織。由于返回皮膚的被動(dòng)遷移將非常緩慢地發(fā)生，因此反轉(zhuǎn)的電勢(shì)可以被脈沖地或間歇地施加以抵消該被動(dòng)遷移。因此，連續(xù)的電流汲取在不活躍模式中可能不是必須的。 在一些實(shí)施方式中，可以使用反電極而不考慮其是否用作阻擋層。也即，可以使用放置在驅(qū)動(dòng)電極36對(duì)面、其間存在藥物儲(chǔ)存器16的反電極來(lái)最小化或消除電流流動(dòng)進(jìn)入使用者的皮膚。在這種實(shí)施方式中，反電極不需要覆蓋藥物儲(chǔ)存器的整個(gè)底表面。例如，反電極可以具有環(huán)形配置。可以使用任何其他構(gòu)造或配置。設(shè)備10也可以具有可選的接觸傳感器以確定該設(shè)備正確地放置與使用者的組織相接觸。例如，可以使用相對(duì)小的接觸電極42。此接觸電極42可以以與反電極18相同的方式形成于層20上。接觸電極42可以類(lèi)似于反電極18那樣使用通孔連接來(lái)耦合至基底 32上表面上的電路。具體地，對(duì)準(zhǔn)的通孔44和46分別形成在基底32和基座12中，并且填充有導(dǎo)電材料48，諸如環(huán)氧樹(shù)脂。基底32上表面上的控制電路可以使用各種技術(shù)來(lái)檢測(cè)反電極18和接觸電極42是否與使用者的組織相接觸。例如，接觸電極42可以設(shè)置為與反電極18相反的極性，從而可以檢測(cè)到其間的電流流動(dòng)的建立。這可以通過(guò)間歇性采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)以阻止連續(xù)電流汲取，和/或以非常低的電流流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)以防止組織刺激。圖3是本發(fā)明另一實(shí)施方式的示意圖。使用了類(lèi)似的元件，因此相同的參考標(biāo)號(hào)將用于此實(shí)施方式與前一實(shí)施方式公共的元件。未示出該設(shè)備整體，僅示例描繪了電極和藥物儲(chǔ)存器，因?yàn)樵撛O(shè)備在其他方面通常是相同的。圖3示出了驅(qū)動(dòng)電極36、反電極18 (其不必須是阻擋層)、藥物儲(chǔ)存器16和中間電極50。中間電極50安置在驅(qū)動(dòng)電極36與反電極18之間。優(yōu)選地，中間電極50將藥物儲(chǔ)存器16分隔成兩部分位于驅(qū)動(dòng)電極36與中間電極50之間的第一部分52，以及位于中間電極50與反電極18之間的第二部分M。中間電極50可以以任何方式布置在儲(chǔ)存器16 中。例如，在藥物儲(chǔ)存器16是凝膠的情況下，中間電極50可以在凝膠固化時(shí)放置在適當(dāng)位置并設(shè)置到位。同樣，第一部分52和第二部分M可以單獨(dú)形成并且放置在中間電極50的相對(duì)側(cè)。在一些實(shí)施方式中，可以使用多個(gè)中間電極?？刂齐娐房梢择詈现林虚g電極50，并且在驅(qū)動(dòng)模式中可操作以向中間電極50施加介于向驅(qū)動(dòng)電極36和反電極18施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)帶電藥物離子從藥物儲(chǔ)存器16的第一部分52進(jìn)入藥物儲(chǔ)存器16的第二部分54，以及驅(qū)動(dòng)藥物儲(chǔ)存器16的第二部分M中的帶電藥物離子去往佩戴者的組織。也即，驅(qū)動(dòng)電極36與中間電極50之間的電勢(shì)差為使得對(duì)于藥物儲(chǔ)存器的第一部分52中的藥物離子，驅(qū)動(dòng)電極36具有與帶電藥物離子相同的極性，并且中間電極50具有相反極性，從而驅(qū)動(dòng)藥物儲(chǔ)存器的第一部分52中的帶電藥物離子去往第二部分M。類(lèi)似地，中間電極50與反電極18之間的電勢(shì)差為使得對(duì)于藥物儲(chǔ)存器的第二部分M中的藥物離子，中間電極50具有與帶電藥物離子相同的極性， 并且反電極18具有相對(duì)或相反的極性，由此以上述相同的方式驅(qū)動(dòng)藥物離子從藥物儲(chǔ)存器的第二部分M去往佩戴者的組織。(應(yīng)當(dāng)注意，“極性”涉及相對(duì)或相反電極，因此以下說(shuō)法是正確的當(dāng)相比于驅(qū)動(dòng)電極36時(shí)，中間電極具有某一極性(例如，正的)，當(dāng)相比于反電極18時(shí)，中間電極具有相對(duì)極性(例如，負(fù)的)。由于不受限于特定作用機(jī)理，相信通過(guò)“推-拉”作用藥物離子可以從藥物儲(chǔ)存器 16的第一部分52向第二部分M遷移。具體地，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電極36與中間電極50之間的電勢(shì)差，第一部分52中的藥物離子被驅(qū)動(dòng)去往中間電極50，該中間電極50基本上是第一儲(chǔ)存器部分52與第二儲(chǔ)存器部分M之間的界面。在該界面處，中間電極50與反電極18之間的電勢(shì)差進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)藥物離子遠(yuǎn)離中間電極50并去往反電極18和患者組織。因此，在由中間電極50所提供的界面處，藥物離子遷移或運(yùn)輸可以描述為分別借由相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電極 36和反電極18的電勢(shì)差的“推”向中間電極50并隨后“拉”離中間電極50。
