KR100449537B1

KR100449537B1 - 전기전송장치및출력설정방법

Info

Publication number: KR100449537B1
Application number: KR1019970708670A
Authority: KR
Inventors: 수잔 에이. 존슨; 게리 에이. 라틴; 레리 에이. 맥니콜스
Original assignee: 알자 코포레이션
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 2004-11-26
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: AU5962096A; DE69627646D1; WO1996038198A1; ES2196152T3; AU716180B2; KR19990022191A; PT830175E; ATE238081T1; DE69627646T2; DE69627646T8; JPH11506368A; EP0830175B1; CN1186450A; EP0830175A1; DK0830175T3; CN1152722C; US5978701A; BR9608336A

Abstract

두 부분 전기전송 약제 장치 (20) 는 복수의 다른 전기 출력을 가진 제어기 (22) 로 이루어져 있다. 제어기 (22) 는 복수의 다른 약제 함유 장치 (24) 에 기계적으로 및 전기적으로 결합되기에 적합하다. 각각의 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 에 신호하기 위한 수단 (40, 42, Rx, Cx) 을 포함한다. 신호는 제어기에 의해서 판독되며, 그러므로 전기전송에 의해 내부에 포함된 약제를 전달하기 위하여 소정의 전기 출력이 약제 장치 (24) 를 통하여 선택되고 공급된다. 약제 장치 (24) 에 의해 제어기 (22) 에 보내진 신호는 광신호 (예를 들면, 반사광), 전기 기계적 커넥터에 의해 보내진 신호, 전기 신호 (예를 들면, 저항값 또는 캐패시턴스), 자기 신호 또는 금속 디텍터 감지 신호일 수 있다.

Description

전기전송 장치 및 출력 설정 방법 {ELECTROTRANSPORT DEVICE AND METHOD OF SETTING OUTPUT}

표피를 통한 확산에 의한 약제의 경피성 전달은 피하 주사과 경구(經口) 전달과 같은 많은 전형적인 전달 방법들에 비해 개선점을 제공한다. 경피성 약제 전달은 경구 약제 전달에서 문제가 되는 간의 제 1 패스 효과를 방지한다. 경피성 약제 전달은 또한 피하 주사에 따르는 환자의 불편을 없앤다. 또한, 경피성 전달은 어떤 형태의 패치 (patch) 의 연장되고 제어된 전달 구성으로 인하여 환자의 혈액순환중에 시간을 초과하여 더 균일한 농도의 약제를 제공할 수 있다. "경피성" 전달이란 말은 피부, 점막 또는, 동물의 발톱과 같은 신체의 표면을 통한 약제의 전달을 광범위하게 포함한다.

피부는 물질의 신체로의 경피성 침투시에 주요 배리어로서 기능하고 약제와 같은 치료제의 경피성 전달시에 신체의 주요 저항체가 된다. 최근에, 신체의 저항을 감소시키거나 피동적 확산에 의한 약제의 전달을 위하여 피부의 침투성을 증가시키는 데에 노력이 집중되고 있다. 경피성 약제 플럭스의 속도를 증가시키기 위한 여러 가지 방법이 시도되었으며, 화학적 플럭스 증가제를 사용한 것이 가장 주목할 만하다.

