Устройство для электрокинетической доставки - RU2268075C2

Чертежи

Показать все 34 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится, в целом, к электрокинетическому массопереносу веществ внутрь ткани и/или извлечения веществ из ткани и, в частности, к устройству и способам для извлечения, удержания и/или доставки вещества, например лекарственного средства в область лечения.

Предпосылки создания изобретения

Электрокинетическая доставка лекарственных средств для локального нанесения лекарственного средства через кожу индивидуума является известной. Один из типов механизмов электрокинетической доставки представляет собой лекарственный электрофорез, то есть приложение электрического поля к коже для повышения проницаемости кожи и для доставки различных ионных агентов, например ионов растворимых солей или других лекарств. В определенных ситуациях методики лекарственного электрофореза для чрескожной или трансмукозальной доставки устраняют необходимость подкожной инъекции для многих лекарственных средств, тем самым устраняя сопутствующие проблемы, связанные с травмой, болью и риском инфицирования индивидуума. Другие типы механизмов электрокинетической доставки включают в себя электроосмос, электропорацию, электромиграцию, электрофорез и эндоосмос, любой из них или все они являются, в целом, известными как электроперенос, электромолекулярный перенос или способы лекарственного электрофореза. Электрокинетический механизм доставки может также сопровождаться ультразвуковой вибрацией для дополнительного облегчения электрокинетического транспорта вещества, например, путем открывания пор в коже. Ультразвук может быть использован несколькими способами, такими как (i) традиционные пьезоэлектрические элементы, (ii) Специальные Интегральные Схемы для Нанесения (ASIC) со встроенным передатчиком ультразвука или (iii) с помощью тонких листов фольги с заключенными в них пьезоэлектрическими дипольными элементами.

Имеются некоторые трудности с электрокинетической доставкой веществ, таких как лекарственные средства. Одна из них представляет собой необходимость в несколько громоздком, с большими размерами и дорогом оборудовании, которое часто требует присутствия индивидуума в кабинете врача или в лечебном центре, и использования профессиональных медицинских работников для введения лекарственного средства. Частное, самостоятельное введение лекарственных средств или нанесение для диагностики индивидуумом без медицинского или без профессионального опыта является в высшей степени желательным. Также легко транспортируемое устройство для электрокинетической доставки лекарственного средства, например легкое, компактное переносное устройство, пригодное для использования вместе с аппликатором, упакованное в виде аппликатора для одной дозы или единичных доз, является идеальным для пациента/потребителя системы, предназначенной для самостоятельного введения, пригодного для многих обстоятельств.

Описание изобретения

В соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения предусматривается переносное, автономное, достаточно легкое для ручного использования, компактное и беспроводное электрокинетическое устройство для доставки или удаления вещества, например лекарственного средства, и аппликатор вещества в виде единичных доз для использования вместе с устройством, для самостоятельного введения лекарственного средства в кожу. Под термином «вещество» подразумевается лекарственное средство, а также природные или гомеопатические продукты, которые могут быть за рамками определения лекарственного средства, например чернила и пигменты для татуировок, и в более общем смысле термин подразумевает любое вещество, способное к электрокинетическому транспорту через кожу или слизистую мембрану, например, в область лечения, или из определенной области, например, для целей диагностики. Большая часть применений, использующих настоящее изобретение, предназначена для нанесения лекарственных средств на область лечения и по этой причине термин «лекарственное средство» используется вместо термина «вещество» по всему настоящему описанию. Под лекарственным средством подразумевается любой химический или биологический агент, который может использоваться людьми или животными, или вводиться им в виде вспомогательного вещества при диагностике, лечении или предотвращении заболевания или иного ненормального или косметического состояния, или для облегчения боли, или для контроля, диагноза или улучшения любого физиологического или патологического состояния.

Главные терапевтические классы включают в себя, но не ограничиваются ими, ингибиторы ACE, такие как ранитидин, противоинфекционные агенты, такие как противобактериальные агенты, противовирусные агенты и противомикробные агенты, вазодилаторные агенты, включая общие, коронарные, периферические и церебральные, адренокортикальные стероиды, агонисты альфа-адренэргических агентов, антагонисты альфа-адренэргических агентов, селективные агонисты альфа-два-адренэргических агентов, аналгетики и сочетания аналгетиков, андрогены, локальные и общие анестетики, антиаддитивные агенты, антиандрогены, противоаритмические агенты, противоастматические агенты, противохолинэргические агенты, противохолинэстеразные агенты, ксантиновые соединения, сердечно-сосудистые средства, включая блокаторы кальциевых каналов, такие как нифедипин, бета-агонисты, такие как добутамин и ритодин, антикоагулянты, включая гепарин, антиконвульсанты, противодиабетические агенты, противодиарейные агенты, антидиуретики, антиеметики и прокинетические агенты, противоэпилептические агенты, антиэстрогены, средства против гипертонии, такие как атенолол, агенты против мигрени, препараты против заболеваний двигательного аппарата, такие как скополамин, ондансетрон, меклизин, средства против тошноты, агенты против мускаринизма, агенты против зуда, антипсихотики, антипиретики, антиспазматики, такие как для желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы, агенты против образования опухолей, агенты против паразитов, агенты против болезни Паркинсона, агенты против образования бляшек, антипрогестины, противотироидные агенты, агенты против кашля, атипичные антидепрессанты, азаспиродекандионы, барбитураты, бензодиазепины, бензотиадиазиды, бета-блокаторы, антиаритмические бета-адренэргические агонисты, антагонисты бета-адренэргиков, селективные антагонисты бета-один-адренэргиков, селективные антагонисты бета-два-адренэргиков, соли желчных кислот, лекарственные средства, влияющие на объем и состав телесных жидкостей, бутирофеноны, агенты, влияющие на кальцинирование, катехоламины и симпатомиметики, холергические агонисты, реактиваторы холинэстеразы, дерматологические лекарственные средства, дифенилбутилпиперины, диуретики, алкалоиды спорыньи, эстрогены, агенты, блокирующие нервные узлы, агенты, стимулирующие нервные узлы, гидантоины, агенты для контроля желудочной кислотности, и лечения язв желудка и двенадцатиперстной кишки, гематопоэтические агенты, хизамины, антагонисты гистамина, антагонисты 5-гидрокситриптамина, лекарственные средства для гиперлипопротеинемии, гипнотики и седативные средства, транквилизаторы, гормоны, включая гормоны гипофиза, такие как HGH, HMG, HCG, десмопрессин ацетат, и тому подобное; лютеолды фолликул, α-ANF, фактор высвобождения фактора роста (GFRF), β-MSH, соматостатин, брадикинин, соматотропин, фактор роста, получаемый из бляшек, аспарагиназа, блеомицин сульфат, химопапаин, холецистокинин, хронический гонадотропин, кортикотропин (ACTH), фактор роста эпидермиса, эритропоэтин, эпопростенол (ингибитор агрегации бляшек), фолликулстимулирующий гормон, глюкагоны, хирулог, хиалуронидаза, инсулинподобные факторы роста, м[a]энотропины (урофоллитропин (FSH) и LH), окситоцин, стрептокиназа, активатор плазминогена тканей, урокиназа, аналоги ACTH, ANP, ANP, клиренс-ингибиторы, антагонисты ангиотензина II, агонисты антидиуретических гормонов, антагонисты антидиуретических гормонов, антагонисты брадикинина, CD4, цередаза, энкефалины, фрагменты FAB, суппрессоры пептидов IgE, IGF-1, нейротропные факторы, факторы стимулирования роста колоний, агонисты паратиреоидных гормонов, антагонисты паратиреоидных гормонов, пентигетид, белок C, белок S, ингибиторы ренина, тимозин альфа-1, тромболитики, TNF, вакцины, альфа-1 антитрипсин (рекомбинантный) и TGF-бета, иммуносупрессоры, парасимпатолитики, парасимпатомиметики, психостимулянты, лаксативы, метилксантины, ингибиторы мономиноксидазы, нервно-мышечные блокирующие агенты, органические нитраты, опиоидные аналгетики и антагонисты, панкреатические ферменты, фенотиазины, прогестины, простагландины, например альпростадил, агенты для лечения психиатрических расстройств, блокаторы натриевых каналов, лекарственные средства против спастичности и острых мышечных спазмов, например мышечные релаксанты, сукцинимиды, тиоксантины, тромболитические агенты, тироидные агенты, трициклические антидепрессанты, ингибиторы тубулярного транспорта органических соединений, агенты, воздействующие на сократительную способность матки, и тому подобное.

Репрезентативные лекарственные средства, их аналоги и их производные, включенные в качестве примеров, а не для ограничения, представляют собой интерфероны, например α-2b интерферон, амфотерицин β, ангиопептин, баклофен, бепридил, бузерелин, буспирон, кальцитонин, циклопирокс, оламин, медь, циклоспорин, цинк, трописетрон, вапреотид, вазопрессин, аналоги антагонистов вазопрессина, верапамил, варфарин, закоприд, зотасетрон, натрий кромолин, дилтиазем, фелодипин, исрадипин, никардипин, нифедипин, нимодипин, нитредипин, верапамил, изопротеренол, картеролол, лабеталол, левобунолол, миноксидил, надолол, пенбутерол, пиндолол, пропранолол, соталол, тимолол, ацебутолол, бетаксолол, эсмолол, метапротеренол, пирбутерол, ритодрин, тербуталин, альклометазон, алдостерон, амцинонид, беклометазон, дипропионат, бетаметазон, клобетазол, крокортолон, кортизол, кортизон, кортикостерон, дезонид, дезоксиметазон, 11-дезоксикортиостерон, 11-дезоксикортизол, дифлоразон, флудрокортизон, флунизолид, флуоцинолон, флуоцинонид, флуорометолон, флурандренолид, G-CSF, GM-CSF, M-CSF, GHRF, GHRH, гонадорелин, госерлин, гранисетрон, халцинонид, гидрокортизон, индометацин, инсулин, инсулинотропин, интерлейкины, например интерлейкин-2, изосорбид динитрат, лейпролид, лизиноприл, LHRH, аналоги LHRH, такие как бузерлин и лейпролид, октреотид, эндорфин, TRH, NT-36(-[[(s)-4-оксо-2-азетидинил]карбонил]-L-гистидил-L-пролинамид), липрецин, LMW гепарин, то есть эноксапарин, мелатонин, медризон, 6α-метилпреднизолон, мометазон, параметазон, преднизолон, преднизон, тетрагидрокортизол, тримцинолон, беноксинат, бензокаин, бупивакаин, хлорпрокаин, дибукаин, диклонин, этидокаин, мепивакаин, прамоксин, прокаин, пропаракаин, тетракаин, хлороформ, клонед, циклопроан, десфлуран, простой диэтиловый эфир, дроперидол, энфлуран, этомидат, галотан, изофлуран, кетамин, гидрохлорид, меперидин, метогекситал, метоксилфлуран, нитроглицерин, пропофол, сквофлуран, тиамиал, тиопентал, актаминофен, аллопуринол, апазон, аспирин, ауранофин, ауротиоглюкоза, колхиин, диклофенак, дифлюнизал, этодолак, фенопрофен, флурбипрофен, золото натрий тиомалат, ибупрофен, индометацин, кетопрофен, меклофенамат, мефенановая кислота, мезеламин, метилсалицилат, набуметон, напроксен, оксифенбутазон, фенацетин, фенилбутазон, пироксикам, салициламид, салицилат, салициловая кислота, сальсалат, сульфасалазин, сулиндэ, тометин, ацетофеназин, хлорпромазин, флуфеназин, мезоридазин, перфеназин, тиоридазин, трифлурперазин, трифлупромазин, дизопирамид, энкаинид, флецинид, индекаинид, мексилетин, морицизин, фенитоин, прокаинамид, пропафенон, хинидин, токаин, цисаприд, домпердон, дронабинол, галоперидол, метоклопрамид, набилон, никотин, прохлорперазин, прометазин, тиэтилперазин, триметобензамид, бупренорфин, буторфанол, кодеин, дезоцин, дифеноксилат, дрокод, доксазоцин, гидрокодон, гидроморфон, леваллорфан, леворфанол, лопермид, мептазинол, метадон, налбуфин, налмефен, налоксон, налтрексон, оксибутинин, оксикодон, оксиморфон, пентазоцин, пропоксифен, изособид, динитрат, нитроглицерин, теофиллин, фенилэфрин, эфедрин, пилокарпин, фуросемид, тетрациклин, хлорфенирамин, кеторолак, бромкриптин, гуанабенц, празисин, доксазосин и флуфенамовая кислота.

Кроме того, примеры этих лекарственных средств, их аналогов и соединений, которые могут быть доставлены, представляют собой бензодиазепины, такие как альпрозолам, бротизолам, хлордиазэпоксид, клобазам, клоназепам, клоразепат, демоксепам, диазепам, флумазенил, флуразепам, галазепам, лоразепам, мидазолам, нитразепам, нордазепам, окзазепам, празепам, квазепам, темазепам, триазолам, и тому подобное; лекарственные средства против мускаринизма, такие как анистропин, атропин, клининиум, циклопентолат, дицикломин, флавоксат, гликопирролат, гексоциклиум, хоматропин, ипратропиум, изопропамид, мепензолат, метантелин, оксифенциклимин, пирензепин, пропантелин, скополамин, телензепин, тридигексетил, тропикамид, и тому подобное; эстроген, такой как хлортрианизен, зиэтилстилбестрол, метил эстрадиол, эстрон, эстрон натрий сульфат, эстропипат, местранол, хинестрол, натрий эквилин сульфат, 17β-эстрадиол (или эстрадиол), полусинтетические производные эстрогенов, такие как сложные эфиры природного эстрогена, такие как эстрадиол-17β-энантат, эстрадиол-17β -валерат, эстрадиол-3-бензоат, эстрадиол-17β-ундеценоат, эстрадиол 16,17-хемисукцинат или эстрадиол-17β-ципионат, и 17-алкилированные эстрогены, такие как этинилэстрадиол, этинилэстрадиол-3-изопропилсульфонат, и тому подобное; андроген, такой как даназол, флуоксиместетон, метандростенолон, метилтестостерон, надролон деканоат, нандролон, фенпропионат, оксандролон, оксиметолон, станозолол, тестолактон, тестостерон, тестостерон ципионат, тестостерон энантат, тестостерон пропионат, и тому подобное; или прогестин, такой как этинодиол диацетат, гестоден, гидроксипрогестерон капроат, левоноргестрел, медроксипрогестерон ацетат, мегестрол ацетат, норетиндрон, норетиндрон ацетат, норетинодрел, норгестрел, прогестерон и тому подобное.