通過(guò)其建立電流流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電極36/中間電極50對(duì)和中間電極50/反電極18對(duì)之間的電阻可以由藥物儲(chǔ)存器16的材料來(lái)提供，諸如導(dǎo)電凝膠或其他電阻器，如上面所討論的。這也使得電流能夠從驅(qū)動(dòng)電極36向反電極18流動(dòng)。優(yōu)選地，反電極18與中間電極50之間的間隔小于中間電極50與驅(qū)動(dòng)電極36之間的間隔。這在驅(qū)動(dòng)模式、被動(dòng)模式和強(qiáng)制不活躍模式(如果使用的話)中都提供了各種優(yōu)勢(shì)。在電離導(dǎo)電的藥物儲(chǔ)存器中運(yùn)輸藥物離子的速率是儲(chǔ)存器相對(duì)側(cè)上的電極之間的電勢(shì)差以及電極之間的距離的函數(shù)。因此，從功率效益的觀點(diǎn)來(lái)看，緊密相隔的電極更有效率。然而，縮窄電極之間的縫隙也減少了其間的藥物儲(chǔ)存器的體積(并因此減少了其內(nèi)存放的藥物離子量)。這些在典型的離子電滲設(shè)備設(shè)計(jì)中都是競(jìng)爭(zhēng)因素相對(duì)于藥物輸送速率的功率效益對(duì)存放的藥物整體體積。在存在中間電極50時(shí)，其可以放置得靠近反電極18以增大其每單位功率對(duì)從藥物儲(chǔ)存器第二部分M的藥物輸送速率的貢獻(xiàn)，同時(shí)更大體積的藥物可以存放在中間電極 50與更遠(yuǎn)間隔的驅(qū)動(dòng)電極36之間的更大的第一部分52中。同樣，中間電極50可以是隔膜，其減少或阻止藥物離子從藥物儲(chǔ)存器第一部分52 向第二部分M的被動(dòng)運(yùn)輸。當(dāng)設(shè)備10未在操作時(shí)(也即，被動(dòng)模式)，這將可供被動(dòng)吸收到患者的組織中的藥物離子量限制到第二部分M中存在的小得多的量。即使中間電極隔膜允許藥物離子部分地被動(dòng)運(yùn)輸?shù)降诙糠諱中，這仍然可以當(dāng)作長(zhǎng)期被動(dòng)吸收速率的上限。反電極18也可以構(gòu)造成阻擋層，諸如隔膜，如上面所討論的那樣，從而進(jìn)一步限制或阻止被動(dòng)吸收藥物離子?？蛇x地，反電極18可以是開(kāi)放的網(wǎng)格，其基本上不干擾藥物運(yùn)輸。當(dāng)中間電極50或反電極18任一形成為隔膜時(shí)，其可以用任何隔膜材料形成，包括但不限于金屬或非金屬的網(wǎng)狀或布材料，并且其可以涂覆或印刷有導(dǎo)電墨。優(yōu)選地，中間電極隔膜50具有疏水性以進(jìn)一步減少通過(guò)其的藥物離子運(yùn)輸。優(yōu)選地，中間電極50與反電極18之間的間隔小于或等于中間電極50與驅(qū)動(dòng)電極 36之間的間隔的50%。更優(yōu)選地，該值小于或等于30%、20%或10%。這些值不是限制性的。在一個(gè)實(shí)施方式中，類(lèi)似于上面討論的實(shí)施方式，控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式。在此強(qiáng)制不活躍模式中，控制電路可以至少向反電極18施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)，以及向驅(qū)動(dòng)電極36施加相反極性的電勢(shì)，由此將藥物離子排斥遠(yuǎn)離佩戴者的組織。也即，由于驅(qū)動(dòng)電極36的電勢(shì)的吸引性質(zhì)以及反電極18的電勢(shì)的排斥性質(zhì)，所以激勵(lì)藥物離子遷移遠(yuǎn)離反電極18和佩戴者的組織而去往驅(qū)動(dòng)電極36。作為一個(gè)選擇，控制電路也可以配置成使得在強(qiáng)制不活躍模式中，控制電路向中間電極50施加介于向驅(qū)動(dòng)電極36和反電極18施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)。因此，在藥物儲(chǔ)存器第二部分M內(nèi)，藥物離子被排斥遠(yuǎn)離反電極18和佩戴者的組織，并且被吸引去往中間電極50 ；而在藥物儲(chǔ)存器第一部分52內(nèi)，藥物離子被排斥遠(yuǎn)離中間電極50并被吸引去往驅(qū)動(dòng)電極36。因此，藥物離子被排斥遠(yuǎn)離佩戴者的組織以及從藥物儲(chǔ)存器第二部分M去往第一部分52。在中間電極50處可以發(fā)生與上所述相同的“推-拉”效果，只不過(guò)相反而已。這有利地使用電功率來(lái)阻止或減少藥物離子被動(dòng)吸收到佩戴者的組織中。優(yōu)選地，反電極18與中間電極50之間相對(duì)緊密的間隔改善了藥物離子在藥物儲(chǔ)存器第二部分54內(nèi)的運(yùn)輸速率，并且驅(qū)動(dòng)電極36與中間電極50之間較大的間隔為遠(yuǎn)離患者組織的藥物離子存放提供了增大的體積。 在另一實(shí)施方式中，處于非活躍模式的控制電路可以僅向反電極18和中間電極 50施加電勢(shì)。也即，控制電路向反電極18施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)，以及向中間電極50施加相反極性的電勢(shì)。這將藥物離子排斥遠(yuǎn)離反電極18和佩戴者的組織， 并且將藥物離子吸引往中間電極50。由于這將在中間電極50處產(chǎn)生高濃度的藥物離子，因此有些藥物離子可以通過(guò)滲透而被動(dòng)地遷移到藥物儲(chǔ)存器16的第一部分52。
