KR100372205B1

KR100372205B1 - 개선된안전성및감소된남용가능성을갖는전기전송전달장치

Info

Publication number: KR100372205B1
Application number: KR1019970701946A
Authority: KR
Inventors: 래리 에이. 맥니콜스; 존 디. 배드진스키; 윌리엄 엔. 레이닝; 게리 에이. 래틴; 로널드 피. 하크; 조셉 비. 핍스
Original assignee: 알자 코포레이션
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 2003-04-10
Also published as: US20060116662A1; DE69506426D1; KR970706037A; EP0781152B1; JP4322304B2; EP0781152A2; WO1996009850A2; JP2008220985A; WO1996009850A3; DE69506426T2; US7027859B1; AU3594095A; ATE173942T1; US7660627B2; ES2125660T3; US20100076368A1; CA2195657C; DK0781152T3; CA2195657A1; JPH10506553A

Abstract

피부를 통해 하나 이상의 치료제를 전달하기 위한 전기 전송 장치(20)는 적어도 하나에 약제가 들어 있는 피부(34)와 접촉하기 위한 전극(30, 32), 약제를 전달하기 위해 전기 전류(I_L)를 발생하기 위한 전원(22), 전류 발생 및 제어 수단(24), 및 전류를 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하기 위한 디스에이블 수단(26)을 포함한다. 디스에이블 수단(26)은 영구적인 디스에이블을 행하기 위해 타이머 수단(66), 카운터 수단(82), 또는 신체 파라메타 센서(134) 및 한계 비교기(132)를 포함할 수도 있다. 디스에이블 수단은 디스에이블된 논리 상태로의 영구적인 천이, 전원 공급원(22)의 영구적인 방전, 또는 전극(30, 32)으로부터의 전기 전송 전류의 영구적인 우회, 또는 상기한 것들을 결합한 것일 수도 있다. 영구적인 디스에이블 수단은 일회용/한번 사용하는 전극 어셈블리(300)를 전기 전송 장치의 재사용 부분으로부터 제거함과 동시에 전극(334, 342)과의 접속에 영구적인 파손이 생겨 비가역적인 개방 회로를 야기하는 파열성 전도 부재(332)를 갖는 회로 접속 수단(304, 308, 326, 328)을 포함할 수도 있다.

Description

개선된 안전성 및 감소된 남용 가능성을 갖는 전기 전송 전달 장치

여기에서 사용되는 용어 "전기 전송(electrotransport)"은 일반적으로 피부, 점막, 또는 손발톱 등의 막(membrane)을 통한 약제(예를 들어, 약물)의 전달에 관한 것이다. 이 전달은 전위의 인가에 의해 유도되거나 또는 도움을 받는다. 예를 들어, 유익한 치료제가 피부를 통한 전기 전송 전달에 의해 인체의 대순환(systemic circulation)내로 주입될 수도 있다. 널리 사용되는 전기 전송 방법인 전기 이동(electromigration)(또한 이온 침투법(iontophoresis)이라고도 함)에서는 대전된 이온을 전기 유도 전송(electrically induced transport)하여야 된다. 다른 유형의 전기 전송인 전기 삼투법(electro-osmosis)에서는 액체의 유동(flow of liquid)이 있어야 한다. 이 액체는 전계의 영향하에서 전달될 약제를 포함하고 있다. 또 다른 유형의 전기 전송 방법인 전기 기공법(electroporation)에서는 전계의 인가에 의해 생체막(bilolgical membrane)에 일시적으로 존재하는 기공(pore)을 형성하는 것이다. 약제는 이 기공을 통해 수동적으로(즉 전기 보조 없이) 또는 능동적으로(즉, 전위의 영향하에서) 전달될 수 있다. 그러나, 주어진 임의의 전기 전송 방법에 있어서, 하나 이상의 이들 방법들이 어느 정도는 동시에 일어날 수도 있다. 따라서, 여기에서 사용되는 용어 "전기 전송"은 최광의로 해석되어야 하며, 따라서 전기 전송은 약제를 실제로 전송하는 특정 메카니즘에 관계없이, 대전되어 있을(charged) 수도 있고, 대전되어 있지 않을(uncharged) 수도 있으며, 또는 이 두 가지가 혼합되어 있을 수도 있는 적어도 하나의 약제의 전기 유도 또는 여기 전송(electrically induced or enhanced transport)을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

전기 전송 장치는 피부, 손발톱, 점막, 또는 신체의 다른 표면과 전기적으로 접촉되어 있는 적어도 2개의 전극을 사용한다. 흔히 "도너(donor)" 전극 또는 "능동(active)" 전극이라고 부르는 한 전극은 그로부터 약제가 신체내로 전달되는 전극이다. 일반적으로 "대응(counter)" 전극 또는 "복귀(return)" 전극이라고 부르는 다른 전극은 신체를 통한 전기 회로를 닫는(close) 역할을 한다. 예를 들어, 전달된 약제가 정전하를 띠고 있을 경우, 즉 양이온일 경우에는, 양극이 능동 전극 또는 도너 전극이 되는 반면, 음극은 회로를 완성시키는 역할을 한다. 그 대신에, 약제가 부전하를 띠고 있을 경우, 즉 음이온일 경우에는, 음극이 도너 전극이 된다. 부가하여 말하면, 양이온 약제 이온(anionic agent ion) 및 음이온 약제 이온(cationic agent ion) 모두를 전달하려고 하거나 또는 대전되지 않은 용해된 약제를 전달하려고 하는 경우에는 양극 및 음극 모두를 도너 전극으로 생각할 수도있다.

게다가, 전기 전송 전달 시스템은 일반적으로 신체로 전달할 약제의 저장소(reservoir) 또는 급여기(source)를 적어도 하나 필요로 한다. 이러한 도너 저장소의 일례로는 파우치(pouch) 또는 캐비티(cavity), 다공성 스폰지(porous sponge) 또는 패드(pad), 및 친수 폴리머(hydrophilic polymer) 또는 겔 기질(gel matrix) 등이 있다. 이러한 도너 저장소들은 하나 이상의 약제 또는 약물의 고정식 또는 교체식 급여기(fixed or renewable source)를 제공하기 위해 양극 또는 음극과 신체 표면에 전기적으로 접속되어 있으며, 양극 또는 음극과 신체 표면사이에 위치하고 있다. 전기 전송 장치는 또한 하나 이상의 배터리 등의 전원을 가지고 있다. 일반적으로, 전원의 한쪽 극은 도너 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 반대쪽 극은 대응 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 게다가, 어떤 전기 전송 장치는 전극을 통해 인가되는 전류를 제어하는 전기 제어기를 가짐으로써 약제 전달율(rate of agent delivery)을 조절한다. 또한, 수동 플럭스 제어 막(passive flux control membranes), 장치의 신체 표면과의 접촉을 유지하기 위한 부착제, 절연 부재, 및 불투수성 보강 부재(impermeable backing member) 등이 있을 수 있는 전기 전송 장치의 다른 구성 요소들이다.

모든 전기 전송 약제 전달 장치들은 전원(예를 들면, 배터리)과 전극들을 전기적으로 접속시키기 위해 전기 회로를 이용한다. 미국 특허 제4,474,570호에서 아리우라(Ariura) 등에 의해 개시된 것과 같은 아주 간단한 장치에서는, 이 "회로"는 단지 배터리를 전극에 접속시키는데 사용되는 전기적 전도성 와이어일 뿐이다. 다른 장치들은 전원에 의해 공급된 전기 전류의 진폭, 극성, 타이밍, 파형 정형(waveform shape) 등을 제어하기 위하여 여러가지 전기 소자들을 사용한다. 예를 들면, 맥니콜스(McNichols) 등에 특허 허여된 미국 특허 제5,047,007호를 참조하기 바란다.

지금까지, 상용의 경피 이온 침투식 약물 전달 장치(transdermal iontophoretic drug delivery devices)(예를 들어, 유타주 솔트 레이크 시티 소재의 룸드사가 판매하는 the Phoresor; 미네소타주 세인트 폴 소재의 엠피사에 의해 판매되는 the Dupel Iontophoresis System; 유타주 로건 소재의 웨스코사에 의해 판매되는 the Webster Sweat Inducer, model 3600)는 일반적으로 탁상용 전원 공급 장치와 한쌍의 피부 접촉 전극을 이용해왔다. 도너 전극에는 약물 용액이 들어 있는 반면 대응 전극에는 생체에 해가 없는(bio-compatible) 전해질염의 용액이 들어 있다. "위성" 전극(satellite electrode)은 긴(예를 들면, 1 내지 2 미터) 전기 전도성 와이어 또는 케이블에 의해 전원 공급 장치에 접속되어 있다. "위성" 전극 어셈블리를 사용하는 탁상용 전원 공급 장치의 일례들이 야콥슨(Jacobsen) 등의 미국 특허 제4,141,359호(도 3 및 도 4 참조); 라프레드(LaPrade)의 미국 특허 5,006,108호(도 9 참조); 및 마우러(Maurer) 등의 미국 특허 제5,254,081호(도 1 및 도 2 참조)에 개시되어 있다.

보다 최근에는, 장기간 동안 때로는 옷속에서 불거지지 않고 피부에 착용하도록 되어 있는 소형 자급식(self-contained) 전기 전송 전달 장치들에 제안되어 왔다. 이러한 소형 이온 침투식 약물 전달 장치들내의 전기 소자들도 양호하게는소형화되어 있으며, 집적 회로(즉, 마이크로칩) 또는 소형 인쇄 회로(small printed circuit)의 형태일 수도 있다. 배터리, 저항, 펄스 발생기, 커패시터 등의 전기 소자들은 전원에 의해 공급되는 전기 전류의 진폭, 극성, 타이밍 파형 정형 등을 제어하는 전자 회로를 형성하기 위해 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 소형 자급식 전기 전송 전달 장치는 예를 들면 태퍼(Tapper)의 미국 특허 제5,224,927호; 하크(Haak) 등의 미국 특허 제5,203,768호; 시발리스(Sibalis) 등의 미국 특허 제5,224,928호; 및 헤이네스(Haynes) 등의 미국 특허 제5,246,418호에 개시되어 있다. 특히, 전달될 약물을 이미 내부에 가지고 있는 소형 자급식 전기 전송 전달 장치에 있어서의 관심사의 하나로는 장기간 장치를 보관한 후에 효능이 상실할 가능성이다. 배터리와 다른 전기 소자들을 사용하는 전기 전송 장치에서, 모든 소자들은 여러가지 유효 기간을 갖는다. 예를 들면, 이들 소형 전달 장치들에 전력을 공급하는데 사용되는 배터리가 점차적으로 열화되어 약물 전달율이 사양서(specification)대로 되지 않을 수도 있다는 것을 안다면, 이러한 장치 효능의 손실 가능성을 방지하기 위해 장치 제조 후 일정 기간(예를 들면, 몇달) 동안 전달 장치의 유효 수명을 제한하는 수단을 가지는 것이 좋을 것이다.

전기 전송 또는 보다 전통적인(예를 들면, 구강) 투여에 의하든지 치료제의 사용은 때때로 어떤 환자들에게서는 원치않은 반응을 야기할 수 있다. 이들 반응은 심장 박동수의 변화, 체온의 변화, 발한, 오한, 등을 포함하는 여러가지 형태를 띨 수 있다. 이러한 "원치않은" 반응을 보이면 전기 전송 약물 전달 장치를 자동적이고 영구적으로 디스에이블하는 것이 좋을 것이다.

마취제(narcotic drug) 및 다른 정신 활성제(psychoactive drug)의 구강 또는 비경구적 경로(oral or parenteral route)에 의한 남용 가능성은 잘 알려진 바이다. 예를 들면, 합성 마취제 펜타닐의 남용 가능성은 상당히 높아서 마취의(anesthesiologist) 또는 약물을 다루는 다른 병원 종사자들의 경우 주된 사망 원인이 되어 왔다. 이들 물질의 남용을 방지하기 위해, 투여하려고 하는 약물에 대한 다른 치료 이익들을 없애지 않고 물질의 남용과 관련된 "높음"(high)을 없애기에 충분한 남용가능한 물질에 대한 길항약(antagonist)의 일정양을 남용가능한 물질과 결합시키는 투여 형태를 제공하는 것에 제안되어 왔다. 예를 들면, 참고로 여기에 포함하는 미국 특허 제4,457,933호; 제3,493,657호; 및 제3,773,955호 등을 참조하기 바란다.