다르게는, 전기 에너지 및 초음파 에너지와 같은 대체적인 에너지원을 사용하여 경피성 약제 전달의 속도를 증가시키는 것이 시도되었다. 본 발명은, 특히 전기전송이라 불리는, 전기적으로 보조되는 경피성 전달에 관한 것이다. 여기서 사용되는 "전기전송" 이란 말은 일반적으로, 피부, 점막 또는 손톱과 같은 얇은막을 통한 약제 (예를 들면 약제) 와 전달로 언급된다. 이 전달은 전위의 인가에 의해 유도되거나 보조된다. 예를 들면, 유효한 치료제는 피부를 통한 전기전송 전달에 의해 인간 신체의 조직 순환으로 유입된다. 널리 사용되는 전기 전송 프로세스인 일렉트로마이그레이션 (또한 이온삼투요법이라 함) 은 전기적으로 유도된 하전된 이온의 전송을 포함한다. 또 다른 형태의 전기전송인 전기삼투는 전기장의 영향하에서, 전달될 약제를 함유하는 액체의 흐름을 포함한다. 전기전송 프로세스의 또 다른 형태인 전기이동은, 전기장의 인가에 의해 생체의 얇은 막내에 일시적으로 존재하는 기공의 형성을 포함한다. 약제는 피동적으로 (즉, 전기를 인가하지 않고) 또는 능동적으로 (즉, 전위의 영향하에서) 기공을 통해 전달될 수 있다. 그러나, 주어진 전기전송 프로세스에서, 적어도 약간의 "피동적" 확산을 포함하는 하나 이상의 이러한 프로세스는 어떤 정도까지 동시에 발생할 수 있다. 따라서, 여기서 사용되는 "전기전송" 이란 말은, 약제가 실제로 전송되는 특정 메커니즘 또는 메커니즘들이 무엇이든지 간에 하전되거나 하전되지 않은 혹은 그것들의 혼합물일 수 있는 하나 이상의 약제의 전기적으로 유도된 또는 향상된 전송을 포함하도록, 가능한한 가장 광범위하게 해석되어야 한다.

전기전송 장치는 피부, 손톱, 점막 또는 신체의 다른 표면중의 어떤 부분과 전기 접촉하는 둘 이상의 전극을 사용한다. 흔히 "도우너" 전극으로 불리는 하나의 전극은 약제를 신체로 전달시키는 전극이다. 통상적으로 "카운터" 전극으로 언급되는 다른 전극은 신체를 통해 전기회로를 연결하기 위하여 사용한다. 예를 들면, 전달되는 약제가 양으로 하전되면, 즉, 양이온이면, 애노드는 도우너 전극이며, 캐소드는 회로를 완전하게 하는 데에 사용하는 카운터 전극이다. 선택적으로, 약제가 음으로 하전되면, 즉, 음이온이면, 캐소드는 도우너 전극이며, 애노드는 카운터 전극이다. 또한, 양이온성 및 음이온성을 모두 갖는 약제 이온, 또는 하전되지 않은 용해제가 전달되는 경우 애노드 및 캐소드는 모두 도우너 전극으로 간주된다.

또한, 전기전송 전달 시스템은 일반적으로, 신체로 전달될 약제를 포함한 하나 이상의 저장기 또는 소오스를 필요로 한다. 이러한 도우너 저장기의 예는 낭(pouch) 또는 공동, 다공성 스폰지 또는 패드 및, 친수성 폴리머 또는 젤 매트릭스를 포함한다. 이러한 도우너 저장기는 애노드 또는 캐소드와 신체 표면에 전기적으로 연결되고 그 사이에 위치되어, 하나 이상의 약제 또는 약의 고정되거나 또는 재생가능한 소오스를 제공한다. 전기전송 장치는 또한 하나 이상의 배터리와 같은 전원을 갖는다. 통상적으로, 어느 시점에서, 전원의 하나의 극은 도우너 전극에 전기접속되며, 반대쪽 극은 카운터 전극에 전기접속된다. 전기전송 약제 전달의 속도는 장치에 의해 공급되는 전류와 거의 비례한다고 알려져 있기 때문에, 많은 전기전송 장치는 전극들을 통해 공급되는 전압 및/또는 전류를 제어하는 전기 제어기를 가지며, 약제 전달의 속도를 조정한다. 이러한 제어 회로는 전원에 의해 공급되는 전류 및/또는 전압의 진폭, 극성, 타이밍, 파형 등을 제어하는 다양한 전기 성분을 사용한다. 예로서, McNichols 등에 의한 미국 특허 제 5,047,007 호를 참조한다.

최근에, 상업용 경피성 전기전송 약제 전달 장치 (예를 들면, 유타주의 Salt Lake City 에 있는 Iomed 주식회사에서 시판하는, Phoresor; 미네소타주의 St. Paul 에 있는 Empi 주식회사에서 시판하는 Dupel lontophoresis System; 유타주의 Logan 에 있는 Wescor 주식회사에서 시판하는 Webster Sweat Inducer 모델 3600)에는 데스크탑 전기 전원 장치와 한쌍의 피부 접촉 전극이 일반적으로 사용되었다.

