JP2011517578A - イオントフォレシス薬剤投与装置及びソフトウェアアプリケーション - Google Patents

Abstract

イオントフォレシス薬剤投与システムは、マイクロプロセッサ制御装置の制御に応じて薬剤貯蔵部に保持される荷電分子を患者の皮膚を介して体内の組織へ輸送する電極を含む。このイオントフォレシス薬剤投与システムは、プログラム可能なマイクロプロセッサ制御装置に接続されたアンテナをさらに含む。このアンテナによって、マイクロプロセッサ制御をプログラムし、患者、薬剤、及び治療に関する情報をマイクロプロセッサ制御装置と外部装置との間で交換することができる。イオントフォレシス薬剤投与システムは、患者が手動で当該薬剤投与システムを起動するための操作ボタンをさらに備える。このイオントフォレシス薬剤投与システムは、ポリエステルフィルム薄膜に収納される。

Description

本出願は、エマ・アメリア・デュランドを発明者とし、発明の名称をイオントフォレシス薬剤投与装置及びソフトウェアアプリケーションとする２００７年１２月１０日出願の米国特許仮出願６１／０１２，５８２に基づく優先権を主張し、その内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。

本発明は、患者に薬剤を投与する薬剤投与装置及びシステムに関し、特にイオントフォレシス薬剤投与システムに関する。

イオントフォレシスは、一種の薬剤投与システムである。イオントフォレシスは、電気的反発力によって、荷電分子（通常は、薬剤又は生物活性剤）が皮膚を通過するようにする非侵襲性の方法である。イオントフォレシスでは、荷電薬剤溶液に少量の電流を加えることによって薬剤イオンが反発され、反発された薬剤イオンが皮膚を通過して下部の組織に輸送される。受動的な経皮パッチによる薬剤投与とは対照的に、イオントフォレシスは能動的な（電気的に駆動された）方法であり、皮膚に吸収されにくいイオン化された水溶性薬剤も投与することができる。

荷電分子は、電極によって皮膚の中へ輸送される。正に荷電した薬剤分子はアノードによって皮膚の中へ押し出され、負に荷電した分子はカソードによって皮膚の中へ押し出される。

イオントフォレシスによる薬剤の輸送に影響を与える要因は数多くあり、例えば、皮膚のｐＨ、薬剤濃度、薬剤特性、イオン競合、分子サイズ、電流、電圧、使用時間、及び皮膚の抵抗などが挙げられる。薬剤は、典型的には、手足の毛穴にある毛包や汗腺等から皮膚に浸透する。

イオントフォレシスには他の薬剤投与方法よりも優れた点が多い。イオントフォレシスは、非侵襲性であるため感染症のリスクを減らすことができ、注射を受けたくない患者や注射を受けることができない患者に対して、相対的に痛みの少ない方法を提供する。皮膚組織に関しては、注射や経口投与薬のデメリット無しに治療部位に対して薬剤溶液を直接投与することができる。さらに、イオントフォレシスによれば、注射時の圧力によって組織に外傷が発生する可能性を最小限度に抑えることができる。

イオントフォレシス薬剤投与システムが開示される。このイオントフォレシス薬剤投与システムは、マイクロプロセッサ制御装置によって制御される電極を含み、荷電分子は、この電極によって、患者の皮膚を介して体内の組織へ輸送される。このイオントフォレシス薬剤投与システムは、マイクロプロセッサ制御装置に接続された無線信号受信装置をさらに含む。この無線信号受信装置によってマイクロプロセッサ制御装置をプログラミングすることができ、患者、薬剤、及び治療に関する情報をマイクロプロセッサ制御装置と外部装置との間で交換することができる。マイクロプロセッサ制御装置は、この無線信号受信装置を通じ、個別の患者や薬剤に関する投薬頻度、投薬量等の薬剤投与スケジュール情報を用いてプログラムされる。薬剤貯蔵部は、電極によって皮膚へ輸送される荷電薬剤分子を含む。当該電極の動作、印加電圧の周波数、印加時間、及び電圧レベルは、マイクロプロセッサ制御装置によって制御される。イオントフォレシス装置が使用する電力は、バッテリから供給される。

イオントフォレシス薬剤投与システムは、ポリエステルフィルム薄膜に収納されていてもよい。イオントフォレシス薬剤投与システムは、通常、患者の皮膚に粘着剤によって付着されるフレキシブルパッチの形状に構成される。一実施形態において、当該フレキシブルパッチの端部には、皮膚とパッチの境界を完全な状態に保つために高粘着性粘着剤が配置される。フレキシブルパッチの内部領域には、パッチを皮膚から剥がす際の痛みを和らげるために低粘着性粘着剤が配置される。薬剤貯蔵部は、荷電薬剤分子が注入される膜状又はゲルパッド状に形成される。

イオントフォレシス薬剤投与システムは、個別の治療方法に応じて、異なる数の薬剤貯蔵部を含むことができる。単一の薬剤が投与される場合には、当該システムは、１つの電極の近くに単一の薬剤貯蔵部を含む。逆に帯電した溶液を有する２つの薬剤を必要とする治療においては、本システムは、逆に帯電した電極のそれぞれの近くに薬剤貯蔵庫を備える。同極性の複数の薬剤が用いられる場合には、それらの薬剤を単一の薬剤貯蔵庫に混合して貯蔵してもよいし、同じ極性を有する電極の近くに設けられた複数の薬剤貯蔵部に貯蔵してもよい。

電極の大きさは、様々な大きさの薬剤分子を患者の皮膚に輸送するために必要とされる電流の強さに応じて、実施形態ごとに異なる。

一実施例においては、電極及びマイクロプロセッサ制御装置、バッテリ及びアンテナは、フレキシブルシートの対向する面に取り付けられる。電極、マイクロプロセッサ制御装置、バッテリ、及びアンテナは、導電性銀インクを用いて電気的に接続される。フレキシブルシートに形成されたスルーホールは、電極を、マイクロプロセッサ制御装置、バッテリ、及びアンテナへ電気的に接続する。マイクロプロセッサ制御装置及びバッテリは、導電性セメントを用いてシステムに取り付けられる。

他の実施形態において、本システムは、患者の皮膚温度、システムと患者皮膚の接触面の湿気、又は他の患者や薬剤投与に関するパラメータ等のパラメータを測定する様々なセンサを備えることができる。

他の実施形態において、本システムは、マイクロプロセッサ制御装置用が電極を制御して薬剤貯蔵部に保持されている荷電薬剤分子を投与するための一組の投薬命令を生成するソフトウェアモジュールを含む。投薬命令を無線信号受信装置を介してマイクロプロセッサ制御装置へ送信するために、プログラミング装置が提供される。この投薬命令は、電極のＯＮ／ＯＦＦを切り替える投与時間情報を含み、ＯＮ状態で電極に加えられる電圧レベルに関する電圧情報をさらに含んでもよい。投与命令は、荷電薬剤分子の種類や患者のパラメータに基づいてデータベースから選択されてもよい。投薬命令は、ソフトウェアモジュールを用いて、ユーザが手動で生成してもよい。

本発明の他の目的、特徴、及び側面は、以下の詳細な説明、添付図面及び特許請求の範囲の記載によって明らかにされる。

本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲において詳細に説明される。しかしながら、本発明の構造及び動作は、以下に示される本発明の好ましい実施形態の詳細な説明及び添付図面の記載に基づいて、本発明の追加的な目的及び効果とともに理解することができる。

イオントフォレシス薬剤投与システムの組立分解等角図を示す。

イオントフォレシス薬剤投与システムの等角図を示す。

イオントフォレシス薬剤投与システムの等角透視図を示す。

図４ないし１４は、イオントフォレシス薬剤投与システム用の回路を形成する工程を示し、図４はレイヤの第１のコンポーネント面への回路の印刷を示す。

レイヤの第１のコンポーネント面への回路の印刷を示す。

レイヤの第１のコンポーネント面への誘電体物質の蒸着を示す。

レイヤの第２のコンポーネント面への回路の印刷を示す。

レイヤの第２のコンポーネント面への電極の形成を示す。

レイヤの第２のコンポーネント面への誘電体物質の蒸着を示す。

レイヤ内のスルーホールの充填を示す。

レイヤの第２のコンポーネント面へのレーザ切断された発泡体の取り付けを示す。

レイヤの第２のコンポーネント面への薬剤貯蔵部の形成を示す。

レイヤの第１のコンポーネント面への導電性エポキシ樹脂の蒸着を示す。

レイヤの第１のコンポーネント面へのコンポーネントの配置を示す。

レイヤの第１のコンポーネント面への封止材の蒸着を示す。

完成したレイヤの第１のコンポーネント面を示す。

完成したレイヤの第２のコンポーネント面を示す。

イオントフォレシス薬剤投与システムの側面図を示す。

レイヤの第２のコンポーネント面の粘着材パターンを示す。

３つの薬剤貯蔵部を有するイオントフォレシス薬剤投与システムを示す。

イオントフォレシス薬剤投与システムを操作するためのボタンの側面図を示す。

薬剤を処方してイオントフォレシス薬剤投与システムをプログラムするネットワークシステムのブロック図を示す。

薬剤を処方してイオントフォレシス薬剤投与システムをプログラムする処理を示すフローチャートを示す。

薬剤を処方してイオントフォレシス薬剤投与システムをプログラムするソフトウェアのソフトウェアモジュール図を示す。

患者情報ソフトウェアモジュールの表示画面を示す。

処方薬情報ソフトウェアモジュールの表示画面を示す。

初期設定された処方薬情報を有する患者情報ソフトウェアモジュールの表示画面を示す。

修正操作用モジュールの表示画面を示す。

確認用ソフトウエアモジュールの表示画面を示す。

処方薬ラベルを印刷してイオントフォレシス薬剤投与システムをプログラムする処方薬モジュールの表示画面を示す。

ネットワークシステムによって無線を利用してプログラムされるイオントフォレシス薬剤投与システムの等角図を示す。

本発明は各実施形態を参照して説明されるが、当業者に明らかなように、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形状や細部に様々な変更を加えることができる。