많은 남용가능한 물질들이 피부 또는 점막, 즉 코 점막, 질 점막, 구강 점막 또는 직장 점막(nasal, vaginal, oral, or rectal mucosa)에 약물을 직접 바름으로써 신체에 투여될 수 있다. 예를 들면, 게일(Gale) 등의 미국 특허 제4,588,580호를 참조하기 바란다. 이들은 또한 전기 전송에 의해 신체로 전달될 수도 있다. 여기에 참고로 포함하는 테우베스(Theeuwes) 등의 미국 특허 제5,232,438호를 참조하기 바란다. 마취성 진통제 등의 남용가능한 약물을 전달하는데 쓰려고 한 전기 전송 장치가 남용될 수 있다.

고통을 억제하기 위해 특정 환자가 필요로 하는 약물 전달 정도에 따라, 그것이 폐기될 때 전달 장치에 남아 있는 약물이 상당한 양일 수도 있다. 종래의 전기 전송 장치는 폐기될 때, 남아 있는 약물을 전달하기 위해 (즉, 남용자에 의해)회수되어 재투여될 수 있다.

분명히 말하자면, 장치 또는 투여될 남용가능 물질의 의도된 치료 효능을 감소시키지 않고 장치의 남용 가능성을 저감시키는 상황에서 이용가능한 이러한 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.

<발명의 개시>

본 발명의 목적은 사전 설정된 사양서에 따라 약물 전달의 안전성, 효능 및 확실성을 향상시킨 전기 전송에 의해 신체 표면(예를 들어, 피부)을 통해 약물을 투여하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전기 전송에 의해 신체에 남용가능 물질을 투여하기 위한 것으로서 남용 가능성이 낮은 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기한 필요성을 만족시키는 자동적이고 비가역적인 전류 디스에이블 수단을 갖는 전기 전송 장치, 및 그 작동 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예는 영구적이고 비가역적인 디스에이블 수단을 기동시키는 타이머를 제공한다. 이렇게 하여 (i) 소정의 단기간(예를 들어, 한시간 또는 하루), (ii) 소정의 중간 기간(예를 들어, 몇일 또는 몇주), 또는 (iii) 소정의 보다 장기간(예를 들어, 장치 제조후 몇달 또는 몇년) 후에 전달 전류의 영구적이고 비가역적인 디스에이블이 가능해진다.

본 발명의 다른 실시예는 전달된 투여 횟수를 카운트하여 소정의 투여 횟수의 전달 후에 전기 전송 장치를 영구적으로 디스에이블하는 카운터를 제공한다. 이렇게 하여 소정의 투여 횟수로 배분된 치료제가 소진되기 이전에 장치의 디스에이블이 일어나게 할 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예는 전달을 처음으로 개시한 후 상당히 장기간 동안 전류가 중단되었을 때 전달 전류를 영구적으로 디스에이블하기 위한 수단을 제공한다. 이렇게 하여 장치가 일단 치료할 환자로부터 제거되었으면 그 장치를 영구적으로 디스에이블할 수 있게 되어 인가받지 않은 사람이 나중에 사용(예를 들어, 남용)하는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 또다른 실시예는 감지된 신체 파라메타가 어떤 소정의 한계를 넘어설 때 전달 전류를 영구적으로 디스에이블하기 위한 수단을 제공한다.

본 발명의 또다른 실시예는 다수의 일회용 및/또는 한번 사용하는 약물이 들어있는 구성 요소와 함께 사용하도록 되어 있는 재사용 구성 요소를 갖는 전기 전송 전달 장치의 동작성을 영구적으로 디스에이블하기 위한 수단을 제공한다. 일회용/한번 사용하는 구성 요소는 파열성 전기 회로 접속을 끊음으로써 영구적으로 디스에이블된다. 파열성 전기 회로 접속은 일회용/한번 사용하는 구성 요소가 재사용 구성 요소로부터 분리될 때 자동적으로 끊어진다.

본 발명의 또다른 실시예는 전기 전도성이 있지만 장치의 소정의 동작 기간 동안에 전기 화학적으로 소모되는 물질로 이루어진 전도 부재를 갖는 회로를 구비한다. 이 물질이 전기 화학적으로 일단 소모되면, 이 회로는 파손되거나 전압이 상당히 변화되며, 따라서 센서는 물질이 소모되었음을 감지하여 장치를 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하는 디스에이블 신호를 발생할 수 있다. 양호하게는 일정 레벨의 전류를 인가하는 전기 전송 장치의 경우에는 타이머, 또는 시간에 따라 변동하는 전류 레벨을 인가하는 전기 전송 장치의 경우에는 전류 적분기가 소정의 기간이 지난 후에 또는 소정량의 전하가 환자에 전송된 후에 장치를 턴오프하기 위해 제공되어 있다. 이와 같이, 타이머 또는 전류 적분기는 장치의 전류 출력을 디스에이블하기 위한 1차 수단으로서 작용하는 반면, 전기 화학적 소모성이 있는 물질은 장치의 전류 출력을 디스에이블하기 위한 2차 또는 대체 수단으로서 작용한다.

본 발명은 치료제(예를 들어, 약물)를 전달(deliver)하기 위한 전기 전송 장치(electrotransport device)에 관한 것으로서, 본 장치는 안정성을 향상시키고 남용(abuse) 가능성을 감소시켰다. 특히, 본 발명의 장치는 피부 또는 점막(mucosa)을 통한 전기 전송에 의해 신체로 약제(agent)를 투여하기 위한 것이다.

본 발명의 목적 및 잇점들을 좀더 깊이 이해하기 위해서는, 유사한 부분에는 유사한 참조 번호가 매겨진 첨부 도면들과 관련하여 기술된 이하의 상세한 설명을 참조하기 바란다.

도 1은 본 발명에 따른 영구적 디스에이블 수단(permanent disabling means)을 제어하는 타이머를 갖는 전기 전송 장치의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 영구적 디스에이블 수단을 제어하는 카운터를 갖는 전기 전송 장치의 개략도.

도 3은 장치를 제조하고나서 소정의 기간이 지난 후 이 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위한 타이머를 갖는 전기 전송 장치의 개략도.

도 4는 본 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위해 배터리 전원을 급속히 방전시키기 위한 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier; SCR)을 갖는 전기 전송 장치의 개략도.

도 5는 본 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위해 전달 전극으로부터의 전달 전류를 분기(shunt)시키기 위한 전계 효과 트랜지스터(FET)를 갖는 전기 전송장치의 개략도.

도 6은 신체 파라메타가 어떤 소정의 한계를 넘어설 때 본 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위한 신체 파라메타 감지 및 비교 회로를 갖는 전기 전송 장치의 개략 블럭도.

도 7은 전달 전류가 전달이 개시된 이후 소정의 기간 동안 차단되었을 때 본 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위한 회로를 갖는 전기 전송 장치의 개략 블럭도.

도 8은 본 장치에 의해 소정량의 전기 전류가 인가된 이후에 전기 전송 장치를 영구적으로 디스에이블하기 위한 전류 적분 제한 회로(current integrating limiting circuit)의 개략 블럭도.

도 9는 파열성 전도 부재(frangible conducting member)를 포함하는 전기 접속 회로를 갖는 일회용/한번 사용하는 전극 어셈블리(disposable/single use electrode assembly)의 분해 사시도.

도 10은 산화/환원이 가능한 전기 전도성 피막(oxidizable/reducible electrically conductive coating)을 갖는 비전도성 물질로 이루어진 전극을 갖는 일회용/한번 사용하는 전극 어셈블리의 측단면도.

<본 발명의 실시 형태>

본 발명은 일반적으로 전기 전송 약물 전달(electrotransport drug delivery)의 안전성과 효능을 향상시키는 데 사용되는 장치(예를 들면, 전기 회로)에 관한 것이다. 한 특정예에서는, 전기 전송에 의해 전달되는 약물이 남용 가능성이 있는 약물(예를 들어, 마취성 진통제)인 경우에, 본 발명은 전기 전송 전달 장치를 인가없이 사용할 가능성을 제한함으로써 안정성을 향상시킨다. 본 발명의 이 특정 실시예가 줄이고자 하는 남용 가능성은 전기 전송 이외의 투여 방식들(예를 들면, 전기 전송 장치의 약물 저장소로부터 취한 약물의 주사(injection) 또는 경구 섭취(ingestion) 등)로 약물 저장소 혼합물(drug reservoir compositions)을 사용하는 것과 관련한 남용 가능성이 아니다. 그렇지 않고, 여기서 말하는 남용 가능성이란 본 발명의 전기 전송 장치를 치료 목적으로 사용하고자 하는 것과 동일한 투여 방식으로 불법적이거나 의사의 처방없이 또는 기분 전환을 위해 사용(illicit, nonprescription or recreational use)하는 것에 관한 것이다. 특별히 남용할 가능성이 있는 약물로는 천연 및 합성 마취제(natural and synthetic narcotics) 및 기타 정신 활성 물질(psychoactive substance) 등이 있다. 이러한 물질 중 대표적인 것들로는 제한없이 펜타닐(fentanyl), 수펜타닐(sufentanil), 카르펜타닐(carfentanil), 로펜타닐(lofentanil), 알펜타닐(alfentanil), 하이드로모르폰(hydromorphone), 옥시코돈(oxycodone), 프로폭시펜(propoxyphene), 펜타조씬(pentazocine), 메타돈(methadone), 틸리딘(tilidine), 부토르판올(butorphanol), 부프레노르핀(buprenorphine), 레보르판올(levorphanol), 코데인(codeine), 옥시모르폰(oxymorphone), 메페리딘(meperidine), 디하이드로코데이논(dihydrocodeinone) 및 코카인(***e) 등의 진통제들이 있다.

전기 전송 약물 전달 기술 분야의 전문가라면 본 발명이 단지 인가없이사용/남용할 가능성을 제한하는 것만이 아니라 그보다 훨씬 광범위하게 사용된다는 것을 곧바로 알게 될 것이다. 예를 들면, 소정의 유효 기간(shelf life)내에 있어서 작동이 되는, 따라서 여전히 효능이 있는 전기 전송 전달 장치만이 사용될 수 있도록 보장하기 위해, 본 발명을 사용할 수 있다. 본 발명은 또한 약물 전달율이 사양서대로 유지되도록 보장하기 위해 전기 전송 전달 장치의 약물 저장소내의 약물이 소진되기 이전에 본 장치를 디스에이블하는 데 사용될 수도 있다. 본 발명은 또한 환자가 약물에 대하여 별다른 반응을 나타내지 않을 때는 전기 전송 약물 전달을 자동적으로 종료시키는 데 사용될 수도 있다.

이제, 도 1을 참조하면, 전체를 참조 번호 20으로 나타낸 전기 전송 전달 장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 장치(20)는 전원(22), 전류 발생 및 제어 회로(24), 및 인에이블/디스에이블 회로(26)를 포함하고 있다. 회로(26)는 본 발명에 따라 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하는 기능을 포함하고 있다. 장치(20)는 또한 환자의 신체 표면(예를 들면, 피부)(34)과 접촉하기 위한 전류 출력 전극(30, 32)도 포함하고 있다. 전극(30, 32)은 전류 제어 회로(24)와 접속되어 있다. 장치(20)는 선택적으로 부하 전류 감지 회로(28)를 포함할 수도 있다.

전원(22; 배터리로 표기됨)은 DC 공급 전압 V_CC를 제공한다. 전류 발생 및 제어 회로(24), 인에이블/디스에이블 회로(26) 및 감지 회로(28)는 V_CC로 표기된 전원(22)의 한쪽 단자로부터 전력을 얻어서 장치(20)의 접지(44)로의 접속부들(도시안됨)로 되돌아간다.

전극(30, 32)은 액체, 겔 또는 기타 적절한 상태에 있는 하나 이상의 치료제가 들어가 있도록 구성될 수도 있다. 전극(30, 32) 중 적어도 하나에는 전달할 치료제가 들어가 있다. 전극(30, 32)은 점착력이 있는 오버레이(overlay) 또는 수동 경피 전달 장치(passive transdermal delivery devices)를 피부에 고착하는 데 사용되는 종래의 방법들 중 어느 한 방법에 의해 환자의 적절한 위치에 설치할 수도 있다.

본 발명의 전기 전송 전달 장치는 양호하게는 신체의 외형에 맞도록 유연성이 있다. 어떤 특정 크기 또는 형상에 한정되는 것은 아니지만, 도 1에 도시된 본 장치는 일반적으로 길이가 약 5 내지 10cm 정도이고, 폭은 약 2 내지 5cm 정도이며, 두께는 약 0.5 내지 3cm 정도이다. 전극(30, 32)이 피부와 접촉하는 총 면적은 1cm²이하에서부터 200cm²이상에 이르기까지 변할 수 있다. 그러나, 통상의 장치는 피부와 접촉하는 총 면적이 약 5 내지 50cm²의 범위내에 있는 전극을 가지고 있다. 도시된 바와 같이, 전극(30, 32)을 갖는 장치(20)는 전극(30, 32)을 인체에 갖다 대어 인체 조직을 통한 회로가 전극(30, 32) 사이에 완성될 때까지는 개방 회로를 형성하고 있다.

