JPH05504703A - パルス化イオン導入薬剤供給装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 パルス化イオン導入薬剤供給方法及び同装宜発明の背景 供給のために制御される。

電流を精密に可変する小型化されたプログラム可能な回路によって、薬剤供給の レートは制御可能に可変できるためである０例えばりドカイン塩酸塩、ヒドロコ ーチシン派生物、酢酸、フッ化物、ペニシリン、デクサメタゾンリン酸ナトリウ ムなどの種々の薬剤の経皮的供給のために、イオン導入法が使用された。また嚢 胞性の線維形成のための選別処置の一部として、ピロカルピン硝酸塩を供給する ために使用された。

イオン導入による薬剤供給の技術が、数十年にわたって表面組織に薬物治療を供 給するため臨床上使用されてきているのにもかかわらず、そのような治療にしば しば伴う薬剤供給の効率改善、皮膚火傷及び一般的組織炎症の危険を減少させる ことの必要性が、この治療を拡大して使用することを制限している。イオン導入 による薬剤供給に影響を及ぼすことが知られている多数の化学的、電気的かつ生 理的要因の相互作用は、これらの問題の存在を示すのみで、何らの解決策を示す ものではない。

対処すべき要因のいくつかは、例えば、（ａ）種々の電気化学要因としては、薬 剤のタイプ、分子サイズ、重量及びイオン集中、帯電した薬剤分子と対抗する外 来イオンの存在、そして皮膚と間電極の中間面でのペーハー状態が、　（ｂ）帯 電した薬剤の能動的輸送と関係した種々の電子の要因としては、例えば、電源電 圧、電極のタイプと表面エリア、一定のもしくはパルス化した直流電流、パルス 幅及び周波数などが、　（Ｃ）皮膚組織の治療に特有な種々の生理的考慮として は、皮膚組織の電気的特性だけでなく、例えば各特有の薬剤タイプの浸透性と感 度がある。なおいっそうの複雑なことに、これらの要因の多くが患者によって異 なり、そして同じ患者に関しても治療を受ける体の位置、治療期間もしくは治療 薬のタイプによっても異なるという事実から起こる。

上述した電子関連要因の取り扱いを改善するために種々のアプローチがこれまで とられた。しかし限られた薬剤供給効率しか得られなかった０本発明は、これら の種々の電子関連要因の取り扱い、特に、パルス化したイオン導入による薬剤治 療を受ける皮膚組織に現われる電気的特性にいっそう効果的に対応するための改 善された方法と装置に関するものである。

イオン導入の適用で移動させられたイオンの量が電流とその持続期間とが直接比 例しているので、従来のイオン導入による装置は、を極を通してＳｉ流を制御す ることによって薬剤供給を調節していた０例えば種々の電流調整用構成を有する イオン導入による装置が、以下の特許で開示されている：米国特許番号　発明者 第３，７９４，９１０号　二ンケ（Ｎｉｎｋｅ）等第３，９９１．７５５号　バ ーノン（Ｖｅｒｎｏｎ１等第４，０１９，５１０号　エクス１Ｅｌｌｉｓｌ第４ ．１４１．３５９号　ヤコブセン（Ｊａｃｏｂｓｅｎ）等第４．１４９．５３３ 号　石川等 ＩＪ４．２９２，９６８号　エリス（Ｅｌｌｉｓｌ第４，３０１．７９４号　テ ーパー（Ｔａｐｐｅｒｌ第４゜３４０．０４７号　テーパー（Ｔａｐｐａｒ）等 第４．４０６．１＋５８号　ラッテイン（Ｌａｔｔｉｎ１等第４．７２５．２６ ３号　マツクニコラス（ＭｃＮｉｃｈｏｌａＳ１等第４．７６４．１６４号　佐 々木 第４，８０８．１５２号　シバリス（Ｓｉｂａｌｉｓｌ外国特許番号　発明者 ＥＰ公開纂０２９２９３０号　シバリス（ＳｉｂａｌｉｓｌＥＰ公開第０３０９ ０９３Ａ１号　正本先行技術のイオン導入性装置は、定亘流電流あるいはパルス 化した１流電流のどちらも電極を駆動するために供給する。不幸にも、どちらの 態様を使用しても、治療対象の皮膚への薬剤供給の効率化と引き換えに炎症が発 生した。例えば定直流モードでは、実効１ｆ流振幅とピーク電流振幅が同じ期間 にわたって、連続する電流によって当然にパルス化直流モードより大量の薬剤が 供給される。即ち、電流の有効な持続期間または有効平均電流がより大きいから である。しかしながら定直流モードでは、体組織内で剰余電荷を作り出す分極電 流が存在し、この分極電流はパルス化直流モードにおけるパルス間の「オフｊ時 間の間に部分的に脱分極化する。その結果、定直流モードは、パルス化直流モー ドにおいて引き起こされるよりも大きな炎症を電極の下に位置する皮膚に作り出 す傾向がある。

従って、薬剤供給効率を改善するための技術を開発するにあたっての当業者の主 たる挑戦内容は、所望の低い皮膚炎症効果を損なうことなくパルス化したイオン 導入による物理治療を開発することであった。

さらに皮膚炎症を減少させて、そしてパルス化直流モードで働く装置の薬剤供給 効率を改善するために先行技術がとったアプローチは、体組織内で剰余電荷を減 少させるために活発に治療パルス間で脱分極化機能を助けることに関するもので ある０例えば米国特許第４，３０１，７９４号及び同第４，３４０，０４７号は 、周期的に単向性の治療電流（同公報図１参照；治療電流１４の波形１２）を反 対方向における電流の比較的短いパルス（パルス１６）によって中断させる技術 を開示している。米国特許第４，７６４，１６４号は、治療パルスの間の短絡放 電によって脱分極化をもたらす皮膚電極と平行して連結したスイッチメカニズム の使用（例えば同公報図３のスイッチ７）及び治療パルス間の強制放電タイプの 逆行パルスの使用を開示している。

しかしながらこれらのアプローチにおいても、パルス化直流モードでＩｍｍして いるイオン導入装置の薬剤供給効率は、完全に十分だったという訳ではなく、そ して重要な改善の必要性が引き続き存在している。以下の説明から明白なように に、本発明はその必要性を満たすものである。

発明の開示 本発明は、パルス化イオン導入による薬剤供給方法と装！について具体化したも のであり、そして特に、そのような治療パルスの波形を発生する特定の方法につ いて具体化したものである０本発明の方法と装置は、従来のパルス化イオン導入 による薬剤治療の特殊な改良を含む。

本発明は、新規なイオン導入による治療法を提供するもので、特有の複雑な波形 的特徴を有するパルス化した電気的エネルギーが発生させられ、モして芙質的に 皮膚炎症を増加させることなく、各治療パルスにわたる薬剤のいっそう効率的投 与を容易にする。

本発明によれば、予め定めた周波数と予め定めたパルス幅を有する一這の周期的 電気的パルスが発生させられ、各パルスの波形的特徴は、二重セグメントパルス 波形を供給するために制御される０発生させられた各二重セグメント治療のパル スは、第１のパルスセグメントと第２のパルスセグメントからなり、各セグメン トが、制御された持続期間と振幅を有する。第１のパルスセグメントは、パルス 幅の予め定めた第１の部分まで伸びるが、この第１のパルスセグメントは、パル ス幅の５０％を越えない、第２のパルスセグメントは、パルス幅の残りの部分を 含む次の第２の部分まで伸びる。