在又一實(shí)施方式中，處于非活躍模式的控制電路可以僅向中間電極50和驅(qū)動(dòng)電極36施加電勢(shì)。也即，控制電路向中間電極50施加與帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)，以及向驅(qū)動(dòng)電極36施加相反極性的電勢(shì)。這將藥物離子排斥遠(yuǎn)離中間電極50，并且將藥物離子吸引去往驅(qū)動(dòng)電極36。這阻止或減少了藥物離子進(jìn)入藥物儲(chǔ)存器第二部分M的運(yùn)輸，由此限制了可供被動(dòng)吸收到佩戴者的組織中的藥物量。同樣，因此這將導(dǎo)致相鄰于中間電極50的第一藥物儲(chǔ)存器部分52區(qū)域中的低或零濃度藥物離子，所以有可能(但不是必然的)由于滲透和濃度差而導(dǎo)致一些藥物離子將從第二部分M被動(dòng)地遷移到第一部分 52。在強(qiáng)制不活躍模式的任何變體中，如上面所討論的那樣，可以以預(yù)定間隔來(lái)向諸電極(也即，所有三個(gè)電極、驅(qū)動(dòng)電極/反電極對(duì)、驅(qū)動(dòng)電極/中間電極對(duì)或中間電極/反電極對(duì))施加的相應(yīng)電勢(shì)。盡管優(yōu)選微處理器來(lái)精密控制向電極18、36、50施加的電勢(shì)，但是其也可以省略， 并且也可以通過(guò)基本電路元件來(lái)提供控制。例如，圖4示出了用于不具有強(qiáng)制不活躍模式的控制電路的基本電路。節(jié)點(diǎn)18、36 和50分別代表反電極、驅(qū)動(dòng)電極和中間電極。電阻器Rei和Re2代表這些電極之間的凝膠藥物儲(chǔ)存器部分的相應(yīng)電阻(G表示凝膠，1和2分別表示第一部分52和第二部分54)。電阻器R1和&構(gòu)成分壓器，用于劃分電壓差以將中間電極50設(shè)置在中間電勢(shì)。開(kāi)關(guān)S (示出為處于閉合位置)在閉合位置時(shí)連接電源以向電路供電(由此建立驅(qū)動(dòng)模式)，以及在打開(kāi)位置時(shí)切斷電源(由此建立被動(dòng)模式)。圖fe和圖恥示出了類(lèi)似于圖4的電路，不同在于提供了兩對(duì)開(kāi)關(guān)^11Ad2和、和 、。開(kāi)關(guān)4/ 在閉合時(shí)以一種極性配置耦合電源端子以建立驅(qū)動(dòng)模式(并且開(kāi)關(guān)、和 sF2是打開(kāi)的)，如圖fe所示。在圖恥中，開(kāi)關(guān)位置被反轉(zhuǎn)，其中開(kāi)關(guān)、和、打開(kāi)，開(kāi)關(guān) Sfi和Sf2閉合，由此反轉(zhuǎn)極性配置并且建立強(qiáng)制不活躍模式。特別地，此強(qiáng)制不活躍模式將電勢(shì)施加給所有三個(gè)電極。在圖4、圖fe和圖恥中，VD、V1和Vc示意性代表驅(qū)動(dòng)電極36、中間電極50和反電極18所位于的節(jié)點(diǎn)，并且其電壓VinV1和Vc如上所述進(jìn)行控制。盡管示出的示例電路配置用于驅(qū)動(dòng)正向帶電藥物離子，所施加的電源電壓也可以被反轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)負(fù)向帶電藥物離子。這些電路圖僅僅是示例而不旨在于為限制性?？梢允褂萌魏坞娐凡贾谩Ｔ谝粋€(gè)特定應(yīng)用中，本發(fā)明的離子電滲設(shè)備可以包括手術(shù)窗口，如美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi) No. 2009/0299267中所示，其全文包含于此。這種設(shè)備10’的示例在圖6中示出，其包括手術(shù)窗口 11’。因?yàn)樵O(shè)備10’可以具有如上所述的相對(duì)電極結(jié)構(gòu)，所以其可以做得更小(因?yàn)樗恍枰獧M向間隔的反電極)或者使用多個(gè)電極/儲(chǔ)存器設(shè)置來(lái)輸送來(lái)自不同儲(chǔ)存器的、
15具有相同離子電荷的藥物離子(與之相比，現(xiàn)有技術(shù)的橫向間隔的電極設(shè)計(jì)輸送具有相反離子電荷的藥物離子)，或者用于輸送來(lái)自不同儲(chǔ)存器的不同藥物。這在多個(gè)不同外科手術(shù)時(shí)可能是有利的。一個(gè)具體的外科手術(shù)是中央靜脈管插入(central line insertion)。中央靜脈管插入包括以下基本動(dòng)作(1)將中空針狀物插入血管(通常是股靜脈、鎖骨下靜脈或頸內(nèi)靜脈)；接著，如果針狀物返回適當(dāng)?shù)难鳎瑒t指示其被正確地安置在血管中；(2)將引導(dǎo)線101通過(guò)針狀物的針筒插入靜脈中；(3)沿著引導(dǎo)線101收走針狀物；(4)在引導(dǎo)線101上布置中空的擴(kuò)張器；(5)將擴(kuò)張器沿著引導(dǎo)線移動(dòng)以將開(kāi)口刺入到患者的皮膚組織和血管中以將其擴(kuò)張；(6)沿著引導(dǎo)線101收走擴(kuò)張器102 ；(7)在引導(dǎo)線101上布置導(dǎo)管102;(8)沿著引導(dǎo)線移動(dòng)導(dǎo)管102穿過(guò)患者的皮膚組織并進(jìn)入靜脈，其中該導(dǎo)管102的近端部分從組織中伸出以接入；(9)收回引導(dǎo)線101 ；(10)包扎此處以將導(dǎo)管固定到患者皮膚上并閉合傷口(這可以包括縫針和/或使用粘性包扎)。