[약제의 전달을 인에이블하기]

전류 제어 회로(24)는 전류 출력 전극(30, 32)을 갖는다. 전극(30, 32)은 부하 전류 I_L가 전극(30, 32)과 피부(34)를 통해 흐를 때 환자의 피부(34)를 통해 하나 이상의 치료제를 전기의 보조를 받아 전달하도록 구성되어 있다. 회로(24)는 또한 전극(30, 32)을 통하는 출력 전류 I_L을 인에이블 및 디스에이블하기 위한 제어 입력(36)을 갖는다. 회로(24)는 신호(36)가 로우 상태(low)로 있는 한 부하 전류 I_L이 출력되지 않도록 구성되어 있다. 회로(24)는 신호(36)가 하이 상태(high)로 될 때 DC, AC, 펄스 DC(pulsed DC), 펄스 AC(pulsed AC), 또는 손쉬운 치료에 필요한 요건들을 갖춘 파형들을 적당히 조합한 것 등의 하나 이상의 형태의 전류 흐름 I_L을 발생하도록 구성되어 있다. 신호(36)를 하이 레벨로 인에이블하는 것에 대해서 이하에 설명한다.

[인에이블/디스에이블 회로]

본 발명의 일실시예에서, 인에이블/디스에이블 회로(26)는 V_CC와 저항(42)의 한쪽 단자(40)사이에 접속된 사용자 작동 스위치(38)을 포함하고 있다. 저항(42)의 다른쪽 단자는 시스템 접지(44)에 접속되어 있다.

전원 온 리세트 회로(power on reset circuit; POR)(48)는 입력 신호(46)와 출력 신호(50)를 갖는다. POR 회로(48)는 POR 회로(48)가 전원(22)에 접속될 때 정극성으로 되는 신호(positive going signal; 46)에 의해 작동된다. 일반적으로 이러한 일은 장치(20)가 제작될 때 일어난다. POR 회로(48)는 짧은 지연 시간이 있은 후에 신호(50)를 하이 레벨로 만든다. 신호(50)는 신호(50)가 하이 상태로 될 때 플립플롭(FF; 52)의 리세트 r을 활성화시키게 된다. FF(52)의 리세트 r은 FF(52)의 상보적 출력 신호(54)를 하이 상태로 되게 한다. 신호(54)가 하이 레벨로 되면 2-입력 AND 게이트(56)의 한쪽 입력이 인에이블된다.

저항(42)의 단자(40)는 AND 게이트(56)의 다른쪽 입력에 접속되어 있다. 스위치(38)를 닫게 되면 신호(40)가 하이 레벨로 된다. 신호(40)의 하이 레벨과 신호(54)의 하이 레벨을 조합함으로써 AND 게이트(56)는 신호(36)에 하이 레벨을 출력하게 된다. 신호(36)가 하이 레벨로 되면 전류 발생 및 제어 회로(24)가 인에이블되어 전극(30, 32)이 피부(34)와 적절히 접촉하고 있을 때 치료제를 전달하기 위해 전극(30, 32)을 통해 적당한 전류 파형 I_L을 제공한다.

피부(34)를 통해 전극(30, 32) 중 적어도 하나를 통해 치료제를 전달하는 일은 전극(30, 32)이 피부(34)로부터 제거되거나 또는 전류 발생 및 제어 회로(24)가 디스에이블될 때까지 계속된다.

전류 발생 및 제어 회로(24)는 또한 스위치(38)를 처음 작동시키고 나서 소정의 시간 T_del동안 소정의 전류 파형 I_L을 전달하기 위한 프리세트 타이머(preset timer)(도시안됨)를 포함함으로써 스위치(38)가 닫힐 때마다 기간 T_del에 걸쳐 소정량의 치료제를 자동적으로 전달하도록 할 수도 있다. 이렇게 함으로써 장치(20)를 사용하는 환자는 필요한 진통 완화제를 전달할 기회를 가지게 된다. 이와같이 하게 되면 약제를 가져다가 전달하기 위해 간호원 등의 돌볼 사람이 항상 곁에 있을 필요가 없게 된다. 또한, 적당한 투여 레벨과 안전하고 효과적인 접속을 설정 및 유지하는데 비용이 들고 위험성이 있는 정맥(IV) 주사 또는 피하(SC) 주입 전달 시스템을 환자와 부착시켜둘 필요가 없게 된다.

각 개인들의 고통에 대한 참을성은 참으로 다양하다. 게다가, 마취성 진통제를 복용하는 환자들은 빠르게 내성을 나타내는 경향이 있어 고통을 억제하기 위해서는 보다 더 많은 양을 복용해야만 한다. 장치(20)는 환자가 인식하고 있듯이 고통을 효과적으로 억제하기 위해 전달되는 약물(예를 들면, 마취성 진통제)의 양을 각 환자가 개별적으로 조절할 수 있도록 해준다. 본 발명에 따른 자동적이고 영구적으로 디스에이블하는 특징이 남용 가능성을 제한하는 데 필요한 안전성 및 억제 요소를 제공한다.

[약제의 전달을 영구적으로 디스에이블하기]

출력 신호(60)는 제2의 2-입력 AND 게이트(62)의 입력들 중 하나에 접속된다. 게이트(62)의 다른쪽 입력은 저항 단자(40)에 접속되어 있다. AND 게이트(62)는 신호(60) 및 신호(40)가 모두 하이 상태일 때 하이 상태로 되는 출력(64)을 갖는다. 출력(64)는 신호(64)가 하이 상태로 되고나서 어떤 소정의 기간 Tmax 이후에 신호(68)에 하이 레벨을 출력하도록 구성되어 있는 타이머(66)를 인에이블시킨다.

신호(68)를 FF(52)의 세트 입력 s에 접속되어 있다. FF(52)는 s 입력이 하이 상태로 될 때 신호(54)에 로우 레벨을 출력하게 된다. 신호(54)가 로오 레벨이면 AND 게이트(56)는 신호(36)상에 전류 발생 회로(24)를 디스에이블시키는 로우 레벨을 출력하여 전극(30, 32) 및 피부(34)에 더 이상 전류 I_L을 공급하지 못하도록 한다. FF(52)는 리세트 입력 신호(50) 또는 세트 입력 신호(68) 중 어느 하나에 마지막으로 하이 레벨이 발생하여 야기된 상태를 유지하게 된다. POR 회로(48)의 출력(50)은 더 이상 변화할 수 없기 때문에, 세트 입력 신호(68)는 변화할 수 없었고, FF(54)는 영구적인 세트 상태에 있어 신호(54)는 로우 상태이다. 따라서, 전류 발생 및 제어 회로(24)는 영구적이며 비가역적으로 디스에이블되어 부하 전류 I_L을 전극(30, 32)에 공급하지 못하게 된다.

따라서, 전기의 보조를 받아 치료제를 전달하는 일은 타이머(66)에 의해 시간 Tmax가 종료됨과 동시에 영구적으로 중단된다.

[부주의로 영구적으로 디스에이블하는 것으로부터의 보호]

전극(30, 32)이 피부(34)와 제대로 접촉되어 있지 않은 경우에는, 전기 전송 디바이스(20)를 뜻하지 않게 디스에이블하는 것을 방지하기 위하여 본 발명의 영구적으로 디스에이블하는 기능이 작동되지 않도록 보호 장치를 하는 것이 좋다. 이러한 일은 예를 들면 장치가 피부(34)에 설치되기 이전에, 예를 들면 장치가 포장되거나, 선적될 때 또는 포장을 제거하는 동안에 스위치(38)는 부주의하게 누름으로써 일어날 수도 있다. 전류 감지 회로(28)는 디스에이블 기능을 적용하는 것을 지연시키기 위해 제공되어 있다. 이것을 구현한 일례에 대해서 도 1을 다시 참조하면서 설명한다.

전류 감지 신호(58)를 전극(30, 32) 중 하나에 결합되어 있다. 전류 감지 신호(58)는 부하 전류 I_L이 사전 선택된 어떤 최소값 Imin, 말하자면 25μA를 초과할 때 전류 감지 회로(28)를 작동시킨다. 동작 중의 부하 전류 I_L은 소정의 값 Io, 일반적으로는 1mA 정도가 되도록 설계되어 있다. 전류 감지 회로(58)은 전극(30, 32)이 피부(34)의 적당한 위치에 있을 때에 하이 상태로 되는 출력 신호(60)를 가지며, 전류 발생 및 제어 회로(24)는 AND 게이트(56)의 인에이블 출력(36)에 의해 인에이블된다.

전극(30, 32)과 피부(34)가 적당하게 접촉하기 이전에 스위치(38)가 부주의하게 닫혀지게 되면, I_L은 사전 선택된 최소값 Imin에 도달하지 않게 된다. 전류 감지 회로(28)의 출력(60)은 로우 상태로 되며 따라서 AND 게이트(62)의 출력을 로우 상태에 있게 하며, 그 결과 타이밍 회로(66)가 작동되지 않게 된다. 전류 발생 및 제어 회로(24)는 그 후에도 여전히 스위치(38)를 누름으로써 인에이블될 수 있는데, 그 이유는 회로(24)로부터의 전류 I_L의 전달은 전극(30, 32)과 피부(34)의 접촉 여부로만 정해지기 때문이다.

접촉이 적당하게 이루어지고 전류 I_L이 최소 레벨 Imin 이상으로 증가하게 되면, 감지 회로(28)는 상기한 바와 같이 AND 게이트(62)와 전류 발생 및 제어 회로(24)를 인에이블하게 된다.

치료제를 효과적으로 전달하기 시작하는 것은 스위치(38)를 닫는 것으로 나타내어진 약제의 요구와, 부하 전류 I_L이 소정의 전류 한계를 넘어서는 것으로 나타내어진 효과적인 피부 접촉 모두가 만족되는 때로 정한다.

[투여량 카운트(dose count)에 의해 영구적으로 디스에이블하기]

도 2를 참조하면, 본 발명의 영구적으로 디스에이블하는 특징을 갖는 또다른 실시예가 도시되어 있다. 전기 전송 장치(80)는 이전에 설명한 바 있는 전원(22), 전류 발생 및 제어 회로(24)와, 상기의 것을 대신해 사용할 수 있는 인에이블/디스에이블 회로(86)을 포함하고 있다. 회로(86)는 이전과 같이 POR 회로(48), 스위치(38), 저항(42), FF(52), AND 게이트(62) 및 AND 게이트(56)을 포함한다. 회로(86)는 또한 본 발명에 따라 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하는 기능을 제공하기 위해 투여량 카운터 회로(82)도 포함하고 있다. 장치(80)는 또한 부하 전류 감지 회로(28)도 포함할 수도 있다.

전극(30, 32)을 피부(34)에 부착시킨 다음에 전류 I_L을 흐르게 하기 위하여 스위치(38)를 처음으로 작동시킬 때마다, 전류 발생 및 제어 회로(24)는 소정 기간 동안 소정 레벨의 전류를 전달하게 된다. 그 후에 계속하여 스위치(38)를 닫을 때마다 신호(40)에 하이 레벨이 야기된다. 감지 회로(28)가 전류 I_L이 최소값 Imin 이상인 것을 감지하는 한, 신호(60)는 하이 상태가 된다. 감지 회로(28)의 출력 신호(60)는 제2의 2-입력 AND 게이트(62)의 입력들 중 하나에 접속되어 있다. AND 게이트(62)의 다른쪽 입력은 저항 단자(40)에 접속되어 있다. AND 게이트(62)의 출력(64)은 신호(60)와 신호(40) 중 나중 신호가 로우 상태에서 하이 상태로 천이할 때 로우 상태에서 하이 상태로 천이를 한다.

출력(64)이 로우 상태에서 하이 상태로 천이를 하면 투여량 카운터 회로(82)를 인에이블시켜 각각의 투여량 전달의 시작시에 카운트를 하나 증가시킨다. 투여량 카운터 회로(82)는 투여량이 전달될 때마다 카운트를 하나 증가시키도록 구성되어 있다. 카운터 회로(82)는 신호(64)가 하이 상태로 된 이후 장치(80)에 의해 전달된 투여량의 투여량 카운트 수가 어떤 소정의 수 Nb일 때 신호(68)에 하이 레벨을 출력하도록 구성되어 있다.