図１は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の組立分解等角図を示す。システム１０は、電気的反発力によって、高濃度の荷電物質（通常は、薬剤や生物活性剤）を非侵襲的に経皮投与する方法を提供する。イオントフォレシス薬剤投与システム１０は、マイクロプロセッサ制御装置１２、バッテリ１４、アンテナ１６、フレキシブル印刷配線１８、電極２０、及び電極２２を含む。電極２０、２２には薬剤貯蔵部２４が連結される。電極２０、２２及び薬剤貯蔵部２４はフレキシブルレイヤ２６に含まれる。このフレキシブルレイヤ２６は、患者の体の使用部位にフィットする。レイヤ２６はレイヤ２８と接着されて、マイクロプロセッサ制御装置１２、バッテリ１４、アンテナ１６、及びフレキシブル印刷配線１８を密封し保護する。図示された構成や配置は例示に過ぎず、発明の内容を限定することを意図したものではない。

システム１０は、アンテナ１６によって、外部装置と無線通信することができる。アンテナ１６は、一実施例において、ＲＦＩＤアンテナ、ブルートゥース対応機器、赤外線無線装置、又はこれら以外の無線信号受信機である。アンテナ１６は、ＲＦＩＤアンテナとして機能することができ、静電結合によって外部装置からの信号を受信することができる。アンテナ１６を誘導コイルの形状に構成し、誘導結合によって外部装置からの信号を受信させることもできる。

高粘着性粘着材３０はレイヤ２６の外縁部に配置され、低粘着性粘着材３２はレイヤ２６の皮膚接触面の内方の領域に配置される。高粘着性粘着材３０はレイヤ２６の周縁部に沿って伸び、システム１０の外縁部を患者の皮膚へ固定する。高粘着性粘着材３０は、湿気や物理的な力によって患者の皮膚からシステム１０が剥がれ落ちなくするために用いられる。低粘着性粘着材３２は、システム１０と患者の皮膚との接触を保つために、レイヤ２６の内方領域（すなわち、高粘着性粘着材３０に対して内側の領域。）に配置される。システム１０の外縁部が浮き上がることやシステム１０が湿気にさらされないようする必要性が最も高いシステム１０周縁部が高粘着性粘着材３０によって強固に接着される一方で、低粘着性粘着材３２を用いることによって、システム１０を患者の皮膚から剥がす際の痛みが緩和される。高粘着性粘着材３０としては、電子ビームや紫外線の照射によって急速に硬化するシリコン基材の粘着材を用いることが好ましい。薬剤貯蔵部２４と皮膚との間に粘着材が存在すると粘着材３０の特質が変わってしまい薬剤の放出に影響を及ぼすおそれがあるため、薬剤貯蔵部２４と皮膚との間には粘着材が存在しないことが望ましい。システム１０は、薬剤と粘着材母材との間の相互作用を除去する。一実施例においては、粘着材は８．５ポンド／インチ又は９．３ポンド／インチの剥離強度を有する。システム１０においては、これよりも強い剥離強度又は弱い剥離強度を有する粘着材を用いることができる。

剥離レイヤ３４は、粘着材３０、３２上に配置され、粘着材３０、３２を保護する。剥離レイヤ３４は、システム１０を患者の皮膚に取り付ける直前にシステム１０から取り除かれる。剥離レイヤ３４は、レイヤ３４をシステム１０上に保持するために粘着材３０、３２と十分に接触する一方で、システム１０から利用者によって容易に剥がされる。レイヤ３４は、剥離時に粘着材３０、３２を劣化させないように、典型的にはシリコンベースの剥離層で覆われている。

荷電薬剤分子は薬剤貯蔵部２４に収容される。この薬剤貯蔵部２４は、レイヤ２６の開口部を通して患者の皮膚と対向する。薬剤貯蔵部２４は、荷電薬剤分子を含む溶液を塗布又は注入したゲルパッド又はゲル膜であってもよい。荷電薬剤分子をゲルパッドやゲル膜に吸収させることにより、電極２０、２２が動作しない場合には荷電薬剤分子が患者の体に吸収されにくくなる。薬剤貯蔵部２４は、一実施形態において、電極２０、２２の機能を支援する導電性の媒体である。薬剤貯蔵部２４を導電性の媒体とすることで、システム１０はより小さな電流で機能を発揮することができるようになり、その結果、バッテリ１４の寿命を延長するとともに患者の皮膚に流れ出す電流の量を減らすことができる。患者の皮膚に流れ出す電流の量が多いと刺激として感じられることがある。この溶液は、典型的には、投入口を介して薬剤貯蔵部２４に注入される。電極２０、２２によって、荷電薬剤分子が薬剤貯蔵部２４から患者の皮膚へ押し出される。薬剤貯蔵部２４がゲルを含む場合には、イオン化された薬剤は、ゲル母材と混合されて硬化され、システム１０に組み付けられる。

イオンの移動は、極同士が引き寄せあうためではなく反発しあうために起こる。イオンは、正又は負に荷電しているため、イオンと同極性に帯電した電極によって反発されて皮膚に浸透する。直流電流によって電極２０、２２が活性化されると、溶液中の負に荷電したアニオンは負に帯電した電極によって反発される。同様に、正に荷電したイオン（カチオン）は、正に帯電した電極によって反発される。イオンは自然には皮膚に吸収されないが、電流を印加することによって皮膚を通過するようになる。皮膚を通過するイオンの量は、電流密度及び溶液への電流の印加時間に比例する。電流密度は電場の強さと電極の大きさによって決められる。望ましい電流の強さは、電極２０、２２の表面１平方インチ当たり０．４ｍＡから２．０ｍＡの範囲である。この電流の強さは、典型的な患者が知覚できなほどの弱さである。電極２０、２２が小さすぎると、電流が集中し（又は電流が強すぎ）、患者に刺激と感じられて不快なものになるおそれがある。

電極２０、２２及びフレキシブル印刷配線１８は、好ましくは、患者の体の使用部位にフィットするように、レイヤ２６とともに撓むことのできるフレキシブル材からなる。フレキシブル材の一例は、８〜１０ミリオーム／スクエアの抵抗率を有する導電性銀インクである。薬剤を角質層に浸透させるための十分な電流を得るために、導電性銀インクの抵抗率は８〜１０ミリオーム／スクエアの範囲が望ましい。銀（Ａｇ）インクを、スクリーン印刷やグラビア印刷等によってレイヤ２６に印刷するようにしてもよい。最も容易に入手できる導電性銀インクは、１４〜１８ミリオーム／スクエアの抵抗率を有する。導電性銀インクの抵抗率によって、薬剤を角質層に浸透させるために使用できる電流が制限される。電極２０、２２は塩化銀（ＡｇＣｌ）から形成することができる。

システム１０は、２つの電極２０、２２を含む。典型的な薬剤治療においては、荷電薬剤分子は正又は負の一方に荷電されるので、電極２０、２２の一方のみが荷電薬剤分子を患者の皮膚へ運搬する。荷電薬剤分子を患者の皮膚へ運搬する電極は、活性電極と称されることがあり、薬剤貯蔵部２４と連結されている。薬剤貯蔵部２４に連結されていない受動電極は、荷電薬剤分子を患者の皮膚へ運搬するための電流を発生させる回路を、活性電極とともに完成させる。他の薬剤治療においては、荷電薬剤分子を含む溶液が正に荷電した分子と負に荷電した分子の両方を含むことがある。この場合には、両方の電極が活性電極となって薬剤貯蔵部２４に連結される。