利用圖6的實(shí)施方式，整個(gè)手術(shù)可以通過(guò)手術(shù)窗口 11’來(lái)進(jìn)行。還有可能在手術(shù)之后將設(shè)備10’放置在導(dǎo)管102上以及導(dǎo)管102周?chē)幕颊呓M織上。設(shè)備10’可以用于向手術(shù)部位輸送局部抗生素以對(duì)抗感染。由于中央靜脈管插入通常要在體內(nèi)留很長(zhǎng)一段時(shí)間，感染是很?chē)?yán)重的問(wèn)題，并且存在非常高的感染率。導(dǎo)致高感染率的關(guān)鍵因素是(1)皮膚被刺穿，細(xì)菌可能在導(dǎo)管周?chē)膫跀U(kuò)散，(2)需要中央靜脈管的患者通常存在一個(gè)或多個(gè)嚴(yán)重的健康問(wèn)題，這可能削弱他們的整體免疫系統(tǒng)反應(yīng)，(3) 帶有中央靜脈管的患者常常在特護(hù)病房中，其通常有很多細(xì)菌，尤其是具有對(duì)通用廣譜抗生素的抵抗力的細(xì)菌，以及(4)很多中央靜脈管(尤其是急診室設(shè)置中的)插入到大腿內(nèi)側(cè)的股靜脈中，由于靠近直腸，這通常存在很高的與排泄物相關(guān)的細(xì)菌的患病率。諸如碘之類(lèi)的定期局部治療藥品用于對(duì)皮膚表面進(jìn)行處理，但是這通常對(duì)于皮膚表面下的細(xì)菌定殖很少有效。利用本發(fā)明的離子電滲設(shè)備，設(shè)備10’可以用于向傷口部位輸送局部抗生素以抵抗這種細(xì)菌定殖和感染。設(shè)備10’可以持續(xù)地留在患者身上，并且可以被編程以周期性輸送抗生素。這不僅避免了與人工進(jìn)行的局部治療相關(guān)的人為失誤或疏忽，還確保了藥物滲透到局部治療不能到達(dá)的皮膚組織本身中。而且，局部抗生素的使用目標(biāo)在于最可能發(fā)生感染的手術(shù)部位處的細(xì)菌，不像口服或靜脈注射抗生素，它們通過(guò)血流運(yùn)送到達(dá)全身，并且可能引起不希望的副作用(諸如，在檢查中破壞有益的消化菌群，或者使酵母生長(zhǎng)的陰道菌群)。相對(duì)的驅(qū)動(dòng)電極/反電極配置可以與圍繞整個(gè)手術(shù)窗口 11’延伸的相同電極對(duì)一起使用。而且，也可以使用相對(duì)的驅(qū)動(dòng)電極/反電極對(duì)的分立設(shè)置。利用分立設(shè)置，一個(gè)或多個(gè)相對(duì)的對(duì)可以用于抗生素輸送，并且一個(gè)或多個(gè)相對(duì)的對(duì)可以用于輸送局部麻醉劑 (諸如利多卡因)。一個(gè)或多個(gè)對(duì)還可以輸送一種類(lèi)型的抗生素，而另外的一個(gè)或多個(gè)對(duì)可以用于輸送另一類(lèi)型的抗生素(并且還可以輸送更多不同類(lèi)型)。在其他實(shí)施方式中，不是讓手術(shù)窗口 11’其外圍完全封閉，而是窗口可以橫向開(kāi)放，諸如C形、U形，或者接近于全封閉但是具有很小的橫向縫隙的開(kāi)口?？赡芷谕@種設(shè)計(jì)以便容易地在導(dǎo)管周?chē)鷻M向交換，而不必?cái)嚅_(kāi)任何輸送設(shè)備或耦合到導(dǎo)管的管子。僅僅為了示例說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理而提供前面示例的實(shí)施方式，并且不應(yīng)當(dāng)將其視為是限制性的。相反，本發(fā)明旨在包括所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有修改、替代和改變。
權(quán)利要求
1.一種離子電滲藥物輸送設(shè)備，用于將藥物輸送到佩戴者的組織中，所述設(shè)備包括基座；藥物儲(chǔ)存器，包含帶電藥物離子的供給；驅(qū)動(dòng)電極，安置在所述藥物儲(chǔ)存器之上；反電極，安置在所述藥物儲(chǔ)存器之下與所述驅(qū)動(dòng)電極相對(duì)；包括電源的控制電路，所述控制電路耦合至所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極，并且在驅(qū)動(dòng)模式中可操作以向所述驅(qū)動(dòng)電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述反電極施加相反極性的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子去往所述佩戴者的組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極也是阻擋層，其配置用于基本上防止所述帶電藥物離子從其被動(dòng)傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極是網(wǎng)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式，其中所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式，其中所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述儲(chǔ)存器包括包含所述帶電藥物離子的凝膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路包括微處理器，用于控制向所述電極施加電勢(shì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述藥物儲(chǔ)存器是導(dǎo)電的，以使得電流能夠在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間流動(dòng)，由此耦合所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極并提供其間的電阻。