신호(68)는 FF(52)의 세트 입력 s에 접속되어 있다. FF(52)는 s 입력이 하이 상태로 될 때 신호(54)에 로우 레벨을 출력하게 된다. 신호(54)가 로우 레벨에 있으면 AND 게이트(56)는 신호(36)에 로우 레벨을 출력하여 전류 발생 회로(24)가 전극(30, 32)과 피부(34)에 더이상 전류 I_L을 공급하지 못하도록 디스에이블된다. 따라서, 카운터 회로(82)가 소정의 투여량 카운트 Nb에 도달하게 되면 환자 치료제의 전달이 중단되게 된다. FF(52)는 리세트 입력 신호(50) 또는 세트 입력 신호(68) 중 어느 하나에 마지막으로 발생한 하이 레벨에 의해 야기된 상태에 있게 된다. POR 회로(48)의 출력(50)이 더 이상 변화될 수 없기 때문에, 세트 입력 신호(68)도 더 이상 변화되지 않으며 FF(54)는 영구적인 세트 상태에 있게 되어 신호(54)가 로우 상태이다. 따라서, 전류 발생 회로(24)는 부하 전류 I_L을 공급하지 못하도록 영구적이고 비가역적으로 디스에이블된다.

[장치를 유효 기간을 넘어서 사용하는 것을 방지하기 위해 영구적으로 디스에이블하는 것]

도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 영구적인 디스에이블 능력을 갖는 전기 전송 장치(90)의 또다른 실시예가 도시되어 있다. 장치(90)는 도 1의 "타이머" 디스에이블 회로(66)를 포함하는 인에이블/디스에이블 회로(88)와 그외에 제2의 장기간 타이머(long-range timer; 92)와 OR 게이트(98)를 가지고 있다. 장치(또는 전원/배터리(22) 등의 그의 일부분) 또는 전극(30, 32) 중 하나에 들어있는 치료제가 사용할 수 있는 유효 기간을 넘어선 후에 장치(90)를 부당하게 사용하지 못하도록 하기 위해, 장치(90)는 도 1의 제1의 타이머(66)에 부가하여 장치(90)를 영구적으로 디스에이블하기 위한 제2의 타이머(92)를 포함하고 있다. 제2의 타이머(92)는 타이머(92)가 작동되고나서 소정의 시간 T2max, 예를 들어 2년 후에 출력 신호(96)에 하이 레벨을 출력하도록 구성되어 있다.

POR 회로(48), 감지 회로(28), 스위치(38), 전류 발생 회로(24), FF(52) 및 AND 게이트(56, 62)의 접속 및 동작은 도 1에 대해 이전에 기술한 바와 같다. 타이머(92)의 입력은 POR 회로(48)의 출력(50)에 접속되어 있다. 타이머(92)는 OR 게이트(98)의 한쪽 입력에 접속된 출력(96)을 갖는다. 타이머(66)는 OR 게이트(98)의 다른쪽 입력에 접속된 출력(94)을 갖는다. OR 게이트(98)는 출력 신호(68)를 FF(52)의 세트 입력 s에 제공한다. 신호(94) 또는 신호(96) 중 어느 하나에 하이 레벨이 발생하면 출력(68)은 하이 상태로 된다. 신호(68)가 하이 레벨이면 FF(52)는 리세트되고 따라서 이전에 기술한 바와 같이 전류 발생 회로(24)를 디스에이블하게 된다.

장치(90)가 제조될 때 배터리(22)는 장착되며, 따라서 POR 회로(48)를 초기화시키는 신호(46)은 하이 레벨로 된다. POR 회로(48)는 짧은 지연 이후에 신호(50)에 하이 레벨을 출력하게 된다. 타이머(92)는 신호(50)가 하이 레벨로 되어 작동되면 카운팅을 시작한다. 타이머(92)는 제조일로부터 소정의 기간 Tmax이 지나면 신호(96)에 하이 레벨을 출력하게 된다. OR 게이트(98)는 입력(94 또는 96) 중 어느 하나에 하이 레벨이 발생하면 신호(68)에 하이 레벨을 출력하기 때문에,장치(90)는 장치(90)를 처음 사용하고서부터 타이머(66)의 24 시간의 시간 한계가 경과하거나 또는 타이머 회로(91)의 제조일로부터 2년의 시간 한계가 경과하면 어느 것이 먼저 오든지 영구적이고 비가역적으로 디스에이블된다.

[배터리 방전에 의한 디스에이블]

상기한 것을 대신하여 사용할 수 있는 영구적인 전류 디스에이블 회로(101)을 갖는 전기 전송 전달 장치(100)의 일실시예가 도 4에 도시되어 있다. POR 회로(48), 감지 회로(28), 스위치(38), 전류 발생 회로(24), FF(52) 및 AND 게이트(56, 62)의 접속 및 동작은 도 1에 대해 이전에 기술한 바와 같다. FF(52)는 또한 FF(52)가 세트되어 있을 때 하이 상태로 되는 출력(106)을 포함한다. 장치(100)는 배터리(22)를 영구적으로 급속히 방전시키기 위한 실리콘 제어 정류기(SCR; 102)를 포함하고 있다. SCR(102)은 제한 저항(limiting resistor; 112)을 통해 배터리(22)의 양극 단자에 접속된 컬렉터(104)를 갖는다. SCR(102)은 출력(106)에 접속된 게이트(108)와 접지(44)에 접속된 캐소드(110)을 갖는다.

동작에 있어서는 상기한 바와 같이, 타이머(66)는 소정의 기간(예를 들어, 24 시간)이 종료되면 타임 아웃되며, FF(52)의 세트 입력(68)에 하이 레벨을 제공한다. FF(52)는 SCR(102)을 점호(fire)시키는 신호(106)에 하이 레벨을 출력한다. 저항(112)의 값은 배터리(22)를 급속하고 안정되게 방전시키도록 선택된다. 배터리(22)가 완전히 방전되면 전극(30, 32)으로의 전류의 흐름을 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하게 된다.

[전달 전류 분기(delivery current shunting)에 의한 디스에이블]

상기한 것을 대신하여 사용할 수 있는 영구적인 전류 디스에이블 회로(103)를 갖는 전기 전송 전달 장치(120)의 일실시예가 도 5에 도시되어 있다. POR 회로(48), 감지 회로(28), 스위치(38), 전류 발생 회로(24), FF(52) 및 AND 게이트(56, 62)의 접속 및 동작은 도 1에 대해 이전에 기술한 바와 같다. FF(52)는 또한 FF(52)가 세트되어 있을 때 하이 상태로 되는 출력(106)을 포함한다. 장치(120)는 전계 효과 트랜지스터(FET; 122)를 포함하고 있다. FET(122)는 한쪽 전극(30)에 접속된 드레인과, 다른 쪽 전극(32)에 접속된 소오스(126)를 갖는다. FET(122)는 출력(106)에 접속된 게이트(128)를 갖는다.

동작에 있어서는 상기한 바와 같이, 타이머(66)는 소정의 기간(예를 들어, 24 시간)이 종료되면 타임 아웃되며, FF(52)의 세트 입력(68)에 하이 레벨을 제공한다. FF(52)는 FET(122)를 턴온시켜 드레인(124)으로부터 소오스(126)까지의 저저항 경로를 전극(30, 32)에 평행하게 배치하는 신호(106)에 하이 레벨을 출력한다. 저저항 경로는 전극(30, 32)로부터의 부하 전류 I_L을 우회시킴으로써 전극(30, 32)중 적어도 하나에 들어있는 치료제를 전기의 보조를 받아 전달하던 것을 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하게 된다.

[체 파라메타 한계 감지 및 비교에 따른 디스에이블]

상기한 것을 대신하여 사용할 수 있는 영구적인 전류 디스에이블 회로(138)를 갖는 전기 전송 전달 장치(130)의 일실시예가 도 6에 도시되어 있다. POR 회로(48), 감지 회로(28), 스위치(38), 전류 발생 회로(24), FF(52) 및 AND게이트(56, 62)의 접속 및 동작은 도 1 및 장치(20)의 동작에 대해 이전에 기술한 바와 같다.

장치(130)는 심장 박동수(heart rate), 체온, 발한(sweating), 호흡율(breathing rate), 혈액 또는 조직내 산소 함유량(blood or tissue oxygen content), 혈액 또는 조직내 이산화탄소 함유량(blood or tissue carbon dioxide content), 혈압(blood pressure), 혈액내 글루코스 함유량(blood glucose content), 땀의 성분(composition of sweat), 운동(움직임)(motion(movement)) 등의 신체 파라메타를 검출하기 위한 신체 파라메타 센서(134), 및 감지된 신체 파라메타를 어떤 소정의 한계 Lp와 비교하는 감지/비교 회로(132)를 포함한다. 센서(134)는 전달 장치(130)의 "온-보드" 구성 요소(on-board component)일 수도 있고 또는 전달 장치(130)와는 분리되어 있지만 표준 전기 도체(예를 들어, 케이블)를 사용하여 회로(132)로 접속되어 있는 별도의 독립 유닛(self-contained unit)일 수도 있다. 감지/비교 회로(132)의 한쪽 입력은 AND 게이트(62)의 출력(64)에 접속되어 있다. 감지/비교 회로(132)의 다른쪽 입력은 신호(136)에 의해 파라메타 센서(134)에 접속되어 있다. 감지/비교 회로(132)는 출력(64)이 하이 상태이고 센서(134)가 측정한 신체 파라메타가 소정의 한계 Lp를 넘게 될 때 신호(68)에 하이 레벨을 출력하도록 구성되어 있다.

장치(20)의 동작에 대해서 상기한 바와 같이, 신호(68)를 FF(52)의 세트 입력 s에 접속되어 있다. FF(52)는 s 입력이 하이 상태로 될 때 신호(54)에 로우 레벨을 출력한다. 신호(54)가 로우 레벨이면 AND 게이트(56)는 신호(36)에 로우 레벨을 출력하게 되어 전류 발생 회로(24)가 전극(30, 32) 및 피부(34)에 더 이상 전류 I_L를 공급하지 못하도록 디스에이블된다. FF(52)는 리세트 입력 신호(50) 또는 세트 입력 신호(68) 중 어느 하나에 하이 레벨이 마지막으로 발생함으로써 일어난 상태에 계속 있게 된다. POR 회로(48)의 출력(50)은 배터리(22)가 접속된 이후에는(즉, 장치(130)의 제조일 이후에는) 더 이상 변화할 수 없기 때문에, 세트 입력 신호(68)를 더 이상 변화되지 않으며, FF(52)는 영구적인 세트 상태에 있게 되어 신호(54)는 로우 상태이다. 따라서, 전류 발생 회로(24)는 전극(30, 32)에 부하 전류 I_L을 공급하지 못하도록 영구적이고 비가역적으로 디스에이블된다.

[전극이 부주의로 단시간 제거되어 영구적으로 디스에이블되는 것을 방지하기]

도 7을 참조하면, 제거 기간 회로(time-from-removal circuit; 144)를 포함하는 인에이블/디스에이블 회로(142)를 갖는 전기 전송 장치(140)가 도시되어 있다. 회로(142)는 사용자 작동 스위치(38), 저항(42), POR 회로(48), 전원(22), FF(52), AND 게이트(56) 및 전극(30, 32)에 구동 전류 I_L을 공급하는 전류 발생 회로(24)를 포함하여 도 1에 도시한 회로(26)에서 발견되는 유사한 구성 요소들을 많이 가지고 있다.

제거 기간 회로(144)는 2개의 엣지-트리거 세트-리세트 플립플롭(edge-triggered set-reset Flip-Flop)(FF; 150, 151), 인버터(152), 2개의 3-입력 AND 게이트(154, 156), 2-입력 AND 게이트(155, 168) 및 세트-리세트 타이머 회로(146)를 포함하고 있다.

POR 회로 출력(50)은 FF(150, 151)의 리세트 입력에 접속되어 있다. 회로(28)의 출력(60)은 2-입력 AND 게이트(155)의 입력들 중 하나, FF(150)의 세트 입력, 인버터(152)의 입력 및 AND 게이트(154)의 제1 입력에 접속되어 있다. AND 게이트(155)의 출력(157)은 FF(151)의 세트 입력에 접속되어 있다. FF(151)의 출력(153)은 AND 게이트(154, 156)의 3개의 입력들중 제2 입력에 접속되어 있다. FF(150)의 출력(160)은 AND 게이트(154, 156)의 제3 입력과 AND 게이트(168)의 제1 입력에 접속되어 있다. 인버터(152)의 출력(158)은 AND 게이트(156)의 제1 입력에 접속되어 있다.