Например, путем использования устройства и его аппликатора является возможной электрокинетическая доставка таких лекарственных средств, как противовирусные агенты, для лечения вируса папилломы человека, (HPV), например бородавок (обычных, плоских, подошвенных и генитальных), примерами которых являются Imiquimod®, продаваемый как Aldara™ 3M для генитальных бородавок, типа (HPV), Acyclovir®, салицилат натрия, третинион, бензоил пероксид, блеомицин, интерфероны, Podocon-25, продукты OTC, такие как Wart Off Pfizer, и Compound W, MedTech или вещества класса антипикомавирус, например, Pleconaril, для лечения кашля и простуды, противовоспалительные лекарственные средства, такие как дексаметазон, и противобактериальные агенты, белки, а также стероиды и их соли, нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (NSAID) и их соли, гормоны, цитокины, вирусы, бактерии, ДНК, РНК (и фрагменты обеих), антигистамины, олигонуклеотиды, противопролиферативные агенты (рак), особенно 5-флуороцил (5-FU) и цисплатин, Efudex, или сочетание 5-FU и совиудина, агенты против ангиогенеза, такие как талидомид, антибиотики, пептиды и пептидомиметики, и сборки аминокислот, фенолов и полифенолов, примером которых является PolyphenonE, и косметические агенты, такие как ретиноиды, например гиалуроновая кислота, витамины и/или вода, агенты для разрыхления кожи, например коллаген, реакционно-способные мономеры, которые могут полимеризоваться под кожей в неводных носителях и активироваться с помощью воды, токсины ботулизма, например ботокс, отбеливающие агенты, например Eldopaque 4%, ICN Pharmaceuticals, или сочетание Ketorolac, гидрохинона 4%, Glycolic Acid, молочной кислоты с соответствующим носителем, и анестетики, такие как лидокаин, ксилокаин, пронтокаин, прилокаин, фетанил, ремифентанил, суфентанил, альфентанил, новокаин, прокаин, морфин HCL и EMLA, либо сами по себе, либо вместе с вазодилатором, таким как эпинефрин. Также лекарственные средства, которые ингибируют слияние плазматической мембраны и вирусов, и других внешних агентов, для предотвращения попадания вирусов и/или других внешних агентов в клетки, могут также доставляться электрокинетически, например бехениловые спирты, такие как н-дизоканол, его аналоги или соединения. Рост волос может стимулироваться с помощью Propecia (финастерид), миноксидила, блокирующих антидигидротестостероны или антидигидроэстрогены. Удаление волос может сопровождаться окраской волос или корней волос для облегчения удаления с помощью лазерных средств или электрокинетически, используя, например, дигидротестостероны или дигидроандрогены или дигидроэстрогены. При использовании пигментов татуировки, либо временные (обратимые), либо постоянные, могут быть нанесены на область лечения, и татуировки, если они постоянные, могут быть удалены с использованием соответствующих лекарственных средств и настоящего изобретения. Водорастворимые красители и лекала или шаблоны могут быть использованы в сочетании с этим устройством и аппликаторами. Состояния простаты, например простатит, могут быть излечены от новообразований. Кроме того, диагностическое исследование пота на фиброз молочных желез, с использованием пилокарпина, заболевание периферических сосудов, с использованием вазодилаторных агентов, лечение глаз (роговицы), с использованием флоресцеина, лечение прыщей, с помощью одного или нескольких стероидов, NSAID, таких как кеторолак, или таких лекарственных средств, как Benzamycin, бензоил периксод, клеоцин, T-Stat, продающиеся без рецептов продукты (OTC), двумя примерами которых являются Clearasil и Benzac или Accutane, тазаротен, продаваемый как Tazorac, адапален, продаваемый как Differin Allergan, и Galderma, соответственно, или азелановая кислота, крем для местного использования, также продаваемый Allergan, эритромицин, а также сочетание этих лекарственных средств, могут доставляться электрокинетически. Псориаз может быть излечен с помощью антиметаболита, ретиноидов, синтетического витамина D, то есть кальципротриена, циклоспорина A (CSA), Aristocort, от Lederle, антракс-дерма, Dermik, метотрексата, подобных кортизону соединений псоралена или анталина. Экзема и контактный или идиопатический дерматит могут быть излечены с помощью кортикостероидов или антигистамина. Расширение вен может быть излечено с помощью антиангиогенетиков или коагулянтов (факторов сворачивания крови или фрагментированного полимера целлюлозы). Фторидное лечение открытого локального участка сверхчувствительного дентина может осуществляться с помощью этого устройства и системы аппликаторов. Стоматитные язвы и RAS могут быть излечены, например, с помощью бензоина или фторида натрия. Невралгия после герпеса может быть излечена с помощью местных анестетиков, рассматриваемых в этом описании, и/или с помощью противовирусных агентов, например Acyclovir, или сочетаний анестетиков и противовирусных агентов. Эректильная дисфункция может также быть излечена (чрескожно или в области, доставляющей проблемы) при использовании простагландинов, таких как PGE или альпростадил, нитроглицерина, и тому подобное, или папаверина, иохимбина, и тому подобное, или сильденафил цитрата, то есть виагры, или апоморфина HCl. Другие диагностические применения, то есть удаление или экстракция телесного материала животного или человека, например жидкостей, в зависимости от доставки лекарственного средства, включают в себя, как примеры, скрининг аллергенов, например, с использованием расположенных на электроде рядов антигенов, вместе с мультиплексным, многоканальным приложением электрода, мониторинг глюкозы и исследование лекарственных средств с использованием размещенных на электроде специфических связующих (анализ связующих), в сочетании с обратной экстракцией плазмы с помощью лекарственного электрофореза. В качестве дополнительного диагностического применения телесный материал, такой как жидкости, может экстрагироваться в некоторый слой на электрокинетическом устройстве, например, путем обратного лекарственного электрофореза. Раны, такие как царапины, порезы, ожоги, аллергия на растения, уколы и укусы или застрявшие жала насекомых, могут быть излечены с помощью антигистаминов, антибиотиков, противоинфекционных агентов, таких как бактрацин, Diprolene, стероидов местного применения, и тому подобное, алоэ или продуктов, содержащих алоэ, или продуктов OTC, таких как Ambesol, Lanocaine, и тому подобное, других агентов для заживления ран, таких как факторы роста, полученные из эпидермоида, а также пептидов, которые модулируют воспалительную реакцию, и модуляторов осаждения и моделирования коллагена, а также других агентов для заживления ран, все они доставляются электрокинетически. Предварительное лечение может также включать в себя агенты для понижения чувствительности, такие как рассмотренные выше аналгетики или салициловая кислота. Чесотка, сухая кожа и кератоз также могут быть излечены с использованием кортизонов, и тому подобное, крема против зуда Benadryl, крема Lazer или EMLA, и тому подобное. Актинические кератозы могут быть излечены с помощью электрокинетической доставки аминолевулиновой кислоты, а также других известных противометаболитных агентов, таких как метотраксат, 3% DICLOFENAC в 2,5% гиалуроновой кислоте, 5FU, 5FU и изотретиниона, и тому подобное. Бурсит или легкий артрит могут быть излечены с помощью сульфата магния или Dororac от Genderm.

Конкретным применением устройства и его аппликатора является доставка Acyclovir® и его соединений и аналогов для лечения рецидивов симптомов герпеса, включая ранки (оральные или генитальные), и ветряную оспу, то есть лишаи. Другие лекарственные средства против герпеса, которые могут доставляться электрокинетически в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой 5-йод-2 деоксиуридин (IUDR), цитозин арабинозид (Ara-C), аденин арабинозид (Ara-A), также известный как видарабин, аденин арабинозид монофосфат (Ara-AMP), арабинофуранозил гипоксантин (Ara-Hx), фосфоноуксусную кислоту (PAA), тимин арабинозид (Ara-T), 5'-амино-2',5'-дидеокси-5-йодуридин (AIU), 1-бета-D-арабинофуранозил-E-5-(2-бромвинил)урацил (BV-ara-U), также известный как соривудин, 1-бета-D-арабинофуранозил-E-5-(2-хлорвинил)урацил (CV-ara-U), два галогенированных деокситидина (BrCdR и ICdR), бромовинилдеоксиуридин (BVDU), трифтортимидин и Penciclovir®, его пролекарство, Famciclovir® и его аналоги и соединения, например пенцикловир. Большинство, если не все агенты для местного применения, включая как Acyclovir®, так и IUDR, демонстрируют только ограниченную эффективность, когда они наносятся местным образом на герпетические повреждения, или в области в стадии перед повреждением, включая области на коже в продромальном периоде. Однако достигается заметное улучшение клинических результатов, когда они наносятся электрокинетически, например электрофоретически, на области лечения, могут также использоваться сочетания, включая, но, не ограничиваясь этим, IUDR и DMSO. Под областью лечения подразумевается целевая ткань, например, болезненная ткань, или место диагностики, для экстракции вещества, расположенная под кожей человеческого существа или низшего животного, или экспонируемого через нее или на ней, или через слизистую мембрану, или на ней, включая глаз, а также включая, но не ограничиваясь этим, полости тела и проходы, такие как рот, ухо, нос, вагина и ректум. Некоторые воплощения не были бы соответствующими для детей и животных, и вмешательство человека по отношению к животному с очевидностью заменяет самостоятельное нанесение.

В первом аспекте настоящего изобретения индивидуум может частным образом самостоятельно ввести лекарственное средство путем использования ручного устройства с встроенным источником питания, для того, чтобы электрокинетически ввести лекарственное средство из аппликатора в область лечения, например, через кожу или слизистую мембрану, к болезненной ткани. Предпочтительно используется одноразовый утилизируемый аппликатор низкой стоимости для создания потока лекарственного средства в кожу под действием электродвижущей силы, прилагаемой к лекарственному средству, содержащемуся в аппликаторе, с помощью ручного беспроводного устройства со встроенным источником питания. Ручное устройство предпочтительно является легким, компактным, недорогим и переносным и содержит корпус, конфигурированный для самостоятельного манипулирования, и содержит источник питания, например батарею, присоединенный через первый и второй контакты и соответствующую электронику, включая формирователь тока и умножитель напряжения, с активным и заземляющим электродами. Активный электрод предпочтительно устанавливается на одном конце устройства с возможностью манипулирования устройством, так что активный электрод может приводить в контакт аппликатор с кожей или слизистой мембраной. Второй контакт источника питания соединен с заземляющим электродом, то есть тактильным электродом, на поверхности устройства, для электрического контакта с вторым участком кожи, то есть с частью руки индивидуума, присоединяющей устройство и манипулирующей им. Под самостоятельным манипулированием подразумевается, что индивидуум может держать устройство одной рукой и свободно ориентировать устройство для приведения в контакт активного электрода устройства через аппликатор или непосредственно через лекарственное средство с кожей или слизистой мембраной, как правило, там, где расположена область лечения, и независимо от того, используется ли аппликатор или не используется, и, если он используется, независимо от того, присоединен ли аппликатор к устройству или к коже или слизистой мембране индивидуума или расположен между ними, при этом устройство впоследствии прикладывают к аппликатору.

Необходимо заметить, что металлические части любой конструкции электрода могут быть любой конструкцией из множества металлов или металлических пленок, фольги, сеток, осажденных слоев, сит, красок, включая, но, не ограничиваясь этим, алюминий, углерод, золото, платину, серебро, хлорид серебра, медь или сталь, в частности хирургическую сталь или сталь подобного качества, титан, цинк или сплавы указанных выше материалов. Эти металлические материалы могут также использоваться в качестве компонента электрода с пластиковой основой, формой или основанием, таким как Mylar, и тому подобное. Является также возможным, чтобы, если активный и заземляющий электроды состоят из различных металлов или имеют различные реакции в электрохимических ячейках, устройство могло генерировать часть своей электрической энергии или всю ее с помощью этой системы с гальванической парой, множество таких систем хорошо известны в данной области и не требуют дополнительного описания. В те моменты времени, когда может потребоваться гидратация, для обслуживания или для других целей, могут использоваться поверхносто-активные вещества для повышения скорости гидратации, то есть для смачивающего действия, в электроде аппликатора лекарственного средства, на нем или около него, с помощью таких материалов, как поверхностно-активное вещество Tween 20 или 85, изготавливаемое ICI America, Neodol 91-6, от Shell Chemical Co., Terigol 15-S-7 от Union Carbide, Pluronic Poloxamer F68 или F127 от BASF, или Duponol С, или XL, изготавливаемые Dupont Chemical Corp., или изопропил миристат.

В предпочтительном воплощении, использующем аппликатор, аппликатор предпочтительно содержит пористую подложку, имеющую резервуар, например, структуру из открытых ячеек, для удержания лекарственного средства. Это предпочтительная часть, пористая или с открытыми ячейками, образует минимальный барьер для перемещения молекул лекарственного средства под действием приложенного тока для транспортировки молекул лекарственного средства в кожу или слизистую мембрану, таким образом аппликатор формирует электрод для приложения к области лечения, например на кожу индивидуума, и предпочтительно наносится на устройство перед применением устройства и соединенного с ним аппликатора по месту. Понятно, что аппликаторный электрод можно прикладывать непосредственно к области лечения или вблизи нее, например, путем нанесения адгезива, перед соединением устройства и аппликатора. Для закрепления аппликаторного электрода устройства перед приложением в область лечения предпочтительно используют адгезив, хотя могут быть использованы и другие типы закрепления, такие как крепления с помощью крючков и петель, петель, кнопок, магнитов. Понятно также, что электрическая цепь замыкается через активный электрод устройства, аппликаторный электрод и область лечения, возвращаясь через кожу индивидуума в электрическом контакте с заземляющим электродом устройства, при приложении устройства и аппликаторного электрода к области лечения. Таким образом, путем захвата устройства рукой или пальцем индивидуума в контакте с тактильным электродом, электрическая цепь замыкается от устройства через аппликаторный электрод, область лечения, торс, руку и кисть индивидуума, и тактильный электрод. Для облегчения замыкания электрической цепи аппликаторный электрод может иметь часть, которая перекрывает тактильный электрод для облегчения протекания электрического тока. Например, часть аппликатора, перекрывающая сверху тактильный электрод, может иметь структуру с открытыми ячейками или быть пористой, и может содержать материал, проводящий электричество, например гидрогель. Когда эта часть подложки аппликатора прижимается к тактильному электроду, электрический контакт между тактильным электродом и кожей индивидуума облегчается. Вспомогательное гидратирование, например смачивание пальцев, материала или тактильного электрода, может использоваться для дополнительного облегчения замыкания петли тока в любом воплощении аппликатора или устройства или во всех их. Гидрогель может также иметь адгезивные свойства или может содержать адгезив и, тем самым, служит или дополнительно служит в качестве механизма для разъемного крепления аппликатора к устройству.