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，其中所述帶電藥物離子選自下列組元素離子、 分子離子和復(fù)合離子。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，還包括中間電極，安置在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間、所述藥物儲(chǔ)存器內(nèi)，所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分位于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述中間電極之間，所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分位于所述中間電極與所述反電極之間，所述控制電路耦合至所述中間電極，并且在驅(qū)動(dòng)模式中可操作以向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分進(jìn)入所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分，以及驅(qū)動(dòng)所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分中的帶電藥物離子去往所述佩戴者的組織。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式，其中所述控制電路至少向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織 ο
14.根據(jù)權(quán)利要求13的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，所述控制電路向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織以及將所述藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分向所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分運(yùn)輸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路至少向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述中間電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織ο
16.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路至少向所述中間電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分中的藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分以及所述佩戴者的組織。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
22.根據(jù)權(quán)利要求13的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極、中間電極和反電極。
24.根據(jù)權(quán)利要求15的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述反電極和中間電極。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和中間電極。
26.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述儲(chǔ)存器包括包含所述帶電藥物離子的凝膠。
27.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路包括微處理器，用于控制向所述電極施加電勢(shì)。
28.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述藥物儲(chǔ)存器是導(dǎo)電的，以使得電流能夠在所述電極之間流動(dòng)，由此耦合所述電極并提供其間的電阻。