各パルスセグメントの１ｆ電気的性が、各治療のパルスに単向性のイオン導入に よる電流を供給するのに選択される。特に、各パルスセグメントの電気的属性が 、周期的電気的エネルギーを供給するために制御される。この電気的エネルギー は、各パルスにおいて治療されている皮膚組織の電気化学的に引き起こされたイ ンピーダンスと共にいっそう効果的に相互作用する。第１のパルスセグメントの 第４の機能は、各治療パルスの初めの部分の間に皮膚の容量性構成要素を速く充 電することである。その結果、皮膚組織を通しての所望のイオン導入による電流 と関連するイオン輸送が、各治療パルスのより大きい割合においてもたらされ得 る。これが各治療パルスの第２のパルスセグメントの第１の機能である。

この発明の１つの実施態様では、」セグメント治療パルス、即ち電圧−ブラス− 電流パルスセグメントまたは電流−ブラス−電流パルスセグメントのいずれかの タイプを発生させる装置を開示する。」セグメントと治療パルス各々が、電圧− プラス−を流パルスセグメントからなるタイプにおいて、第１のパルスセグメン トは、予め定められるか、制御された平均電圧振幅を有する電圧出力によって構 成され、そして第２のパルスセグメントは、予め定められるか、制御された平均 電流振幅を有する電流出力によって構成されている。」セグメントと治療パルス 各々が、電流−ブラス−電流パルスセグメントからなるタイプにおいて、第１の パルスセグメントは、予め定められるか、制御された第１の平均電流振幅を有す る電流出力によって構成され、そしてパルスセグメントが、予め定められるか、 制御された第２の平均電流振幅を有する電流出力によって構成され、第１の平均 の電流振幅は、第２の平均の電流振幅より大きい。

この発明の他の実施態様では、」セグメント電圧−ブラス−電流治療パルスを発 生させる装置を開示する。この実施例は、各パルスの印加の間に電極電位を感知 するためのセンサーフィードバック手段を有する。センサーフィードバック手段 は、感知された電位を示す信号のフィードバック、およびフィードバック信号の 機能としてパルス波形を制御する手段を含む。

区ｆの簡単な説明 図１は、」セグメント治療パルスを供給するための本発明の好ましい実施例のブ ロック図で、皮膚組織の簡単な等低電気的モデルとして描いた皮膚負荷に連結す る重イオン導入法装置を示す。

図２は、パルス化イオン導入による薬剤供給による２つの異なる物理治療を用い た場合に得られる薬剤供給レート、すなわち、従来のパルス化直流波形と本発明 によるパルス化二重セグメント電圧−ブラス−電流波形を示す図で、比較Ｓｉｎ 結果が、各物理治療におけるパルス周波数の作用結果としての薬剤供給効率を示 している。

図３が、」セグメント電圧−ブラス−電流治療パルスを供給するための本発明の いっそう詳細な実施例を説明するための回路図で、各パルスの印加の間に電極電 位を感知するためのセンサーフィードバック手段を有し、センサーフィードバッ ク手段は、感知された電位を示す信号のフィードバック、およびフィードバック 信号の機能としてパルス波形を制御する手段を含む。

実施例の詳細な説明 本発明の作用をいっそうよく理解するために、イオン導入による治療される生物 組織と相互に作用している電気化学要因を考１に入れることが必要である０人間 の皮膚は、外側の皮膚表面から内側に向かっていくつかの皮膚組織層により構成 されている複雑かつ非均質な膜で、角質層を含む表皮と真皮と皮下組織から構成 されており、イオン導入の貫通力はこれらに依存する。イオン導入により治療さ れる皮膚は、電気的特性を有することが知られており、パルス化治療法の間の所 望のイオン導入による電流に対抗する傾向がある電気インピーダンスを協動的に 示す抵抗と容量としての性質を有する。これらのｔ的特性は、角質層によって支 配されると思われる。角質層は、比較的低い水成分を有し、従って比較的良い絶 縁体の役目を果たす角状細胞の多層からなる。そこで全体の皮膚インピーダンス の相当な割合が角質層に起因している。

経皮的イオン導入による薬剤治療と関連するこの皮膚インピーダンス現象につい ては、最近の数年において研究と実験が進んだ０例えば従来公知のイオン導入に よる薬剤治療を行なっている間に、複数の生物組織にわたる電気的分野の適用は 、一定のまたはパルス化した直流電流を用いた物理治療を使用してイオン導入に よる電流を供給するかどうかに拘わらず、不要な電気化学徒分極を引き起こし、 皮膚組織を通しての所望方向のイオン物質の連続する泳動に対抗しかつ減少させ 、これを防止し、皮膚炎症を作り出す傾向がある１周期的なまたはパルス化した 直流モードにおけるイオン導入による電流の供給は、薬剤供給レートの減少とい う犠牲の上で、そのような治療に伴う皮膚炎症を減少させる傾向があることが知 られている。正弦波か、台形波か、平方波か、形波の入力電流波形のような周期 的波形の種々のタイプの使用を伴っている実験は、正方形か長方形の波形がイオ ン導入による治療の延長期間の上のいっそう大きい薬剤供給効率をもたらす傾向 があることを示す、使用された特有のパルス物理治療と共にこの皮膚インピーダ ンス現象を関係付けろｔｌｆｉ化学のメカニズムを説明するためにＮ６ｒｎｓｔ −Ｐｌ　ａｎｋ方程式に由来する多数の理論的モデルが提案される一方で、これ らの理論のどれも、この分野の先行研究に関連した実験的観察と理論的予言を関 連させることに完全に成功していなかった。

先行技術において一般に認められているように、非常に簡略化した健全な人間の 皮膚についての電気的モデルが図１示され、皮膚負荷はＳＬとして示されている 。皮膚負荷ＳＬは、抵抗構成要素Ｒｐとｎ電気的構成要素Ｃｐの並列接続からな り、抵抗構成要素Ｒｓが直列に接続された反応性回路である。簡略化し過ぎてい るが、皮膚負荷ＳＬは以下に述べる通り、皮膚Ｕ構成要素に概ね類似している。

即ち、直列の抵抗構成要素Ｒｓが、イオン導入による電流通路における種々の皮 膚組織層のオーム抵抗構成要素を示し、並列する抵抗構成要素Ｒｐが、角質層の 漏れかバイパス管抵抗構成要素を示し、そして並列する静電容量構成要素Ｃｐば 、角質層の容量性の構成要素を示す。

各電気的構成要素に割り当てられた相対的、量的、電気的値を含む皮膚負荷ＳＬ として示された簡略化された等価電気的皮膚モデルとの名目上の相違が先行技術 では存在するのに対して、パルス化した波形を印加する皮膚の電気的応答を示す ために概略的に図示するためモデル化された皮膚負荷ＳＬで具体的に表現された 一般化が、有効である。しかしながら、皮膚負荷ＳＬに関連する特定の等価な電 気的構成要素、例えば皮膚電極インターフェイスに関するものを図示しなかった ことに注意する必要がある。なぜならば本明細書において記載する、皮膚インピ ーダンス現象を理解することに関係があると思われなかったからである１人間の 皮膚の電気的特性が人によって異なり、また同一人に関しても変化することに注 意すべきである５例えばイオン導入による治療を受けている特定身体位１に依存 して、使用された種類の薬剤に応じ、使用したパルス化波形のタイプに応じ、そ して治療の持続期間にわたりそのような変化が生じる。

皮膚負荷ＳＬの特定の電気的構成要素は以下のように、特徴づけられる：即ち、 Ｒ３は５０から５００オームの範囲の値を有する抵抗構成要素で、その１／３が 、角質の薄層にあると考えられ；Ｃｐは０．０１から０．１０マイクロフアラツ ドの範囲の値を有する皮膚負荷ＳＬの分極容量に相当する容量性の構成要素で、 大多数が角質層に起因し；そしてＲｐは３，０００と４０，０００オームの範囲 の値を有する抵抗構成要素で、電極用材料のサイズとタイプの相関としてかなり 異なるものの、大多数が角質層に起因する。即ち、皮膚インピーダンス（特に並 列構成要素ｃｐとＲｐ）の主な決定要素は皮膚外面（特に角質層）にあることが 示される。