Лекарственное средство может наноситься пользователем на аппликатор непосредственно перед использованием. Альтернативно, лекарственное средство может быть предварительно расфасовано в виде единичной дозы в аппликаторном электроде. Лекарственное средство также может принимать различные формы, например, лекарственное средство может быть приготовлено в виде жидкости, геля, мази, сухого порошка, лосьона, пены, раствора или крема. В зависимости от природы лекарственного средства, оно может также быть электропроводным само по себе или требовать для переноса лекарственного средства вспомогательных веществ, например электропроводного вещества, такого как вода или очень слабый соляной раствор для обеспечения необходимой электропроводности. Аппликатор предпочтительно включает в себя пористый слой или слой с открытой ячеистой структурой, в который лекарственное средство может вводиться пользователем непосредственно перед использованием или в который лекарственное средство может быть предварительно расфасовано. Там, где лекарственное средство, само по себе, не является достаточно электропроводным или не является частью гидрофильного препарата, пользователь может гидратировать слой аппликатора, чтобы сделать лекарственное средство транспортируемым с помощью электродвижущей силы электрического тока, протекающего через слой. Предпочтительно, аппликатор прикрепляется разъемно, например с помощью адгезива, к устройству. Альтернативно, аппликатор может быть приложен непосредственно к коже или слизистой мембране в области лечения или вокруг нее, например, путем использования съемного адгезива или изначальной клейкости вещества, содержащегося в аппликаторном электроде. При каждом способе использования, когда устройство, слой аппликатора и область лечения находятся в последовательном контакте друг с другом и цепь замыкается через кожу индивидуума, электрический ток протекает через слой и кожу, доставляя лекарственное средство в область лечения, например, трансдермально, в участок, лежащий под кожей.

В другой форме настоящего изобретения и, как отмечено выше, лекарственное средство может предварительно фасоваться в слое аппликатора. Например, одна или несколько разрушаемых капсул, содержащих лекарственное средство, могут размещаться в пористом слое или вблизи него, для инкапсуляции лекарственного средства, для которого необходимо длительное время хранения. Альтернативно, лекарственное средство может быть предварительно расфасовано в ячейках пористого слоя или вблизи них, с удаляемыми покрытиями для предотвращения соприкосновения лекарственного средства с окружающей средой, при этом также обеспечивая длительное время хранения. Далее различные аппликаторы могут предварительно снабжаться различными лекарственными средствами, требующимися для различных видов лечения. С предварительно расфасованным инкапсулированным (включая микроинкапсуляцию) лекарственным средством, капсула или капсулы могут быть разрушены путем приложения давления к слою аппликатора, тем самым распределяя лекарственное средство во внутреннем пространстве слоя. Там, где герметизирующее покрытие используется в сочетании с лекарственным средством, содержащимся в пористом слое аппликатора, покрытия предпочтительно адгезивно крепят к слою и удаляют. Если это необходимо, слой затем может гидратироваться пользователем. Это может осуществляться с использованием отдельного небольшого стерильного флакона с жидкостью, с помощью которого наносятся капли раствора. Затем аппликатор прикладывается пользователем к устройству или к коже, или слизистой мембране, перекрывающей сверху область лечения, или просто располагают между устройством и областью лечения. Таким способом, устройство, аппликаторный электрод и кожу или мембрану последовательно соединяют друг с другом для самостоятельного электрокинетического введения лекарственного средства в области лечения. В качестве третьей альтернативы как лекарственное средство, так и проводник электричества, такой как вода, могут быть инкапсулированы внутри слоя. Прикладывая давление, например давление пальца, лекарственное средство и гидратирующие капсулы могут быть разрушены, перемешивая лекарственное средство и воду внутри пористого ячеистого слоя аппликатора или вблизи него, делая лекарственное средство электрокинетически транспортируемым под действием протекающего тока. Четвертая альтернатива включает в себя предварительное гидратирование слоя и герметизацию предварительно гидратированного слоя отдельно от лекарственного средства. Когда покрытия разрушаются, гидратирующий материал гидратирует лекарственное средство, делая возможной электрокинетическую доставку лекарственного средства. Альтернативно, лекарственное средство может быть инкапсулировано для его изоляции от предварительно гидратированного слоя. Шестая альтернатива заключается в инкапсуляции гидратирующего материала, например воды или электролитов, содержащих воду, для увеличения проводимости и транспорта лекарственных средств. Седьмая альтернатива заключается в расфасовке лекарственного средства вместе с гигроскопическим материалом, который дает возможность извлекать воду из воздуха, когда материал удаляется из своего защитного покрытия.

Понятно, что слой, содержащий электропроводящее лекарственное средство, или лекарственное средство, гидратированное для придания электропроводности слою, создает минимальный барьер для перемещения молекул лекарственных средств к области лечения под действием электродвижущей силы, прилагаемой при помощи замыкания цепи электрического тока. Таким образом, по меньшей мере, часть подложки или слоя предпочтительно является тонкой и очень пористой. Слой должен быть комфортным для пользователя и, если это возможно, быть до некоторой степени гибким, с тем, чтобы повторять форму области лечения, обеспечивая полное покрытие площади контакта, например быть тканью, адсорбирующими гелями, хлопком или пеной с открытыми ячейками. Слой должен также иметь достаточные полости или открытые ячейки, то есть пористость, чтобы удерживать количества электропроводного лекарственного средства или лекарственного средства и гидратирующего материала, достаточные для обеспечения эффективного лечения, например, области лечения герпеса, в течение периода времени, например, до 15 минут. Для большинства видов лечения период нанесения ограничивается пределами, например, 1-30 минут. Гидратирующий материал, предпочтительно, представляет собой воду или очень слабый соляной раствор в пределах 0,001-0,1%. В качестве дополнительного примера гидратирующего материала могут использоваться полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль или поливинилгликоль.

Кроме того, аппликаторный электрод должен исключать любые пути для короткого замыкания. Например, там, где аппликатор включает в себя гидрогель, на части аппликатора, перекрывающей тактильный электрод устройства, гидрогель должен быть электрически изолирован от активного электрода и проводящего или гидратированного лекарственного средства в слое, чтобы обеспечить замыкание цепи скорее через кожу индивидуума, чем только через короткое замыкание через устройство и аппликаторный электрод. Расстояние между электропроводной частью, содержащей лекарственное средство, и гидрогелем служит в качестве электрического изолятора, особенно там, где подложка между ними является несмачиваемой. Подобным же образом, расстояние между активным и заземляющим электродами устройства служит для той же самой цели. Могут быть предусмотрены дополнительные физические барьеры, например прокладки, отверстия, канавки и ребра из непроводящего материала, либо как на устройстве, так и на аппликаторном электроде, либо на одном из них. Когда используют их оба, они могут быть взаимодополняющими, например канавка на устройстве и ребро на аппликаторном электроде. Часть барьера также может быть гидрофильной, с тем, чтобы поглощать любые из тех малых количеств гидратирующего материала, которые могут быть использованы.

В дальнейшем предпочтительном воплощении настоящего изобретения аппликатор может включать в себя магнит для приведения в действие и выключения источника питания в устройстве. Следовательно, когда аппликаторный электрод прикладывают к устройству или в область лечения, и устройство прикладывают к аппликатору, магнит взаимодействует с электроникой устройства для приведения устройства в действие. Наоборот, при удалении аппликатора от устройства или устройства от аппликатора магнит в электроде выключает электрическую схему. Также могут быть использованы другие обычные средства переключения, например, рычажковые, поворотного или нажимного типа, или магнит может быть отделен от аппликатора. Аппликатор может также содержать систему, несущую код, например, штриховой код, или другую известную в настоящее время систему, которая, когда она соединена с ручным устройством, программирует устройство с целью доставки правильного количества лекарственного средства. Это делает возможным использование ручного устройства с набором лекарственных средств без необходимости в перепрограммировании ручного узла. Также, на устройстве могут быть предусмотрены индикаторы для индикации того, что устройство включено, так что пользователь может быть уверен, что лекарственное средство перемещается в область лечения с помощью электродвижущей силы. Так, например, один или несколько светодиодов могут быть включены в цепь для индикации включения цепи. Другие индикаторы или такой же индикатор, но в другом режиме работы, например с постоянным свечением вместо пульсирующего, могут быть использованы для того, чтобы показывать, когда устройство и аппликаторный электрод работают удовлетворительно для электрокинетической доставки лекарственного средства в область лечения. Дополнительный индикатор может быть использован для индикации разрядки батареи. Также, устройство в виде таймера с изменяемым временем может быть введено в электрическую схему. Схема может приводиться в действие в течение заданного периода времени и автоматически выключаться после окончания этого периода. Альтернативно, таймер может выдавать сигнал или ряд сигналов о каком-то событии для пользователя без обязательного перепрограммирования периода времени. Например, если лечение прерывается в течение короткого периода времени, таймер может продолжать следовать временному графику лечения, при условии что перерыв был только небольшой, например на минуту или две. Если перерыв является более длительным, таймер автоматически возвращается в исходное состояние, чтобы обеспечить период лечения, который является терапевтически эффективным. Также, генерация неультразвуковых вибраций может быть использована вместо светодиода для индикации статуса работы устройства и того, что устройство находится в замкнутой цепи тока, проходящей через поверхность тела индивидуума.

В другой форме аппликатор может содержать подобную шине полоску для разъемного крепления к пальцу индивидуума с автономной электроникой, источником питания и активным и заземляющим электродами, сформированными интегрально вместе с полоской. Полоска аппликатора может иметь слой прямоугольной, квадратной, круглой или более сложной формы в качестве активного электрода, вблизи кончика пальца индивидуума. Полоска аппликатора, предпочтительно, включает в себя кольцо с разрезом для разъемного крепления полоски аппликатора на внутренней поверхности пальца индивидуума и вдоль него. Слой аппликатора, который может быть интегральным с полоской аппликатора или образовывать заменяемый слой, находится в контакте с активным электродом вблизи кончика пальца индивидуума для приложения к области лечения. На противоположной стороне полоски по отношению к активному электроду и в контакте с пальцем пользователя находится заземляющий электрод. Батареи внутри полоски аппликатора могут приводиться в действие воздухом путем удаления наклейки, перекрывающей контакты батареи. После закрепления полоски аппликатора на пальце пользователя пользователь затем помещает одноразовый заменяемый слой аппликатора вблизи кончика пальца пользователя и напротив области лечения. Это замыкает цепь через область лечения и кожу пользователя. Для слоя аппликатора, отдельного от полоски аппликатора, полоска может повторно использоваться с другими сменными слоями. Альтернативно, слой может представлять собой встроенную часть полоски с предварительно расфасованным лекарственным средством и/или со средствами гидратации, или без них, тем самым давая возможность многоразового использования устройства в целом. Аппликатор может также быть миниатюризирован до такой степени, что он может иметь конфигурацию наперстка без кольца и может удерживаться на кончике пальца индивидуума за счет трения.

В другом аспекте настоящего изобретения аппликатор может содержать полностью автономный заменяемый узел, имеющий свою собственную электронную схему и источник питания. В этом аспекте аппликатор может быть предусмотрен (i) без лекарственного средства и электропроводного материала (например, воды), (ii) с лекарственным средством в предварительно расфасованной форме внутри аппликатора, требующим только гидратирования при использовании, если лекарственное средство, само по себе, не является электропроводным, или (iii) как с лекарственным средством, так и с гидратирующим материалом. Например, аппликатор в этой форме может содержать гибкую подложку, имеющую слой с лекарственным средством на той его стороне, которая обращена к области лечения, и необязательный слой гидратирующего материала, поверх которого находится первый электрод, электронную схему, содержащую источник питания, например батарею, второй электрод и, необязательно, проводящий материал, такой как гидрогель. Путем приложения слоя, содержащего лекарственное средство, к области лечения и удержания аппликатора на месте с помощью пальца или руки индивидуума, прижимающего аппликатор с противоположной стороны, электрическая цепь замыкается через второй электрод, электронику, аппликаторный электрод для лекарственного средства и кожу или слизистую мембрану между областью лечения и пальцем или рукой индивидуума (то есть вдоль пальца или кисти руки индивидуума, его торса и области лечения). После этого лекарственное средство перемещается под действием электродвижущей силы с помощью электрического тока в область лечения. Автономный заменяемый узел может быть удален из его упаковки индивидуумом при контакте пальца с липким гидрогелем, открывающимся для контакта на узле, после того, как упаковка открывается. Этот контакт с пальцем при легком давлении пальца может вызывать контакт между гидратирующим материалом и лекарственным средством до удаления из упаковки. Также, контакт с пальцем и удаление из упаковки в дальнейшем делает возможным в высшей степени интуитивное манипулирование узлом в области лечения и простое использование, связанное с малой массой и компактными размерами узла. Узел может также быть помещен в такое положение, где контакт с пальцем заменяется на контакт с другим участком заземления, как было бы в случае, когда, например, узел помещают во рту между деснами и внутри слизистой ткани рта или, если узел помещен на внутренней стороне руки и находится в контакте с верхней частью грудной клетки, или если узел сконструирован и сформирован в форме, подобной контактной линзе для лечения глаз. Должно быть понятно, что ориентация активного и заземляющего электродов и размещение лекарственного средства может быть и обратной, в этих или в других подобных применениях.

Батарея для схемы, например, батарея на основе оксида цинка, может быть того типа, который приводится в действие при соприкосновении с кислородом. В такой батарее наклейка перекрывает сверху контакты батареи, которые, когда наклейку удаляют, открываются для кислорода, при этом батарея приводится в действие. Могут быть предусмотрены различные другие типы миниатюризированных источников питания, например, пакетные батареи в виде листа пленки. Также понятно, что лекарственное средство можно подавать к слою аппликатора после того, как аппликатор распакован, и, если он не является проводящим, сам по себе, слой также может быть гидратирован пользователем перед приложением к области лечения. Альтернативно, лекарственное средство может быть предварительно расфасовано внутри слоя, например, в одной или нескольких разрушаемых капсулах, и, если оно не является электропроводным, само по себе, одна или несколько дополнительных капсул, содержащих гидратирующую жидкость, например проводящую жидкость, такую как вода или соляной раствор, могут также быть размещены предварительно в аппликаторе. При надавливании на аппликаторный электрод для того, чтобы раздавить капсулу или капсулы, инкапсулированное лекарственное средство и, если необходимо, гидратирующая жидкость перемешиваются друг с другом и обеспечивают необходимую электропроводность в слое аппликатора, чтобы сделать возможным перенос лекарственного средства через кожу с помощью электродвижущей силы. Заземляющий электрод находится на той стороне аппликатора, которая является противоположной по отношению к активному электроду, и по этой причине цепь замыкается через палец или кисть индивидуума, удерживающую аппликатор поверх области лечения, и руку и торс индивидуума. Чтобы обеспечить электрический контакт с кистью или пальцем индивидуума и заземляющим электродом, верхняя или наружная часть аппликатора, удаленная от слоя лекарственного средства, может содержать проводящий гидрогель.