AND 게이트(156)의 출력(162)은 타이머 회로(146)의 엣지 트리거 세트 입력에 접속되어 있다. AND 게이트(154)의 출력(164)는 타이머 회로(146)의 엣지 트리거 리세트 입력에 접속되어 있다. 타이머 회로(146)의 출력(166)은 AND 게이트(168)의 제2 입력에 접속되어 있다. 타이머 회로(146)의 출력은 FF(52)의 엣지 트리거 세트 입력에 접속되어 있다. 스위치(38), 저항(42), POR 회로(48), FF(52), AND 게이트(56), 전류 발생 회로(24) 및 감지 회로(28)는 지금까지 기술한 바와 같다.

치료제의 전달은 상기한 바와 같이 전극(30, 32)을 피부(34)에 부착한 후에 스위치(38), POR 회로(48) 및 FF(52)를 작동시킴으로써 개시된다. 전극(30, 32)으로부터 피부(34)를 통한 전달은 전극(30, 32) 중 적어도 하나가 피부(34)로부터 제거되거나 또는 전류 발생 회로(24)가 디스에이블될 때까지 계속된다. 전극(30, 32)의 단시간 제거가 일어나면(예를 들어, 옷을 벗는 동안 환자의 피부(34)로부터 장치(140)가 제거되는 경우), 장치(140)는 자동 디스에이블 회로를 기동시키지 않고 재빨리 피부에 재부착될 수도 있다.

이렇게 하는 것은 이하와 같이 달성된다. 감지 회로(28)는 전류 I_L이 소망하는 소정의 레벨에 도달할 때에 신호(60)가 하이 레벨로 천이하고, 전극(30, 32) 중 하나 또는 모두가 피부(34)로부터 제거되어 전류 I_L이 영으로 떨어질 때 로우 레벨로 천이하도록 구성되어 있다.

그러나, 전류는 전극(30, 32)이 피부(34)와 적절히 접촉되고 스위치(38)가 작동될 때까지는 흐르지 않게 된다. 스위치(38)가 작동되면 신호(40)가 하이 레벨로 된다. 신호(54)는 이미 POR 회로(48)에 의해 FF(52)의 리세트로부터 하이 상태에 있기 때문에, AND 게이트(56)는 전류 발생 회로(24)로의 신호(36)에 하이 레벨을 출력하게 된다. 전극(30, 32)이 제 위치에 있으면, 전류는 흐르기 시작하고 감지 회로(28)는 신호(60)에 정극성 천이(positive transition)를 출력한다.

신호(60)가 하이 레벨로 천이하면 엣지 트리거 FF(150)의 출력(160)은 하이 레벨로 천이하게 된다. 인버터(152)는 출력(158)을 로우 레벨로 천이하도록 한다.

신호(60)가 하이 레벨이 되고 동시에 신호(40)가 하이 레벨로 되면 AND 게이트(157)가 인에이블되어 신호(157)에 정극성 천이를 출력한다. 신호(157)가 정극성 천이를 하면 엣지 트리거 FF(151)는 신호(153)에 하이 레벨을 출력하게 된다. 신호(153)와 신호(160)가 하이 레벨로 되면 출력 논리 상태가 상보적 신호(152,158) 여부에 따라서만 달라지는 AND 게이트(154, 156) 양자가 인에이블된다.

이 상태에서, 회로(140)는 피부(34)를 통해 전극(30, 32)에 전류 I_L을 전달하게 된다. 전류 전달이 중단되면, 감지 신호(58)가 로우 상태로 되어 감지 회로(28)의 출력(60)이 로우 레벨로 된다. 신호(60)가 로우 상태로 천이하면 인버터(152)는 신호(158)에 정극성으로 되는 천이(positive going transition)를 출력한다. 신호(158)가 정극성으로 천이되면 AND 게이트(156)의 출력(62)이 정극성으로 천이하게 된다. 타이머(146)의 엣지 트리거 세트 입력이 정극성으로 천이되면 타이머는 소정의 값 Tr에 이르기까지 카운트를 시작하게 된다. 전류가 소정의 값 Tr을 초과하는 기간 동안 중단된 채로 있게 되면, 타이머(146)는 신호(166)에 하이 레벨을 출력하게 된다. 신호(160)는 이미 하이 상태에 있기 때문에, 2-입력 AND 게이트(168)의 입력 모두는 하이 상태가 된다. AND 게이트(168)는 신호(68)를 하이 상태로 되게 하고 따라서 FF(52)의 엣지 트리거 세트 입력이 출력 신호(54)를 로우 상태로 리세트시키게 된다. 신호(54)가 로우 레벨이면 전류 발생 회로(24)는 디스에이블되며, 따라서 부하 전류 I_L은 전극(30, 32)이 재접속되더라도 흐르지 않게 된다. 이 결과 전기 전송 장치(140)는 영구적이고 비가역적으로 디스에이블된다.

타이머(146)가 소정의 한계에 도달하기 이전에 전극(30, 32)이 피부(34)에 재접속되는 경우에, 회로(24)는 여전히 인에이블되고 부하 전류 I_L이 한번 더 흐르게 된다. 감지 회로(28)는 이와 같이 신호(60)에 정극성 천이를 출력한다. 신호(60)가 정극성 천이를 하게 되면 AND 게이트(154)의 출력(164)은 타이머회로(146)의 엣지 트리거 리세트 입력을 정극성 천이시키게 된다. 타이머(146)의 리세트는 신호(166)의 출력 천이를 방지하게 된다. 부하 전류는 이와 같이 다른 어떤 수단에 의해 디스에이블될 때까지 계속하여 흐르게 된다.

[소정량의 전류가 인가된 후에 영구적으로 디스에이블하기]

도 7 및 도 8을 참조하면, 전기 전송 장치를 영구적으로 디스에이블하는 또다른 실시예가 도시되어 있다. 도 8은 도 7에 도시된 회로내에 포함될 수도 있는 일반적으로 참조 번호 170으로 표기된 전류 제어 및 총전류 제한 회로를 상세히 도시한 것이다. 회로(170)은 전류 적분 회로(173)와 전류 발생 및 논리 디스에이블 회로(185)가 결합된 것으로 도시되어 있다. 회로(173)는 전극(30, 32)과 피부(34)를 통해 도 7의 발생 회로(24)에 의해 공급된 총전류 I_L을 적분하여 전달된 누적 전류가 어떤 소정의 값 Qt에 도달하게 되면 전류 발생 회로를 디스에이블하기 위한 신호를 공급하도록 구성되어 있다.

회로(170)는 3개의 고이득, 고 입력 임피던스의 차동 증폭기(180, 182, 184)를 포함하고 있으며, 각 증폭기는 출력 노드(198, 200, 202)를 각각 포함하고 있다. 각 증폭기(180, 182, 184)는 반전 입력과 비반전 입력을 포함하고 있다. 회로(170)는 또한 2개의 입력 저항(174, 176)과 피드백 커패시터(178)를 포함한다. 저항(174)의 한쪽 단자는 부하 전류 I_L에 비례하는 피드백 신호(210)에 접속되어 있다. 저항(174)의 다른쪽 단자는 증폭기(180)의 반전 입력에 접속된다.

피드백 커패시터(178)의 한쪽 측면은 증폭기(180)의 출력(198)에 접속되어있다. 커패시터(178)의 다른쪽 측면은 증폭기(180)의 반전 입력에 접속되어 있다. 제2의 입력 저항(176)은 증폭기(180)의 비반전 입력과 접지(44) 사이에 접속되어 있다.

증폭기(180)의 출력은 또한 증폭기(182)의 반전 입력에 접속되어 있다. 증폭기(182)의 비반전 입력은 접지(44)에 접속되어 있다. 증폭기(182)의 출력(200)은 증폭기(184)의 비반전 입력에 접속되어 있다. 증폭기(184)의 반전 입력은 전압 분배기(도시안됨) 등의 기준 전압원에 의해 공급되는 기준 전압(171)에 접속되어 있다. 기준 전압(171)은 전극(30, 32)에 공급되어져야 하는 Q_L로 표기된 부하 전류 I_L의 적분의 최대값을 결정짓는다.

전류 발생 및 디스에이블 논리 회로(185)는 비반전 입력(204), 반전 입력(206) 및 출력(212)를 갖는 고이득 차동 증폭기(192)를 포함한다. 회로(185)는 또한 입력 저항(188), 피드백 저항(190), 출력(208)을 갖는 2-입력 OR 게이트(186), FET(194), 및 감지 저항(196)을 포함한다. 입력 저항(188)의 한쪽 단자는 전압 분배기 등의 기준 전압원(도시안됨)으로부터의 기준 전압(172)에 접속되어 있다. 전압(172)는 전극(30, 32)에 의해 피부(34)에 전달될 소정의 전류값 I_L을 결정짓는다. 저항(188)의 다른쪽 단자는 증폭기(192)의 비반전 입력에 접속되어 있다. 피드백 저항(190)의 한쪽 단자는 증폭기(192)의 반전 입력에 접속되어 있다. 저항(190)의 다른쪽 단자는 감지 저항(196)의 감지 단자(210)에 접속되어 있다.

2-입력 OR 게이트(186)의 한쪽 입력은 증폭기(184)의 출력(202)에 접속되어있다. OR 게이트(186)의 다른쪽 입력은 도 7에 도시된 디스에이블 신호(36)에 접속되어 있다. OR 게이트의 출력(208)은 FET(194)의 입력 게이트에 접속되어 있다. FET(194)의 드레인(204)은 증폭기(194)의 비반전 입력에 접속되어 있다. 증폭기(192)의 출력(212)은 전극(30)에 접속된다. 복귀 전극(32)은 저항(190, 196)의 공통 감지점(210)에 접속된다.

입력 저항(174, 176, 188 및 190)의 값들은 일반적으로 감지 저항(196)보다 상당히 더 큰 값을 갖는다. 감지 저항(196)의 값이 10오옴이 되도록 선택될 수 있는 반면에, 입력 저항(174, 176, 188 및 190)의 값은 100 킬로오옴일 수도 있다. 따라서, 실질적으로 모든 부하 전류 I_L은 감지 저항(196)을 통해 흐르며, 그 결과 신호(210)의 전압은 부하 전류 I_L에 비례하게 된다.

증폭기(180, 182, 184, 192)의 전압 이득은 수천으로 선택되고, 따라서 아주 작은 입력 신호가 크게 증폭된다. 증폭기(180, 182, 184, 192)는 정확한 동작을 제공하도록 하기 위해 충분히 낮은 입력 노이즈 및 입력 누설 전류를 갖도록 선택된다. 증폭기(180, 182, 184, 192)는 다른 회로 소자들에 대하여 무시할 수 있을 정도의 부하를 나타내도록 충분히 높은 입력 임피던스를 갖도록 선택된다. 적당한 구성 요소의 선택은 증폭기 설계 분야의 전문가의 능력에 달려 있다.

동작에 있어서, 전극(30, 32)은 피부(34)에 부착되어 있다. 초기에는, 전류 흐름이 영이다. 감지 신호(210)도 따라서 영이다. 전류 흐름 I_L은 전기 전송 장치(140)를 제어하는 사람에 의해 개시된다. 신호(172)상의 기준 전압은 전압 분배기(도시안됨)에 의해 결정지어진다. OR 게이트(186)으로의 입력(36, 202)의 초기 상태는 모두 로우 상태이고, 따라서 출력(208)도 로우 상태이다. FET(194)의 게이트가 로우 상태이면 FET(194)의 드레인는 본질적으로 신호(204)에 개방 회로를 제공한다. 증폭기(192)의 비반전 입력의 고임피던스는 본질적으로 신호(172)에서의 모든 전압이 신호(204)에 나타나도록 해준다. 증폭기(192)의 고이득은 부하 전류 I_L을 일정값으로 증가시키기에 충분한 어떤 값으로 출력 신호(212)를 상승시킴으로써, I_L과 감지 저항(196)의 저항값을 곱하면 증폭기(192)의 비반전 입력(206)에서의 전압과 본질적으로 같게 되도록 해준다. 전류 I_L은 따라서 신호(172)상의 기준 전압값을 쫓아가게 된다.

신호 전압(210)은 입력 저항(174)에 의해 증폭기(180)의 반전 입력으로 전송된다. 증폭기(180)의 비반전 입력이 접지되어 있기 때문에, 증폭기(180)의 반전 입력도 접지 전압 근방으로 한정되게 된다. 이것은 입력 전류 I_in을 정확히 평형시키는 피드백 커패시터(178)에 피드백 전류 I_f를 야기함으로써 달성된다. 요구된 전류 I_f는 신호(210)상에 감지 전압의 반전된 적분으로 나타나는 출력(198)상의 전압에 의해 달성된다. 예를 들어, 신호(176)상의 입력 기준 전압이 일정한 양의 값이면, 신호(198)상의 출력 전압은 부극성으로 되는 램프(negative going ramp)가 된다.