29.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述帶電藥物離子選自下列組元素離子、 分子離子和復(fù)合離子。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的離子電滲設(shè)備，還包括中間電極，安置在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間、所述藥物儲(chǔ)存器內(nèi)，所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分位于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述中間電極之間，并且所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分位于所述中間電極與所述反電極之間，所述控制電路耦合至所述中間電極，并且可切換至強(qiáng)制不活躍模式，其中所述控制電路施加介于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極中至少之一之間的電勢(shì)差，從而將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
31.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極也是阻擋層，其配置用于減少所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分向所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分的被動(dòng)運(yùn)輸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極具有疏水特性。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極是隔膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求12的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極是開(kāi)放的網(wǎng)格，其基本上不干涉藥物離子的運(yùn)輸。
35.一種用于使用離子電滲設(shè)備以將藥物輸送到佩戴者的組織中的方法，所述設(shè)備包括(i)基座；(ii)驅(qū)動(dòng)電極，安置在所述藥物儲(chǔ)存器之上；(iii)反電極，安置在所述藥物儲(chǔ)存器之下與所述驅(qū)動(dòng)電極相對(duì)；(iv)包括電源的控制電路，所述控制電路耦合至所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極，所述方法包括通過(guò)執(zhí)行以下動(dòng)作以在驅(qū)動(dòng)模式中操作所述設(shè)備利用所述控制電路向所述驅(qū)動(dòng)電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì);以及利用所述控制電路向所述反電極施加相反極性的電勢(shì)； 其中所述帶電藥物離子被驅(qū)動(dòng)去往所述佩戴者的組織。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，還包括通過(guò)執(zhí)行以下動(dòng)作以在強(qiáng)制不活躍模式中操作所述設(shè)備利用所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)，以及利用所述控制電路向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)， 其中所述藥物離子被運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將所述電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中所述設(shè)備還包括中間電極，其安置在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間、所述藥物儲(chǔ)存器內(nèi)，所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分位于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述中間電極之間，并且所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分位于所述中間電極與所述反電極之間，所述控制電路還耦合至所述中間電極，其中在驅(qū)動(dòng)模式中操作所述設(shè)備還包括利用所述控制電路向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分進(jìn)入所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分，以及驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分去往所述佩戴者的組織。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，還包括通過(guò)執(zhí)行以下動(dòng)作以在強(qiáng)制不活躍模式中操作所述設(shè)備利用所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)；利用所述控制電路向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，以及利用所述控制電路向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，其中所述帶電藥物離子被運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織并且從所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分向所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分運(yùn)輸。