도우너 전극은 약제 용액을 함유하는 반면, 카운터 전극은 생체적합성 전해질염 용액을 함유한다. 전원 장치는 전극을 통해 공급되는 전류의 양을 조절하기 위한 전기 제어를 갖는다. "위성" 전극은 긴 (예를 들면, 1-2 미터) 전기전도성 전선 또는 케이블에 의해 전기 전원 장치에 접속된다. 전선 접속은 끊어질 수 있으며 환자의 운동과 움직임을 제한한다. 전극과 제어기사이의 전선은 또한 환자를 귀찮게 하거나 불편하게 할 수 있다. "위성" 전극 조립물을 사용한 데스크탑 전원 장치의 다른 예는 Jacobsen 등에 의한 미국 특허 제 4,141,359 호 (도 3 및 4 에 도시됨); LaPrade 에 의한 미국 특허 제 5,006,108 호 (도 9 에 도시됨); 및 Maurer 등에 의한 미국 특허 제 5,254,081 호에 개시되어 있다.

더욱 최근에, 오랜 시간 동안, 때때로 의복 안에 눈에 보이지 않게, 피부 위에 착용하기에 적합한 작은 자급식 전기전송 전달 장치가 제안되었다. 이러한 작은 자급식 전기전송 전달 장치는 예를 들면, Tapper 에 의한 미국 특허 제 5,224,927 호; Sibalis 외에 의한 미국 특허 제 5,224,928 호 및; Haynes 외에 의한 미국 특허 제 5,246,418 호에 개시되어 있다.

최근에, 다수의 약제 함유 장치와 함께 사용되기에 적합한 재사용가능한 제어기를 가진 전기전송 장치를 사용하는 것이 제안되고 있다. 약제 함유 장치는 약제가 소모될 때 제어기로부터 간단히 분리되고, 그 후에 새로운 약제 함유 장치가 제어기에 접속된다. 이런 방식으로, 장치의 비교적 더 값비싼 하드웨어 부품 (예를 들면, 배터리, LED, 회로 하드웨어 등) 이 재사용가능한 제어기내에 포함 될 수 있으며, 비교적 값이 싼 도우너 저장기와 카운터 저장기 매트릭스가 단일 사용/처리가능한 약제 함유 장치 내에 포함될 수 있으므로, 전기전송 약제 전달의 전체 비용을 감소시킨다. 약제함유 장치에 분리가능하게 연결되기에 적합한 재사용가능한 제어기로 이루어진 전기전송 장치의 예는 Sage Jr 등에 의한 미국 특허 제 5,135,479 호 (도 12) 와, Devane 등에 의한 영국 특허출원 제 2 239 803 호에 개시되어 있다. Devane 출원은 제어기와 약제 함유 장치로 이루어진 두 부분 전기전송 시스템을 개시한다. 이 두 개의 부분은 전기적으로 기계적으로 연결되어 완전한 전기전송 장치를 형성한다. Devane 장치들 중의 하나는 주어진 치료 프로그램, 전기전송 전류를 선택하기 위하여, 제어기와 약제 장치 위의 통합 전기접촉부, 특히, 제어기 위의 마이크로 스위치들과 맞물리는 약제장치 위의 돌출부를 갖는다. Devane 전기전송 장치는 제어기내의 스캐너에 의해 스캐닝될 수 있는 (예를 들면, 스캐너가 바코드 위를 지나감으로써) 바코드를 약제 장치 위에 가지므로, 접속되어 있는 약제 함유 장치의 타입을 제어기에 신호한다.

본 발명은 전기전송에 의해 신체 표면을 통한 치료제의 전달에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 복수의 치료제 (예를 들면, 약제) 함유 장치에 한번에 하나씩 연결되기에 적합한 전기 제어기로 이루어진 두 부분 전기전송 전달 장치에 관한 것이다.