반전 증폭기(182)는 이득이 -1인 증폭기이며, 따라서 부하 전류 I_L의 적분에 비례하는 양의 값이 증폭기(202)의 비반전 입력에 나타나게 된다. 증폭기(202)는고이득 문턱값 검출기(high gain threshold detector)로서 동작하며, 기준 스위칭값(reference switching value)은 신호(171)상의 기준 전압에 의해 제공된다. 신호(171)는 전압 분배기(도시안됨)로부터 온다. 신호(171)의 값은 소망의 총 투여량 Q_t를 나타내도록 선택된다. 신호(200)의 값이 신호(171)상의 기준값보다 더 양의 값일 때에는, 증폭기(184)의 출력(202)은 급속히 영으로부터 최대 공급 전압 V_CC로 스위칭한다. 신호(202)상의 양의 전압은 OR 게이트(186)의 출력(208)이 정극으로 되게 하며, FET(194)의 드레인(204)을 고전도 상태(high conducting state)로 구동한다. 따라서 FET(194)의 드레인(204)은 증폭기(192)의 비반전 입력을 접지시킨다. 증폭기(192)의 출력(212)은 따라서 접지로 구동되며 부하 전류 I_L의 차단을 가져온다. 회로(170)는 전원이 배터리(22)에 의해 공급되는 한 활성 상태에 있기 때문에, 부하 전류 I_L은 영구적이고 비가역적으로 디스에이블된다.

[전기 전송 전류를 기계적으로 디스에이블하기]

전기 전송 장치에 대한 전기 전송 전류를 영구적으로 디스에이블하는 것은 또한 본 발명의 다른 측면에 따른 비전기적 수단(non-electronic means)에 의해 달성될 수도 있다. 이러한 영구적 디스에이블을 위한 수단은 특히 일반적으로 전기 회로 및 장기간 사용에 적합한 다른 하드웨어를 포함하는 재사용 구성 요소(reusable component), 및 일반적으로 약물(도너) 및 전해질염(대응) 저장소와, 선택적으로 전기 전원(예를 들어, 배터리)을 포함하는 일회용 구성 요소(single use/disposable component)를 갖는 전기 전송 장치에 적절하다. 이러한 2-요소 전기 전송 장치는 뉴먼(Newman)의 미국 특허 제4,942,883호; 보크(Bock) 등의 미국 특허 제5,037,381호; 시발리스(Sibalis) 등의 미국 특허 제4,731,926호, 제5,135,479호, 및 제5,167,617호; 및 데반(Devane) 등의 공개 영국 특허 출원 제2,239,803A호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 참고로 본 내용에 포함하였다. 이들 2-요소 전기 전송 장치에서는, 전기 회로 및 다른 비교적 고가의 하드웨어를 포함하는 재사용 부분이 영구적으로 동작하지 않게 하지 않도록 약물을 포함하는 한번 사용하는/일회용 부분만을 영구적으로 디스에이블하는 것이 가장 바람직하다. 도 9를 참조하면, 일반적으로 참조 번호 300으로 표기된 일회용 전극 어셈블리의 일실시예가 도시되어 있다. 어셈블리(300)는 전기 전송 전류원을 영구적이고 비가역적으로 디스에이블할 수 있으며, 이 디스에이블은 본 발명에 따른 기계적 수단에 의해 행해진다. 어셈블리(300)는 이하에 기술하는 바와 같이 전기 전송 장치의 재사용 부분(도시안됨)에 장착된 전기적 전도성 수용 음극 소켓(electrically conducting receiving cathode socket; 302) 및 전기적 전도성 수용 양극 소켓(304)에 전극 어셈블리(300)을 착탈식으로 접속하는 기계적 및 전기적 죔쇠 어셈블리(mechanical and electrical fastener assembly)를 구비하고 있다. 소켓(302, 304)은 이하에 기술하는 바와 같이 전기 전송 전달을 인에이블하기 위해 조립식 전극 어셈블리(300)에 의해 사용되는 전기 전류원을 제공하는 공급 노드(supply node)이다.

전극 어셈블리(300)의 기계적 및 전기적 죔쇠 어셈블리는 전기적 전도성 음극 리벳(306) 및 전기적 전도성 양극 리벳(308)을 포함한다. 음극 리벳(306) 및 양극 리벳(308)은 각각 소켓(302, 304)에 삽입되도록 배열되어 있다. 소켓(302, 304)는 종래의 탄성 스프링 부재(도시안됨)에 의해 또는 죔쇠 끼워맞춤(interference fit)에 의해 각각의 음극 리벳(306)과 양극 리벳(308)을 수용 및 착탈식 보유하도록 구성되어 있다. 리벳(306, 308)은 착탈식으로 맞물려 있으며 소켓(302, 304)에 의해 각각 보유되도록 구성되어 있다.

리벳(306, 308)과 소켓(302, 304)은 각각 상기한 기계적 죔쇠 어셈블리의 제1의 착탈식 전기적 접속부를 형성한다. 리벳(306, 308)은 고급 스테인레스강 등의 상용 가능한 금속으로 만들어지거나 또는 양호하게는 놋쇠 또는 구리 등의 비금속으로 만들어져 전기 부식(electrocorrosion)과 관련한 문제점을 최소화하기에 충분한 은 층(silver layer)으로 도금되거나 피복될 수도 있다. 리벳(306, 308)은 또한 금, 또는 백금 등의 귀금속으로 만들어질 수도 있다. 그 대신에, 리벳(306, 308)은 ABS 공중합체(copolymer) 또는 폴리스티렌 등의 절연 물질로 제조되고, 그들의 외부 표면에 연속적인 전도성을 제공하기 위해 흑연, 은 또는 귀금속 등의 전기적 전도성 물질로 충분히 피복될 수도 있다.

절연층(314)은 리벳(306, 308)과 제2의 기판층(338) 사이에 배치되어 있다. 층(314)은 양호하게는 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄 등의 얇고 신축성 파열성이 있는 물질로서, 두께는 약 0.01 내지 0.08mm(0.05 내지 3 mils) 정도이다.

층(338)은 리벳(306, 308)의 맞은 편에 있는 층(314)에 대해 고정되어 있다. 접착층(도시안됨)은 이 층들(314, 338)을 그들의 접촉 영역에서 결합시키는 데 사용될 수도 있다.

층(338)은 양호하게는 두께가 약 0.3 내지 7mm(10 내지 250mils) 정도인 폴리에틸렌 또는 우레탄 발포체(foam) 등의 발포성 절연 물질로 이루어져 있다. 층들(314, 338)은 양호하게는 이하에 기술하는 바와 같이 부착될 때 정상적인 신체 외형에 맞도록 유연성이 있다. 제2 층(338)은 일정 간격을 둔 캐비티(cavity; 340, 344)를 구비하는데, 한 캐비티(340)는 양극 겔 저장소(342)를 포함하고, 다른 캐비티(344)는 음극 겔 저장소(346)를 포함하고 있다. 저장소(342, 346) 중의 하나는 치료 약물 또는 치료제를 포함하며 다른 저장소는 일반적으로 전해질염을 포함한다.

층(338)은 또한 그를 통과하는 개방 캐비티(open cavity; 358)을 가지며, 층(338)은 캐비티(358)를 캐비티(340, 344)에서 분리시키도록 구성되어 있다. 캐비티(358)은 그 안에 스텃(328, 330)을 포함하도록 구성되고 정렬되어 있다.

양극 전극(334)은 층(314)과 층(338) 사이에 배치되어 있다. 전극(334)은 양극 겔 저장소(342)의 상당 부분과 접촉하도록 크기가 정해지고 정렬되어 있다. 음극 전극(336)도 마찬가지로 층(314)과 층(338) 사이에 배치되어 있으며 음극 겔 저장소(346)와 접촉하도록 크기가 정해지고 정렬되어 있다. 전극(334, 336)은 양호하게는 금속박(metallic foil)(예를 들어, 은 양극 또는 염화은 음극), 전기 전도성 표면을 갖는 얇은 물질(예를 들어, 금속 또는 흑연이 피복된 표면을 갖는 폴리에틸렌 막), 또는 참고로 본 명세서에 포함된 마이어스(Myers) 등의 미국 특허 제5,147,297호에 개시된 바와 같은 전기 전도성 충전제를 포함하는 중합체 합성물(polymeric composite) 등의 얇은 전도성 물질로 제조된다. 합성물은 박판형태로 압출 또는 압연된 다음에 소망의 전극 형상으로 절단 또는 스탬프(stamp)된다.

전극(334, 336)은 개방 캐비티(358)와 겹쳐지는 각각의 연장된 양극 단자(320)과 음극 단자(322)를 갖는다. 단자(320, 322)는 전기 전송 전류를 각각의 양극 및 음극 겔 저장소(342, 346)으로 전도하기 위한 전극 어셈블리(300)의 입력 노드를 형성한다. 양극 단자(320)는 양극 리벳(308)의 하부에 제공된 양극 리벳 소켓(312)을 따라 정렬되어 있다. 음극 단자(322)는 음극 리벳(306)의 하부에 제공된 음극 리벳 소켓(310)을 따라 정렬되어 있다.

양극 스텃(328)은 양극 리벳 소켓(312)을 따라 정렬되어 있다. 음극 스텃(330)은 음극 리벳 소켓(310)을 따라 정렬되어 있다. 스텃(328, 330)은 각각의 양극 포스트(anode post; 348) 및 음극 포스트(350)를 구비하고 있다. 스텃(328, 330)은 양호하게는 리벳(306, 308)과 동일한 물질, 즉 은 도금강, 놋쇠 또는 구리로 제조된다. 소켓(312, 310)은 포스트들이 각각의 개구(324, 326)와 층(314)을 통해 각각의 소켓들로 삽입될 때 각각의 포스트(348, 350)를 수용 및 보유하도록 구성되어 있다. 리벳 및 포스트 쌍(312, 348과 310, 350)은 그들 사이에 각각의 전극 단자(320, 322)를 붙잡도록(capture) 구성되어 있다. 리벳(310, 312)과 스텃(328, 330)의 전도성 외부 표면은 단자(320, 322)와 소켓(302, 304) 사이에 각각 연속적인 전도성 접촉을 제공한다.

스텃(328, 330)과 리벳 소켓(312, 310)은 여기 기술한 기계적 죔쇠 어셈블리의 제2의 전기 접속부를 형성한다.

스텃 절연층(356)은 양호하게는 스텃 베이스(352, 354)와 환자(360)의 신체 사이에 제공된다. 층(356)은 피부(360)으로 금속 이온이 부당하게 전송되는 것을 방지하기 위해 금속 스텃(328, 330)과 환자의 피부(360)가 직접적으로 접촉하지 않도록 분리시킨다.

양극 단자(320)와 양극 전극(334) 사이의 파열성 전기적 전도 부재(332)는 그들간의 연속적인 전도 경로를 형성한다. 부재(332)와 관련하여 사용되는 "파열성"이라는 용어는 전극 어셈블리(300)가 전기 전송 장치의 재사용 부분으로부터 잡아당겨질 때 이 부재가 부서져 물리적으로 별도의 부분으로 된다는 것을 의미한다. 용어 "파열성"은 상세히 말하면 긁으면 벗겨지게 되어 있는 전기 전도성 피복은 포함시키지 않는데, 그 이유는 전기적 전도성 피복을 비전도성 기판으로부터 벗겨내는 행동에 의해 전기적 접속을 끊어버릴 확실성이 높지는 않기 때문이다. 이와 같이, 용어 "파열성"은 지금까지 그의 접속된 부분의 물리적 분리에 의해 부서진 전기 전도성 부재만을 포함한다.

파열성 부재(332)는 전극 물질(334)이 계속 연장된 것일 수 있다. 파열성 부재(332)는 양호하게는 사전 형성된 홈(grooves), 스크라이브(scribes) 또는 천공(perforations)을 갖는 전도성 물질로 제조되며, 이러한 홈, 스크라이브 또는 천공은 단자(320)와 전극(334) 사이에 충분한 측방의 힘을 받으면 그의 파손 및 물리적 분리를 위한 약한 영역을 제공하도록 구성되어 있다.

사용하기 위해, 스텃(328, 330)은 리벳(308, 306)에 장착됨으로써 그들 사이에 각각의 단자(320, 322)를 붙잡아두게 된다.