40.一種離子電滲藥物輸送設(shè)備，用于將藥物輸送到佩戴者的組織中，所述設(shè)備包括基座；藥物儲(chǔ)存器，包含帶電藥物離子的供給；驅(qū)動(dòng)電極；反電極；以及包括電源的控制電路，所述控制電路耦合至所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極，并且可操作以向所述驅(qū)動(dòng)電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述反電極施加相反極性的電勢(shì)；所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極(a)與其間的電阻耦合，使得電流能夠僅在所述設(shè)備內(nèi)、 在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間流動(dòng)，以及(b)相對(duì)于所述藥物儲(chǔ)存器而安置，使得在所述控制電路的驅(qū)動(dòng)模式中向其施加相應(yīng)的電勢(shì)能夠驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子去往所述佩戴者的組織。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)電極安置在所述藥物儲(chǔ)存器之上，并且所述反電極安置在所述藥物儲(chǔ)存器之下與所述驅(qū)動(dòng)電極相對(duì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極也是阻擋層，其配置用于基本上防止所述帶電藥物離子從其被動(dòng)傳輸。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極是網(wǎng)格。
44.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
46.根據(jù)權(quán)利要求42的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
48.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述儲(chǔ)存器包括包含所述帶電藥物離子的凝膠。
49.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路包括微處理器，用于控制向所述電極施加電勢(shì)。
50.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，其中所述帶電藥物離子選自下列組元素離子、 分子離子和復(fù)合離子。
51.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，還包括中間電極，安置在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間、所述藥物儲(chǔ)存器內(nèi)，所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分位于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述中間電極之間，所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分位于所述中間電極與所述反電極之間，所述控制電路耦合至所述中間電極，并且在驅(qū)動(dòng)模式中可操作以向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而驅(qū)動(dòng)所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分進(jìn)入所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分，以及驅(qū)動(dòng)所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分中的帶電藥物離子去往所述佩戴者的組織。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路至少向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組幺口 /Ν ο
53.根據(jù)權(quán)利要求52的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，所述控制電路向所述中間電極施加介于向所述驅(qū)動(dòng)電極和所述反電極施加的電勢(shì)之間的電勢(shì)，從而將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織以及將所述藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分向所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分運(yùn)輸。