これらの構成要素個々の変化性に関しては、Ｒｐが電流強さと共に非線形に可変 するのに対して、ＲｓとＣｐが比較的に一定の値のままである。正方形や長方形 などのパルス化した波形に関しては、皮膚インピーダンスは、パルス周波数の増 加と共に減少することが知られている０人によって構成要素が変わりやすいこと に関しては、もっとも顕著なのはＲｐで、２から１４の割合で可変する。

従来のイオン導入による矩形波を作り出す薬剤供給装置に連結した時の皮膚イン ピーダンス現象と皮膚負荷ＳＬの電気的応答の一般的説明の重要性を簡潔に説明 するために、電流パルス波形が有用であると考えられている。この例のために、 治療パルスの間の皮膚組織の部分的か、完全な脱分極化を活発に引き起こすこと による減少した皮膚炎症の所望の影響は従来の方法、例えば治療パルスの間のあ る部分において、対向電流を印加するか、電極を短絡させることによって成し遂 げられると仮定される。

各治療パルスの間に、皮膚負荷ＳＬが、ＲｐとＲｓからなる抵抗、Ｃｐと逆に可 変する容量リアクタンス、及びインピーダンスが所望のイオン導入による電流の 流れに逆行するパルス周波数からなる全体のインピーダンスを示す。各治療パル スの間にｃｐを再充電することが必要である。充電の時間的特性は、多数の要因 、例久ば印加されたイオン導入による電流の振幅、直列と並列のＲＣ要素を有す る充電回路を含む電気的構成要素Ｒｐ、Ｃｐ、Ｒｓの個々の値、そして皮膚負荷 ＳＬを示す残存電圧か皮膚分極に依存する。

皮膚負荷ＳＬのＲｐを通して確立するイオン導入による電流の流れは、治療され ている皮膚組織へのイオン輸送の所望のレートと直接比例する。しかしながらＲ ｐとＣｐの並列の接続がイオン導入による電流のために二重の通路を供給するこ とが見られる。そのような並列の接続を通して流れるイオン導入による電流が、 各々の分岐路の間で均衡し、ＲＰを通して流れる一部分のイオン導入による電流 が、その充電しているｃｐと共に近似的逆指数の割合で可変するものと考えられ る。それゆえに、各治療パルスの間にＲｐを通して得られる電流量と各パルスで 供給することができるイオン薬剤の量は、逆にＣｐを充電するために、各パルス で必要とされる時間に比例する。

この関係を認識して、本発明の主要な目的は、各治療のパルスの初めの部分の間 に皮膚の容量性構成要素Ｃｐを充電している時間を減少させることによって、各 治療パルスにわたって経皮的に供給しているイオン薬剤の量を増やすことである 。特有の種類の周期的電気的エネルギーが本発明によって印加され、各々の治療 のパルスが、第１のパルスセグメントと第２のパルスセグメントによって構成さ れ、各セグメントは持続期間と振幅のような電気的属性を制御される。皮膚の容 量性の構成要素ｃｐのこの急速な充電が、各々の治療のパルスの第１のパルスセ グメントの第１の機能を構成する。そのようにすることによって、皮膚しを通し ての所望のイオン導入による電流の流れと、関連するイオン輸送が各治療パルス の大半の部分において生じる。これが各々の治療のパルスの第２のパルスセグメ ントの第１の機能である６本発明のイオン導入による治療における種々の化学的 、電気的、生理的要因の特定の相互作用が複雑で、完全には分からなかったもの の、本発明によるパルス波形が、皮膚組織の特有の電気的特性にいっそう効果的 に適応し、それによって薬剤供給効率が改善された。

図１で、本発明の好ましい実施例の回路が符号１０で示され、イオン導入により イオン化物、例えばイオン形態の薬剤か他の種類の充電された物質のような投与 物のようなものを供給する二重セグメントの治療パルスを供給する装置を示して いる。

装置１０は、電力源１２、予め定めた周波数を有する一連の周期的パルスを生み 出すためのパルス発生器手段１４、供給するためのイオン薬斉ｊを有する間電極 １６、及び不関電極１８を含む、パルス発生手段１４が発生させる各パルスは、 周波数（即ち負荷サイクル）を決定する予め定めたパルス幅、以下に詳細に説明 する本発明による」セグメントパルス波形を有する。を極１６．１８は、皮膚− 電極インターフェイスの位ｆｔ１６Ａ、１８Ａにおいて皮膚負荷ＳＬとｉｉｚ的 に接触した形で示されている。皮膚負荷ＳＬは、概略的にイオン導入による治療 を受けるために、皮膚組織の簡単にされた等測的電気的モデルによって図示しで ある。パルス発生手段１４は、電圧を印加するために、電力源１２に電気的に連 結した入力端子１４ａ、１４ｂと、皮膚負荷ＳＬにイオン導入による電流を供給 するため電極１６．１８に電気的に連結した出力端子１４ｃ、１４ｄを有する。

電極１６．１８は、皮膚負荷ＳＬ組織への均一の電流密度を供給するのに適する 従来の設計のものである。

装置１０は、患者が動くことができ、人間の皮膚へ直接粘着して使用できるよう に、小さく軽量で携帯性の有るイオン導入装置が好ましい、しかしながら、二重 セグメント治療パルス化波形が本発明装置１０の重要な特徴を構成することは、 理解されるべきである。すなわち、装置１０の好ましい実施例と関係する特徴、 即ち減少したサイズと減少した重量と持ち運びのできることと減少したコストが 、本装置によって製造された所望のパルス波形のの第２の自然の利点を構成する 。しかしながらこれらの利点を達成するには、電力源１２を、軽量ボタンタイプ の乾電池とし、パルス発生手段１４は、主にデジタルの回路で、低コストかつ安 価に製造できる小さなカスタムＩＣとし、そして１を極１６．１８は、電力源１ ２とパルス発生手段１４を支持し、皮膚表面に取り付ける従来の細（軽量のパッ ドとする。

パルス発生手段１４が、０．５ｋＨｚと５０ｋＨｚの間の範囲の予め定めた周波 数と、パルス周期の１０％と８ｏ％の間の範囲の予め決められ幅を有する一連の 周期的電気的パルスを生み出す、各パルスの波形的特徴は、後述する特有の二重 セグメント治療パルス波形を供給するために制御される。パルス間隔が、パルス 列中において次のパルスから各パルスを分ける。そして各パルス間隔の電気的属 性が皮膚鵬で脱分極化を容易にするために制御され、それによって従来の治療に よって発生していた皮膚炎症を減少させる。パルス発生手段１４は、二重セグメ ント治療パルスの第１のパルスを生み出すための第１のパルスセグメント発生器 手段２０と、二重セグメント治療パルスの第２のパルスを生み出すための第２の パルスセグメント発生器手段２２とを含む、第１のパルスセグメントは予め定め たパルス幅の第１の部分上に延び、それはパルス幅のせいぜい５０％である。第 ２のパルスセグメントは、パルス幅の残りを含む次の第２の部分にわたって続＜ 、シかしながら、パルス幅の次の第２の部分を構成する第２のパルスセグメント の少くとも一部が、第１のパルスセグメントに続くならば、第２のパルスセグメ ントは、第１のパルスセグメントの全体もしくは有る部分と共存するように、ま たはまったく共存しないように発生させることもあることを理解するべきである 。