В своей дополнительной альтернативной форме аппликатор содержит автономный заменяемый узел, подобным же образом имеющий свою собственную электронную схему и источник питания. В этой форме активный электрод может образовывать часть аппликатора, отделенную от электрически изолированного заземляющего электрода, который также образует часть аппликатора. Аппликатор конфигурируют таким образом, что первый или активный электрод аппликатора находится в электрическом контакте со слоем (электродом) аппликатора. Активный аппликаторный электрод прикладывают к области лечения и заземляющий электрод на аппликаторе располагают в электрическом контакте с кожей пользователя. При этом электрическая цепь замыкается через аппликатор, аппликаторный электрод и область лечения, обратная цепь проходит через кожу и заземляющий электрод аппликатора. Пространство между активным электродом и заземляющим электродом, находящимся в электрическом контакте с областью лечения и кожей, соответственно, может быть очень маленьким, то есть порядка полдюйма.

Как указано выше, лекарственное средство может быть приготовлено как жидкость, гель, мазь, сухой порошок, лосьон, пена, раствор или крем. Там, где жидкость содержит лекарственное средство, аппликаторный электрод для использования вместе с устройством может включать в себя электрически изолирующий корпус, например тор, для удержания жидкости. На одной его стороне находится прикрепленная к тору микропористая пленка с находящимся поверх нее удаляемым барьером, например фольгой или инертным материалом, приклеенным к изолирующему корпусу для предотвращения переноса жидкости снаружи внутрь аппликаторного электрода. Противоположная сторона изолирующего корпуса подобным же образом может ограничиваться барьером, лежащим поверх корпуса. Изолирующий корпус предпочтительно имеет петли для крепления аппликаторного электрода к устройству подобным же образом, как описано ранее. Проводящая пластина может лежать поверх фольги, или аппликаторный электрод может быть приложен к устройству непосредственно, когда активный электрод устройства находится в электрическом контакте с барьером. Путем удаления адгезионно закрепленного барьерного слоя и приложения аппликаторного электрода по месту может осуществляться электрокинетический перенос лекарственного средства.

В дополнительной форме активный и заземляющий электроды в автономном узле могут быть отделены один от другого и они могут разделяться с помощью стягивающего или растягивающего рычага. Например, заземляющий электрод может быть адгезивно прикреплен к индивидууму в положении вблизи устройства для доставки лекарственного средства, а активный электрод может быть расположен в контакте с областью лечения. Растягивающий или стягивающий рычаг удерживает активный электрод с необязательным шарнирным компонентом в электрическом контакте с областью лечения, в скрытом режиме или режиме полного контакта, предотвращая только частичный контакт и, тем самым, предотвращая менее эффективное лечение. Это делает возможным такую электрокинетическую доставку лекарственного средства в область лечения, когда руки свободны.

Еще в одной дополнительной форме предусматривают автономный узел, имеющий свою собственную электронную схему и источник питания, для приложения к области лечения со свободными руками. В этой форме, в целом, U-образная скоба, имеющая противоположные концы, на которых имеются заземляющий и активный электроды, соответственно, а также источник питания и электронная схема, может применяться в виде захвата или зажима для удержания автономного узла вблизи области лечения, так что активный электрод прикладывают к области лечения для электрокинетической доставки лекарственного средства.

Еще в одной дополнительной форме настоящего изобретения электрокинетическая доставка лекарственных средств может быть осуществлена в глазном аппликаторе, повторяющем форму контактной линзы и носимом как контактная линза. Механизм электрокинетической доставки может быть, например, многоканальным, как описано и иллюстрируется в патенте США №5160316, теперь, Re. 36626, включенном сюда в качестве ссылки. Таким образом, устройство для доставки, подобное контактной линзе, может быть использовано для терапевтического лечения слизистой оболочки глаза от острой глаукомы, используя, в качестве примера, Xalatan, или даже для поддержания формы глаза путем доставки агентов, которые удерживают H₂O, таких как гиалуронидаза или гиалуроновая кислота, которые вызывали бы набухание слизистой в конкретных местах глаза. Противовирусные лекарственные средства фоскарнет и ганцикловир, либо по одному, либо в сочетании, могут доставляться электрокинетически для лечения герпесных инфекций глаза, например цитомегаловируса (CMV) и CMV ретинита. Различные уровни мощности и доставки агента являются возможными при многоканальной доставке. Таким образом, преломление света может модифицироваться путем изменения или коррекции формы глаза/слизистой. Устройство для доставки лекарственных средств может носиться или прикладываться периодически на различные периоды времени, например в пределах от 1 до 60 минут.

В указанных выше аспектах настоящего изобретения схемотехника ограничивает максимальный ток, доступный для аппликаторного электрода, предпочтительно до меньшего, чем примерно 1 миллиампер на два квадратных сантиметра площади поверхности электрода, находящейся в контакте с кожей. В зависимости от конфигурации поверхности рабочего электрода, находящегося в контакте с кожей, уровень тока может изменяться от около 0,1 до около 1,2 миллиампера. Хотя использовались и более высокие токи, пользователь может испытывать дискомфорт. Для превышения этого потолка миллиамперного диапазона могут быть использованы буферы. Другой особенностью всего этого является то, что электрический ток может быть повышен и понижен, соответственно, в начале и в конце лечения. Смотри, например, предыдущий патент США №5160316, теперь Re. 36626, описание которого включено сюда в качестве ссылки. Могут быть использованы различные временные зависимости для таких изменений, например, линейные, нелинейные, экспоненциальные, импульсные или иной формы. Также, хотя постоянный ток является предпочтительным, может быть использован переменный ток.

Во всех указанных выше воплощениях могут быть использованы вспомогательные вещества для сведения к минимуму или для устранения барьера для транспорта молекул лекарственного средства через кожу. Например, могут быть использованы уксусная кислота или диметилсульфоксид (ДМСО), спирты, такие как этанол и изопропанол, этилацетат, сульфоксиды, жирные кислоты, такие как олеиновая кислота, лауриновая кислота, каприновая кислота и каприловая кислота, натрий лаурил сульфат, ацилактилаты (за исключением их солевой формы), например, капрол лактиловая кислота и лауроил лактиловая кислота, сложные эфиры, (1-дедецилазациклогептан-2-он) (Azone), пирролидоны, такие как додецил пирролидон, диметил лаурамид, линейные диалифатические или алифатические соединения, сульфоксиды, незамещенные или моно-, или ди-замещенные амиды и ди-замещенные амины, среди прочего, мочевина, цис-уроканиновая кислота или полиолы. При электрокинетическом переносе некоторых лекарственных средств может также быть полезным использовать второе вспомогательное вещество или усилитель проницаемости кожи, который может представлять собой моноглицерид или смесь моноглицеридов жирных кислот, таких как глицерин монолаурат (GML) или глицерин моноолеат (GMO), лаурамид диэтаноламин (LDEA), или сложные эфиры жирных кислот, имеющие от 10 до 20 атомов углерода. При использовании этих веществ кожа может сделаться более рыхлой, усиливая восприятие электрокинетических сил дермисом. Другой тип вспомогательного вещества представляет собой компонент, который может окружить данную молекулу липидным барьером, но делает ее менее полярной и, тем самым, облегчает проникновение лекарственного средства в кожу. Примером является глицезоль или фосфолипиды, такие как фосфатицилхолин.

Из приведенного выше следует, что применение устройства и аппликатора требует минимальных инструкций. Там, где лекарственное средство предварительно расфасовано в аппликатор, не существует проблем с дозировкой, поскольку в течение всего периода введения обеспечена единичная доза, которая является терапевтически эффективной. Кроме того, устройство и аппликатор не требуют какой-либо калибровки или настройки, поскольку подаваемый ток фиксируют с помощью электроники устройства. Далее, не существует второго или заземляющего электрода, отдельного от устройства, в связи с чем устройство легко используют без отдельного заземляющего электрода. Источник питания может быть ограничен только одноразовым использованием. Таким образом, источник питания может быть заменен, когда устройство используют повторно или устройство само по себе может быть выброшено. Множество компонентов могут быть сконструированы и соединены для короткого цикла использования, несмотря на их предыдущий длительный срок хранения. Аппликатор и даже устройство, само по себе, являются легко заменяемыми.

В предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен аппликатор, предназначенный для использования в электрокинетическом устройстве для доставки вещества в область лечения у индивидуума, содержащий пористую подложку, включающую в себя часть для распределения вещества, имеющую первую лицевую сторону для электрического контакта с электродом, являющимся частью электрокинетического устройства, и вторую лицевую сторону для электрического контакта с областью лечения, резервуар, находящийся в подложке, для удержания вещества, и включающий в себя разрушаемый барьер для удержания вещества отдельно от части для распределения вещества, часть для распределения вещества, создающую электропроводный путь через подложку, включающую в себя, по меньшей мере, часть первой и второй лицевых сторон подложки для электрокинетического перемещения вещества в область лечения при разрушении барьера и высвобождении вещества в часть для распределения вещества, приложении устройства к первой лицевой стороне и прохождении электрического тока через аппликатор.

В следующем предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением создан аппликаторный электрод, предназначенный для использования вместе с электрокинетическим устройством для доставки вещества к области лечения у индивидуума, содержащий пористую подложку, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, противоположную первой поверхности, подложка включает в себя часть для распределения вещества, содержащую ячейку или множество ячеек, образующих отверстие или множество отверстий между первой поверхностью и второй поверхностью, резервуар, находящийся в подложке для удержания вещества и включающий в себя разрушаемый барьер для удержания вещества отдельно от части, распределяющей вещество, слой адгезива, покрывающий, по меньшей мере, часть второй поверхности подложки, противоположную первой поверхности, для разъемного прикрепления подложки к электрокинетическому устройству, содержащему источник электрической энергии для электрокинетического перемещения вещества через первую поверхность и в область лечения, при разрушении барьера, при котором вещество высвобождается в часть для распределения вещества, и приложении электрического тока для осуществления доставки вещества из ячейки или множества ячеек в область лечения.

Еще в одном дополнительном предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением создано электрокинетическое устройство для доставки, предназначенное для персонального использования при самостоятельном введении вещества в область лечения у индивидуума, содержащее пористую подложку, имеющую форму, повторяющую форму нижней поверхности пальца индивидуума, от его кончика до положения после первого сустава пальца, автономный источник питания внутри подложки, первый электрод, находящийся в подложке и расположенный вблизи кончика пальца индивидуума, причем первый электрод находится в электрическом контакте с источником питания, второй электрод, находящийся в подложке и расположенный для контакта с пальцем индивидуума, причем второй электрод находится в электрическом контакте с источником питания, при этом при наложении первого электрода на область лечения, когда вещество находится между первым электродом и областью лечения, устройство обеспечивает ток для электрокинетического перемещения вещества в область лечения.

Еще в одном дополнительном предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением создано устройство для доставки, предназначенное для самостоятельного введения вещества в область лечения у индивидуума, содержащее автономный заменяемый аппликатор, включающий в себя слой для удержания вещества, источник питания, первый электрод, лежащий под слоем и электрически соединенный c источником питания, и второй электрод, имеющий тактильную поверхность, в электрическом контакте с источником питания, и лежащий на стороне аппликатора, удаленной от слоя, в результате чего, при контакте кисти индивидуума или ее части с тактильной поверхностью второго электрода, удерживающего слой аппликатора напротив области лечения, замыкается электрическая цепь между первым электродом через область лечения и вторым электродом через тактильную поверхность и кисть и тело индивидуума для электрокинетического перемещения вещества в область лечения.

Еще в одном дополнительном предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением создано устройство для доставки, предназначенное для самостоятельного введения вещества в область лечения у индивидуума, содержащее автономный заменяемый аппликатор, включающий в себя слой для удержания вещества, лежащий на первой стороне аппликатора, источник питания, первый электрод, перекрывающий сверху слой и электрически соединенный c источником питания, и второй электрод в электрическом контакте с источником питания, и лежащий на первой стороне аппликатора, в результате чего, при приложении слоя аппликатора к области лечения замыкается электрическая цепь между первым электродом через область лечения и вторым электродом через часть тела индивидуума для электрокинетического перемещения вещества в область лечения.

Еще в одном дополнительном предпочтительном воплощении в соответствии с настоящим изобретением создано распределяющее лекарственные средства электрокинетическое устройство для доставки лекарственного средства в область лечения у индивидуума, содержащее корпус, имеющий часть его в форме, соответствующей ручному манипулированию с помощью кисти индивидуума, и электрическую схему, включающую в себя разомкнутый в нормальном положении переключатель и первый электрод, сформированный из электропроводного материала и открытый для контакта с лекарственным средством, причем первый электрод устанавливают с возможностью перемещения относительно корпуса между первой и второй позициями и первый электрод выполнен с возможностью замыкания разомкнутого в нормальном положении переключателя и замыкания цепи в ответ на перемещение первого электрода из первой позиции по направлению к второй позиции, источник питания образует часть цепи и содержится внутри корпуса, причем источник питания имеет первый и второй контакты, первый контакт находится в электрическом контакте с первым электродом, тактильный электрод составляет часть цепи в электрическом контакте с вторым контактом источника питания и имеет поверхность для контакта с кожей индивидуума, устройство работает для электрокинетического перемещения лекарственного средства, расположенного между первым электродом и областью лечения у индивидуума, для осуществления доставки лекарственного средства в область лечения в ответ на прижатие первого электрода к области лечения, вызывающее замыкание переключателя и замыкание электрической цепи через замкнутый переключатель, между первым контактом через первый электрод и область лечения и вторым контактом через тактильный электрод и часть кожи индивидуума.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схематическую иллюстрацию устройства для электрокинетической доставки лекарственных средств, предназначенного для использования вместе с аппликатором в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг.2 представляет собой общий вид устройства вместе с аппликатором, присоединенным к нему,

Фиг.2A представляет собой вид, подобный фиг.2, модифицированной формы устройства и аппликатора,

Фиг.3 представляет собой общий вид, иллюстрирующий устройство и аппликатор при использовании индивидуумом, прикладываемые к повреждению на подбородке индивидуума,

Фиг.4 представляет собой вид сверху аппликатора со стороны кожи,

Фиг.5 представляет собой вид сверху аппликатора со стороны устройства,

Фиг.6 представляет собой деталировочный вид сбоку с вырывом, иллюстрирующий различные части аппликатора,