多くの薬剤治療においては、単一の薬剤が用いられる。しかし、他の薬剤と組み合わせて投与することで薬効が増すことも多いので、複数の荷電薬剤分子を投与できるようにシステム１０を構成してもよい。複数の薬剤分子が同じ極性を持つ場合には、これらの薬剤を単一の溶液で混ぜ合わせ、単一の薬剤貯蔵部２４から投与してもよい。他の実施形態においては、同じ極性を有する複数の薬剤が異なった時間に異なった量で投与されなければならないことがある。この場合、複数の電極２２が複数の薬剤貯蔵部２４とともに用いられる。反対の極性を有する２つの薬剤が用いられる場合には、電極２０、２２は、それぞれの薬剤を患者に投与するための薬剤貯蔵部２４を備える。一実施形態において、薬剤貯蔵部２４は水性ゲル等のヒドロゲルからなる。他の実施形態においては、薬剤貯蔵部２４は膜上に形成される。電極２０、２２の大きさは、電極により反発されて患者の皮膚に浸透する荷電薬剤分子の大きさに応じて変更される。よって、複数の電極が複数の薬剤貯蔵部２４とともに用いられる実施形態においては、電極及び薬剤貯蔵部の大きさは適宜変更される。

電極２０、２２の一方又は両方は、銀または塩化銀の印刷可能な導電性インク層からなる。電極２０、２２は、荷電薬剤分子を含むヒドロゲルからなる薬剤貯蔵部２４に覆われる。電極２０、２２は、高導電性のポリマー厚膜（ＰＴＦ）インクとともにフレキシブル印刷配線１８に印刷される。好ましい実施形態において、銀を含む無鉛等方性導電性セメントが用いられる。無鉛等方性導電性セメントによって、湿気や熱衝撃に対する耐性を有する電気的結合及び機械的結合が得られる。

バッテリ１４は、システム１０に電力を供給する。なるべく患者の邪魔にならずに患者の皮膚にシステム１０を貼り付けることができるように、バッテリ１４はシステム１０の他の部分と同様に可能な限り薄いことが望ましい。０．７ｍｍオーダーの厚さのバッテリセルは、２．０ボルトの電気を生成することができ、このバッテリを複数配列することによって９．０ボルトの電気を生成することができる。この電力を用いることによって、マイクロプロセッサ制御装置１２は、アンテナ１６を経由して無線プログラミングやデータ取得を行うことができる。バッテリの種類や構成は、本発明を限定するものではない。

一実施形態において、イオントフォレシス薬剤投与システム１０は、様々な医療設備において局所的に薬剤を投与するために用いられる。静脈アクセス、皮内注射、又は皮下注射のような皮膚穿刺の際の痛みを避けるために、システム１０は局所麻酔を投与することができる。システム１０は、筋骨格系炎症性疾患の患者に対して非ステロイド径の抗炎症性薬剤やコルチコステロイド剤を投与することができる。

イオントフォレシス薬剤投与システム１０を用いた薬剤投与の速度、タイミング、及びパターンは、マイクロプロセッサ制御装置１２が電極２０、２２への印加電流を変化させることによって制御される。マイクロプロセッサ制御装置１２は、様々な薬剤投与情報を提供するためにプログラミングされ、薬剤投与の継続時間や頻度が治療パラメータに基づいて変更される。薬剤投与システム１０により薬剤の効果的な血中濃度が得られるまでの早さによって、治療行為の開始時期が決定される。イオントフォレシス薬剤投与システム１０を利用することによって、多くの薬剤が、経口薬剤投与方法や受動的な経皮薬剤投与方法による場合と比較してかなり早い速度で、皮膚を透過して下部の組織及び血流中に直接浸透する。マイクロプロセッサ制御装置１２は、アンテナ１６を介し無線を利用してプログラムされる。一実施形態においては、システム１０が誤って再プログラミングされたり、様々な電子機器によって意図的に不正な改ざんを加えられることがないように、マイクロプロセッサ制御装置１２を一度だけプログラム可能に構成することができる。

また、マイクロプロセッサ制御装置１２は、システム１０によって実際に行われた薬剤投与に関する薬剤投与情報に関するデータを取得する機能を実行することができる。薬剤投与情報は、決められた通りに患者が服薬しているか確認する情報を得るために、投与された薬の投与日、投与時間、及び投与量等に関する電子的な記録を含む。電極２０、２２を用いれば、システム１０が患者の皮膚に接触したときに形成される電極・皮膚・電極回路における患者皮膚の抵抗率及び電極２０、２２の動作によって、システム１０が患者の皮膚に接触しているか確認することができる。

また、システム１０は。操作ボタン配列３６（図２０参照)を含んでもよい。操作ボタン配列３６は、マイクロプロセッサ制御装置１２と接続される。操作ボタン配列３６によって、患者はシステム１０を手動で操作することができる。システム１０は、好ましくは、薬剤を患者に自動的に投与するために、薬剤投与情報を用いてプログラムされる。患者は、このプログラムとは別に又はプログラムを無視して、操作ボタン配列３６を用いて手動でシステム１０を操作し、薬剤を投与することができる。患者は、操作ボタン配列３６によって、薬剤投与情報とは別に、薬剤投与情報の命令よりも高頻度又は低頻度で、より長い時間又はより短い時間薬剤投与を行うことができる。患者は、例えば薬剤投与によって副作用が発生した場合等に、操作ボタン配列３６を用いてシステム１０のスイッチを切ることもできる。

電極２０、２２、フレキシブル印刷配線１８、アンテナ１６、及びこれら以外のシステム１０の回路コンポーネントは、好ましい実施形態において、ポリマー厚膜（ＰＴＦ）のフレキシブル回路で構成される。ポリマー厚膜（ＰＴＦ）のフレキシブル回路は、低コストのポリエステル誘電体及びスクリーン印刷された導電インクフィルム等の技術を用いて製造される。これらの回路を製造する際には、導電インクの高速スクリーン印刷を含む追加的な工程も用いることができる。多層回路は、絶縁層として用いられる誘電体物質と、印刷スルーホール技術を用いた両面回路とを利用して製造される。図４ないし１５は、システム１０の製造方法の一例を示す。能動表面実装部品及び受動表面実装部品は、導電接着剤（ＣＡ）または異方性導電接着剤（ＡＣＡ）を用いて、ＰＴＦフレキシブル回路アッセンブリに付着される。システム１０が曲げられた際に最適な性能を発揮することができるように、好ましい実施形態において、全ての実装部品はレイヤ２６及び２８の間に封止される。レイヤ２６及び２８は、医療用に開発された疎水性の紫外線硬化材を用いて互いに接着される。

ＰＴＦフレキシブル回路は、その性質上、銅回路よりも安価なため、ＰＴＦフレキシブル回路を用いることが望ましい。ＰＴＦは、回路配線が直接印刷される誘電体基板上に形成される。また、ＰＴＦは、典型的には、銅回路に使用されるポリイミド基板よりも非常に安価なＰＥＴ基板を利用する。さらに、ＰＴＦ回路は、直接印刷が可能であり、導電パターンを形成するために化学物質を用いて銅箔を選択的に除去する必要がないので、環境への負荷が小さい。

荷電薬剤分子の大きさは、薬剤化合物の種類によって異なる。より大きな薬剤分子を患者の皮膚に浸透させるには、より大きな電磁気力が必要とされる。より小さな薬剤分子は、より小さな電磁気力で患者の皮膚に浸透する。したがって、薬剤分子を患者の皮膚に浸透させるための理想的な電磁気力を加えるためには、電極２０、２２の大きさを薬剤化合物の大きさに基づいて変更することが望ましい。よって、電極２０、２２の大きさを薬剤分子の大きさに適合させることにより、特定の大きさを持つ薬剤分子用に個別にシステム１０を製造することが望ましい。

表１は、薬剤、薬剤分子及び溶液の極性、及び薬剤の使用目的又は使用条件のリストの一例を示す。

様々な実施形態において、薬剤貯蔵部２４から患者の皮膚への荷電薬剤分子の流れを、皮膚浸透促進剤を使用することによって増加させることができる。浸透促進剤は、荷電薬剤分子と共に用いられたときに、薬剤貯蔵部２４から患者の皮膚への荷電薬剤分子の流れを増加させるあらゆる化学物質又は化合物である。つまり、皮膚浸透促進剤は、荷電薬剤分子を薬剤貯蔵部から運び出して患者の皮膚へ浸透させ易くする物質である。

上述した浸透促進剤を使用することにより、薬剤貯蔵部２４から患者の皮膚へ薬剤を輸送するために必要な電力を削減することができる。輸送に必要な電流が少なくなるので、皮膚への刺激を削減することができる。また、消費電力が少なくなるので、バッテリを小さくし、バッテリを長持ちさせることができる。

浸透促進剤は賦形剤であってもよい。賦形剤は、医薬としては機能しない物質であり、薬剤貯蔵部２４に荷電薬剤分子とともに含まれる。薬剤を輸送するために薬剤貯蔵部においてゲルが使用される場合には、浸透促進剤及び薬剤は、ゲルに溶解する一方でゲル網と化学的に結合しないことが望ましい。これにより、浸透促進剤及び薬剤が、ゲルから皮膚へ容易に移動できる。浸透促進剤は、一実施形態において、関連する薬剤分子と同様に荷電した分子であってもよい。