本発明によれば、パルス発生手段１４によって生み出した各二重セグメント治療 パルスは、所望によって電圧−ブラス−電流パルスか電流−ブラス−電流パルス とすることができる０本発明を使用している皮膚負荷ＳＬに供給するイオン導入 による電流（図中矢印ＩＬで示す、）は、各治療のパルスにわたって単向性であ る。

電圧−ブラス−電流の実施例では、第１のパルス発生手段２０は、３ないし２５ ボルトの範囲の予め定めるか、制御された平均振幅を有する電圧出力を供給し、 第２のパルスセグメント発生手段２２は、０．０１ないし５ミリアンペアの範囲 の予め定めるか、制御された平均振幅を有する電流出力を供給する。電圧出力は 、皮膚負荷インピーダンスより相対的に低い出力インピーダンスを有する従来の 電圧源によって作り出すことができる。電流出力は、皮膚負荷インピーダンスよ り相対的に高い出力インピーダンスを有する従来の電流源によって発生させるこ とができる。好ましくはパルス発生手段１４が、皮膚に供給するパルス化出力の 電圧振幅と電流振幅を制限するための手段を含み、これらは従来の電圧クランプ 回路、電流制限回路で構成でき、そして従来公知の方法により接続することがで きる。

電流−ブラス−電流の実施例では、第１のパルス発生手段２０が、０，１と５０ ミリアンペアの間の範囲に及んでいる予め定めるか、制御された第１の平均の振 幅を有している電流出力を供給し、第２のパルスセグメント発生話手ｌ！ｊ２２ が、０．０１と５ミリアンペアの間の範囲に及んでいる予め定めるか、制御され た第２の平均の振幅を有している電流出力を供給し、第１の平均の電流振幅は、 第２の平均の電流振幅より大きい、第１のパルスセグメント発生器手段２０の出 力が、ライン２４に沿って出力端子１４ｃに連結する。第２のパルスセグメント 発生器手段２２の出力が、合流点２８を経てライン２４からライン２６に沿って 出力端子１４ｃに連結する。

当業者にとっては容易に理解できるように、本発明は様々な代替の回路を使用し て実施でき、二重セグメント治療パルス波形を発生させ、上記皮膚静電容量の急 速充電機能及び改善されたイオン導入による電流の流れを成し遂げるために適合 させる従来の電子的構成要素を含んだものとすることができる。所望ならば。

所望のイオン導入による電流の流れが維持されるように、パルス発生手段１４は 、自動的に負荷状態において状態を変えることに適応する手段を含むことができ る０例えば、パルス発生手段１４が、皮膚負荷ＳＬを通してのイオン導入による 電流の流れを表す電圧、電流、インピーダンス等のパラメーターを感知するため のセンサー−フィードバック手段を含むことができ、パルス周波数、各パルスセ グメントのパルス幅、振幅、相対的期間のような感知された電位を示すパラメー ター信号のフィードバック、およびフィードバック信号の機能としてパルス波形 を制御するための手段を含み、このフィードバックにより所望の薬剤供給レート が維持される。

所望の周期的波形またはパルス波形を発生させるために、回路設計に関して柔軟 性がある。例えば、第１のパルスセグメント発生器手段２ｏと第２のパルスセグ メント発生器手段２２が独立の振動出力を発生させるために分離したパルス発生 回路構成要素を含むことができ、パルス発生手段１４は、例えばタイミングとゲ ートで制御している回路によって所望の二重セグメントパルス波形を作り出すた めに、それらの出力に同期させる手段を含む。また、パルス発生手段１４が、振 動１３号を供給することのための従来の発振器手段のような単一パルス発生器構 成要素を含むことができ、振動信号が、第１のパルスセグメント発生器手段２０ ど第２のパルスセグメント発生手段２２のそれぞれの出力が所望の時間的関係で 皮膚負荷に連結するよう出力ゲートを通過することを可能にし、それによって所 望の二重セグメント治療パルスを作り出す。

所望のパルスセグメントを発生させるために、回路設計に関してなおいっそうの 柔軟性がある。所望ならば、例えば、第１のパルスセグメント発生器手段２０と 第２のパルスセグメント発生器手段２２を破線３０によって示されるようにイン タラクティブに連結することができ、オーバーラツプがあるかもまたはないかも しれないが、それぞれの出力の相対的タイミングを整えるようにすることができ る。換言すれば、第２のパルスセグメントを、第２パルスセグメント発生器手段 ２２によって、第１のパルスセグメントの全体もしくは有る部分共存するように 、またはまったく共存しないように発生させる。例えば、パルス発生手段１４の 出力が、二重セグメント電圧−プラス−電流治療パルスを含むことができ、電流 出力を含む第２のパルスセグメントが、全パルス幅にわたって伸び、電流出力は 電圧出力を含む第１のパルスセグメントに重ね合わされる。また、第２パルスセ グメント発生器手段２２が、第１のパルスセグメント発生器手段２０の出力終了 後すぐにその出力を開始するように制御でき、この場合、第２のパルスセグメン トは第１のパルスセグメントと重複せず、すぐ後に続く。第１のパルスセグメン トの下行脚部分に第２のパルスセグメントが部分的にオーバーラツプすることは 可能である。各々のパルスセグメントの持続期間が種々のいき値探知回路によっ て決められることは明らかで、第１のパルスセグメント発生器手段２０と第２パ ルスセグメント発生器手段２２の作用が、タイミングと電圧と電流とインピーダ ンスなどのパラメーターに応じて制御される。

電流−ブラス−電流パルスセグメントを含んだ二重セグメント治療パルスを発生 させるについては、同様の柔軟性が利用できる。二重セグメント電流−ブラス− 電流治療パルスを発生させるための回路の簡略化した設計例は以下のとおりであ る。パルス発生手段１４が、矩形波で予め定めた冊幅、周波数及び幅のパルス化 した電圧を供給するために適合させられた従来の設計の単一電圧源を含むように することができる。パルス発生手段１４は、出力端子１４ｃ、１４ｄに電圧出力 を連結する従来型のスイッチング回路をさらに含むようにすることができる。ス イッチング回路が、少くとも２つ分岐回路を含み、いずれも各電圧パルスの間に 電圧源と出力端子１４Ｃ１１４ｄの間の電流路を供給する。第１の分岐回路が、 選択された第１の抵抗を含み、第２の分岐回路が、選択された第２の抵抗を含み 、これら抵抗が、第１の抵抗が第２の抵抗より小さくなるように選択的に制御さ れる。スイッチング回路が、従来のタイミング回路を含み、所望の連続と持続期 間にわたり分岐間でスイッチを切り換えることによって、第１の分岐回路と第２ の分岐回路の間の電圧出力をかわるがわる連結する。かくして、パルス発生手段 １４は、予め定めた第１の平均の電流振幅の間で可変する振幅を有する二重セグ メントパルス化電流出力を供給する。これは電圧パルスの振幅と第１の抵抗と予 め定めた第２の平均電流振幅の相関により、第１の電流振幅は、第２の電流振幅 より太き（なるようにした電圧パルス振幅のと第２の抵抗の相関による。

パルス発生手段１４が、本発明により発生させる周期的波形の種類に関してなお いっそうの柔軟性がある。各パルスセグメントの特有波形が好ましくは矩形もし くは正方形であるのに対して、波形は、そのようなタイプに本質的に限られず、 台形、斜面状、または指数状の波形であってもよい。