Фиг.7 и 8 представляют собой разные виды слоя аппликатора, иллюстрирующие, соответственно, инкапсулированное лекарственное средство и сочетание инкапсулированного лекарственного средства и гидратирующей жидкости внутри слоя аппликатора,

Фиг.9 представляет собой общий вид полоски в виде шины, образующей автономный аппликаторный электрод в соответствии с дополнительным воплощением настоящего изобретения,

Фиг.9A представляет собой вид, подобный фиг.9, иллюстрирующий дополнительную форму полоски, изображенной на фиг.9,

Фиг.10 представляет собой блок-схему электрической цепи, предназначенной для использования вместе с аппликаторным электродом, изображенным на фиг.9,

Фиг.11A, 11B и 11C представляют собой схематические изображения автономного аппликатора, иллюстрирующие слои аппликатора в материале упаковки,

Фиг.12 представляет собой схематическое изображение аппликатора в соответствии с дополнительным воплощением настоящего изобретения,

Фиг.13 и 14 представляют собой предпочтительные формы аппликатора, представленного на фиг.12, с инкапсулированным лекарственным средством, иллюстрируемым на фиг.13, и инкапсулированным лекарственным средством и гидратирующей жидкостью, иллюстрируемыми на фиг.14,

Фиг.15 представляет собой вид сбоку в разрезе дополнительной формы настоящего изобретения,

Фиг.16 представляет собой схематический деталировочный вид еще одной дополнительной формы аппликаторного электрода в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг.17 представляет собой частичный вид в разрезе аппликатора из фиг.16, приложенного к концу устройства,

Фиг.18 представляет собой иллюстрацию устройства для электрокинетической доставки лекарственных средств со свободными руками,

Фиг.19 представляет собой схематическую иллюстрацию еще одного дополнительного устройства для электрокинетической доставки со свободными руками в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг.20 представляет собой общий вид дополнительной формы аппликатора, иллюстрируемый вместе с его упаковкой, для использования вместе с устройством для электрокинетической доставки,

Фиг.21 представляет собой вид аппликатора по фиг.20 без его упаковки,

Фиг.22 представляет собой схематическую иллюстрацию аппликатора по фиг.20 и 21, приложенного к электрокинетическому устройству,

Фиг.23 представляет собой общий вид устройства вместе с приложенным аппликатором, готового для использования,

Фиг.24 представляет собой схему системы тревожного оповещения о нежелательном смещении датчика,

Фиг.25 представляет собой схематическую иллюстрацию электрокинетического аппликатора в форме носка для лечения грибковых заражений между пальцами ног,

Фиг.26 представляет собой вид, подобный фиг.25, иллюстрирующий электрокинетический аппликатор для лечения грибкового заражения ногтевого ложа,

Фиг.27 представляет собой схематическое изображение устройства для электрокинетического лечения грибкового заражения ногтевого ложа пальцев индивидуумов,

Фиг.28 представляет собой схематическую иллюстрацию электроники и аппликатора со слоем в виде наперстка для устройства по фиг.27,

Фиг.29 представляет собой схематическое изображение устройства для электрокинетического лечения глаз,

Фиг.30 представляет собой вид сбоку в разрезе аппликатора для глаз в соответствии с этим аспектом настоящего изобретения,

Фиг.31 представляет собой вид сверху аппликатора для глаз, иллюстрирующий многоканальные проводники.

Наилучший способ осуществления изобретения

На чертежах, в частности на фиг.1, изображено переносное, автономное, легкое, компактное, ручное устройство для электрокинетической доставки лекарственных средств, обозначенное, в целом, как 10, приспособленное для использования вместе с аппликатором, подробно описанным ниже. Устройство 10 включает в себя наружный корпус 12, содержащий источник питания, например батарею 14, и электронную схему, включающую в себя умножитель напряжения 16 и формирователь тока 18. Батарея 14 включает в себя первый контакт 20 и второй контакт 22. Первый контакт 20 соединен с умножителем напряжения 16, который увеличивает напряжение, подаваемое к батарее 14, и подает умноженное напряжение на формирователь тока 18. Формирователь тока 18 находится в контакте с первым или активным электродом 24, открытым в корпусе 12, предпочтительно, на его конце. Второй контакт 22 находится в контакте через пружину 26 и проводник 28 с заземляющим или тактильным электродом 30, также открытым в корпусе 12, предпочтительно, вдоль его боковой стенки. Понятно, что корпус 12 имеет такой размер и форму, чтобы его можно было удерживать в кисти индивидуума для ориентации таким образом, чтобы первый или активный электрод 24 находился в электрическом контакте с областью лечения через проводящий слой, содержащий лекарственное средство аппликатора, описанного ниже. Таким образом, в предпочтительном воплощении, корпус 12 может иметь цилиндрическую форму, когда первый или активный электрод 24 находится на одном из концов цилиндра. Однако корпус 12 может иметь и другие формы для достижения целей устройства 10, а именно, для создания переносного автономного устройства, имеющего интегральный источник питания, который в сочетании с аппликатором может электрокинетически перемещать лекарственное средство через кожу или слизистую мембрану индивидуума к области лечения, когда аппликатор и устройство прикладывают к области лечения и перекрывают его сверху. Например, корпус имеет вогнутую округлую конфигурацию вдоль своей внутренней стороны, чтобы, в целом, совпадать с наружной поверхностью пальца индивидуума. На фиг.2А корпус 12а может иметь изгиб между его противоположными концами, образующий ручку 32 на одном из концов, имеющую тактильный заземляющий электрод 30а, открытый в ручке. Противоположный конец заканчивается активным или первым электродом 24а подобно фиг.1. Таким образом, ручка 32 образует захват для ориентирования устройства 10а и манипулирования им по отношению к области лечения.

Схема ограничивает максимальный ток, доступный для аппликатора, предпочтительно меньший, чем примерно 1 миллиампер на два квадратных сантиметра площади поверхности аппликатора, находящейся в контакте с областью лечения.

Однако в зависимости от величины рабочей поверхности слоя аппликатора, находящейся в контакте с областью лечения, ток может изменяться от примерно 0,1 до примерно 1,2 миллиампера на два квадратных сантиметра, чтобы исключить небольшой дискомфорт и вредные побочные эффекты. Эти ограничения также относятся к каждому каналу многоканального устройства, которое обсуждалось здесь со ссылкой на патент США №5160316, теперь Re. 36626.

Ручное устройство 10 и 10а может быть модифицировано таким образом, чтобы оно включало пьезоэлектрический элемент 19 для придания ультразвукового вибрационного движения активному электроду 24 для дополнительного облегчения доставки через кожу или слизистую электрокинетически транспортируемых веществ, например лекарственных средств. Пьезоэлектрический элемент 19 располагают на активном электроде 24. Мощность подают для возбуждения пьезоэлектрического элемента 19 с помощью проводника 21, соединенного с тактильным электродом 30, пьезоэлектрический элемент 19 находится в электрическом контакте с активным электродом 24. Необязательный переключающий элемент для возбуждения пьезоэлектрического элемента может либо использоваться, либо нет, по желанию, в зависимости от конкретного способа лечения. Сочетание вещества, электрокинетически доставляемого в ткань, вместе с индуцированием ультразвуковой вибрации в ткани, способствует открыванию пор, дополнительно способствуя проникновению лекарственного средства. Это также способствует удалению пигментации, такой как родимые пятна, веснушки или татуировка, на коже, путем доставки соответствующего отбеливающего агента, предусмотренного в качестве лекарственного средства, в аппликаторе, который теперь должен быть описан.

На фиг.4-6 иллюстрируется аппликатор, обозначаемый, в целом, 40, имеющий сторону, находящуюся в контакте с областью лечения, и сторону, находящуюся в контакте с устройством, как показано, соответственно, на фиг.4 и 5. Как лучше всего видно на фиг.6, аппликатор 40 включает в себя подложку 42, сформированную из пористого материала с открытыми ячейками. Соответствующий материал для подложки может содержать ткань, производимую Cerex, Pensacola, Florida, обозначаемую как Type DN, Group DN07&DN15. Могут также использоваться и другие соответствующие типы материалов при условии, что эти материалы, по меньшей мере, в той части подложки, через которую лекарственное средство будет транспортироваться в область лечения, представляют собой минимальный барьер для транспорта молекул лекарственного средства из аппликатора в область лечения. На стороне аппликатора 40, соприкасающейся с кожей или слизистой, как показано на фиг.4 и 6, предусмотрен слой 44, окруженный удерживающим барьером 46. Слой может, подобным же образом, содержать пористый материал с открытыми ячейками, подобный подложке, но предпочтительно содержит более плотный материал, такой как хлопок, для удержания лекарственного средства. Хлопок является достаточно пористым и содержит достаточное количество открытых ячеек, чтобы сделать возможным перемещение лекарственного средства под действием электродвижущей силы из хлопкового слоя к области лечения.

Слой 44 должен быть инертным по отношению к лекарственному средству, а также некоррозивным и стабильным, когда он находится в контакте с лекарственным средством. Хотя хлопок является предпочтительным, другие соответствующие материалы могут включать в себя слои из пластика, такого как полиэтилен, из бумаги, пористой керамики, пористого политетрафторэтилена с открытыми ячейками, полиуретана или других пластиков, а также силиконового каучука и винила с открытыми ячейками.

Удерживающий барьер 46 формируют из неэлектропроводного материала, который предотвращает проникновение лекарственного средства путем конденсации или затекания в части подложки, расположенные рядом со слоем лекарственного средства. Предпочтительно, барьер 46 содержит пену с закрытыми ячейками, например, пену, производимую Avery Dennison, Pasadena, California, обозначаемую как Avery Foam Med 5637. Хотя это не показано, пена предпочтительно адгезивно закреплена на подложке 42, при этом края слоя 44 за счет трения или адгезии удерживаются внутри периметра, определяющего барьер 46. Клапан 48 перекрывает сверху открытую часть слоя и предпочтительно адгезивно закрепляется от одного края до другого края барьера 46, так что слой 44 может быть открыт путем подъема или удаления клапана. Также понятно, что слой 44 может быть включен или углублен в подложку 42. Например, слой 44 может находиться в вырезанной части подложки.

На стороне аппликатора, соприкасающейся с устройством, и на противоположных сторонах слоя 44, подложка выступает с образованием крылышек 52 для разъемного прикрепления аппликатора к устройству. Предпочтительно, разъемный контактный адгезив 50 наносят на крылышки аппликатора 52 для разъемного закрепления аппликатора на устройстве 10. Например, как показано на фиг.2, аппликатор 40, изображенный в форме полоски, имеет центральную часть полоски, то есть слой 44, перекрывающий сверху активный электрод 24 на конце корпуса 10, при этом крылышки аппликатора 52 загибаются вдоль противоположных сторон корпуса 10 и разъемно его прикрепляют к нему с помощью адгезива 50. Разъемная прокладка 54 предусмотрена на соприкасающейся с устройством стороне аппликатора, перекрывая сверху адгезив 50, и эта прокладка 54 удаляется пользователем при наложении аппликатора на устройство. Могут быть использованы и другие способы разъемного крепления аппликатора к устройству. Например, могут быть использованы крепления типа петля плюс крючок, когда крючки или петли находятся на устройстве и когда крючки или петли находятся на аппликаторе. Могут быть использованы магниты или пружинные зажимы или другие крепления механического типа. Аппликатор, как показано на фиг.4-6, также изображен в форме полоски, подобной бандажу. Могут быть использованы и другие конфигурации и формы аппликатора в зависимости от конфигурации устройства. Например, аппликатор 40а, имеющий слой, сформированный из материала, подобного материалу слоя 44, может быть использован для применения вместе с устройством 10а на фиг.2А. Аппликатор 40а может быть сформирован в круговой конфигурации без крылышек и может быть адгезивно или другим способом прикреплен к активному электроду 24а корпуса 12а. Например, край аппликатора 40а может иметь разъемный адгезив по периметру для разъемного крепления активного электрода 24а на конце устройства 10а. В этой форме аппликатор может и не иметь проводящих частей, перекрывающих сверху заземляющий электрод 30а. Также понятно, что аппликатор формируют из гибкого материала, как правило, способного воспроизводить форму поверхностей области лечения, до той степени, которая является возможной при заданной форме активного электрода 24, 24а на устройстве 10, 10а.

Аппликатор 40 предназначен для одноразового использования. То есть сразу после того как лекарственное средство электрокинетически перемещается из слоя 44 в область лечения, аппликатор может быть удален с устройства или с области лечения и выброшен. Там, где лекарственное средство предварительно расфасовано в аппликатор, может быть использован окрашивающий агент, такой как йод, который изменяет цвет при соприкосновении с крахмалом в материале с открытыми ячейками для визуальной индикации того, что стандартная единичная доза лекарственного средства использована. Для индикации использования аппликатора могут использоваться и другие типы окрашивающих агентов, например индикаторы рН, индикаторы насыщения смачивания или окисляемые пигменты.

Аппликатор может поставляться пользователю без лекарственного средства в слое аппликатора 44. При этом при использовании аппликатора пользователь может наносить лекарственное средство на слой аппликатора 44 таким образом, что лекарственное средство оказывается в полостях материала слоя 44. Если наносимое лекарственное средство, само по себе, не является проводящим, слой, содержащий лекарственное средство, может быть гидратирован путем нанесения воды, например путем использования пипетки для глазных капель. В предпочтительной форме, однако, лекарственное средство поставляется и предварительно расфасовывается вместе с аппликатором. Например, лекарственное средство может содержаться внутри разрушаемого полимерного резервуара или капсулы 56, как показано на фиг.7. Путем инкапсулирования лекарственного средства обеспечивается длительное время хранения. Для использования аппликатора вместе с инкапсулированным лекарственным средством капсула 56 может быть разрушена путем приложения давления к слою 44, например, путем сжатия слоя между пальцами индивидуума или его прижатия к активному электроду, когда аппликатор присоединяют к устройству 10, или к поверхности упаковки, в которой поставляют один или несколько аппликаторов. После разрушения капсулы лекарственное средство проникает в полости слоя 44. Если лекарственное средство требует гидратации для осуществления транспорта с помощью электродвижущей силы к области лечения, например, к повреждению, при приложении электрического тока, пользователь может гидратировать слой, подобно тому, как описано ранее. Альтернативно, одна или несколько дополнительных капсул, содержащих гидратирующий материал, например воду или соляной раствор, могут быть предварительно расфасованы вместе с аппликатором. Может быть использован очень слабый соляной раствор, в пределах 0, 001-0,1%, а предпочтительно менее чем 0,05%. Как показано на фиг.8, слой 44 включает в себя одну или несколько капсул 56 с лекарственным средством и одну или несколько гидратирующих капсул 58. Путем приложения давления к двум или более капсулам капсулы могут быть разрушены, и лекарственное средство и гидратирующий материал перемешиваются друг с другом в пустотах слоя 44, делая слой аппликатора восприимчивым к проведению тока для электрокинетической доставки лекарственного средства к области повреждения.