도 1 은 결합되지 않은 구성에서, 제어기와 약제 함유 장치가 광 신호에 의해 통신하는, 재사용가능한 제어기와 약제 함유 장치로 이루어진 전기전송 장치의 사시도.

도 2 는 도 1 에 도시된 장치의 확대도.

도 3 은 도 1 및 2 에 도시된 장치의 광 감지 및 제어 회로의 도식도.

도 4 는 저항값 신호 감지 및 제어 회로를 가진 다른 두 부분 전기전송 장치의 도식도.

도 5 는 제어기와 약제 장치가 전기 기계적 커넥터에 의해 통신하는 다른 두 부분 전기전송 장치의 사시도.

도 6 은 도 5 에 도시된 장치의 신호 감지 및 제어 회로의 도식도.

도 7 은 결합되지 않은 구성으로 도시된 제어기와 약제 장치가 캐패시턴스 신호에 의해 통신하는 다른 두 부분 전기전송 장치의 도식도.

도 8 은 약제 장치가 제어기에 결합되어 있는, 도 7 에 도시된 장치의 일부의 도식도.

도 9 는 환자의 신체 표면에 약제 장치가 부착되어 있는, 도 8 에 도시된 장치의 동일한 부분의 도식도.

도 10 은 제어기와 약제 장치가 자기 신호에 의해 통신하는 다른 두 부분 전기전송 장치의 도식도.

본 발명의 한 측면은 두 부분 전기전송 전달 장치, 즉, 다수의 소정 전기 출력 (예를 들면, 전류 및/또는 전압 출력) 을 가지며, 전기전송에 의해 신체 표면(예를 들면, 피부)을 통해 치료제를 투입하기 위하여, 복수의 다른 치료제-함유 장치에 한번에 하나씩 연결되기에 적합한 전기 제어기를 가진 두 부분 전기전송 전달장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 연결되어 있는 치료제 함유 장치의 특정 타입을 제어기에 신호하고, 소정 치료제 전달 섭생을 성취하기 위하여 연결 장치에 적합한 특정 제어기 출력을 선택하기 위한 신뢰성있는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명은 치료제를 전달하기 위한 두 부분 전기전송 장치에 관한 것이다. 이 장치의 첫 번째 부분은 복수의 다른 치료제 함유 장치에 한번에 하나씩 연결되기에 (즉, 기계적으로 전기적으로 연결되기에) 적합한 전기 제어기이다. 예를 들면, "다른" 치료제 함유 장치는 어떤 다른 치료제 (즉, 다른 약제), 동일한 약제/치료제의 다른 농도 또는, 동일한 약제/치료제의 다른 사용량 (즉, 용량)을 함유한다.

제어기는 그에 연결되어 있는 어떤 특정 치료제 함유 장치에 복수의 다른 전기 출력중의 하나를 제공할 수 있다. "다른" 전기 출력의 수와 타입은 제어기에 사용되기에 적합한 치료제 함유 장치의 다른 타입에 크게 의존한다. 예를 들면, 제어기는 두 개의 다른 약제 장치와 함께 사용되기에 적합할 수 있으며, 그 중 하나의 장치는 만성 통증을 치료하기 위한 마취 진통제를 함유하며, 다른 장치는 편두통을 치료하기 위한 항 편두통약제를 함유한다. 이러한 장치에서, 제어기는 두 개의 다른 전기 출력을 갖도록 구성된다. 마취 진통제를 함유한 장치와 연결하여, 제어기는 만성 통증을 치유하기 위해 마취 진통제를 투여하는 비교적 긴 시간(예를 들면, 24 시간) 동안 전기전송 전류를 공급한다. 항 편두통약제 함유 장치와 연결하여, 제어기는 편두통의 시작시에 비교적 짧은 시간 주기 (예를 들면, 30분이하) 동안 전기전송 전류를 공급한다. 두 개의 상기 예시된 예에서와 다른 인가된 전기전송 전류의 타이밍에 더하여, 인가된 전기전송 전류 및/또는 전압의 크기, 극성, 파형 (예를 들면, 펄스화되거나 일정한 DC) 등은 두 개의 다른 응용들 (즉, 만성 통증을 치료하기 위한 마취 진통제와 편두통을 치료하기 위한 항 편두통제) 사이에서 다를 수 있다.