例えば、オレイン酸は、イオントフォレシスの機能との相乗効果によって、インスリンの皮膚への浸透を促進する。この効果は、プロピレングリコールを使用することによってさらに強められる。イオントフォレシスによってシステム１０から患者への荷電薬剤分子の流量を増加させるインシピエント（incipient）の例は、１ないし９個の炭素原子を持つ脂肪酸である。インシピエントは、好ましくは、少なくとも１つのＣ_２〜Ｃ_６脂肪酸を含む。このような脂肪酸は、一例として、プロピオン酸、バレリアン酸、２−メチルブタン酸、３−メチルブタン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。脂肪酸は、一実施例において、脂肪酸プロピオン酸とバレリアン酸との混合物であってもよい。

浸透促進剤は、薬剤とともに薬剤貯蔵部２４に入れる必要は必ずしもなく、皮膚の薬剤貯蔵部２４の表面に接する部分に塗布されてもよい。これにより、薬剤貯蔵部２４と皮膚との接触面の形成が促進されて、薬剤の浸透が促進される。

図２は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の等角図である。バッテリ１４、アンテナ１６、及びフレキシブル印刷配線１８がレイヤ２６に付着された様子が、レイヤ２８を一部剥離した状態で示されている。図２は、システム１０が柔軟で患者の体の輪郭にフィットすることができ、日常的な活動を行う際や患者の体が動く際に変形可能なことを示している。また、同図は、組み立てられたシステム１０が、患者の日常的な行為への妨害を最小限にする薄いパッチであることを示す。

図３は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の等角透視図を示す。 マイクロプロセッサ制御装置１２、バッテリ１４、アンテナ１６、フレキシブル印刷配線１８、電極２０、２２、及び薬剤貯蔵部２４が、レイヤ２６、２８に挟み込まれた状態で示されている。患者は、操作ボタン配列３６を用いてシステム１０を操作することができる。表示ライト８４は、システム１０の状態を視覚的に表示する。表示ライト８４は、好ましくは、多色ＬＥＤである。多色ＬＥＤは、例えば、正常動作時のときは緑色、ローバッテリ状態のときは目立つ橙色、システム障害のときは目立つ赤色で光る。システム１０は、患者／システム１０環境における様々なパラメータを監視する様々なセンサ３７を含む。このパラメータには、一例として、湿気、温度、システム１０と患者との物理的接触、及び皮膚温度、心拍数等の患者の様々なパラメータが含まれる。センサ３７からの情報は、システム１０への正のフィードバックを提供するために用いられる。例えば、センサ３７がシステム１０と患者の皮膚との接触面において湿気を検出した場合には、患者が発汗していることを示している可能性があるので、この情報を基に、システム１０は、電極２０、２２の電圧を増加させて荷電薬剤分子が新たに加わった汗の層を通過できるようにプログラムされる。システム１０は、患者の発汗が止まって汗が蒸発するまで荷電薬剤分子の投与を中止するようプログラムされてもよい。

図４〜１４は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の回路を形成する工程を示す。図４は、レイヤ２６の第１のコンポーネント面４０へ回路３８を印刷する工程を示す。レイヤ２６は、好ましくは、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）等の薄いフレキシブルフィルムから形成される。回路３８は、レイヤ２６に印刷された導電性銀インクから形成される。図４Ａにおいて、アンテナ１６は、配線１８とともに印刷される。この配線１８は、アンテナ１６、バッテリ１４、及びマイクロプロセッサ制御装置１２を相互に連結する。

図５は、誘電体物質４２を第１のレイヤ２６のコンポーネント面４０へ蒸着する工程を示す。誘電体物質４２は、アンテナ１６、バッテリ１４、及びマイクロプロセッサ制御装置１２を相互に接続する配線１８を被覆する。誘電体物質４２はアンテナ１６を被覆しない。この工程において、スルーホール５４がレーザ切断によってレイヤ２６に形成される。誘電体物質はレイヤ２６に印刷される。この誘電体は、ウレタンアクリレートと結びついたケイ酸マグネシウム顔料を用いて印刷される。

図６は、回路４４をレイヤ２６の第２のコンポーネント面４６へ印刷する工程を示す。回路４４は、電極２０、２２用の配線４８及び電極２０、２２をバッテリ１４及びマイクロプロセッサ制御装置１２へ接続するための配線５０を含む。回路４４は、レイヤ２６に印刷された導電性銀インクから形成される。第２のコンポーネント面４６は患者の皮膚と接触する。

図７は、電極２０、２２をレイヤ２６の第２のコンポーネント面４６へ形成する工程を示す。電極２０、２２は、配線４８の上部に形成される。電極２０、２２は、銀または塩化銀から形成される。好ましい実施形態において、配線４８は、電極２０、２２よりも高い抵抗率を有する。電極２０、２２は、患者の皮膚へ望ましい量の電気を供給するために、配線４８よりも低い抵抗率の材料から形成される。この電気の量は、患者が知覚できる範囲をわずかに下回ることが望ましい。このように、電極の大きさを変更することよって電極２０、２２によって加えられる電気の量を変更し、異なる大きさの薬剤分子に対応することに加えて、電極２０、２２を形成する材料を適宜変更してこれらのパラメータに影響を与えることができる。

２つの電極２２のうち大きな方は、正または負の荷電薬剤分子を含む。２つの電極２２のうち小さな方は、帰還電極であり、ヒドロゲル材のみを含む。正に荷電した薬剤分子のために、大きな方の電極２２は、銀インクからなり、単数または複数のプリントパスや様々な銀抵抗とともに構成される。帰還電極２０は、銀又は塩化銀インクからなり、単数または複数のプリントパスや様々な塩化銀抵抗とともに構成される。負に荷電した薬剤分子のために、大きな方の電極２２は、銀又は塩化銀インクからなり、単数または複数のプリントパスや様々な塩化銀抵抗とともに構成される。帰還電極２０は、銀インクからなり、単数または複数のプリントパスや様々な銀抵抗とともに構成される。

材料及び材料の集合の組み合わせによって、薬剤投与の効果を向上させ、ｐＨを安定させ、パッチシステムの投与時間を増加させる。

図８は、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６へ誘電体物質５２を蒸着する工程を示す。誘電体物質５２は、配線５０を被覆するために蒸着される。誘電体物質５２は
電極２０、２２へは蒸着されない。

図９は、レイヤ２６において、スルーホール５４を充填する工程を示す。スルーホール５４は、配線５０を回路３８に電気的に接続するために、導電性物質によって充填される。この導電性物質は、好ましくは印刷された銀インクである。

図１０は、レーザーカットまたはダイカットされた発泡体５６をレイヤ２６の第２のコンポーネント面４６へ取り付ける工程を示す。発泡体５６は、開口５８を有するように切断される。開口５８は、薬剤貯蔵部２４を形成するために設けられる。開口５８は、薬剤貯蔵部２４の上部の電極２０、２２と重なる位置に設けられる。発泡体５６は、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６に取り付けられる。他の実施形態においては、発泡体５６に代えて、シリコン印刷接着剤が用いられる。

図１１は、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６へ薬剤貯蔵部２４を形成する工程を示す。この実施形態における例示では、薬剤貯蔵部２４は、発泡体５６の開口５８内の電極２０、２２の上に蒸着されるヒドロゲルから形成される。

図１２は、レイヤ２６の第１のコンポーネント面４０に導電性エポキシ樹脂６０を蒸着する工程を示す。導電性エポキシ樹脂６０は、マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４をレイヤ２６上に固定して回路３８と電気的に接続させるために、図１２に示されるパターンに蒸着される。

図１３は、コンポーネント１２、１４をレイヤ２６の第１のコンポーネント面４０に配置する工程を示す。マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４は、導電性エポキシ樹脂６０（図１２参照）が蒸着された位置でレイヤ２６に取り付けられる。ラベル「Ｄ」で表されるコンポーネントは、ダイオードであり、ラベル「Ｃ」で表されるコンポーネントはキャパシタであり、ラベル「Ｒ」で表されるコンポーネントは抵抗である。

図１４は、封止材６２をレイヤ２６の第１のコンポーネント面４０へ蒸着する工程を示す。封止材６２は、マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４が回路３８と形成する電気的接続を被覆する。封止材６２は、マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４が回路３８と形成する電気的接続を、湿気等の混入物質から守るために用いられる。封止材６２は、一実施形態において、薄型の表面実装装置をフレキシブル基材に固定するための紫外線硬化性フォトポリマー封止材である。