사용중에, 전극 어셈블리(300)는 소켓(302, 304)을 갖는 전기 전송 장치(도시안됨)의 재사용 부분을 따라 정렬되어 있다. 리벳(306, 308)은 각각의 양극 소켓(304)과 음극 소켓(302)으로 삽입된다. 재사용 부분과 일회용 전극 어셈블리(300)을 포함하는 완전한 전기 전송 장치는 그 다음에 환자의 피부(360)에 부착되고, 전기 전송 치료는 전원 공급장치로부터의 전기 전송 전류를 겔 저장소(342, 346)에 접촉하고 있는 전극(334, 336)에 전달하기 시작한다.

공급 노드 소켓(302, 304), 리벳(306, 308) 및 스텃(330, 328)은 일회용 전극 어셈블리(300)를 제거함으로써 야기되는 이탈력(extraction force)하에서 견고하지만 비영구적인 보유력(retention)을 제공하도록 되어 있다. 이 보유력은 전극 어셈블리(300)가 전기 전송 장치의 재사용 부분으로부터 제거될 때 리벳(306, 308)과 스텃(328, 330) 사이에 전극 단자(320, 322)를 보유하기에는 충분하다.

소망의 치료가 끝나면, 전원 및 어셈블리(300)는 환자의 피부(360)로부터 제거된다. 전극 어셈블리(300)는 층(314, 338)을 잡아때어 놓음으로써 전기 전송 장치의 재사용 부분으로부터 제거된다. 스텃(328, 330)은 리벳(306, 308)에 삽입된 상태로 있으며, 리벳(306, 308)은 소켓(302, 304)에 삽입된 상태로 있는다. 파열성 부재(332)는 층(314, 338)을 잡아당기면 물리적으로 떨어져 있는 부분들로 분리됨으로써, 전극 어셈블리(300)를 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하게 된다. 양호하게는, 파열성 부재(332)는 내부적으로 파손되어 스텃(328, 330)과 리벳(306, 308)을 각각 소켓(304, 302)에 부착되어 있지 않게 함으로써 전극 어셈블리(300)가 차후에 전기 전송 장치의 동일한 또는 다른 재사용 부분과 같이 사용할 수 없게 만들어 버린다. 그 대신에, 스텃(328)과 리벳(308) 뿐만 아니라 단자(320)도 전극 어셈블리(300)가 전기 전송 장치의 재사용 부분으로부터 분리되면 소켓(304)에 부착된 상태로 있게 됨으로써, 소켓(304)과 전극(334) 사이의 전기 접속을 영구적이고 비가역적으로 끊어 버리게 된다. 리벳(306, 308)은 그 다음에 손으로 또는 스크루드라이버 등의 작은 도구로 소켓(302, 304)으로부터 제거될 수도 있다. 리벳(306, 308)을 전기 전송 장치의 재사용 부분에 있는 소켓(302, 304)으로부터 제거하게 되면 재사용 부분은 또 사용하기 위해 새로운 일회용 전극 어셈블리(300)에 접속될 수 있게 된다.

본 발명의 정신 및 범위내에서 다른 구성을 갖는 죔쇠 어셈블리 및 전극 어셈블리가 가능하다는 것도 예상된다. 예를 들면, "티너맨" 너트(Tinnerman nuts)가 장치의 재사용 부분에 제공된 소켓으로 삽입되도록 구성된 포스트를 보유하도록 사용될 수도 있으며, 착탈식 보유 클립이 탭의 형태를 갖는 전원 커넥터에 전극 단자를 클램프하는 데 사용될 수도 있다.

[전도성 부재의 전기 화학적 소모에 의한 전기 전송 전류를 디스에이블하기]

이제 도 10을 참조하면, 일회용 전극 어셈블리(401)를 구비하는 전기 전송 전달 장치(400)가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 장치와 같이, 재사용 부분(402)은 일회용 전극 어셈블리(401)를 재사용 부분(402)에 기계적 전기적으로 접속시키기 위해 리벳(306, 308)을 수용하도록 되어 있는 소켓(302, 304)을 갖는다.

도 9에 도시된 일회용 전극 어셈블리(300)와 마찬가지로, 일회용 전극 어셈블리(401)는 또한 절연층(314)과 그 안에 캐비티(342, 344)를 갖는 발포층(338)을포함한다. 캐비티(340, 344)는 각각 겔 저장소(342, 346)로 충전된다. 겔 저장소(342, 346) 중 적어도 하나에는 장치에 의해 전달될 치료제가 들어있다. 그 대신에, 저장소(342, 346)는 스폰지 또는 약물 또는 전해질염 수용액을 흡수할 수 있는 섬유질 형태일 수도 있다.

도 9에 도시한 전극 어셈블리(300)와는 달리, 전극 어셈블리(401)는 겔(346, 342)상에 각각 배치된 한쌍의 전류 분배 부재(current distributing members; 434, 436)를 포함한다. 전극(434)을 리벳(308)과 쌍을 이루도록 되어 있는 포스트(450)를 포함한다. 마찬가지로, 전극(436)은 리벳(306)과 쌍을 이루도록 되어 있는 포스트(448)를 포함한다. 전극(434, 436)과 포스트(448, 450)는 모두 ABS 공중합체 또는 폴리스티렌 등의 전기적 비전도성 물질로 이루어져 있다. 전극(434, 436)과 포스트(448, 450)는 그 다음에 이들 부재에 전기 전도성을 주기 위해 전기 전도성 물질로 피복된다.

본 발명의 이 실시예에 따르면, 전극(434, 436)은 (1) 전기적 전도성이 있는 소정량의 물질로 피복되는데, (2)(i) 양극인 경우에는, 전기 화학적 산화에 의해 소모되거나 또는 전기 화학적으로 산화되어 전기적으로 비전도성인 물질을 형성하게 되며, (2)(ii) 음극인 경우에는, 전기 화학적 환원에 의해 소모되거나 또는 전기 화학적으로 환원되어 전기적으로 비전도성인 물질을 형성하게 된다. 전기적으로 "비전도성" 내지 "저항"이거나 그렇게 되는 물질은 이들 용어가 여기에서 사용되는 바와 같이 양극 및/또는 음극의 피복 물질의 전기 화학적 변환은 전원/전기적 제어기의 최대 출력 전압(Vmax)을 장치에 의해 인가된 소망의 출력 전류(I)로 나누어계산된 저항(R)(즉, R = Vmax/I)보다도 적어도 5배 이상의 저항성이 있는, 양호하게는 10배 이상의 저항성이 있는 전극을 만들어낸다는 것을 의미한다.

양극 전극상의 전기적 전도성 피복은 양호하게는 아연, 은, 주석, 구리 또는 철 등의 산화성 금속(oxidizable metal)이다. 전도성 피복 물질은 또한 비전도성 물질, 예를 들어 텅스텐산염 나트륨(sodium tungstate)을 형성하기 위해 전기 화학적으로 산화되는 층간 화합물(intercalation compound)일 수도 있다. 이들 피복 물질 중에서 은이 가장 선호된다.

음극 전극에 대한 적당한 전기 전도성 피복물로는 전기 화학적으로 환원될 때 비전도성 물질을 형성하는 전기 전도성 중합체 등의 층간 화합물들이 있다. 이들 층간 화합물의 일례로는 둘다 전도성 중합체인 폴리피롤(polypyrrole)과 폴리아닐린(polyaniline), 및 이리듐 산화물(irridium oxide)이 있다.

동작에 있어서, 일회용/한번 사용하는 전극 어셈블리(401)는 재사용 부분(402)에 접속되어 있고, 장치는 환자의 신체 표면(예를 들어, 피부)에 부착된다. 장치가 일단 환자에 부착되면 소켓(302, 304); 리벳(306, 308); 포스트(448, 450); 전극(436, 434); 및 환자의 신체를 통해 전류를 인가한다. 전류가 양극 전극(434)로부터 전해질 매체(예를 들면, 수용액)를 포함하는 겔(346)로 전달됨에 따라, 전극(434)과 겔(346)의 계면에서 전기 화학적 산화가 일어난다. 이 계면은 소정의 두께의 은 등의 산화성 물질의 피복으로 이루어져 있다. 점차로 전극(434)의 더 많은 은 피복이 산화되어 겔(346)로 이동하는 이온을 형성하게 된다. 결국, 실질적으로 전극(434)의 모든 은 피복이 산화 과정으로 없어져 전기적 비전도성인벗겨진 ABS 공중합체/폴리스티렌 기판만이 남게 된다. 이 때, 부분(402)과 겔(346) 사이의 전기 회로가 영구적이고 비가역적으로 단절되고, 일회용 전극 어셈블리(401)가 영구적으로 디스에이블되어진다. 그 대신에, 산화된 은 이온은 겔(346)에 존재하는 염화 이온과 반응하여 ABS 기판상에 염화은 피복을 형성할 수도 있다. 염화은은 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 염화은 피복층의 형성은 전극 어셈블리(401)를 비전도상태로 만들어 영구적으로 디스에이블되게 한다.

양극 전극(434)상의 산화성 금속 피복의 대안으로서 또는 그와 관련하여, 음극 전극(436)은 전기 화학적 환원시에 전기적 절연 물질을 형성하는 소정량의 전기 화학적 환원 물질(예를 들어, 폴리피롤)로 피복될 수도 있다. 전류가 음극 전극(436)으로부터 겔(432)로 인가됨에 따라, 전기 화학적 환원이 그 계면에서 일어난다. 전극(436)의 계면 표면은 폴리피롤의 피복층으로 이루어져 있다. 전류를 인가하는 동안, 폴리피롤은 전기 화학적으로 환원된다. 그의 환원된 형태로는 폴리피롤은 전기적 비전도성이다. 결국, 모든 폴리피롤은 전기 화학적으로 환원되고 음극 전극(436)은 전기적 비전도성으로 된다. 이 때에, 일회용/한번 사용하는 전극 어셈블리(401)는 영구적이고 비가역적으로 디스에이블되어진다.

당해 기술 분야의 전문가라면 전극(434) 및/또는 전극(436)상에 제공된 전기 화학적 산화성/환원성 물질의 피복량은 전극 어셈블리(401)의 소망의 동작 수명에 따라 계산될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 전극 어셈블리(401)가 90 쿨롱의 전류에 상당하는 총 25mA · hrs동안 동작하도록 되어 있으면, 전극(434, 또는 436) 상에 제공된 전기적 전도성이 있고 산화성/환원성인 피복물의 양은 패러데이 법칙을 사용하여 계산될 수도 있다. 패러데이 법칙에 따르면, 산화 또는 환원에 의해 물질의 1그램 당량을 전리(liberate)시키는 데 96,487 쿨롱의 전기가 소요된다. 따라서, 90/96,487, 즉 9.3 ×10^-4그램-당량의 물질은 90 쿨롱의 전류를 인가하여 산화 또는 환원된다. 이와 같이, 양극 전극상에 예를 들어, 은을 피복하거나 또는 음극 전극상에 폴리피롤을 피복하는 것은 디바이스가 25mA · hrs의 전류를 인가한 후에 디스에이블되도록 하기 위하여는 약 9.3 × 10^-4그램-당량을 제공해야만 한다. 그램-당량을 그램으로 변환하는 것은 화학 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 잘 알고 있다. 예를 들어, 9.3 × 10^-4그램-당량의 은은 0.10 그램의 은과 같다(즉, (9.3 × 10^-4그램-당량 Ag) × (108 그램 Ag/몰 Ag) × (1몰 Ag/그램-당량 Ag) = 0.10 그램 Ag).