パルス化したイオン導入による薬剤供給を伴う２つの異なる物理治療を使用して 得られた比較試験結果、すなわち、従来のパルス化直流電流と、本発明による二 重セグメント電圧−ブラス−電流パルス化イオン導入治療による結果を図２に示 した。各々の物理治療を使用して得られた試験結果に相当するデータ点が図示さ れ、それぞれパルス周波数の作用としての薬剤供給効率を示す、全体のテスト性 能ラインが、各々の物理治療ごとに描いてあり、各物理治療で得られた個々のデ ータ点に基づくｒ最適Ｊラインを、パルス化直流電流に相当するラインについて はＩｒＰＤＣＪとして、二重セグメント電圧−ブラス−電流パルス化イオン導入 に相当するラインについてはｆＤ−５Ｊとして示しである。

テスト状態は次に述べる通りであった。薬剤（水性塩Ｍ塩）をおおよそ体重が１ ０キログラムの４匹の乳離れしたばかりの子豚にイオン導入により投与し、制御 された等測的環境の状態の下で２日間研究対象とした。ＩｒＰＤＣＪ治療と「Ｄ −５Ｊ治療によるパルス化した出力を供給するイオン導入による装置が使用され た。パルス化した各物理治療の出力を、６つの異なるパルス周波数、すなわち、 １ＫＨｚと２ＫＨｚと３ＫＨｚと４ＫＨｚと５ＫＨｚと６ＫＨｚのテスト周波数 についてテストした。各々のテスト周波数のための負荷サイクルは、５０％であ った。

従来のパルス化した直流電流出力は、パルス化した直流物理治療の下で供給され 、各電流パルスは、０．６ミリアンペアの実質的にはコンスタントな振幅を有し ている矩形の波形を有する。二重セグメント電圧−ブラス−電流パルス化出力は 、本発明による「二重セグメント」物理治療の下で供給する。各「二重セグメン ト」パルスは、２４ボルトの実質的には一定の振幅を有している電圧出力を構成 する第１のパルスセグメントと、０．６ミリアンペアの実質的には一定の振幅を 有している電流出力を構成第１であるパルス第２パルスセグメントとからなる。

第１のパルスセグメントは、使用作動周波数と関係するパルス幅にも関わらずマ イクロ秒の固定持続期間を有し、各パルスの始めにおいて始まる。第２のパルス セグメントは、第２のパルスセグメントは、使用作動周波数と関係する全パルス 幅にわたって続くように可変持続期間を有し、各パルスの始めにおいて始まった ０両パルスセグメントとも、矩形の波形である。

イオン導入による装置により駆動される皮膚電極を各豚の背中に位置させ、各物 理治療を１２時間にわたって連続的に行なった。各物理治療は、各テスト周波数 ごとに２匹の豚で試され、豚は各物理治療ごとに異なるベアを使用した。それで 、４つの分離したデータ点が各テスト周波数ごとに図２にグラフで示され、これ らは４匹の豚の各々でとられた薬剤供給測定結果に相当する。

おおよそ２ｃｍ２の面積を有する従来からある円形でゲル−タイプのイオン導入 １ｉ極が使用された。関電極は、電極ハウジング（モデル番号６４６２　：メド トロニック（Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ）社製）内に、組成が、浄化水（８８％）、ポ リビニールアルコールＯ’ＰＶＡＪ　（８％）、ヒドロキシプロピルメチルセル ロースＩｒＨＰＭＣＪ　（２％）、そして水性塩酸塩（２％）であるゲルを含む 、不関電極は、電極ハウジング（モデル番号６４６７１ＮＡ：メドトロニック（ Ｍ　ｅ　ｄ　ｔ　ｒｏｎｉｃ）社製〕、内に５組成が、ＨＰＭＣ（４％）、ＰＶ Ａ（６％）、グリ七〇−ル（１０％）　、浄化水（７９，０１％）　、塩化ナト リウム（０，９％）　、　カリウム塩化物（０，０４％）、そして水和カルシウ ムジクロライド（０，０５％）であるゲルを含む。供給する薬剤量は、高圧液体 のクロマトグラフィーを含む従来の技術を使用し、間電極でとどまっている残り の薬剤を測定することによって定めた。

図２でプロットされた２つテスト性能ラインの比較から、「二重セグメント」物 理治療を使用して得られた薬剤供給レートが、従来の「パルス化直流ｊ物理治療 を使用して得たものよりより、非富に大きいことがはっきりとわかる。特に、各 々の物理治療の薬剤供給レートの間の差異が、増加した周波数の作用として増え ることを見ることができる。

図３で、本発明の好ましい実施例の他の回路が符号１１０で示され、二重セグメ ント電圧−ブラス−電流治療パルスを供給する装置を示している。装置１１０は 各パルスの印加の間に電極電位を感知するためのセンサーフィードバック手段を も有し、センサーフィードバック手段は、感知された電位を示す信号のフィード バラ久およびフィードバック信号の機能としてパルス波形を制御する手段を含む 。

装置１０は、電力源１１２、−遍の周期的パルスを生み出すためのパルス発生器 手段１１４、供給するためのイオン薬剤を有する間電極１１６、及び不関電極１ ８を含む、パルス発生手段１１４が発生させる各パルスは、本発明による二重セ グメント電圧−プラス−電流パル又波形を有する。電力源１１２は、従来公知の 軽量ボタンタイプの６ボルト乾電池である。電極１１６．１１８は、皮膚負荷Ｓ Ｌとして破線ブロック区で示された皮膚組織と電気的に接触する形で示された従 来公知のものである。パルス発生手段１１４は、自身を活性化するために電力＃ ！１１２に電気的に連結した入力端子１１４ａ、１１４ｂと、皮膚負荷ＳＬにイ オン導入による電流を供給するためＴｉ極１１６．１１８にそれぞれ電極４１６ ａ、１１８ａを介してＮ更的に連結した出力端子１１４ｃ、１１４ｄを有する。

所望の二重セグメント電圧−プラス−電流治療パルスを発生させるために適当な パルス発生回路の好ましい実施例が、図３でパルス発生手段１１４として示しで ある。パルス発生手段１１４は、さらに発振回路１２０、センサー−フィードバ ック回路１２２、電圧ゲート回路１２４、電流源回路１２６及び放電回路１２８ を有する。パルス発生手段１１４は、２ＫＨｚの予め定めた周＆！数を有してい る一定の治療パルスを供給する。各パルスは、パルス幅を規定する制御された持 続期間を有する。各々のパルスが、介在しているパルス間隔によって次のパルス から分離され、各パルス幅と次のパルス間隔の合計は、おおよそ５００マイクロ 秒の周期を構成している。各パルス幅と次のパルス間隔の持続期間は、おおよそ 等しくなるように制御され、パルス幅は、おおよそ各周期の５０％となっている 。換言すれば、パルス発生手段１１４によって発生させられた各周期は、おおよ そ２５０マイクロ秒の第１間隔にわたって続くパルス幅を構成し、その後のパル ス間隔が、おおよそ２５０マイクロ秒の第２間隔にわたって続き、それによって ５０％負荷周期が規定される。

パルス発生手段１１４によって発生させられた各治療パルスは、制御された持続 期間と振幅を有している２つパルスセグメントから構成されている。各二重セグ メント治療パルスは、第１のパルスセグメントは予め定めたパルス幅の第１の部 分の上に延び、それは予め定めた平均の電圧振幅であり、そして第２のパルスセ グメントは、パルス幅の残りで予め定めた平均の電流振幅を有する次の第２の部 分にわたって続く。

パルス発生手段１１４は、以下に詳述するように、実質的には一定の６ボルト振 幅とユーザの所望によって可変される持続期間とを有する電圧を出力する第１の パルスセグメント手段を含む、そのような第１のパルスセグメント発生器手段は 、各治療パルスの終わりで始まり、電極１１６で感知された電位が予め定めたい き値電位を上回るときに終わるように、発振回路１２０、センサー−フィードバ ック回路１２２、第１のパルスセグメントを発生させるために協動する電圧ゲー ト回路１２４を含む、このいき値電位が、以下に詳細に述べるようにユーザの所 望によって、制御可能に作用の間に可変される。