図１５は、レイヤ２６の第１のコンポーネント面４０が完成した状態を示す。マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４は、レイヤ２６に実装される。アンテナ１６は、マイクロプロセッサ制御装置１２に配線１８とともに接続される。スルーホール５４は、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６において、マイクロプロセッサ制御装置１２及びバッテリ１４を電極２０、２２に接続する。回路３８は、スイッチングレギュレータ、関連コンポーネント、及び増大する電気出力のための電荷ポンプを含む。

図１６は、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６が完成した状態を示す。薬剤貯蔵部２４は、電極２０、２２の上部に形成され、発泡体テープ５６に囲まれており、第２のコンポーネント面４６の外縁は高粘着性粘着材３０で被覆されている。第２のコンポーネント面４６の中央部は、低粘着性粘着剤で被覆されている。配線５０は、スルーホール５４によって、電極２０、２２をバッテリ１４及びマイクロプロセッサ制御装置１２に接続する。

図１７は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の側面図を示す。同図には、マイクロプロセッサ制御装置１２、バッテリ１４、及びアンテナ１６を被覆するレイヤ２８が表されている。マイクロプロセッサ制御装置１２、バッテリ１４、及びアンテナ１６は、レイヤ２６の第１のコンポーネント面４０に貼り付けられる。レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６には、電極２０、２２が印刷される。レイヤ２６は、薬剤貯蔵部２４が形成された発泡体層５６に貼り付けられる。粘着材３０、３２は、発泡体層５６（図１８参照）の底面に載置される。

図１８、レイヤ２６の第２のコンポーネント面４６に設けられた粘着材パターンを示す。第２のコンポーネント面４６の周辺部は、高粘着性粘着材３０に覆われている。第２のコンポーネント面４６の破線で示される内方部分は、低粘着性粘着剤３２で覆われる。薬剤貯蔵部２４から患者の皮膚へ荷電薬剤分子が移動することを妨げないように、電極２０、２２及び薬剤貯蔵部２４は、粘着材に覆われていない。

図１９は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の他の実施形態を示す。システム１０は、印刷回路６２に形成された電極６０に設けられる第１薬剤貯蔵部５８を含む。システム１０は、印刷回路６８に形成された電極６６に設けられる第２薬剤貯蔵部６４を含む。システム１０は、さらに、印刷回路７４に形成された電極７２に設けられる第３薬剤貯蔵部７０を含む。印刷回路６２、６８、７４は、スルーホール５４に通じている印刷配線５０に接続される。電極６０、６６、及び７０は、マイクロプロセッサ制御装置１２の別々の端子に接続されており、マイクロプロセッサ制御装置１２によって互いに独立に制御される。電極６０、６６、及び７０の大きさは、電極６０、６６、及び７０が患者の皮膚へ運搬する荷電薬剤分子の大きさに応じて変更される。

図２０は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０を手動で操作するための操作ボタン配列３６の側面図を示す。本実施形態の例示においては、操作ボタン配列は、単数または複数のポリドームスイッチアッセンブリ３６からなる。

イオントフォレシス薬剤投与システム１０は、コンピュータネットワークシステム及び関連するソフトウェアを用いて処方されプログラムされる。図２１は、薬剤を処方しイオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするネットワークシステムのブロック図の一例を示す。図２２は、薬剤を処方しイオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするソフトウェアプロセスのフローチャートの一例を示す。図２３は、薬剤を処方しイオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするソフトウェアのモジュール図を示す。図２４〜２９は、薬剤を処方しイオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするソフトウェアのソフトウェアプログラムの表示画面を示す。図３０は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするための無線装置を備えたコンピュータ端末を示す。

図２１には、コンピュータ支援システム１００が示されている。コンピュータ支援システム１００は、ウェブサーバ１０２、アプリケーションサーバ１０４、及びデータベース１０６を含む。コンピュータ支援システム１００は、インターネット１０８等のネットワークを通じて、少なくとも１つのコンピュータ端末１１０に接続される。コンピュータ支援システム１００は、ＳＱＬサーバエージェント１１６を介して、データベース１１２、１１４に接続される。コンピュータ支援システム１００は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０を処方しプログラムするソフトウェアアプリケーションを備える。

コンピュータ端末１１０は、好ましい実施形態において、薬局に設置されているコンピュータ端末である。イオントフォレシス薬剤投与システム１０のために調剤する薬剤師は、まずコンピュータ端末１１０にアクセスする。コンピュータ端末１１０は、インターネット１０８を介してコンピュータ支援システム１００上で実行されるアプリケーションにアクセスすることができる。このアプリケーションは、イオントフォレシス薬剤投与システム１０を処方しプログラミングするためのものである。図２１には単一のコンピュータ端末１１０が示されているが、複数のコンピュータ端末１１０がインターネット１０８を介してコンピュータ支援システム１００と接続されていてもよい。この複数のコンピュータ端末１１０は、例えば、ある地域全体の薬局に設置される。コンピュータ端末１１０は、一実施形態において、オペレーティングシステム、グラフィカルユーザインタフェース、及びコンピュータ支援システム１００とインターネット１０８を介して通信可能なウェブブラウザを備える従来のコンピュータである。

ウェブサーバ１０２は、コンピュータ端末１１０に備えられたウェブブラウザからの要求を受信するとともに応答を返すソフトウェアを実行するコンピュータである。このような応答には、ウェブページ等のネットワーク上のコンテンツが含まれる。好ましくは、このような要求や応答は、図２２〜２９に記載されたアプリケーションソフトウェアに基づいて処理される。ウェブサーバ１０２は、アプリケーションサーバ１０４と通信可能である。アプリケーションサーバ１０４は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０を処方しプログラムするソフトウェアを備える。ウェブサーバ１０２及びアプリケーションサーバ１０４は、データベース１０６と通信する。データベース１０６は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０を処方しプログラムするソフトウェアに関連する情報を蓄積する。蓄積される情報には、薬剤情報、患者情報、装置プログラム情報、薬局情報、及びその他の関連する情報が含まれる。薬剤情報の一例は、他の処方薬との相互作用を避けるための薬剤間相互作用情報である。薬剤情報の他の例は、性別、体重、身長、年齢等の患者のパラメータに基づく投与スケジュール及び血中濃度情報である。薬剤情報は、さらに、血中飽和濃度の目標値及び処方期間を含んでもよい。患者情報の一例は、患者の名前、社会保障番号、誕生日、住所、電話番号、保険提供者情報、医者の情報、アレルギー等の処方薬に関する情報、及びこれ以外の患者の医療情報を含む。装置プログラム情報は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０のプログラミングに関連する情報を含む。イオントフォレシス薬剤投与システム１０のプログラミングに関連する情報は、例えば、投与周期、処方薬の濃度、電極のＯＮ／ＯＦＦを切り替える時間周期に関する情報、電極間に付加される電圧に関する情報、及びこれら以外のシステム１０のプログラミングに関する情報である。薬局情報は、個別の薬局の事業に関する情報を含む。個別の薬局の事業に関する情報は、例えば、薬局の所在地、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の販売情報、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の在庫情報、及びこれら以外の事業に関する情報である。

コンピュータ支援システム１００は、ＳＱＬサーバエージェント１１６を介してデータベース１１２、１１４を通信を行う。データベース１１２は、本実施例において、薬局によって管理される。データベース１１２には、イオントフォレシス薬剤投与システム１０及び個別の患者を通じて、薬剤の処方に関する情報が蓄積される。データベース１１４は、一実施例において、製薬会社によって管理されるデータベースである。データベース１１４には、薬剤情報及びイオントフォレシス薬剤投与システム１０によって投与される薬剤に関する情報が蓄積される。データベース１１２及び１１４は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０の処方を支援する際に、必要に応じてシステム１００に追加情報を提供するために機能する。

処方薬を調剤するためのソフトウェアアプリケーションを用いた処方プロセスが薬剤師によって完了されると、イオントフォレシス薬剤投与システム１０に対するプログラム命令がソフトウェアアプリケーションによって生成される。コンピュータ支援システム１００は、これらの命令をインターネット１０８を介してコンピュータ端末１１０に送信する。コンピュータ端末１１０には、プログラミング装置１１８が接続されている。プログラミング装置１１８は、好ましくは無線通信可能であるが、イオントフォレシス薬剤投与システム１０にＵＳＢ等の有線媒体で接続されることも可能である。無線通信可能なプログラミング装置１１８は、コンピュータ端末１１０から受信したプログラム命令をイオントフォレシス薬剤投与システム１０へ送信するように構成される。このプログラム命令は、機能、動作、及び患者への薬剤投与方法を指示する。イオントフォレシス薬剤投与システム１０は、この命令によってプログラムされると、患者へ提供される準備が整ったことになる。