다른 약제 함유 장치와 다른 제어기 출력의 다른 예는 다수의 투약 속도로 하나의 약제를 전달하기 위하여 사용되기에 적합한 전기전송 제어기에 관한 것이다. 이 동작 모드의 하나의 예는 만성 및/또는 급성 통증을 억제하기 위하여, 마취 진통제를 전달하는 전기전송 장치이다. 통증을 억제하기 위하여, 마취제를 전달할 때 다른 환자들에게 다른 사용량을 제공하는 것은 특별한 일이 아니다.

예를 들면, 성인 환자는 동일 수준의 마취를 성취하기 위하여 어린이들보다 마취제를 일반적으로 더 많이 사용한다. 또한, 마취제 내성 환자는 통상적으로 약제에 내성이 없는 환자보다 더 많은 사용량을 필요로 한다. 그러므로, 제어기는 다른 크기의 전기전송 전류, 즉, 적은 양의 마취제를 전달하기 위하여 낮은 크기를 가진 출력 전류와, 이와 비교하여 많은 양의 마취제를 전달하기 위해서 높은 크기를 가진 출력 전류를 공급하도록 설계된다.

상기 설명된 예들 모두에서, 제어기는 복수의 다른 출력을 가지며 복수의 다른 약제 함유 장치중의 하나에 접속되기에 적합하며, 제어기의 출력은 연결되는 특정 치료제 함유 장치의 요구에 부합하도록 신뢰성 있게 설정되어야 한다. 본 발명에 따라서, 치료제 함유 장치는 제어기에 신호를 제공한다. 신호는 제어기에 의해 수신되고 제어기 출력을 연결된 치료제 함유 장치에 거의 맞추기 위해 수신된 신호에 따라 제어기의 출력이 선택된다. 제어기 출력의 선택은 어떤 수동적 설정 또는 다른 인력의 개입없이 자동적으로 성취된다. 그러므로, 제어기 출력은 어떤 다른 동작을 취할 필요없이, 환자 또는 의료 전문가가 특정 약제 장치를 제어기에 연결시킴으로써 간단히 재설정될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 치료제 함유 장치에 의해 제어기에 제공된 신호는 약제 장치 위의 광 반사 표면으로부터 반사된 광으로 이루어진 광 신호이다.

광 반사 표면은 제어기내의 광 센서에 의해 판독될 수 있는 복수의 다른 반사율 중의 하나를 갖도록 제공된다. 광 반사 표면과 광 센서는 치료제 함유 장치와 제어기가 연결될 때 일렬로 된다. 광 센서는 반사된 광의 레벨에 응답하여 제어기의 출력을 설정하는 제어 신호를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 선택된 치료제 함유 장치에 의해 제어기에 제공된 신호는 전기 저항값 신호이다. 제어기는 제어기와 장치가 함께 연결될때 약제 장치내의 저항기를 통해 테스트 전류를 공급한다. 저항기의 저항값(즉, 저항기를 지나는 전압 강하) 은 감지된 저항값 신호에 응답하여 그의 출력을 설정하는 제어기에 의해 감지된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 선택된 치료제 함유 장치에 의해 제어기에 제공된 신호는 전기 캐패시턴스 신호이다. 제어기는 제어기와 장치가 함께 연결될 때 캐패시턴스 신호를 수신하는 캐패시턴스 센서를 갖는다. 캐패시턴스 센서는 수신된 캐패시턴스 신호에 응답하여 제어기의 출력을 설정하는 제어 신호를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 신호는 제어기와 치료제 함유 장치가 함께 연결될 때 접속하는 전기 기계적 커넥터에 의해 제공된다. 전기 기계적 커넥터는 두 개의 부분, 제어기 위의 "보편적" 부분과 치료제 함유 장치 위의 "장치 특정" 부분으로 이루어져 있다. 그러므로, 장치 특정 부분은 얼마나 많은 다른 약제 장치가 제어기에 사용되기에 적합한지에 따라 복수의 구성들 중의 하나를 갖는다. 예를 들면, 전기 기계적 커넥터는 해당하는 수의 암 부품들 (예를 들면, 제어기에서 소켓) 내에 삽입되기에 적합하고 그와 전기적 접촉을 하는 일련의 수 부품 (예를 들면, 치료제 함유 장치에서 기둥) 으로 이루어져 있다. 예를 들면, 제어기가 복수의 (예를 들면, 4 개) 소켓으로 구성되어 있다면, 4 개의 다른 치료제 함유 장치는 하나, 둘, 셋 또는 4 개의 기둥을 갖추도록 구성된다. 선택된 장치가 제어기에 연결될 때, 제어기의 출력은 제어기 위의 4 개의 소켓내에 결합되는 기둥의 수에 따라 설정된다.