Обращаясь опять к фиг.4-6, магнит 60 предпочтительно включен в подложку 42 на одной или на противоположных сторонах слоя 44. Электрическая схема в устройстве может по этой причине включать в себя чувствительный к магнитному полю переключатель для приведения в действие и выключения электрической схемы. Таким образом, когда аппликатор присоединяют к устройству, схема приводится в действие, а когда удаляют, схема выключается.

В дополнение к адгезиву 50 или вместо него внутри крылышек 52 пористой подложки 42 может быть предусмотрен проводящий гель. Понятно, что поскольку аппликаторный электрод присоединяют к устройству 10 (фиг.2), крылышки 52 подложки перекрывают сверху тактильный электрод 30 корпуса 10. Проводящий гель, таким образом, создает электрическую проводимость между пальцами или кистью индивидуума, перекрывающими сверху части аппликатора с крылышками и тактильным электродом 30 для замыкания цепи. Таким образом, ячейки подложки на одном или обоих крылышках 52 могут быть снабжены проводящим веществом, например гидрогелем. Эти крылышки с гидрогелем являются электрически изолированными от слоя 44 и лекарственного средства. При этом могут быть созданы электрически изолирующие барьеры между слоем 44 и проводящим крылышком или крылышками. Такие барьеры могут включать в себя достаточное расстояние между слоем и крылышком, при этом непроводящий материал между ними или физические барьеры, такие как отверстия, ребра или бороздки в частях подложки, соединяющих слой 44 и одно или несколько крылышек из проводящего материала.

Для использования сочетания из устройства и аппликатора, показанного на фиг.1-8, аппликатор 40 предпочтительно прикладывают к устройству путем совмещения слоя 44 с активным электродом 24 на конце корпуса 12. Крылышки аппликатора загибают вдоль противоположных сторон устройства и или приклеивают к устройству или удерживают на нем, перекрывая сверху заземляющий электрод 30. Когда подложка представляет собой, по меньшей мере, частично, материал с открытыми ячейками, пористый материал или вырез, например, для удержания лекарственного средства в форме геля, раствора, крема, пены, мази или жидкости, пальцы индивидуума, нажимая на подложку и/или тактильный электрод 30, замыкают электрическую цепь между устройством и индивидуумом. Когда гидрогель наносят на крылышки 52 аппликатора 40, гидрогель облегчает замыкание цепи между кистью или пальцем индивидуума и тактильным электродом. Независимо от того, используют ли гидрогель или нет, индивидуум может добавить воду на свои пальцы или кисть, таким образом, повышая электропроводность. Когда аппликатор 40 присоединен к устройству, устройство приводится в действие, например, путем помещения магнита 60 в некоторое положение вблизи магнитного переключателя в электрической цепи. Обычный двухпозиционный переключатель может быть использован вместо магнитного переключателя. Активный электрод 24 также находится в электрическом контакте со слоем 44, содержащим лекарственное средство, соприкасаясь с ним. Путем манипулирования устройством слои 44 аппликатора приводят в контакт с областью лечения на коже индивидуума. При контакте электрический ток протекает между активным электродом 24, в части, удерживаемой в руке, через слой 44, содержащий лекарственное средство, в область лечения через кожу пациента, вдоль торса и руки, возвращаясь через палец или кисть к заземляющему электроду 30. Как следствие, лекарственное средство перемещается с помощью электродвижущей силы через кожу или слизистую мембрану индивидуума, таким образом усиливая локальную доставку лекарственного средства в область лечения.

При использовании устройства 10а на фиг.2А аппликатор 40а может быть прикреплен к концу корпуса 12а, перекрывая сверху активный электрод 24а, или наноситься на область лечения. Индивидуум, удерживающий устройство 10а, создает электрический контакт с заземляющим электродом 30а ручки 32 путем захвата этой ручки. Для обеспечения хорошего электрического контакта индивидуум также может добавлять воду на свои пальцы или кисть. Затем устройство 10а подвергают манипуляциям для приведения в контакт активного электрода 24а через аппликатор 40а с областью лечения, тем самым замыкая электрическую цепь, подобно воплощению на фиг.2.

Устройство также можно прикладывать к области лечения само по себе, без лекарственного средства, например, без применения аппликатора 40 или 40а. Ток, подводимый к области лечения, одним только устройством или вместе с приложением ультразвука для усиления, или без него, оказывает полезные и заживляющие воздействия при лечении различных заболеваний, отмеченных ранее.

Обращаясь теперь к воплощениям изобретения, показанным на фиг.9 и 10, здесь представлен полностью автономный заменяемый узел, содержащий электронную схему и источник питания для электрокинетической доставки лекарственного средства в область лечения. Как показано, автономный узел, обозначаемый, в целом 70, включает в себя полугибкую подложку 72, например, сформированную из материала пластика, для перекрывания снизу пальца индивидуума, и имеющую форму, соответствующую внутренней поверхности пальца индивидуума. Подложка 72 проходит вдоль одного или нескольких суставов пальца. Подложка 72 включает в себя батареи 74, например обыкновенные батареи на основе оксида цинка, которые могут быть приведены в действие путем удаления наклейки, открывающего контакты батареи для атмосферы. Кроме того, подложка 72 включает в себя электронику 76 для подачи потока электрического тока на активный электрод 78, расположенный на конце подложки 72, ближнем к кончику пальца, и расположенный под углом по отношению к линейному расположению подложки 72. Можно понять, что активный электрод 78 электрически соединен с электроникой 76 и батареями 74. Кроме того, заземляющий электрод электрически присоединен к другому контакту батарей 74 и является электрически изолированным от активного электрода 78. Заземляющий электрод 80 может содержать гибкий материал, части которого могут быть в форме кольца с разрезами 82. Таким образом, палец индивидуума может находиться в контакте с заземляющим электродом по всей длине, тем самым обеспечивая хороший электропроводный контакт с ним. В дополнение к этому предусматривается держатель, например удерживающая повязка 73 вблизи внутреннего конца подложки 72, в дополнение к кольцу с разрезом 82 для разъемного закрепления аппликаторного электрода на пальце индивидуума. удерживающая повязка 73 может включать в себя полужесткие части разрезанного кольца, полное кольцо, объединенное с подложкой 72, или гибкую повязку с креплениями для прикрепления концов повязки друг к другу, например крепление типа крючок плюс петля.

Подобный же автономный узел 70a изображен на фиг.9A, где подобные детали обозначаются подобными номерами, за которыми следует окончание "a". Подложка 72a проходит вдоль нижней поверхности пальца индивидуума, но только вдоль пальца, начиная от его кончика, проходя через первый сустав и заканчиваясь недалеко от второго сустава. Как и в воплощении на фиг.9, подложка 72a включает в себя батареи 74a, электронику 76a, активный электрод 78a на кончике пальца, и заземляющий электрод 80a, включающий в себя разрезанное кольцо 82a. Кроме того, конец 71 подложки 72a может искривляться вдоль кончика пальца, чтобы способствовать закреплению подложки на кончике пальца.

Электронная схема для аппликаторных электродов 70 и 70a на фиг.9 и 9A иллюстрируется на фиг.10 и эта схема применима ко всем воплощениям, обсуждаемым здесь. Источник питания для устройства 70 включает в себя батарею 74, приводимую в действие при соприкосновении с воздухом, соединенную с усилителем напряжения 75 посредством необязательного индикатора истощения батареи 77. Приводимые в действие при соприкосновении с воздухом батареи могут быть заменяемыми, а могут быть использованы и другие типы малых батарей, такие как литиевые диски. Усилитель напряжения 75 соединен c сервоконтролируемым источником тока 79 и, небязательно, с устройством для контроля тока 81. Источник тока 79 электрически соединен с ограничителем тока 83 для ограничения тока, приложенного к активному электроду в ранее обсуждавшихся пределах. Ограничитель тока 83 соединен с электродом для лечения 78. На фиг.10 электрод для лечения показан как приложенный к области лечения, например к повреждению, через слой с лекарственным средством 44a. Заземляющий электрод также показан как приложенный к коже посредством необязательного электропроводного гидрогеля 85. Слой с лекарственным средством 44a может быть прикреплен к устройству 70 разъемно или на постоянной основе, предпочтительно с перекрыванием сверху активного электрода 78. Таким образом, устройство 70 может быть одноразового использования, заменяемым или, если слой отделяется, устройство 70 можно повторно использовать вместе с дополнительными слоями. Лежащий сверху слой 44a может содержать предварительно расфасованное лекарственное средство M или любое из альтернативных сочетаний из слоя, лекарственных средств и средств для гидратирования, представленных в настоящем описании. Альтернативно, слой 44a может быть снабжен отдельной упаковкой с лекарственным средством в капсулированной форме, как описано ранее. В любом случае, слой лекарственного средства прикладывают между активным электродом 78 и областью лечения. Путем удаления наклейки, перекрывающей сверху контакты батареи, источник питания приводят в действие. Это может быть осуществлено при открывании упаковки или при удалении устройства из упаковки. Когда активный электрод 78 расположен в контакте, перекрывая сверху поверхность области лечения, цепь замыкается через тело индивидуума, включая палец, находящийся в контакте с заземляющим электродом.

Аппликатор 70 предпочтительно представляет собой одноразовый аппликатор, который может быть выброшен после использования. В альтернативной форме подложка 72 может быть изготовлена в форме наперстка для перекрывания всего кончика пальца индивидуума. Электроника 76 и батареи 74 могут быть сформированы на обратной стороне наперстка, на стороне, противоположной к стороне, содержащей активный электрод, при этом заземляющий электрод расположен вдоль внутренней поверхности наперстка и электрически изолирован от активного электрода.

На фиг.11A-11C показана дополнительная форма аппликатора для устройства, состоящего из полностью автономного заменяемого узла или аппликатора 90, интегрально содержащего электронную схему и источник питания. В этой форме аппликатор предварительно упакован для одноразового использования. Например, как показано на фиг.11A, аппликатор 90 содержит слой 92 для удержания лекарственного средства и, если необходимо, гидратирующей жидкости. Поверх слоя 92 расположен первый активный электрод 94, электрически соединенный c электроникой 96 внутри аппликатора, и эта электроника 96 включает в себя источник питания, например батарею, и электронику, необходимую для протекания тока с обсуждавшейся ранее амплитудой через слой, для электрокинетического перемещения лекарственного средства в область лечения. Поверх электроники находится заземляющий электрод 98, поверхность которого, удаленная от слоя 92, содержит тактильную поверхность. Изображенным с помощью прерывистых линий является упаковочный материал 100, например пластиковая упаковка, обычно используемая для стерилизованных упаковок, с помощью которой аппликатор 90 может быть герметизирован внутри материала 100. Пользователь открывает упаковку 90 с лекарственным средством, предварительно расфасованным в слое 92. В предпочтительной форме аппликатор 90 соединен с упаковкой 100 с помощью наклейки с ушком 102. Путем удаления аппликатора 90 из упаковочного материала 100 или при его открывании наклейка 102 удаляет покрытие с контактов батареи, при этом приводится в действие источник питания. На фиг.11A предусмотрен аппликатор без лекарственного средства. Пользователь наносит лекарственное средство на слой, гидратирует слой, если необходимо, и прикладывает аппликатор к области лечения. При прикладывании слоя непосредственно поверх области лечения при нажатии пальцем на тактильную поверхность заземляющего электрода, то есть на сторону аппликатора, противоположную по отношению к слою, электрическая цепь замыкается через палец и тело индивидуума, и через первый электрод, слой и область лечения, в результате чего лекарственное средство внутри слоя транспортируют под действием электродвижущей силы в область лечения. Для облегчения хорошего электрического соединения заземляющий электрод может содержать электропроводную жидкость, например гидрогель, перекрывающий сверху тактильную поверхность.

На фиг.11B лекарственное средство предварительно расфасовано внутри слоя 92. На фиг.11C как лекарственное средство, так и гидратирующая жидкость содержатся в самом слое. Например, лекарственное средство и гидратирующая жидкость могут содержаться в капсулах, разрушаемых с помощью давления, прикладываемого между противоположными поверхностями слоя до, во время или после удаления аппликатора из упаковки 100. Кроме того, может быть использован очень слабый, например меньше, чем 0,05%, соляной раствор, инкапсулированный и интегрированный между активным электродом 94 из фольги, и лекарственное средство, при этом резервуар находится в пористой матрице, расположенной между инкапсулированной гидратирующей жидкостью и лекарственным средством. Альтернативно, могут быть предусмотрены адгезивно прикрепленные или прикрепленные каким-либо другим способом, разъемно, покрытия для герметизации лекарственного средства и гидратирующей жидкости, если необходимо, для аппликатора, для обеспечения длительного времени хранения и целостности электрода из фольги.

Кроме того, узел на фиг.11A-11C может содержать липкое вещество, например гидрогель (не показано), перекрывающий сверху заземляющий электрод 98 внутри упаковки 100. При открывании упаковки индивидуум может привести свой палец в контакт с липким веществом, облегчая удаление узла из упаковки 100. Этот контакт пальца со стороной, где расположен заземляющий электрод узла, также облегчает простое непосредственное и интуитивное манипулирование и приложение узла индивидуумом в область лечения.

Обращаясь теперь к воплощению изобретения на фиг.12-14, здесь показана дополнительная форма корпуса аппликатора или подложки 110, которая содержит автономный заменяемый узел, содержащий интегральную миниатюризированную электронную схему и источник питания. В этой форме аппликатор может содержать прямоугольное или круговое изделие, имеющее расположенный по центру слой 111 и электронную схему, расположенную над слоем. Таким образом, первый или активный электрод 112 перекрывает сверху слой, и описанная ранее электроника может перекрывать сверху первый электрод. Батарея 116 может перекрывать сверху электронику. Первый контакт батареи соединен через электронику с первым электродом, который, в свою очередь, находится в электрическом контакте со слоем 111. Второй контакт батареи находится в контакте с заземляющим электродом 118. По краю аппликатора, окружающего слой, может быть предусмотрен заземляющий электрод. Например, если аппликатор имеет форму круга, заземляющий электрод может содержать кольцо, окружающее слой 111 и электрически изолированное от него. Альтернативно, если аппликатор является прямоугольным, заземляющий электрод может содержать края прямоугольного аппликатора или находиться на одном из концов аппликатора. В этой форме электрическая цепь замыкается между заземляющим электродом и слоем. Расстояние между заземляющим электродом и слоем может быть порядка полдюйма или более. Заземляющий электрод не должен окружать весь слой, но может быть расположен на одной стороне слоя, на соответствующем расстоянии от слоя для замыкания обратного пути цепи через кожу, между областью лечения и заземляющим электродом.