図２２に示されるフローチャート１０００は、コンピュータ支援システム１００に実装されたアプリケーションソフトウェアを用いてイオントフォレシス薬剤投与システム１０を処方しプログラムする工程を表す。まずステップ１００２において、薬剤師は、インターネットアクセス可能なコンピュータ端末１１０のウェブブラウザを使用して、コンピュータ支援システム１００に実装されたアプリケーションソフトウェアにアクセスする。アプリケーションソフトウェアへアクセスすると、薬剤師は、続くステップ１００４において患者個人情報を入力し、次に、ステップ１００６において処方薬情報を入力する。ステップ１００８においては、ソフトウェアアプリケーションがデータベース１０６、１１２、及び１１４にアクセスし、患者に処方済みの処方薬とイオントフォレシス薬剤投与システム１０用の処方薬との間に薬剤間相互作用がないか確認する。アプリケーションソフトウェアは、すべての薬剤間相互作用の懸念が解消するまでの間、処方プロセス１０００を進行させないための機能を備える。すべての薬剤間相互作用の懸念が解消されると、処方プロセス１０００はステップ１０１０へ進み、患者情報が入力される。患者情報は、人種、腎機能、食事、生活活動レベル（例えば、運動やスポーツ等）、１日の睡眠時間等の個別の患者の物理的な特徴を含み、適切に処方を行うために用いられる。

データベース１０６、１１２、及び１１４は、投与周期、薬剤濃度、及び患者の個人情報等のプログラミング情報の初期値を保持する。ステップ１０１２において、薬剤師は、この初期設定された投与プログラムを採用するか、それともステップ１０２０において投与情報を手動で調整するか選択することができる。ステップ１０２０において、薬剤師は、投与スケジュール及び薬剤濃度を個別の患者ごとに調整することができる。例えば、投与スケジュールが、個別の患者の食事や睡眠のスケジュールに適合するように調整される。また、投与スケジュールは、処方医師によって医学的な理由に基づいて決められる。

ステップ１０１４において、薬剤師は、すべての患者データ及び処方薬情報を確認することができる。もし不正確な情報があれば、薬剤師は、ステップ１０１０、１０１２、及び１０２０に戻って不正確な情報を訂正することができる。すべての情報が正確であれば、ステップ１０１６に進んで、処方薬ラベルが準備され、コンピュータ端末１１０が無線プログラミング装置１１８を用いてパッチをプログラムする。ステップ１０１８では、イオントフォレシス薬剤投与システム１０がプログラムされ、適切なラベルが付されることで患者に提供される準備が整い、処方プロセスが終了する。

図２３は、薬剤を処方し、イオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラムするソフトウェアアプリケーションのソフトウェアモジュール図２００を示す。ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ支援システム１００のアプリケーションサーバ１０４に実装される。このソフトウェアアプリケーションは、患者個人情報モジュール２０２、処方薬情報モジュール２０４、患者情報モジュール２０６、修正操作用モジュール２０８、確認用モジュール２１０、及び処方薬モジュール２１２を含む。

患者個人情報モジュール２０２は、コンピュータ端末１１０に実装されたウェブブラウザを介して様々な患者情報を取得するように構成される。患者個人情報モジュール２０２は、図２２のステップ１００４を実行する。この患者情報は、患者名、社会保障番号、誕生日、住所、電話番号、保険提供者情報、医師に関する情報、アレルギー等の処方薬に関する情報、及びこれら以外の患者の医療情報を含む。患者個人情報モジュール２０２は、コンピュータ端末１１０に実装されたウェブブラウザを介してこの患者情報を収集し、収集した患者情報をデータベース１０６に格納する。

処方薬情報モジュール２０４は、コンピュータ端末１１０に実装されたウェブブラウザを介して薬剤情報を収集するように構成される。この薬剤情報には、薬剤の製品名、薬剤の化学化合物名、投与量、投与頻度、薬剤の製造者、及び投薬計画が含まれる。
これら以外の薬剤情報として、血中飽和濃度の目標値に関する記述、薬剤治療の継続時間、及び性別、身長、体重、年齢、及び人種等の患者に関する詳細情報が含まれる。処方薬情報モジュール２０４は、上記の情報を収集してデータベース１０６、１１２、及び１１４にアクセスし、患者個人情報モジュール２０２によって特定された患者が他の薬を処方されているか、及びそれらの処方薬がこれから処方される処方薬と相互作用を有するか確認する。相互作用がある場合には、処方薬情報モジュール２０４は、警告メッセージを生成し、生成した警告メッセージをコンピュータ端末１１０に送信して、ウェブブラウザで表示させる。処方薬情報モジュール２０４は、薬剤間相互作用の懸念がすべて解消するまで処方プロセスを先に進めずにおく。処方薬情報モジュール２０４は、図２２のステップ１００６及び１００８を実行する。

患者情報モジュール２０６は、処方された薬剤に直接関連する患者情報を収集するように構成される。この患者情報には、患者の人種、腎機能、食事、毎日の睡眠時間、及び日常の活動レベルが含まれる。患者情報モジュール２０６は、これらの情報を用いてデータベース１０６、１１２、及び１１４にアクセスし、特定の患者用の初期設定された処方薬投与プログラムを取得する。ユーザは、この初期設定された投与プログラムを処方するか、これ以外の投与プログラムを修正操作用モジュール２０８を用いて手動で生成するか決めることができる。ユーザは、修正操作用モジュール２０８を用いることによって、食事、睡眠時間、及びこれら以外の活動に適合するように初期設定値を調整し、投与スケジュールを手動で定めることができる。ユーザは、患者の個別のライフスタイルに応じて様々な投与濃度を設定することができる。修正操作用モジュール２０８は、患者情報モジュール２０６内のサブモジュールである。患者情報モジュール２０６によって選択された投与情報の初期値が薬剤師等のユーザによって手動で調整される必要がある場合には、患者情報モジュール２０６は修正操作用モジュール２０８にアクセスする。ユーザが修正操作用モジュール２０８の操作を完了すると、修正操作用モジュール２０８はユーザを患者情報モジュール２０６に返す。患者情報モジュール２０６は、図２２のステップ１０１０及び１０１２を実行する。修正操作用モジュール２０８は、図２２のステップ１０２０を実行する。

確認用モジュール２１０は、患者個人情報モジュール２０２、処方薬情報モジュール２０４、患者情報モジュール２０６、及び修正操作用モジュール２０８に入力された情報を確認する機会をユーザに提供する。不正確な情報があれば、ユーザは、ソフトウェアモジュール２０２、２０４、２０６及び２０８に戻ってその情報を訂正することができる。すべての情報が正しいことが確認されると、図２２のステップ１０１４に示されるように、確認用モジュールは、ユーザを処方薬モジュール２１２へ渡す。

処方薬モジュール２１２は、処方薬ラベルを印刷するように構成されている。処方薬ラベルには、患者の名前や住所等の患者情報が含まれる。処方薬ラベルには、イオントフォレシス薬剤投与システム１０に含まれる薬剤の名称、処方薬の副作用、薬剤やパッチの使用に関連した患者への様々な指示、処方医の名前、及び処方薬を識別するバーコード等の薬剤情報が含まれる。コンピュータ支援システム１００によって生成された処方薬ラベルは、ウェブブラウザの機能を利用して、コンピュータ端末１１０に接続されたプリンタ装置によって印刷される。

処方薬モジュール２１２は、イオントフォレシス薬剤投与システム１０に対するプログラム命令を生成し伝送するように構成される。ユーザは、プログラム命令を生成し、生成したプログラム命令をイオントフォレシス薬剤投与システム１０に送信するよう、処方薬モジュール２１２に指示する。プログラム命令は、処方薬モジュール２０６及び修正操作用モジュール２０８に入力された情報並びにデータベース１０６、１１２、及び１１４に保存された情報に基づいて生成される。コンピュータ支援システム１００は、インターネット１０８を介してプログラム命令をコンピュータ端末１１０に送信する。送信されたプログラム命令は、コンピュータ端末１１０においてブラウザによって受信される。そして、コンピュータ端末１１０は、無線プログラミング装置１１８を介してイオントフォレシス薬剤投与システム１０に命令を送る。ラベルを印刷するステップ及びイオントフォレシス薬剤投与システム１０をプログラミングするステップは、図２２のステップ１０１６に示されている。マイクロプロセッサ制御装置１２は、ファームウェアを実装する製造プロセスにおいて予めプログラミングされており、図２２のステップ１０１６に示されたプログラムシーケンスにおいて、イオントフォレシス薬剤投与システム１０は、個別の患者用に設定されたパラメータを受信するだけでよい。ファームウェアは、薬剤師や医師が推奨処方量以上の分量を処方することを防止したり、推奨上限値を超える血中濃度に至らないようするための予防手段を含んでもよい。