본 발명의 부가적인 실시예는 약제 장치내의 자석(들) 과 제어기내의 자기장센서 (예를 들면, 홀 효과 장치)를 사용한다. 다른 실시예는 약제 장치내의 금속 조각과 제어기내의 금속 검출기를 사용한다.

도 1 은 약제 함유 장치 (24) 에 연결되거나 그로부터 분리되기에 적합한 재 사용가능한 전기 제어기 (22)를 가진 전기전송 장치 (20) 의 사시도이다. 제어기 (22) 는 재사용가능하며, 즉, 복수의 약제 장치 (24), 예를 들면, 일련의 유사하거나 매우 다른 약제 장치 (24) 와 함께 사용되기에 적합하다. 한편, 약제 장치 (24) 는 통상적으로 한정된 수명을 가지며, 사용후, 즉, 내부에 포함된 약제가 전달되거나 소모된 후에, 버려지게 된다. 그러므로, 약제장치 (24) 내에 포함된 약제가 소정의 사용 수명 (예를 들면, 24시간) 이 지나 소모된 후에, 약제장치 (24) 는 제어기 (22) 로부터 분리되고 동일하거나 다른 구조 및/또는 조성의 새로운 약제 장치 (24) 로 교체된다. 제어기 (22) 는 제어기가 제조되는 시점에서 출력이 바람직하게 설정되는 복수의 다른 소정 전기 출력을 제공하도록 구성된다.

제어기 (22) 의 다른 전기 출력은 다른 약제 장치 (24) 와 함께 사용되도록 구성된다. 예로써, 제어기 (22)는 두 개의 다른 약제 장치 (24) 와 함께 사용되도록 구성될 수 있으며, 이 두 개의 약제 장치는 모두 12 시간 주기이상 약제를 연속적으로 전달하기 위하여, 동일한 제어기 (22) 와 함께 사용되기에 적합하다. 두 개의 다른 약제 장치 (24) 는 각각의 도우너 저장기내에 동일한 약제를 함유하지만 각각은 다른 양의 약제를 함유한다. 더 많은 약제를 함유한 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 로부터 출력된 더 높은 DC 전류 (예를 들면, 2mA) 가 사용되기에 적합한"높은 사용량" 약제 장치이다. 더 소량의 약을 함유하는 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 로부터 출력된 낮은 DC 전류 (예를 들면, 1 mA) 가 사용되기에 적합한 "낮은 사용량" 약제 장치이다. 그러므로, 제어기 (22) 는 작은 사용량 약제 장치 (24)가 제어기에 연결되는지 많은 사용량 약제 장치 (24) 가 제어기에 연결되는 지에 따라 두 개의 다른 DC 전류 (즉, 1 mA 또는 2 mA) 중의 하나를 공급하도록 구성된다. 본 발명은 어떤 형태의 약제 장치 (예를 들면, 많은 사용량 또는 작은 사용량 약제 장치) 가 제어기에 연결되는지를 제어기에 신호하고, 연결된 약제 장치를 맞추기 위해 제어기의 출력을 적당하게 설정하는 (즉, 높은 전류 출력 또는 낮은 전류 출력 중의 하나를 설정하는) 수단을 제공한다. 도 1 및 2 에 도시된 장치에서, 약제 장치 (24) 를 제어기에 결합한 후에 (즉, 스냅 커넥터 (26, 28) 에 의해) 제어기에 의해 자동적으로 보내지고 판독 (즉 디코딩) 되는 광 신호에 의해 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 에 신호한다. 신호를 판독한 후에, 제어기는 결합된 약제 장치 (24) 에 인가되는 옳은 전기 출력을 적당하게 선택한다.