パルス発生手段１１４は、以下に詳細に述べるようにユーザの所望によって、制 御可能に作用の間に可変される実質的には一定の振幅を有している電流出力を有 する第２パルスセグメント発生手段を含む、第２のパルスセグメント発生器手段 は、発振器回路１２０と電流源回路１２６を含み、各々のパルスの始まりで始ま っていてともに第１のパルスセグメントの全体におよび、そしてパルス幅の持続 期間にわたって伸びている第２のパルスセグメントを発生させるために協動する 。

パルス発生器手段１１４が発生する二重セグメント治療パルスは、センサー−フ ィードバック回路によって制御されるパルス幅の初めの部分にわたって続いてい る実質的には一定の電圧出力に相当している第１のパルスセグメントと、実質的 には一定の電流出力に相当し、全パルス幅にわたり電圧出力に重ね合わせられる 第２パルスセグメントとからなる。

発振器回路１２０は、発振器１２０ａ、振幅コントロール回路１２０ｂ、及びワ ンショットアレイ回路１２０ｃから構成されている１発振器１２０ａは、周波数 ２ＫＨｚ％電圧振幅Ｏから６ボルトの正方形波の電圧パルスを発生させるために 適合させられた従来公知のパルス発生装置である１発振器１２０ａの振動出力が 、振幅コントロール回路１２０ｂとワンショットアレイ回路１２０ｃにライン１ ３０に沿って連結する。振幅コントロール回路１２０ｂは、可変抵抗器Ｒ１がら 構成され、調節可能に発振器１２０ａの振動出力の振幅を可変し、所望のパルス 化した電圧出力をライン１３６に沿って供給し、センサー−フィードバック回路 ！２２と電流源ｒｇＪＮ１２６を駆動する。それによって第１のパルスセグメン トのために予め定めた平均の電圧振幅を決める所望のいき値電位を確立し、そし て第２パルスセグメントのために所望の平均の電流振幅を確立する。ワンショッ トアレイ回路１２０ｃが、４つデジタルのゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の配列 から構成され、発振器１２０ａの出力の選択された正方向変化または負方向変化 に対応するパルスの上行脚探知を行なう、特に、出力が放電回Ｍ１２８にライン １３２に沿ってゲートＧ１から連結し、それによって各パルス間隔において電極 １ｌ６．１１８の間で生じる脱分極化を可能にする。加えて、出力が電圧ゲート 回路１２４にライン１３４に沿ってゲー１−Ｇ４から連結し、それによって電極 １１６．１１８を介して連結する電圧出力を含む第１のパルスセグメントを治療 パルスの間にだけ可能にする。

センサー−フィードバック回路１２２は、いき値参照回路１２２ａとフィードバ ック−比較回路１２２ｂとフィードバック−コントロール回路１２２ｃによって 構成されている。いき値参照回路１２２ａが、抵抗器Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とコンデ ンサーＣ１で形成されバッファアンプとして働きパルス化した電圧出力をフィー ドバック−コントロール回路１２２ｂヘライン１３８に沿って供給するオペアン プＡ１によって構成されている。そのような出力は、所望のいき値電位を構成し 、パルス化した第１パルスセグメントの電圧出力のために予め定めた平均の電圧 振幅を定める。いき値参照回路１２２ａの出力電位は、振幅コントロール回路１ ２０ｂの出力の調整された振幅との相関であり、調整された出力は、アンプＡ１ の非反転端子にライン１３６に沿って遣結し、ユーザによって所望のように可変 できる。

フィードバック比較回路１２２ｂは、抵抗器Ｒ５とＲ６とコンデンサー０２によ って構成される比較器１４０によって構成され、ライン１３８に沿って連結する いき値電位を構成し比較器１４０の非反転端子に現れる第１の電位と、各第４の パルスセグメントの間に関電極１１６で感知された電位に相当し比較器１４０の 反転端子に現れる第２の電位とを比較する。比較器１４０は、そのような比較の ためにフィードバック−コントロール回路１２２ｃにライン１４２に沿って比較 出力を供給する。フィードバック−比較回路１２２ｂは、各々の第１のパルスセ グメントの間に間電極１１６で電位を感知するためと、比較器１４０の反転端子 への感知された電位のフィードバックのためのセンサー−フィードバック手段を 含む間電極１１６においての電位が出力端子１１４ｃに電極リード１１６ａに沿 って連結して、さらにフィードバック連結点１４６ヘライン１４４に沿って連結 する。それで、フィードバック−比較回路１２２ｂのセンサー−フィードバック 手段が、逆向きに閲電極１１６の電位に相当して、比較器１４０の反転端子にフ ィードバック連結点１４６においての電位を連結するライン１４８を含む。

フィードバック−コントロール回路１２２ｃは、エンハンスメント型ＭＯ３−Ｆ ＥＴＴＩを含む、ＭＯＳ−ＦＥＴＴｌのドレイン端子が、電力源１１２の正の端 子にライン１５０に沿って供給電圧に連結する。ＭＯＳ−ＦＥＴＴ１のソース端 子が、電圧ゲート回路１２４にライン１５２に沿って連結する。比較器１４０か らの出力が、ライン１４２に沿って連結し、この出力がＭＯＳ−ＦＥＴＴＩのゲ ートにバイアスを供給する。ＭＯＳ−ＦＥＴＴｌは、各治療のパルスの第１の部 分の間にだけ発生させられた第１のパルスセグメントが、制御された持続期間と 電圧振幅を有するように、電圧ゲート回路１２４とともに作動し、出力端子１１ ４ｃ、１１４ｄ及び皮膚負荷ＳＬを通して選択的に電圧を供給するようにゲート で制御する６例えば、治療パルスの始まりに相当する発振器１２０ａからの正方 向の電圧パルスの出現によって感知されて、そして比較器１４０に逆向きに与え られる電位は比較されていたいき値電位よりいっそう低い電位を一般に含み、そ れによって高い出力状態を有している比較器出力を作り出し、ＭＯＳ−ＦＥＴＴ １にバイアスを与える。そして、各治療パルスの初めの部分の間、比較器１４０ からの出力が低い出力状態をとり、電位が間電極１１６でいき値電位を上回ると きに生じるＭＯＳ−ＦＥＴＴｌへのバイアスがかからない状態が生じるまで、Ｍ ＯＳ−ＦＥＴＴｌが電圧ゲート回路１２４に対する供給電圧をゲートで制御し続 ける。

電圧ゲート回路１２４は、デジタルゲート１５４、抵抗器Ｒ７、Ｒ８、コンデン サーＣ３及びエンハンスメント型ＭＯ３−ＦＥＴＴ２から構成される。ＭＯＳ− ＦＥＴＴ２のドレイン端子が、ライン１５２によりフィードバック−コントロー ル回路１２２ｃの電圧出力に連結する。ＭＯＳ−ＦＥＴＴ２のソース端子が、出 力連結点１５８にライン１５６に沿って連結する。出力連結点１５８は、出力端 子１１４ｃ、１１４ｃｌ越、ｔてＭＯｓ−ＦＥＴＴ２（７）電圧出力をライン１ ４４に電気的に相互に連結する。ワンショットアレイ回路１２０ｃのゲートＧ４ からの出力が、ゲート１５４の負のトリガー入力端子１５４ａにライン１３４に 沿って連結する。ゲート１５４からの出力が、ライン１６０に沿って連結し、こ の出力がＭＯＳ−ＦＥＴＴ２のゲートにバイアスを供給する。正方向の電圧発振 器１２０ａからの例えば治療パルスの始まりに相当するパルスにほとんどすぐに 続いて、ライン１３４に沿ったゲートＧ４によって作り出された負方向への電圧 パルスの上行脚が正方向のパルス化したゲート１５４からの電圧をトリガーし、 それによってＭＯＳ−ＦＥＴＴ２にバイアスがかからなくする。ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｔ２は、治療パルスの間にバイアスがかからなくなる。