図２４は、患者個人情報モジュール２０２の表示画面１０２２を示す。表示画面１０２２は、ウェブサーバ１０２からインターネット１０８を介してコンピュータ端末１１０に送信され、コンピュータ端末１１０においてウェブブラウザを用いて画面表示される。表示画面１０２２には、スクリーン１０２２の上方に表示される進捗表示バー１０２４が含まれる。進捗表示バー１０２４は、処方プロセスにおける５つの主要なステップを一覧表示する。これらの主要ステップは、ステップ１、ステップ２、ステップ３、ステップ４、及びステップ５と表示される。これらの主要な５ステップは、図２２のステップ１００４、１００６、１０１０、１０１４及び１０１６に対応する。進捗表示バー１０２４には、処理中のステップを示すために強調表示されるステップ識別部１０２６が含まれる。表示画面１０２２において、進捗表示バー１０２４には、ステップ識別部１０２６によって強調表示されるステップ１が含まれる。ステップ１を強調表示することによって、表示画面１０２２が図２２のステップ１００４における表示を行っていることが表される。図２２のステップ１００４に対応して、表示画面１０２２には、患者個人情報モジュール２０２によって患者個人情報用画面１０２８が表示される。

ユーザは、患者の識別番号を表示領域１０３０に入力する。この識別番号１０３０を利用すれば、操作ボタン１０３２を操作してデータベース１０６、１１２、又は１１４に格納された患者情報をインポートすることで患者情報フォーム１０３４の入力を完了することができる。ユーザは、フォーム１０３４の情報を編集して最新の情報を入力することができる。この患者情報には、患者の氏名、社会保障番号、誕生日、所在地住所、保険会社情報、医師に関する情報、及びこれら以外のコメントが含まれる。フォーム１０３４の入力を終えると、ユーザは、ボタン１０３６を選択して次画面に進むことができる。表示領域１０３８には、患者識別番号１０３０によって識別された患者が服用中のすべての薬剤がリスト表示される。ユーザは、図示しないＧＵＩボタンを使用してこの画面の情報を電子メール送信することができ、操作ボタン１０４２を使用して表示画面１０２２を印刷することができる。ボタン１０４４は情報ボタンであり、ソフトウェアアプリケーションに関する情報、ソフトウェアアプリケーションをサポートする企業の情報、又はこれら以外のソフトウェアや処方プロセスに関する情報を提供する。これらの情報には、連絡先に関する情報が含まれる。ボタン１０４６は、ユーザが質問に対する回答を得るためのサイトへのリンクを提供する。ボタン１０４６は、よくある質問及びそれに対する回答を提供するウェブページへのリンクを提供する。操作ボタン１０４６はオンラインサポートスタッフとのライブチャットへのリンクを提供してもよい。ボタン１０４６は、ユーザの質問に対して回答を提供する場所の連絡先情報を提供することもできる。

図２５は、処方薬情報モジュール２０４の表示画面１０４４を示す。進捗表示バー１０２４は、強調表示されたステップ識別部１０４８によって、ステップ２が処理中であることを示す。処方薬情報画面１０５０には、薬剤情報１０５２を表示するための領域が含まれる。この薬剤情報には、薬剤の名称、投与量、投与頻度、製造者名称、及び投薬計画が含まれる。ユーザは、操作ボタン１０５４を用いて薬剤の名称を入力して他の薬剤情報を調べ、フォーム１０５０への入力を行うことができる。ユーザは、操作ボタン１０５６を用いて、薬剤に関する詳細情報をさらに調べることができる。表示領域１０５８には、血中飽和濃度の目標値、投薬の継続時間、及びイオントフォレシス薬剤投与システム１０（すなわち、処方されるパッチ。）の数等の薬剤処方に関する記述が含まれる。本実施例においては、４つのパッチ１０５８が処方される。ユーザは、表示領域１０６０に、性別、体重、身長、及び年齢等の処方薬の投与に関連する患者の詳細情報を入力することができる。

フォーム１０５０への入力が完了すると、ユーザは操作ボタン１０６２を操作して命令を取り消し、操作ボタン１０６４を使用して前画面に戻り、操作ボタン１０６８を操作して次画面へ移動し、操作ボタン１０７０を操作して入力情報を完成させて次画面に進むことができる。表示領域１０７２には、表示領域１０５２にリスト表示された薬剤の製造者に関する情報が表示される。

表示領域１０５０にリスト表示された情報に基づいて、処方薬情報モジュール２０４は、グラフ１０７４表される投与スケジュールの初期設定へアクセスする。グラフ１０７４は、データベース１０６、１１２、又は１１４のうちの１つから取得される。グラフ１０７４は、投与量を時間の関数で示す。この場合、投与頻度は方形波の形状で表される。グラフ１０７４は、この投与スケジュールに基づいて、患者の予測血中濃度を時間の関数として表す。ユーザは、操作ボタン１０６８を操作して次画面へ移動し、投与スケジュールの初期設定値から離れて投与スケジュールを手動で選択する。投与スケジュールの手動による選択は図２７に詳細に示される。

表示領域１０７８は、患者が使用中の薬剤と薬物間相互作用１０８０を起こす可能性のある薬剤のリストを表示する。チェックボックス１０８２は、薬剤間相互作用のそれぞれに対して提供される。警告画面１０８４は、ユーザがすべての薬剤間相互作用を解決していないときに表示される。ユーザは、表示画面１０４４に戻って薬剤間相互作用を解決するために、警告画面１０８４において「ＯＫ」を押さなければならない。ステップが完了すると、進捗表示バーにおいてステップ識別部１０４８が暗く表示され、当該ステップが完了したことが示される。

図２６は、初期設定された処方薬情報１０７４を有する患者情報モジュール２０６の表示画面１０８８を示す。進捗表示バー１０２４は、識別部１０８６によってステップ３が処理中であることを示す。ユーザは、表示領域１０９０において、処方薬に関連する患者情報を入力することができる。この情報には、表示領域１０９２に示されるように、患者の腎機能やクレアチニンクリアランスレベルに関する詳細情報が含まれる。ユーザは、さらに、食事、ライフスタイル、及び睡眠時間等の患者のライフスタイルに関する情報を表示領域１０９４に入力することができる。

図２７は、修正操作用モジュール２０８の表示画面１０９６を示す。表示画面１０９６及び修正操作用モジュール２０８には、操作ボタン１０６８を選択することによってアクセスすることができる。表示画面１０９６は、表示領域１０９８に投与の初期設定を示すグラフ１０７４を表示し、修正操作のための表示領域１１００を提供する。表示領域１１００においては、ユーザは初期設定された投与スケジュールを手動で変更することができる。カスタマイズされた投薬スケジュール１１０２を生成するために、ユーザは特定の薬剤１１０６を選択することによって、投薬計画を手動で調整し、また、投与量をゼロに設定することができる。ユーザは、ツールバー１１１０を用いて、特定の薬剤１１０６について投与量及び投与期間を指示することができる。ユーザは、手動調節機能１１０６及び１１１０を用いることにより、カスタマイズされた投薬スケジュール１１０２を生成することができる。初期設定された投薬スケジュール１０７４は、連続する方形波からなる時間の周波数として投与量を表している。比較として、手動調整された投与スケジュール１１０２には、朝食、昼食、及び夕食等の食事、及び患者の睡眠時間に合わせるため、初期設定された方形波状の投与スケジュールからのずれが含まれる。このように、手動調節機能を用いることによって、特定の患者のために調整された投与スケジュールが生成される。個別手動調整された投与情報１１０２の設定が完了すると、ユーザは個別手動調整された投与情報を保存し、決定ボタン１１１４を選択して表示画面１０８８に戻る。投与情報１１０２に修正された方形波で表されている投与スケジュール情報は、装置１０の動作に対応する。この修正された方形波の振幅がゼロの場合には、電極２０、２２はＯＦＦになる。修正された方形波の振幅がゼロでない場合には、電極２０、２２はＯＮになり、投与スケジュールの期間中変化する濃度レベルに応じて電圧が印加される。時間的に変化する投与情報は、電極２０、２２のＯＮ時間情報に対応する。濃度レベル投与情報は、電極２０、２２の電圧レベル情報に対応する。

図２８は、確認用モジュール２１０の表示画面１１１６を表す。進捗表示バー１０２４は、強調表示された識別部１０８６によってステップ４が処理中であることを示す。このステップ４は、図２２のステップ１０１４に対応する。ステップ１、２、及び３はすでに完了しており、識別部１０８４によって暗く表示されている。表示領域１１１８は、ステップ１、２、３で提供された情報を確認のためにリスト表示する。この情報には、表示領域１０２０に表示される患者情報、表示領域１１２２に表示される薬剤情報、個別の又は手動の投与情報が使用されたか否かを示す表示、及び、処方を示すグラフ１１０２の画面表示が含まれる。