В аппликаторе на фиг.12 может быть предусмотрен слой без лекарственного средства, и пользователь может наносить лекарственное средство на слой при удалении разъемной прокладки 120. Батарея может быть типа приводимого в действие при соприкосновении с воздухом, который описан ранее. Таким образом, пользователь при нанесении лекарственного средства на слой и при удалении наклейки с батареи может приложить аппликатор поверх повреждения, удерживая как заземляющий электрод вблизи или на некотором расстоянии от области лечения, так и слой в контакте с областью лечения. Это замыкает электрическую цепь через аппликатор и кожу индивидуума между заземляющей контактной поверхностью и контактной поверхностью слоя. Если желательно, на нижней стороне тела аппликатора 110 может быть предусмотрен адгезив, и он может перекрываться сверху разъемной прокладкой 120, чтобы приклеивать разъемно аппликатор, включающий в себя слой 111 и заземляющий электрод 118, к коже индивидуума с перекрыванием области лечения сверху. При завершении лечения аппликатор может быть выброшен.

Альтернативно, как показано на фиг.13, в аппликаторе может быть предварительно расфасовано лекарственное средство, инкапсулированное внутри слоя. Капсула обозначена как 122. Если лекарственное средство само по себе является электропроводным, индивидуум может приложить давление к слою для разрушения капсулы, распределяя лекарственное средство по полостям слоя. Это может быть проделано в то время, пока аппликатор остается в его упаковке. Путем приложения аппликатора к области лечения, подобно тому, как описано ранее в связи с фиг.12, цепь замыкается, в результате чего лекарственное средство электрокинетически перемещается в область лечения.

На фиг.14 как лекарственное средство, так и гидратирующая жидкость инкапсулированы в слое. Капсулы с лекарственным средством и гидратирующей жидкостью обозначены как 122 и 124, соответственно. Аппликатор на фиг.14 используют путем, подобным тому, как описано в связи с фиг.12 и 13, после того, как пользователь разрушает капсулы для перемешивания электропроводной воды и лекарственного средства.

На фиг.15 показано устройство 130, подобное устройству на фиг.1 и содержащее источник питания, электронную схему, включающую в себя умножитель напряжения и формирователь тока, и тактильный электрод 132, открытый через внешнюю поверхность устройства 130. Вместо того, чтобы фиксировать активный или первый электрод на конце устройства 130, активный электрод 134 устанавливают на устройстве 130 для перемещения в аксиальном направлении. Это перемещение конструктивно предназначается для размыкания или замыкания приводимого в действие давлением переключателя в электронной схеме, чтобы приводить в действие устройство. Таким образом, активный электрод 134 в крайней дальней позиции поддерживает электронную схему в выключенном состоянии. Давление, приложенное к первому или активному электроду 134, стремится сместить его по направлению к корпусу устройства, замыкает переключатель, приводя в действие электронную схему для электрокинетической доставки лекарственного средства.

В этой форме настоящего изобретения вместо аппликатора, разъемно закрепленного на электрокинетическом устройстве, дальняя лицевая сторона первого электрода 134 может быть снабжена электрически изолирующим кольцом 136, определяющим и окружающим резервуар 138. Понятно, что лекарственное средство может подаваться из вспомогательной пробирки, банки или чего-либо подобного, в форме геля, крема, пены или чего-либо подобного и помещаться пользователем в резервуар 138 внутри изолирующего кольца 136 перед использованием. С резервуаром, заполненным лекарственным средством, устройство может быть приложено к области лечения подобным же образом, как и устройство на фиг.2 прикладывают к области лечения. При приложении небольшого давления к устройству по направлению к области лечения, электрическая цепь замыкается. Таким образом, лекарственное средство внутри резервуара электрокинетически перемещают в область лечения, электрическая цепь замыкается через область лечения, при этом лекарственное средство, первый электрод 134, электроника, тактильный электрод 132 и кожа, и кисть индивидуума находятся между тактильным электродом и областью лечения.

На фиг.16 и 17 показана дополнительная форма аппликатора в соответствии с настоящим изобретением. В этой форме аппликатор, обозначаемый в целом 150, может использоваться в сочетании с устройством, иллюстрируемым на фиг.1, и этот аппликатор является особенно полезным для электрокинетической доставки жидкого лекарственного средства. Аппликатор 150 может содержать изолированный кольцевой корпус 152 в форме тора, имеющего центральный резервуар 154 для удержания жидкости. Одна сторона корпуса 152 содержит микропористую пленку 156, перекрытую сверху барьером, например фольгой или инертной наклейкой с ушком 158. Край наклейки с ушком 158 содержит разъемный адгезив 160, так что барьер может быть разъемно прикреплен к одной стороне корпуса 152. Изолирующая наклейка с ушком включает в себя ушко для пальца 162, предназначенное для легкого удаления покрытия 158 с аппликатора. Противоположный конец резервуара 154 закрывается подобным же барьерным слоем 164 или с помощью необязательной проводящей пластинки 166. Кроме того, наклейки 168 закреплены вдоль противоположных сторон корпуса 152 для разъемного закрепления корпуса 152 на устройстве, например, показанном на фиг.1.

Как показано на фиг.17, активный электрод устройства подвешен напротив необязательной проводящей пластины 166, которая проводит электричество через барьерный слой 164 в жидкое лекарственное средство, находящееся в резервуаре 154. При удалении наклейки с ушком 158 жидкое лекарственное средство, когда оно наносится на область лечения, может электрокинетически перемещаться в область лечения через микропористую пленку 156. Как отмечено ранее, жидкость внутри резервуара может быть проводящей сама по себе или, если она не является проводящей, она может быть снабжена носителем, в результате чего лекарственное средство можно перемещать через пористую мембрану 156 в область лечения.

На фиг.18 показано автономное устройство для электрокинетической доставки лекарственных средств. В этой форме, однако, заземляющий электрод и активный электрод являются отделенными друг от друга с помощью растягивающего или стягивающего рычага 180. Например, заземляющий электрод 182 может быть предусмотрен в корпусе, содержащем также батарею 184 и электронику 186. Заземляющий электрод 182 может быть окружен адгезивом 188 для приклеивания заземляющего электрода к месту на индивидууме непосредственно рядом с областью лечения. Активный электрод 190 соединен c батареей и электроникой через электрический проводник, указанный с помощью прерывистых линий 192, через рычаг 180. Рычаг может быть упруго изогнут и удерживаться в его изогнутом положении. При использовании устройства на фиг.18 заземляющий электрод приклеивают к коже индивидуума вблизи области лечения с помощью адгезива 188. Затем рычаг 180 упруго изгибают, чтобы привести в соприкосновение активный электрод 190 с областью лечения. С помощью соответствующего манипулирования рычагом 180 вся поверхность активного электрода 190 может соприкасаться с областью лечения, тем самым предотвращая менее эффективное лечение. Смещаемое шарнирное и качающееся соединение между рычагом 180 и заземляющим электродом 182 также может быть использовано вместо упругого гибкого рычага 180. Таким образом, пользователь может приложить устройство, и оно может работать, не занимая рук, при этом электроника приводится в действие путем приведения в действие батареи, как описано ранее.

Обращаясь теперь к фиг.19, подобный же тип устройства для электрокинетической доставки лекарственных средств, не занимающего рук, показан в форме U-образной скобы. Заземляющий и активный электроды 192, 194 расположены на противоположных удаленных концах скобы 196, предпочтительно пружинной скобы. Путем размещения электродов на внутренней стороне скобы скоба может применяться для осторожного захвата области лечения, используя натяжение скобы для ее удержания в области лечения, в результате чего можно осуществлять доставку лекарственного средства, не занимающую рук. Полностью заменяемая U-образная скоба может иметь встроенный аппликатор с единичной дозой или может использоваться многократно, если она приспособлена для использования вместе с заменяемыми аппликаторами.

На фиг.20 показана дополнительная форма аппликатора 200 для использования вместе с устройством для электрокинетической доставки 202 (фиг.22 и 23), иллюстрируемая в плоской конфигурации и внутри упаковки 204, например герметичной пластиковой упаковки. Аппликатор 200 включает в себя уплощенный рукав 206, открытый на своих противоположных концах и имеющий слой аппликатора 208, образующий часть рукава и выступающий из одного конца рукава и вдоль его края. Предпочтительно, слой аппликатора 208 является круговым по форме, по причинам, которые станут понятны, и подвешивается к рукаву 200 вдоль линии подвеса 209. Слой 208 предпочтительно представляет собой пористый материал с открытыми ячейками, через который лекарственное средство может транспортироваться в область лечения. Как и в предыдущих воплощениях, слой 208 может содержать лекарственное средство внутри слоя, внутри полостей материала с открытыми ячейками, или лекарственное средство может быть инкапсулировано внутри разрушаемых капсул 210, подобно тому, как показано на фиг.7 и 8. Дополнительная альтернатива предусматривает слой без лекарственных средств, при этом лекарственное средство и гидратирующий материал, если необходимо, наносит на слой пользователь, при использовании устройства для электрокинетической доставки лекарственного средства в область лечения. Слой 208 может дополнительно содержать гидратирующий материал в гидратирующей капсуле 212 подобно тому, как показано на фиг.8, в случае, когда лекарственное средство само по себе не является электрокинетически транспортируемым.

Как показано, рукав 206 предпочтительно формируют из тканого материала подобно материалу подложки 42. Другие соответствующие материалы могут быть использованы при формировании всего рукава или его части, то есть подложка любого из аппликаторов, описанных здесь, может включать в себя полиэтилен, бумагу, хлопок, керамику, силиконовый каучук, полиуретан, винил, политетрафторэтилен и другие пластики. Соответствующий барьер может быть расположен между слоем 208 и рукавом 206 для предотвращения миграции лекарственного средства в рукав или миграции любого электропроводного материала, такого как гидрогель, как отмечено ниже, из рукава 206 в слой 208. Противоположные концы рукава 200 могут иметь вырезы 214, которые открываются сквозь край рукава 206, противоположный слою 208, или они могут быть полностью закрытыми вырезами. В частности, вырезы 214 находятся в положениях по кругу вокруг рукава 206, соответствующих аксиальным и круговым положениям тактильного электрода, например электрода 30, как показано на фиг.1. Дополнительно наклейка с ушком 216, предпочтительно имеющая чувствительный к давлению адгезив на одной из лицевых сторон, выступает из слоя 208 в сторону, противоположную соединению с рукавом 206.

Для использования аппликатора 200 в сочетании с устройством для электрокинетической доставки 202 упаковку 204 удаляют с аппликатора 200. Там, где инкапсулировано лекарственное средство, слой может быть зажат между пальцами индивидуума для разрушения капсулы 210 и, тем самым, распределения лекарственного средства по полостям слоя. Там, где лекарственное средство, само по себе, не является способным к электрокинетическому транспорту, гидратирующая капсула 212 разрушается подобным же образом для смешивания лекарственного средства и гидратирующего материала, так что при приложении электрического тока лекарственное средство может транспортироваться в область лечения. Разумеется, если лекарственное средство наносят на слой заранее, пользователь не должен сжимать слой. Альтернативно, если слой не содержит лекарственного средства, пользователь может наносить на слой лекарственное средство и гидратирующий материал, например воду или малое количество соляного раствора, если это необходимо.

Как показано на фиг.21, давление, приложенное в направлении нарисованных стрелок, будет превращать плоский рукав аппликатора 206 в цилиндр с возможностью надевания на конец устройства для электрокинетической доставки, где установлен активный электрод, например на устройство, показанное на фиг.1. При приложении рукава 206 к устройству 202 вырезы 214 совмещают с тактильным электродом вдоль сторон устройства 202. Кроме того, слой 208 загибают поверх активного электрода на конце устройства 202, и адгезивная наклейка с ушком удерживает слой 208 в контакте с активным электродом. Затем пользователь может сжать устройство 202 с помощью пальцев, прижатых напротив тактильного электрода устройства 202, для замыкания электрической цепи, как описано ранее. Понятно, что рукав 206 может иметь вместо вырезов 214 области, пропитанные гидрогелем, для облегчения электрического контакта между пальцами индивидуума и тактильным электродом устройства для электрокинетической доставки. В любом воплощении может быть использован вспомогательный гидратирующий материал, например вода. Рукав также может содержать магнитный материал для приведения в действие переключателя. После приложения устройства, показанного на фиг.23, к области лечения пользователь удаляет аппликатор 200 с конца устройства 202 и выбрасывает аппликатор. Устройство 202 остается для последующего использования вместе с подобным же аппликатором или с другими аппликаторами, используемыми здесь.

Указанные выше механизмы могут быть монополярными или многоканальными (как в патенте США №5160316, теперь Re. 36626, включенном в качестве ссылки), или гибридными многоканальными по природе. Под гибридным многоканальным подразумевают, что используют только один формирователь тока, в то время как более чем один ограничитель тока используют для соответствующего количества двух или более каналов для распределения тока. Потенциальная проблема, которая возможно может встретиться при конструировании и использовании ручных электрокинетических устройств, например устройств для лекарственного электрофореза, представляет собой неоднородность контактного давления между поверхностью лечения и поверхностью активного электрода. Для пациента, занимающегося самостоятельным лечением с использованием устройства для лекарственного электрофореза типа пробника, если пробник случайно удерживают под углом, не равным прямому углу, присутствует неоднородное контактное давление. В малой области, где контактное давление является высоким, локальное электрическое сопротивление по этой причине является низким, и больший ток течет через эту малую область. Происходящее в результате концентрирование тока не только препятствует однородной доставке лекарственного средства, но также может вызвать дискомфорт и даже ожоги из-за высокой локальной плотности тока. Эти неприятные события могут быть предотвращены (например, путем использования многоканальной конструкции (сегментированного электрода)). Когда контактное давление становится неоднородным, сопротивление каждого канала или сегмента изменяется. Для малых изменений контактного давления и сопротивления ток, протекающий в каждом канале, остается постоянным, благодаря сервоконтролю. Однако потенциал смещения или напряжение в каждом канале должны изменяться. Для области с более высоким контактным давлением, следовательно, и с более низким сопротивлением потенциал смещения будет понижаться. На основе этого понижения потенциала смещения сигнал раннего оповещения о неоднородном расположении пробника может генерироваться и передаваться пациенту для корректировки. Если это предупреждение игнорируют и концентрирование давления продолжается, некоторые каналы будут достигать своего максимального предела для потенциала смещения, а ток и сопутствующая доставка лекарственного средства будут понижаться по сравнению с заданным уровнем. Для каналов, где это контактное давление является высоким, а сопротивление является низким, ток остается постоянным (благодаря сервоконтролю тока), несмотря на понижение сопротивления. Это является одним из преимуществ многоканальной системы, где плотность тока остается неизменной под каждым сегментом электрода. Неоднородное контактное давление по-прежнему может вызывать глобальную неоднородность доставки лекарственных средств, но не ожоги.