かくして、ＭＯＳ−ＦＥＴＴ１とＭＯＳ−ＦＥＴＴ２にバイアスがかかったまま であるにもかかわらず、供給電圧が充分に出力端子１１４Ｃ１１１４ｄを越えて 連結し、制御された持続期間と電圧振幅を有する第１のパルスセグメントを含ん でいる電圧出力を作り出す、そして、第１のパルスセグメントの予め定めた平均 の電圧振幅は、供給電圧と相関する。第１のパルスセグメントがその上に延びる 各パルス幅の予め定めた第１の部分は、選択されたいき値電位と相関する。第１ のパルスセグメントの持続期間が、容易に単純なタイミング回路によって調節で きるのに対して、本実施例のセンサー−フィードバック回路１２２のようなセン サー−フィードバックアプローチを使用することが望ましいとみなされる。第１ のパルスセグメントの間に充電されていた皮膚負荷ＳＬの分極容量が、患者によ って可変する範囲まで、センサー−フィードバック回路１２２が、負荷を越えて 感知されたフィードバック電位の相関として電圧パルスの持続期間を制御するこ とによってそのような変化に自動的に適応する。患者の皮膚の特有の電気的特徴 と一致するために必要とされるように、センサー−フィードバック回路１２２は 、第４のパルスセグメントの持続期間をこの程度まで自動的に可変する。センサ ー−フィードバック回路は、治療されていた皮膚が火傷かショックを製造する可 能性がある危険な電圧レベルにさらされることを防ぐ０例えば印加された電圧の 振幅は、バッテリー電位によって限定され、そして各第１のパルスセグメントの 間に皮膚負荷ＳＬを越えて発生した電位は、選択されたいき値電位によって限定 される。

電流ソース回路１２６は、抵抗器Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１ ４とコンデンサー０４とで構成されるオペアンプＡ２を含み、一定の電流ソース として機能し、パルス化した電流をライン１６２に沿って出力連結点１５８へ出 力する。出力連結点１５８が、電気的にライン１４４に相互に連結し、電流ソー ス回路１２６のパルス化電流出力を出力端子１１４ｃ、１１４ｄに出力する。

連結点１３６ａが電気的にライン１３６に相互に連結し、振幅コントロール回路 １２０ｂから出力するパルス化した電圧をアンプＡ２の非反転端子へのライン１ ３６ｂに沿って連結する。治療パルスの始まりに相当する発振器１２０ａからの 正方向電圧パルス、例えば所望の振幅を有するパルス化した電圧振幅コントロー ル回路１２０ｂからの出力が、電流ソース回路１２６に生じる。電流ソース回路 １２６は、一定の電流振幅を有しているパルス化した電流出力を供給する。この 出力は、振幅コントロール回路１２０ｂの調整された電圧振幅及び電流ソース回 路１２６の電圧−電流変換機能と相関する。を流振幅が第２のパルスセグメント にわたって実質的には一定のままであることが、好ましい。供給するイオン導入 による電流が、イオン泳動のレートと直接比例しているからである。そして、発 振器回路１２０ど電流ソース回路１２６が協動し、予め定めた平均の電流振幅を 有し、イオン薬剤が制御されたレートで投与されるよう所望のごとく制御可能に 可変させ得る第２のパルスセグメントを発生させる。

そして、パルス発生手段１１４が、各治療のパルスの持続期間にわたって第２の パルスセグメントを発生させる。パルス化した第２のパルスセグメントを含んで いる電流出力はパルス化した第１のパルスセグメントを含んでいる電圧出力全体 と同じ幅を有することになる。しかしながらパルス発生手段１１４は第２のパル スセグメントを発生させることができ、少くともいくらかの第２のパルスセグメ ントの一部が第１のパルスセグメントに続いて生じるパルスの幅の第２の部分を 構成するならば、それが第１のパルスセグメントの全てもしくはある部分と同じ 幅を有し、もしくは全く共存しないかもしれない、パルス発生手段１１４が、イ ンタラクティブに第１のパルスセグメントと第２のパルスセグメントは、第１の パルスセグメントに関して所望の時間関係で発生させられる０例えば所望ならば 、電流ソース回路１２６がさらに、ライン１３６ｂに沿って配置されているゲー トを含むことができる。これによって発振器回路１２０から出力されるパルス化 した電圧を選択的に電流ソース回路１２８へ連結し、ゲートバイアスが比較器１ ４０からの出力の相関として制御され、電流ソース１２６からの出力は、第１の パルスセグメントをなす電圧パルスの完了後すぐに始まる。

放電回路１２８はバイポーラトランジスタＴ３、抵抗器Ｒ１５、Ｒ１６、コンデ ンサー０５で構成され、を極１１６，１１８と皮膚負荷ＳＬを越λる各治療パル スの間に発生する不要な電位を放電するか、脱分極化するための手段として機能 し、トランジスタＴ３のコレクタ一端子が、ライン１４４と出力端子１１４ｃと 電極リード１１６ａを経て間電極１１６と相互に連結する出力連結点１５８にラ イン１６４に沿って連結する。トランジスタＴ３のエミッタ端子が、ライン１７ ０を経て不関電極１１８と電気的に相互連結する接地点１６８にライン１６６に 沿って違結し、接地点１６８を出力端子１１４ｄとリード１１８ａに連結する。

ゲートＧ１からの出力が、トランジスタＴ３のベース端子にバイアスを供給する ライン１３２に沿って遣結し、トランジスタ丁３は、オフ状態での各パルス間隔 の間及びオフ状態での各パルス幅の間に放電を可能にするスイッチとして機能す る。

図３で描かれた回路のための適当な回路構成要素を下記表１で一覧表にし、標準 のＩＤコードナンバーと共に示した。しかしながら、様々な機能上等価な利用で きる構成要素を選択することができることを理解するべきである。

表 符号　よりコード番号 ６１〜Ｇ４　ＣＤ４０９３８Ｆ ＡＩ　０Ｐ１７ＥＺ Ａ２　０Ｐ４２ＥＺ Ｔ１、Ｔ２　ＣＤ４０６６ＢＣＮ Ｔ３　２Ｎ２２２２ １４０　ＰＭ２１９Ｙ １５４　ＣＤ４０９８ＢＥ ＲＩ　ＩＯＫΩ Ｒ２５，ｌＫΩ Ｒ３１１にΩ Ｒ４１１にΩ Ｒ５ＬＯＯＫΩ Ｒ６１にΩ Ｒ７４７にΩ Ｒ８３９にΩ Ｒ９１００にΩ Ｒ１０１００にΩ Ｒ１１１０Ω Ｒ１２１００Ω Ｒ１３９，ＩＫΩ Ｒ１４８２０Ω Ｒ１５１にΩ Ｒ１６７，３３にΩ Ｃ１１８ｐｆ Ｃ２１５００ｐｆ Ｃ３６８Ｃ１ｐｆ Ｃ４１０ｐｆ Ｃ５２７０ｐｆ 本発明を特有の実施例と実施例に関連させて以上説明してきたが、本発明がこれ らの例に限定されないことは当業者には明らかであり、本明細書に記載の実施例 、使用態様などから容易にその他の態様を見いだすことができるであろう。

