[发明专利]用于电传送给药的电流控制

说明书

通过引用并入

将本说明书中提到的所有的公开和专利申请通过引用并入本文，其程度就像具体地和单独地指示各个独立的公开或专利申请通过引用被并入一样。

技术领域

本发明整体上涉及电传送给药设备。特别是，本发明针对具有改良的安全性的恒定电流供给电路。

背景技术

已知各种各样的给药系统，包括自动给药系统。因为供给药物的剂量不合适(例如，太多或者太少)的后果可以是威胁生命的，所以给药系统非常准确是极其重要的。被配置成供给药物给病人的给药系统必须被配置为防止甚至未必可能的意外供给事件。特别是，电供给药物给病人的给药系统，包括经皮给药的设备或者其它电传送的给药设备，以防止意外地提供药物给病人。

本文使用的术语“电传送”通常指通过膜(例如皮肤、粘膜、或者指甲)供给药剂(例如，药物)。通过利用电势来诱导或者辅助该供给。例如，通过穿过皮肤进行电传送供给可以将有益的治疗药剂引入人体的体循环。一种广泛应用的电传送过程，电迁移(也称为离子电渗透)，涉及带电离子的电诱导传送。另外一种电传送，电渗透，涉及液体的流动。该液体包含将在电场的影响下被供给的药剂。还有另外一种类型的电传送过程，电穿孔，涉及通过利用电场在生物膜上形成瞬时存在的孔隙。药剂可以通过孔隙被动地(即，没有电辅助)或者主动地(即，在电势的影响下)传送。然而，在任意给定的电传送过程中，在一定程度上这些过程中的不止一个可以同时发生。因此，如本文用到的术语“电传送”，应该给予其尽可能最广泛的解释使得其包括电诱导或者增强传送至少一种药剂，其可以带电、不带电、或者混合两者，而不管药剂实际上传送时采用的具体的一种或多种机制。

一般来说，电传送设备使用至少两个电极，该至少两个电极与皮肤、指甲、粘膜、或者其它身体表面的某部分电接触。一个电极，通常被叫做“施主”或者“主动”电极，其是通过该电极药剂被供给到身体中的电极。另外一个电极，通常称为“反”或者“返回”电极，作用是通过身体闭合电路。例如，如果待被供给的药剂是带正电的，即带阳离子，那么阳极是主动电极或者施主电极，而阴极用于完成这个电路。可替换地，如果药剂是带负电的，即带阴离子，则阴极是施主电极。另外，如果阳离子药剂和阴离子药剂都要被供给或者如果不带电的溶解的药剂要被供给，则阳极和阴极都可以被看作是施主电极。

此外，电传送供给系统通常需要将要被供给到身体的药剂的至少一个库或者源。这样的给体库的例子包括袋或者腔、多孔的海绵或者垫子、以及亲水的聚合物或凝胶基质。这样的给体库电连接到阳极或者阴极以及身体表面，并且置于阳极或阴极与身体表面之间，用于提供一个或者多个药剂或药物的不变的或者可更换的源。电传送设备还具有电源，比如一个或者多个电池。一般来说，电源的一极与施主电极电连接，而相反的极电连接到反电极。另外，一些电传送设备具有电控制器，其控制通过电极施加的电流，从而调节药剂供给的速率。此外，被动流量控制膜，用于保持设备与身体表面接触的粘合剂、绝缘组件、以及不渗透的衬垫组件是电传送设备的一些其它可能组成部分。

小型的、独立的适合较长时间戴在皮肤上的电传送给药设备已经被提出。例如，参见美国专利号6171294、美国专利号6881208、美国专利号5843014、美国专利号6181963、美国专利号7027859、美国专利号6975902和美国专利号6,216,033。这些电传送给药设备通常利用电路来电连接电源(例如，电池)和电极。这些小型化离子电渗透给药设备的电子部件也最好是小型化的，并且可以是集成电路(即，微芯片)或者小印刷电路的形式。电子部件，例如电池、电阻器、脉冲发生器、电容器等电连接在一起以形成控制由电源提供的电流的幅值、极性、时间波形形状等的电路。小型的、独立的电传送给药设备的其它例子在美国5,224,927、美国专利号5,203,768、美国专利号5,224,928和美国专利号5,246,418中公开。

前面已经描述了例如适合应用于电传送给药设备的用于可变电阻负载的恒定电流供应，然而这样的系统需要使用阴极确定阴极处的电压和/或电流。例如，Coln的美国5,804,957描述了用于可变电阻负载的恒定电流供应系统。该系统包括与第二输出端子(例如，阳极)连接在一起的用于为负载(病人)提供预定的电流的恒定电流电路、以及稳定的控制电路。电压供应控制电路监测跨越恒定电流电路的第二端子处的电压并且调节电压供应以维持第二端子的处于预选择的电压以便维持到达可变电阻负载的预定电流。参见例如图1，其示出了现有技术的系统，该系统包括能够直接监测阴极(通过比较器“节流阀”元件140)的电压控制电路。