54.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路至少向所述反電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述中間電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組幺口 /Ν ο
55.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路可切換至強(qiáng)制不活躍模式， 其中所述控制電路至少向所述中間電極施加與所述帶電藥物離子的電荷相同極性的電勢(shì)以及向所述驅(qū)動(dòng)電極施加相反極性的電勢(shì)，由此將所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分中的藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分以及所述佩戴者的組織。
56.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
57.根據(jù)權(quán)利要求52的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
58.根據(jù)權(quán)利要求53的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
59.根據(jù)權(quán)利要求M的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
60.根據(jù)權(quán)利要求55的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極與所述中間電極之間的間隔小于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的間隔。
61.根據(jù)權(quán)利要求52的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極。
62.根據(jù)權(quán)利要求53的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極、中間電極和反電極。
63.根據(jù)權(quán)利要求M的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述反電極和中間電極。
64.根據(jù)權(quán)利要求55的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路被配置使得在所述強(qiáng)制不活躍模式中，以預(yù)定間隔將相應(yīng)的電勢(shì)施加給所述驅(qū)動(dòng)電極和中間電極。
65.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述儲(chǔ)存器包括包含所述帶電藥物離子的凝膠。
66.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述控制電路包括微處理器，用于控制向所述電極施加電勢(shì)。
67.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述帶電藥物離子選自下列組元素離子、 分子離子和復(fù)合離子。
68.根據(jù)權(quán)利要求40的離子電滲設(shè)備，還包括中間電極，安置在所述驅(qū)動(dòng)電極與所述反電極之間、所述藥物儲(chǔ)存器內(nèi)，所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分位于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述中間電極之間，所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分位于所述中間電極與所述反電極之間，所述控制電路耦合至所述中間電極，并且可切換至強(qiáng)制不活躍模式，其中所述控制電路施加介于所述中間電極與所述驅(qū)動(dòng)電極和反電極中至少之一之間的電勢(shì)差，從而將所述藥物離子運(yùn)輸遠(yuǎn)離所述佩戴者的組織。
69.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極也是阻擋層，其配置用于減少所述帶電藥物離子從所述藥物儲(chǔ)存器的第一部分向所述藥物儲(chǔ)存器的第二部分的被動(dòng)運(yùn)輸。
70.根據(jù)權(quán)利要求69的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極具有疏水特性。
71.根據(jù)權(quán)利要求69的離子電滲設(shè)備，其中所述中間電極是隔膜。
72.根據(jù)權(quán)利要求51的離子電滲設(shè)備，其中所述反電極是開(kāi)放的網(wǎng)格，其基本上不干涉藥物離子的運(yùn)輸。
全文摘要
本公開(kāi)涉及一種離子電滲設(shè)備。一方面，該設(shè)備包括藥物儲(chǔ)存器和佩戴者之間的阻擋層。另一方面，該設(shè)備包括相對(duì)于藥物儲(chǔ)存器在驅(qū)動(dòng)電極對(duì)面的反電極。
文檔編號(hào)A61K9/00GK102421480SQ201080019302
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者E·A·杜蘭德 申請(qǐng)人:伊思伊思生物高分子公司