図２９は、処方薬ラベル１０３４を印刷する処方薬モジュール２１２の表示画面１１３０を示す。表示画面１０３０は、進捗表示バー１０２４の強調表示されたステップ識別部１０８６によって、ユーザがステップ５に到達したことが示されている。ステップ５は、図２２のステップ１０１６に対応する。表示領域１０３２には、処方薬ラベル１０３４が表されている。処方薬ラベル１０３４には、患者の氏名及び住所、薬剤及び製造者の名称、様々な警告、及びこれら以外の取り扱い情報が含まれる。ユーザは、操作ボタン１０３６及び接続されたプリンタを用いてコンピュータ端末１１０からラベル１０３４を印刷することができる。ユーザは、操作ボタン１１４０を選択することにより、グラフ１１０２に表された投与スケジュールに基づいてイオントフォレシスパッチ用のプログラム命令を生成することができる。ユーザが図２２、図２４〜３２及びステップ１〜５に示された処方プロセスを完了すると、操作ボタン１１４０を選択することによって最後のステップが実行され、イオントフォレシス薬剤投与システム１０が生成される。操作ボタン１１４０を選択すると、アプリケーションサーバ１０４はデータベース１０６にアクセスし、イオントフォレシス薬剤投与システム１０用のプログラム命令をグラフ１１０２に基づいて生成する。これらの命令は、ウェブサーバ１０２からインターネット１０８を経由して送信され、コンピュータ端末１１０に実装されたウェブブラウザによって受信される。そして、コンピュータ端末１１０は、無線プログラミング装置１１８を用いて受信したプログラム命令をイオントフォレシス薬剤投与システム１０に無線送信する。本実施例においては、図２５に示されるように、４つのイオントフォレシス薬剤投与システム１０が生成される。表示領域１１４３は、４つの異なるアイコンを表示する。各アイコンは、図２５に規定された４つのパッチのうちの１つを記号で表示する。４つのアイコンは単なる例示であり、表示領域１１４３に表示されるアイコンの数は、図２５の表示領域１０５８において規定されるパッチの数に対応する。表示領域１１４３の左上に表示されたパッチ番号１番を示すアイコンは、そのパッチが完成したことを示すチェックマークと、アイコン下部にあってパッチが完成したことを示すテキストとを保持する。表示領域１１４３の右上に表示されたパッチ番号２番を示すアイコンは、パッチ番号２番が生成中であることを示すテキストを保持する。進捗表示部１１４４は、プログラム命令の生成及び２番パッチへの送信が処理されていることを示す。

図３０は、無線を利用してプログラムされるイオントフォレシス薬剤投与システム１０の等角図を示す。コンピュータ端末１１０は、無線プログラミング装置１１８に接続される。上述したように、無線プログラミング装置１１８は、コンピュータ支援システム１００よって生成されたプログラム命令をイオントフォレシス薬剤投与装置１０に送信する。無線プログラミング装置１１８は、このプログラム命令を。電磁信号、静電結合、誘電結合、赤外線信号、又はこれら以外の無線通信の方法で装置１０のアンテナ１６へ送信する。本実施例におけるイオントフォレシス薬剤投与装置１０は、プログラミングされている間、プログラミング装置１１８に載置される。

本発明は、その実施形態を参照して記述されたが、当業者に明らかなように、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、その形状や詳細について様々な変更を加えることができる。

Claims (31)

1. 荷電薬剤分子を保持する薬剤貯蔵部、
   前記荷電薬剤分子を組織へ輸送する電極、
   前記電極を制御するマイクロプロセッサ制御装置、
   前記マイクロプロセッサ制御装置に接続された受信装置であって、当該受信装置を介して送信されたコンピュータ読み取り可能なプログラム命令によって前記マイクロプロセッサ制御装置がプログラムされることを可能にする受信装置、及び
   前記マイクロプロセッサ制御装置に接続されたバッテリ、
   を有するフレキシブルパッチと、
   前記薬剤貯蔵部に保持された前記荷電薬剤分子を投与するために、前記マイクロプロセッサ制御装置が前記電極の動作を制御するための一組のコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を生成するソフトウェアモジュールと、
   前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令を前記受信装置を介して前記マイクロプロセッサ制御装置に伝送するプログラミング装置と、
   を備える荷電薬剤分子を組織へ輸送するイオントフォレシス薬剤投与システム。
2. 前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令が、前記電極をオン及びオフに切り替えるための継続時間情報を含む請求項１に記載のシステム。
3. 前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令が、前記電極がオンのときに前記電極に印加される電圧レベルに関する電圧情報を含む請求項２に記載のシステム。
4. 前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令が、前記荷電薬剤分子の種類及び患者パラメータに基づいてデータベースから選択される請求項３に記載のシステム。
5. 前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令が、前記ソフトウェアモジュールを用いて手動で生成される請求項３に記載のシステム。
6. 前記マイクロプロセッサ制御装置が、フレキシブル印刷配線によって前記電極に接続された請求項１に記載のシステム。
7. 前記フレキシブル印刷配線が銀又は塩化銀からなる請求項６に記載のシステム。
8. 前記マイクロプロセッサ制御装置及び前記電極が、導電性セメントによって前記フレキシブル印刷配線に接続された請求項６に記載のシステム。
9. 前記イオントフォレシス薬剤投与システムの外縁部に配置された高粘着性粘着剤及び前記イオントフォレシス薬剤投与システムの中央部に配置された低粘着性粘着剤をさらに含む請求項１に記載のシステム。
10. 薬剤分子の組織への浸透を促進する組織浸透促進剤をさらに含む請求項１に記載のシステム。
11. 前記組織浸透促進剤が前記薬剤貯蔵部に貯蔵される請求項１０に記載のシステム。
12. 前記組織浸透促進剤が賦形剤である請求項１０に記載のシステム。
13. 前記プログラミング装置が無線接続によって前記受信装置に接続される請求項１に記載のシステム。
14. 前記プログラミング装置が有線接続によって前記受信装置に接続される請求項１に記載のシステム。
15. 前記有線接続がＵＳＢ接続である請求項１４に記載のシステム。
16. 前記マイクロプロセッサ制御装置に接続されたセンサをさらに含み、前記センサが環境条件を監視して前記マイクロプロセッサ制御装置にフィードバックを提供するように構成された請求項１に記載のシステム。
17. 前記環境条件が、湿気、温度、患者と前記イオントフォレシス薬剤投与装置との物理的接触、皮膚温度、及び心拍数からなる環境条件群より選択される請求項１６に記載のシステム。
18. 前記マイクロプロセッサ制御装置が、前記センサから提供されたフィードバックに応じて、前記イオントフォレシス薬剤投与装置のＯＮ、前記イオントフォレシス薬剤投与装置のＯＦＦ、及び前記電極の電圧の変更からなる処理群より選択される処理を実行するように構成される請求項１７に記載のシステム。
19. 処方薬情報及びユーザ固有情報に基づいて一組のコンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令を取得し、
    前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令を前記システムから前記イオントフォレシス薬剤投与装置へ送信する、
    イオントフォレシス薬剤投与装置をプログラミングする方法。
20. 前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が投与周期情報を含む請求項１９に記載の方法。
21. 前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が処方薬濃度レベル情報を含む請求項１９に記載の方法。
22. 前記イオントフォレシス薬剤投与装置が電極を含み、前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が電極がＯＮ及びＯＦＦである時間を管理する時間情報を含む請求項１９に記載の方法。
23. 前記イオントフォレシス薬剤投与装置が電極を含み、前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が前記電極の電圧を管理する電圧情報を含む請求項１９に記載の方法。
24. 前記処方薬情報に基づいて、薬剤間相互作用が起こるか否かを判断する請求項１９に記載の方法。
25. 一組のコンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令をグラフィカルユーザインタフェースを用いて手動で生成する請求項１９に記載の方法。
26. 一組のコンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令をグラフィカルユーザインタフェースを用いて手動で生成することが、
    特定の薬剤を選択すること、
    前記薬剤の投与期間を選択すること、及び
    投与周期を選択すること、
    を含む請求項２５に記載の方法。
27. 患者情報を前記システムに入力し、前記患者情報及び前記処方薬情報の一部を少なくとも含むラベルを作成する請求項１９に記載の方法。
28. 前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が、前記システムから前記イオントフォレシス薬剤投与装置に無線送信される請求項１９に記載の方法。
29. 前記コンピュータ読み取り可能なイオントフォレシスプログラム命令が、前記システムから前記イオントフォレシス薬剤投与装置へ有線接続によって送信される請求項１９に記載の方法。
30. 前記有線接続がＵＳＢ接続である請求項２９に記載の方法。
31. 荷電薬剤分子を保持する薬剤貯蔵部、
    前記荷電薬剤分子を組織へ輸送する電極、
    前記電極を制御するマイクロプロセッサ制御装置、
    前記マイクロプロセッサ制御装置に接続された受信装置であって、当該受信装置を介して受信されたコンピュータ読み取り可能なプログラム命令によって前記マイクロプロセッサ制御装置がプログラムされることを可能にする受信装置、及び
    前記マイクロプロセッサ制御装置と接続されたバッテリ、
    を有するフレキシブルパッチと、
    前記コンピュータ読み取り可能なプログラム命令を前記受信装置を介して前記マイクロプロセッサ制御装置に伝送するプログラミング装置と、
    を備える荷電薬剤分子を組織へ輸送するイオントフォレシス薬剤投与システム。

Images