전기 전도성 물질로 피복된 전기적 비전도성 물질로 이루어진 전극(434, 436)과 포스트(448, 450)를 사용하는 것에 대한 대안으로서, 전극(434, 436)과 포스트(448, 450)는 산화성도 환원성도 없는 전기 전도성 물질로 제조될 수도 있다. 적당한 물질로는 스테인레스강, 백금, 금 및 탄소 등이 있다. 이러한 물질들은 그 다음에 상기한 바와 같이 양극 전극상에 소정량의 전기 화학적 산화성 물질로 피복되거나 또는 음극 전극상에 전기 화학적 환원성 물질로 피복된다. 전기 전도성 기판상이 피복될 수 있는 적당한 전기 화학적 산화성 및 환원성 물질들로는 본 기재에 참고로 포함하는 운터레커(Untereker) 등의 미국 특허 제5, 135,477호에 기재된물질들이 있다. 이들 물질 중에서 산화성 은과 환원성 염화은이 가장 선호된다. 산화성/환원성 물질들이 없어지면, 전극(434)과 겔(346)사이 및/또는 전극(436)과 겔(342) 사이에 전류의 흐름을 유지시키는데 무시할 수 없을 정도의 전압을 증가시킬 필요가 있게 된다. 비록 저항이 비전도성 중합체로 이루어진 전극과 포스트를 사용하는 이전의 실시예에서와 같이 극적으로 증가하지는 않지만, 전압 변화는 측정할 수 있을 정도이고 따라서 겔(342) 및/또는 겔(346)내에 위치하는 기준 전극(도시안됨)을 사용하는 전압 센서(도시안됨)는 산화성/환원성 피복 물질이 없어지는 때를 감지하여 전압 강하가 증가하도록 할 수 있다. 이러한 센서는 종래에는 지금까지 기술한 바와 같이 전류 발생 회로(24)의 전류 출력을 디스에이블하는데 효과적인 디스에이블 신호를 발생하도록 하기 위해 장치에 전력을 공급하는 전자 회로에 접속될 수 있다. 그 대신에, 전류를 유지시키는데 필요한 총 전압은 전자 회로(24)에 의해 측정될 수 있으며, 디스에이블 모드는 총 전압에 있어서 소정의 상승 또는 소정의 상승율이 피복 물질의 산화 및/또는 환원으로 인해 일어날 때 활성화될 수 있다. 이 대안적 실시예는 기준 전극을 필요로 하지 않는다는 잇점이 있다.

가장 양호하게는, 전도 부재의 전기 화학적 소진에 의해 영구적으로 디스에이블되는 전기 전송 장치는 또한 타이머(즉, 일정 레벨의 전류를 인가하는 전기 전송 장치인 경우) 또는 전류 적분기(즉, 시간에 따라 변동하는 레벨의 전류를 인가하는 전기 전송 장치인 경우) 중 어느 하나를 구비하고 있다. 타이머 또는 전류 적분기는 도 1에 설명한 타이머(66)의 동작과 유사하게 동작하도록 설정될 수도 있다. 타이머는 장치의 권고된 내구 시간에 해당할 수도 있는 소정의 기간(예를 들어, 24시간) 동안 동작하도록 설정되어 있다. 타이머는 그 다음에 소정의 기간이 경과한 후에는 장치를 턴오프시킨다. 그 대신에, 전류 적분기의 경우에는, 적분기는 소정량의 전류가 장치에 의해 인가된 후에 장치를 턴오프시킨다.

가장 양호하게는, 타이머/전류 적분기가 2-요소 전기 전송 장치의 재사용 제어기 부분의 일부분이다. 이러한 장치에서는, 타이머/전류 적분기는 새로운 일회용 부분(예를 들어, 도 9에 도시된 어셈블리(300))이 장치의 재사용 제어기 부분에 부착될 때마다 리세트될 수 있다. 그 대신에, 타이머/전류 적분기는 치료가 끝나고 소정량의 시간(예를 들어, 록-아웃 시간(lock-out time))이 경과한 후에 자동적으로 리세트될 수도 있다. 이러한 장치에서, 타이머/전류 적분기는 설정된 기간(예를 들어, 24시간)이 경과한 후에, 또는 전류 적분기의 경우에는 소정량의 전하를 인가하고나서 일회용 부분을 사용하는 것을 방지하기 위한 1차적 수단으로서 작용한다. 전기 화학적 소모성 피복 물질은 일회용 구성 요소를 그의 사용 수명을 넘어서 인가없이 사용하는 것을 방지하기 위한 2차적인, 즉 대체 수단으로서 작용한다. 가장 양호하게는, 타이머/전류 적분기는 전기 화학적 반응성이 있는 피복물이 완전히 소모되기 바로 전에 제어기에 신호를 보내 자신을 턴오프시키도록 설정되어 있다.

본 발명의 여러가지 실시예들이 예를 들어 도 1에 대해 기술된 시스템의 효과와 도 2에 대해 기술된 효과를 결합한 실시예를, 또는 도면들에 도시되고 이상 설명한 여러가지 장치들의 결합을 제공하기 위해 여러가지 조합으로 결합될 수도 있다고 생각된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명에 따른 전기 전송 장치를 영구적이고 비가역적으로 디스에이블하는 실시예들을 기술하였지만, 이상의 설명은 단지 설명을 위한 것으로서 개시된 발명을 한정하는 것이 아니라는 것을 알아야 한다. 본 발명의 범위 및 정신내에서 디스에이블 회로의 갯수와 유형, 구성 물질과 방법, 및 논리 형태와 상호 접속을 변경할 수 있고, 또는 여러가지 요소들을 포함시키거나 제외시킬 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이와 같이, 본 발명은 이하에 기술된 특허 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims

적어도 하나에 전달될 약제가 들어 있는 한쌍의 전극(30, 32); 및 상기 한쌍의 전극(30, 32)에 전기적으로 접속되어 있고, 전기 전송(electrotransport)에 의해 약제(agent)를 전달하기 위한 전류(I_L)를 발생하기 위한 것으로서 전원(22)을 포함하는 전류 발생 회로(24)를 구비하는 회로 수단(24, 26, 28)을 포함하는

전기 전송(electrotransport)에 의해 치료제를 전달(deliver)하는 장치(20)에 있어서,

기선정된 사건이 발생하면 상기 전류 발생 회로(24)를 자동적이고 비가역적으로 디스에이블하는(automatically and irreversibly disable) 디스에이블 수단(26)을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 디스에이블 수단(26)은 타이머(66)를 포함하고, 상기 디스에이블 수단(26)은 상기 타이머가 기선정된 기간을 측정한 후에 작동되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제2항에 있어서,

상기 타이머(66)는 상기 전류 발생 회로(24)가 처음으로 동작하게 될 때 작동되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제2항에 있어서,

상기 타이머(92)는 상기 장치(90)가 제조되었을 때 작동되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 디스에이블 수단(173, 185)은 인가된 전류의 누적량을 측정하여 상기 인가된 전류의 누적량이 소정 레벨에 도달할 때 상기 전류 발생 회로(185)를 자동적이고 비가역적으로 디스에이블하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

기선정된 시간 동안 전기 전송에 의해 약제를 전달하기 위한 상기 전기 전류를 발생하기 위해 상기 전류 발생 회로(24)를 작동시키는 수동 스위치(a manually activated switch; 38);

상기 스위치(38)의 작동을 카운트하여 상기 스위치(38)의 작동이 소정 횟수(Nb) 일어났을 때 디스에이블 신호를 발생하는 카운터(82); 및

상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 디스에이블 신호를 수신하였을 때 전기 전송 전류 발생 회로(24)를 자동적이고 비가역적으로 디스에이블하는 디스에이블 수단(86)

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 디스에이블 수단(142)은 상기 전극(30, 32) 중 적어도 하나가 신체 조직(34)으로부터 제거되는 때를 감지하고 그에 응답하여 상기 디스에이블 수단을 작동시키는 감지 회로(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 장치(130)가 부착되는 환자의 신체 파라메타(body parameter)를 감지하여 상기 감지된 신체 파라메타가 어떤 기선정된 레벨에 도달하게 될 때 상기 디스에이블 수단(136)에 디스에이블 신호를 제공하는 센서(134)와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제8항에 있어서,

상기 감지된 신체 파라메타는 체온, 심장 박동수(heart rate), 호흡율(breathing rate), 혈액 또는 조직내 산소 함유량(blood or tissue oxygen content), 혈액 또는 조직내 이산화탄소 함유량(blood or tissue carbon dioxide content), 혈압(blood pressure), 혈액내 글루코스 함유량(blood glucose content), 땀의 성분(composition of sweat), 및 신체 운동(body motion) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 약제는 남용 가능성이 있는 약물(an abusable drug)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제10항에 있어서,

상기 남용 가능성이 있는 약물은 마취성 진통제(a narcotic analgesic)인 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제10항에 있어서,

상기 남용 가능성이 있는 약물은 펜타닐(fentanyl), 수펜타닐(sufentanil), 카르펜타닐(carfentanil), 로펜타닐(lofentanil), 알펜타닐(alfentanil), 하이드로모르폰(hydromorphone), 옥시코돈(oxycodone), 프로폭시펜(propoxyphene), 펜타조씬(pentazocine), 메타돈(methadone), 틸리딘(tilidine), 부토르판올(butorphanol), 부프레노르핀(buprenorphine), 레보르판올(levorphanol), 코데인(codeine), 옥시모르폰(oxymorphone), 메페리딘(meperidine), 디하이드로코데이논(dihydrocodeinone) 및 코카인(***e) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

사용하고 사용 후에는 폐기(discard)하도록 되어 있고, 상기 회로 수단의 일부 및 상기 전극들을 포함하는 제1의 부분(300);

다수의 제1 부분들(300)과 함께 사용하도록 되어 있고, 상기 회로 수단의 일부를 포함하는 제2의 재사용 부분(reusable part; 402); 및

상기 제1의 부분(300)을 상기 제2의 부분에 기계적이고 전기적인 접속을 제공하는 수단(302, 304, 306, 308)을 포함하되,

상기 제1의 부분과 제2의 부분을 분리(disconnect)시키는 것은 상기 전류 발생 회로(24)를 자동적이고 비가역적으로 디스에이블하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1의 부분과 제2의 부분을 분리시킴으로써 단절되는 파열성 전기 접속(frangible electrical connection; 332)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제1항에 있어서,

상기 디스에이블 수단은 상기 장치의 동작 중에 소모되는 산화성 또는 환원성 전도 부재(oxidizable or reducible conducting member; 434, 436)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제15항에 있어서,

상기 전도 부재(434, 436)는 전도성이 있고 전기 화학적 반응성이 있는 소정량의 피복을 갖는 비전도성 기판(non-conductive substrate)을 포함하되,

상기 피복은 상기 장치의 동작 중에 소모되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제15항에 있어서,

상기 전도 부재(434, 436)는, 쉽게 산화되거나 환원되지 않으며 소정량의 전도성과 산화성 또는 환원성이 있는 피복을 갖는 전도성 기판으로 구성하되,

상기 피복은 상기 장치의 동작 중에 소모되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
제17항에 있어서,

상기 피복의 전기 화학적 소모에 의해 야기된 전압 변화를 감지하는 전압 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치.
적어도 하나에 전달될 약제가 들어 있는 한쌍의 전극(30, 32)과, 상기 한쌍의 전극(30, 32)에 전기적으로 접속되도록 되어 있는 전원(22)과, 상기 한쌍의 전극(30, 32)에 전기적으로 접속된 회로 수단(24, 26, 28), 및 전기 전송(electrotransport)에 의해 약제(agent)를 전달하기 위한 전류 출력을 발생하기 위한 전원(22)를 포함하는 전류 발생 회로(24)를 구비하여, 전기 전송(electrotransport)에 의해 약제를 전달(deliver)하는 장치(20)를 동작시키는 방법에 있어서,

기선정된 사건 이후에 상기 전류 발생 회로(24)의 전류 출력(I_L)을 자동적이고 비가역적으로 디스에이블하되,

상기 사건은,

(i) 기선정된 기간의 경과;

(ii) 상기 장치에 의한 기선정된 누적 전류량의 인가;

(iii) 환자의 신체 표면(34)으로부터 전극(30, 32) 중 적어도 하나의 제거;

(iv) 센서(134)에 의한 기선정된 레벨의 환자 신체 파라메타의 감지;

(v) 전류 출력(I_L)을 일시적으로 기선정된 레벨로 설정하기 위하여 수동 스위치(38)의 기선정된 작동 횟수(Nb)의 카운팅;

(vi) 사용하고 사용 후에는 폐기(discard)하도록 되어 있고, 상기 회로 수단(334, 332, 320, 348, 308, 336, 322, 350, 306)의 일부 및 상기 전극들(334, 342, 336, 346)을 포함하는, 상기 장치의 제1의 부분(300)을,

다수의 제1 부분들(300)과 함께 사용하도록 되어 있고, 상기 회로 수단(302, 304)의 일부를 포함하는, 상기 장치의 제2의 재사용 부분(402)

으로부터 분리(disconnect)할 때의 파열성 전기 접속(a frangible electrical connection; 332) 단절(break);

(vii) 전도 부재(434, 436)의 전기 화학적 소모; 등

으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 전송 전달 장치의 작동 방법.
제19항에 있어서,

상기 기선정된 기간은 대략 상기 장치의 유효 기간인 전기 전송 전달 장치의 작동 방법.
제19항에 있어서,

상기 기선정된 기간은 상기 장치의 기선정된 동작 수명(operational life)을 포함하는 전기 전송 전달 장치의 작동 방법.