ＦＩＧ、　２ 要約書 特有の複雑な波形的特徴を有するパルス化した電気エネルギーを加える経皮的イ オン導入によるイオン物質、例えばイオン化した薬剤の供給の方法と装置である 。制御された特有の二重セグメント波形的特徴を有する治療用電気的パルスが用 いられる。各パルスがいっそう効率的薬剤投与を容易にする。治療パルスは予め 定めた周波数で発生させ、そして予め定めたパルス幅を有する。第１のパルスセ グメントと第２のパルスセグメントは各々の１セグメント治療のパルスを構成す る。各々のパルスセグメントの振幅と持続期間を含む電気的属性が、所望のパル ス化出力波形を作り出すために制御される。

国際調査報告　ＰＣＴ／ＵＳ　９０１０７５５１ＰＣＴ／ＬＩＳ　９０１０７５ ５１ 国際調査報告 ＵＳ９００７５ＳＩ ＳＡ　４４０９４

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．パルス化したイオン導入による薬剤治療方法であって、生体の皮膚と接触す るイオン導入法装置の関電極と不関電極を駆動して薬剤を供給するために周期的 な電気的パルスが発生させて印加する方法において、予め定めた周波数で一連の 上記周期的パルスを発生させ、各パルスが上記パルスの予め定めたパルス幅を規 定する時間の第１の間隔にわたって続いており、各パルスが、上記パルス幅にす ぐに続くパルス間隔を規定する時間の第２の間隔に続いて起こるパルスから分離 され、上記パルス幅とすぐ次のパルス間隔の合計が上記周波数の逆数である周期 を構成し、各々のパルス波形が、第１のパルスセグメントが、上記パルス幅の予 め定めた第１の部分にわたって続きかつ予め定めた第１の平均の電流振幅を有し ；第２パルスセグメントが、続いて起こる第２の部分にわたって続きかつ上記パ ルス幅の残りを構成しするとともに予め定めた第２の平均の電流振幅を有し； 上記第１の平均の電流振幅が上記第２平均電流振幅より大きく；上記第１の部分 が上記パルス幅の５０％を越えないことを特徴とする治療方法。
2. ２．上記パルス幅は、上記周期の１０％から８０％の範囲内の期間である請求項 １の方法。
3. ３．上記パルスの上器周波数が、０．５と５０キロヘルツの間にある請求項２の 方法。
4. ４．上記第１の平均の電流振幅が、０．１から５０ミリアンペアの間にあり、上 記第２平均電流振幅は、０．１から５ミリアンペアの間にある請求項３の方法。
5. ５．パルス化したイオン導入による薬剤治療方法であって、生体の皮膚と接触す るイオン導入法装置の関電極と不関電極を駆動して薬剤を供給するために周期的 な電気的パルスが発生させて印加する方法において、予め定めた周波数で一連の 上記周期的パルスを発生させ、各パルスが上記パルスの予め定めたパルス幅を規 定する時間の第１の間隔にわたって続いており、各パルスが、上記パルス幅にす ぐに続くパルス間隔を規定する時間の第２の間隔に続いて起こるパルスから分離 され、上記パルス幅とすぐ次のパルス間隔の合計が上記周波数の逆数である周期 を構成し、各々のパルス波形が、第１のパルスセグメントが、上記パルス幅の予 め定めた第１の部分にわたって続きかつ予め定めた第１の平均の電流振幅を有し ；第２パルスセグメントが、続いて起こる第２の部分にわたって続きかつ上記パ ルス幅の残りを構成するとともに予め定めた第２の平均の電流振幅を有し；上記 第１の部分が上記パルス幅の５０％を越えないことを特徴とする治療方法。
6. ６．上記パルス幅は、上記周期の１０％から８０％の範囲内の期間である請求項 ５の方法。
7. ７．上記パルスの上記周波数が、０．５と５０キロヘルツの間にある請求項６の 方法。
8. ８．上記第１の平均の電流振幅が、０．１から５０ミリアンペアの間にあり、上 記第２平均電流振幅は、０．０１から５ミリアンペアの間にある請求項７の方法 。
9. ９．生体へのパルス化したイオン導入による薬剤治療を加える装置であって、電 力源及び生体の皮膚に接触するようにした関電極と不関電極、及び上記電力源と 上記関電極と上記不関電極に連結したパルス発生手段を有し、上記パルス発生手 段は、一連の周期的電気的パルスを発生させ、上記電極を駆動し上記皮層を通し て正味直流電流を導くようにするために、上記パルス列を印加する装置において 、 予め定めた周波数で一連の周期的パルスを発生させるためのパルス発生手段であ って、各パルスが、上記パルスの予め定めたパルス幅を規定する時間の第１の間 隔にわたって続いており、各パルスが、上記パルス幅にすぐに続くパルス間隔を 規定する時間の第２の間隔に続いて起こるパルスから分離され、上記パルス幅と すぐ次のパルス間隔の合計が上記周波数の逆数である周期を構成し、上記パルス 発生手段がさらに、 上記パルス幅の予め定めた第１の部分にわたって続きかつ予め定めた第１の平均 の電流振幅を有する第１のパルスセグメントを作り出すための第１のパルスセグ メント発生手段； 続いて起こる第２の部分にわたって続きかつ上記パルス幅の残りを構成するとと もに予め定めた第２の平均の電流振幅を有し第２パルスセグメントを作り出すた めの第２のパルスセグメント発生手段を有し；上記第１の平均の電流振幅が上記 第２平均電流振幅より大きく；上記第１の部分が上記パルス幅の５０％を越えな いことを特徴とする治療装置。
10. １０．上記パルス幅は、上記周期の１０％から８０％の範囲内の期間である請求 項９の装置。
11. １１．上記パルスの上記周波数が、０．５と５０キロヘルツの間にある請求項１ ０の装置。
12. １２．上記第１の平均の電流振幅が、０．１から５０ミリアンペアの間にあり、 上記第２平均電流振幅は、０．０１から５ミリアンペアの間にある請求項１１の 装置。
13. １３．生体へのパルス化したイオン導入による薬剤治療を加える装置であって、 電力源及び生体の皮膚に接触するようにした関電極と不関電極、及び上記電力源 と上記関電極と上記不関電極に連結したパルス発生手段を有し、上記パルス発生 手段は、一連の周期的電気的パルスを発生させ、上記電極を駆動し上記皮膚を通 して正味直流電流を導くようにするために、上記パルス列を印加する装置におい て、 予め定めた周波数で一連の周期的パルスを発生させるためのパルス発生手段であ って、各パルスが、上記パルスの子め定めたパルス幅を規定する時間の第１の間 隔にわたって続いており、各パルスが、上記パルス幅にすぐに続くパルス間隔を 規定する時間の第２の間隔に続いて起こるパルスから分離され、上記パルス幅と すぐ次のパルス間隔の合計が上記周波数の逆数である周期を構成し、上記パルス 発生手段がさらに、 上記パルス幅の予め定めた第１の部分にわたって続きかつ予め定めた第１の平均 の電圧振幅を有する第１のパルスセグメントを作り出すための第１のパルスセグ メント発生手段； 続いて起こる第２の部分にわたって続きかつ上記パルス幅の残りを構成するとと もに予め定めた第２の平均の電流振幅を有し第２パルスセグメントを作り出すた めの第２のパルスセグメント発生手段を有し；上記第１の部分が上記パルス幅の ５０％を越えないことを特徴とする治療装置。
14. １４．上記パルス幅は、上記周期の１０％から８０％の範囲内の期間である請求 項１３の装置。
15. １５．上記パルスの上記周波数が、０．５と５０キロヘルツの間にある請求項１ ４の装置。
16. １６．上記第１の平均の電流振幅が、０．１から５０ミリアンペアの間にあり、 上記第２平均電流振幅は、０．０１から５ミリアンペアの間にある請求項１５の 装置。