Пример того, как можно детектировать присутствие неоднородного контактного давления, показан на фиг.24. Для простоты предположим, что электрод для лечения разделен на четыре сегмента 252a-d, как показано на фиг.24. Лечебные токи с одинаковыми величинами протекают через сегменты электродов 252a-d, соответственно. Компоненты тока поддерживают постоянными с помощью отдельных петель сервоконтроля вне зависимости от проводимости кожи и лекарственного средства путем изменения потенциала смещения на каждом сегменте электрода. При нормальных условиях, при которых контактное давление является однородным, потенциалы смещения, Va, Vb, Vc и Vd для соответствующих сегментов являются по существу одинаковыми.

Как показано на фиг.24, потенциал смещения для каждого сегмента соединен c аналоговым мультиплексором 254, выход которого, в свою очередь, соединен c аналогово-цифровым (АЦП) каналом микроконтроллера 256. Микроконтроллер 256 представляет собой ИС, включающую в себя ядро микропроцессора с цифровыми входами, выходами, АЦП преобразователем, таймером и другими функциональными элементами. Микропроцессор может быть запрограммирован для осуществления множества различных задач. Он также может быть запрограммирован, например, для периодического измерения и сравнения потенциала смещения на каждом сегменте электрода. Если, например, будет обнаружено, что Va и Vb являются большими, чем Vc и Vd, на определенное значение, может быть определено, что электрокинетический пробник наклонен вниз пациентом, так что контактное давление является более высоким под сегментами C и D и более низким под сегментами A и B. Микроконтроллер может задействовать устройство тревоги 258 для выдачи звукового и/или визуального оповещения о тревоге, когда неоднородность контактного давления (определяемая по потенциалам смещения) превосходит некоторое заданное значение. Вместо использования микроконтроллера детектирование неоднородного давления можно осуществлять также путем использования дискретной аналоговой схемотехники с операционными усилителями, компараторами и тому подобное.

Грибковые заражения кожи и их проявления являются совершенно обычными и доступными являются различные способы их терапевтического лечения. Этим инфекциям подвержены возрастные группы от детей до старших взрослых, а также престарелое население и население с ослабленным иммунитетом. Инфекции могут включать, например, опрелость, зуд ступней или зуд в паху у спортсменов и у детей, стригущий лишай и другие дерматофитозы. Современное лечение таких инфекций включает в себя местное нанесение противогрибковых агентов. У здоровых пациентов местное лечение является действенным, хотя временами и обескураживает его время реакции и шансы рецидивов.

Грибковые инфекции ногтевого ложа являются более устойчивыми к стандартному лечению. Они часто поражают ногти как на ногах, так и на руках, и чаще всего встречаются у людей, работающих в саду. Эти инфекции вызывают деформацию ногтей, и пациенты часто обращаются за лечением. К сожалению, современное лечение включает в себя системные лекарственные средства, которые имеют значительную токсичность для печени, а также побочные эффекты. Многие пациенты не выдерживают, как правило, восьминедельного лечения, требуемого для контроля таких инфекций.

Как описывается здесь, настоящее изобретение предлагает более быстрое рассасывание местных инфекций и более эффективное несистемное лечение более устойчивых инфекций ногтей. Как и в предыдущих воплощениях, способ и устройства для лечения грибкового заражения используют электрокинетический механизм транспорта, например, с помощью лекарственного электрофореза, включающий в себя электронику для перемещения лекарственного средства к инфицированному месту (месту лечения), чтобы окончательно предотвратить размножение грибков. Существует множество лекарственных средств, имеющихся на рынке для этой цели. Кроме того, существуют несколько агентов нефармацевтического уровня, которые могут принести значительное преимущество при лечении грибковых инфекций.

На фиг.25 показан аппликатор 270 для лечения ноги спортсмена, например, когда грибковое заражение происходит между пальцами. Аппликатор 270 выполнен в форме гибкого эластичного электрода в виде носка, с блоком электроники 271, содержащим батарею 272, электронику 274, заземляющий электрод 276 и активные электроды 278 в контакте с зараженными грибками областями между пальцами ног индивидуума. Блок 271 обвязывают вокруг щиколотки индивидуума с помощью повязки 273. Отдельные слои 280, содержащие лекарственное средство, имеют такую форму, чтобы проходить между пальцами ног вдоль внутренней части области носка, соответствующей пальцам ног. Индивидуальные разветвленные провода 284, лежащие поверх слоев 280, с электрически изолирующим покрытием (не показано), соединены с блоком электроники с помощью проводящих проводов 285, расположенных в изолирующей защитной ленте 286. При надевании носка, например, на один - два часа, и замыкании цепи между каждым активным электродом 284 и заземляющим электродом 276 через щиколотку индивидуума, один сеанс лечения является достаточным для перемещения противогрибкового лекарственного средства, находящегося в слоях 280, к зараженным областям между пальцами ног для полного рассасывания грибкового заражения. Можно заметить, что слои могут составлять интегральную часть эластичного носка 270, предпочтительно, вдоль внутренней части области пальцев ног. Лекарственное средство предпочтительно предварительно размещают внутри слоев, например инкапсулируют, с гидратирующим материалом или без него, как и в предыдущих воплощениях. Носок 270 также может быть многоразовым вместе с блоком электроники 271, или блок электроники можно отсоединять и присоединять повторно к одному или нескольким дополнительным носкам, если это требуется для введения дополнительного лекарственного средства через соответствующий интервал между сеансами лечения.

Подобная же структура показана на фиг.26 для электрокинетического нанесения лекарственных средств на ногтевые ложа пальцев ног с грибковым заражением. В этой форме эластичный носок 290 включает в себя части активных электродов 292, перекрывающие сверху слой 293, содержащий противогрибковый агент в области носка, перекрывающий сверху индивидуальные ногти пальцев ног. Каждая часть активного электрода 292 может содержать короткие индивидуальные проволочные проводники 294, присоединенные через индивидуальные проводники 296 к блоку электроники 298, подобному блоку, описанному и показанному в связи с фиг.25. Таким образом, электрокинетическую доставку лекарственного средства к ногтевым ложам пальцев ног осуществляют при замыкании цепи через активные электроды 294 и заземляющий электрод в блоке электроники 298 через щиколотку индивидуума. Это лечение требует долговременного, в течение ночи, ношения носка с электродами и может включать в себя множество сеансов лечения, например три сеанса лечения с интервалом около двух или трех дней.

На фиг.27 и 28 показан аппликатор для лечения ногтевых лож пальцев рук с грибковым заражением. В этой форме корпус аппликатора 300 может быть, в целом, полусферическим по форме и предпочтительно его формируют из упругого эластичного материала. В куполообразной поверхности корпуса полусферической формы 300 предусматривают одно или несколько углублений 302 для пальцев, в которые могут вставляться ногти пальцев рук индивидуума, например, примерно до первого сустава пальца. Таким образом, пять углублений 302 для пальцев могут быть предусмотрены в различных позициях на корпусе 300, в соответствии с анатомическим расположением согнутых пальцев индивидуума, когда его/ее рука покоится на куполообразной верхней поверхности корпуса 300, делая возможным помещение кончиков пальцев в углубления 302.

Как лучше всего показано на фиг.28, корпус 300 включает в себя активный электрод 304 в каждом из углублений 302, расположенных в соприкосновении с обратной стороной, то есть с ногтем пальца индивидуума, когда он погружен в углубление. Предусматривается пористый слой, содержащий лекарственное средство, например, в форме наперстка 306, предпочтительно, с предварительно введенным лекарственным средством, или имеющий инкапсулированное лекарственное средство вдоль своей передней грани. Альтернативно, индивидуальный пользователь может наносить лекарственное средство на часть слоя в виде наперстка при использовании. Наперсток 306 может также содержать эластичный материал 308, например губчатый материал, так что при размещении наперстка вокруг кончика пальца индивидуума и при заключении кончика пальца внутрь наперстка 306 в углублении 302 губчатый материал 308 облегает ноготь индивидуума спереди в контакте с передней частью слоя наперстка для создания электрического контакта с активным электродом 304. Как и в предыдущих воплощениях, гидратирующий материал может также поставляться интегрально вместе с наперстком, например, в форме инкапсулированного гидратирующего материала, или индивидуум может гидратировать лекарственное средство в части слоя наперстка при использовании.

Как показано на фиг.28, заземляющий электрод 310 предусмотрен вдоль куполообразной поверхности корпуса 300, так что, когда индивидуум кладет свою кисть поверх куполообразной части корпуса 300, ладонь кисти покоится на заземляющем электроде 310, при этом палец или пальцы находятся в углублениях 302 напротив слоя 306 и активных электродов 304. Понятно, что каждое углубление 302 имеет активный электрод 304, связанный с этим углублением. Активный и заземляющий электроды соединены с электроникой 312, которая, в свою очередь, соединена с источником питания 314, интегральным по отношению к корпусу 300. Понятно, что корпус 300 может иметь другие формы, например эластичную сферическую форму, так что индивидуум может носить устройство для электрокинетической доставки в своей руке в течение всей продолжительности периода лечения. Альтернативно, как показано, корпус 300 может иметь плоскую нижнюю поверхность, давая возможность индивидууму держать свою кисть на верхней куполообразной поверхности корпуса 300, при этом корпус 300 поддерживают, например, на каком-либо столе.

Как можно понять из приведенного выше описания, может быть сконструировано множество активных электродов различного размера и формы для приложения к различным частям человеческого тела. Например, электроды могут быть частью тканей нижнего белья для лечения устойчивой инфекции в области паха, повсеместно описываемой как зуд в паху. Более того, аппликаторы, такие как описанные электроды в носке, представляют собой заменяемые изделия с предписанным лекарственным средством, предварительно вводимым для конкретного применения.

Обращаясь теперь к воплощению изобретения, показанному на фиг.29-31, различные лекарственные средства можно доставлять электрокинетически при наложении на глаза устройства, подобного и носимого подобно контактным линзам. Например, как показано на фиг.29, предусматривается блок электроники 320, содержащий батарею 322, электронику 324 и заземляющий электрод 326, переносимый с помощью повязки 328, сконструированной для того, чтобы охватывать голову индивидуума, закрепляя разъемно блок электроники 320 на лбу, при этом заземляющий электрод соприкасается со лбом индивидуума. В противоположность предыдущему воплощению механизм электрокинетической доставки может представлять собой многоканальный электрод, как описано в патенте США №5160316, теперь Re. 36626, включенном сюда в качестве ссылки. Хотя доставка лекарственного средства показана в виде приложения к обоим глазам одновременно, понятно, что система электрокинетической доставки по настоящему изобретению может прикладываться и только к одному глазу.

Как показано, электроники блока 320 соединяют с аппликаторным электродом 330 для каждого глаза через ленточный соединительный кабель 332. Аппликаторные электроды 330 находятся, каждый, в форме выпукло-вогнутой матрицы, сформированной из электропроводящего материала, достаточно гибкого, чтобы соответствовать и перекрывать сверху различные контуры глаз индивидуумов. Каждая матрица является подобной контактной линзе. Аппликаторный электрод 330 включает в себя объединенную ручку и разъем 334, который выступает из выпуклой стороны аппликаторного электрода 330, делая возможным захват контактного электрода 330 с помощью пальцев и электрическое соединение с ленточным кабелем 332. Индивидуальные проводники в ленточном кабеле 332 проходят через объединенную ручку и разъем 334 внутрь электрода 330. Как показано на фиг.31, эти индивидуальные проводники или провода 336 проходят из объединенной ручки и разъема 334, предпочтительно в виде полукруговых структур вдоль противоположных половин контактного электрода 330. Каждый из проводников 336 имеет множество коротких проводков или вспомогательных проводников 338, расположенных на некоторых расстояниях друг от друга, вдоль каждого проводника 336 для обеспечения повышенной площади контакта, то есть для дополнительного распределения электрического тока, протекающего по поверхности глаза. Каждый из проводов или проводников 336 имеет отдельный слой 339, связанный с ним, для введения лекарственного средства, и это лекарственное средство электрокинетически перемещают в глаз при замыкании электрической цепи между аппликаторным электродом 330, глазом, кожей индивидуума между активным и заземляющим электродами и заземляющим электродом 326.

Как отмечено в рассмотренном выше патенте, проводники 336 в каждом контактном электроде 330 снабжают электричеством одновременно или последовательным мультиплексным образом. Если ток в каждом проводнике 336 ограничен, например, в диапазоне значений, обсужденном ранее, туннелирование тока или протекание тока по пути наименьшего сопротивления по существу исключается. Для доставки лекарственных средств система для электрокинетической доставки, описанная здесь, предпочтительно носится индивидуумом в течение некоторого периода времени, например до одного часа, при этом многоканальное устройство электрокинетически доставляет лекарственное средство в роговую оболочку глаза. Кроме того, форма глаза может изменяться с помощью доставки агентов, удерживающих воду, из-за которых слизистая оболочка будет набухать в конкретных областях глаза. С помощью приложения различных уровней питания и доставки агента путем использования многоканальной системы преломление света может быть модифицировано путем изменения формы глаза.

Хотя изобретение описывается в связи с тем, что в настоящее время рассматривается как наиболее практичное и предпочтительное воплощение, необходимо понять, что настоящее изобретение не должно ограничиваться описываемым воплощением, и наоборот, предназначено для охвата различных модификаций и эквивалентных структур, заключенных в духе и объеме прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к электрокинетическому массопереносу веществ внутрь ткани, например лекарственного средства в область лечения. Устройство включает корпус, содержащий источник питания, первый активный электрод и тактильный заземляющий электрод. Аппликатор включает слой для удержания лекарственного средства, предназначенный для перекрывания сверху первого электрода устройства. Лекарственное средство может наноситься пользователем на слой для удержания средства, содержаться внутри этого слоя или содержаться в разрушаемых капсулах внутри этого слоя вместе с гидрогелем. В другой форме выполнения аппликатор является автономным, имеет источник питания, первый электрод, перекрывающий сверху слой для удержания средства, и заземляющий электрод, расположенный с противоположной стороны слоя. Пациент прижимает слой к области лечения для замыкания электрической схемы и электрокинетически вводит лекарственное средство в область лечения. Изобретение позволяет доставить в область лечения единичную дозу или единичные дозы. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 31 ил.

Формула