도 2 를 참조로, 약제 장치 (24) 와 제어기 (22) 모두의 확대도가 도시된다. 제어기 (22) 는 통상적으로 폴리프로필렌과 같은 몰딩된 플라스틱으로 둘다 형성되는, 상부 하우징 (68) 과 하부 하우징 (50) 으로 이루어져 있다. 상부 하우징 (68) 은 연속 비말막 (splash proof), 바람직하게는 방수 주변막에 의해 하부 하우징 (50) 에 연결된다. 방수 접착제 등을 사용하여 공통 접합 부분에서 하우징을 함께 접착함으로써, 하우징들 (50, 68) 사이의 접합 부분의 열 밀폐 또는 초음파 용접에 의해 밀폐가 수행될 수 있다. 하부 하우징 (50) 은 배터리를 수용하기 위한 개구(52) 를 갖는다. 배터리 접촉부 (64, 66) 는 배터리 (54) 의 각각의 극과 전기 접촉하기 위해 제공된다. 배터리 (54)를 제위치에 두기 위하여 이동가능한 덮개 (60) 가 개구 (52) 에 돌려 들어간다. 덮개 (60) 는 배터리 (54) 에 접근하기 위하여 (즉, 교체하기 위하여), 덮개 (60) 를 돌려서 개구로 부터 덮개를 제거하도록 동전 또는 스크류 드라이버 날을 삽입하기 위한 홈 (62)을 갖는다. 제어기 (22) 는 회로보드 (59) 위의 전기회로 (미도시) 에 전력을 공급하기 위하여, 배터리, 예를 들면, 버튼 셀 배터리를 포함한다. 회로보드(59) 는 제어기 (22) 의 전기 출력 (예를 들면, 전압 및/또는 전류) 의 진폭, 타이밍, 주파수, 파형 등을 제어하는 전기 소자들을 상호접속하기 위해 패터닝된 전도선을 가진 종래의 방식으로 형성된다. 회로보드 (59) 위의 전도선은 종래의 실크 스크린 프린팅 프로세스 또는 종래의 땜납 코팅된 구리 도금 마스크 및 에칭 공정으로 증착된다. 회로보드 (59) 의 절연 기판은 표준 FR-4 등으로 만들어진다. 본 발명에 한정된 것은 아니지만, 제어기 (22) 는 장치 (20) 의 시작 동작에 사용될 수 있는 푸쉬 버튼 스위치 (74) 와; 제어기에 연결되는 특정 타입의 약제 장치 (24) 와, 인가된 전류 수준과, 사용량 수준과, 전달된 투약의 회수, 전류 공급의 경과 시간, 배터리 세기 등의 시스템 정보를 유리 (58) (도 2) 를 통해 디스플레이할 수 있는 액정 디스플레이 (56) (도 1) 를 포함한다.

하부 하우징 (50) 에는 전기 전도 콘센트 (30, 32) 를 수용하는 홀 (75a, 75b) 이 제공된다. 콘센트 (30, 32) 는 각각의 홀 (75a, 75b)을 통해 하부 하우징 (50) 안으로 내밀어 진다. 콘센트 (30, 32) 의 끝은 각각의 전도성 죔쇠 (76a,76b) 에 의해 제위치에 유지되고, 회로보드 (59) 위의 전기 회로의 출력과 전기 접촉한다.

약제 장치 (24) 의 꼭대기는 제어기 (22) 에 인접하여 제어기의 바닥에 맞대어 있으며, 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 에 분리가능하게 결합되도록 구성된다. 약제 장치 (24) 의 꼭대기에는 두 개의 스냅 타입 커넥터의 수 부분이 제공되고, 이 수 부분은 약제 장치 (24) 로부터 위로 연장되어 있는 기둥 (26 및 28) 이다. 콘센트 (32) 는 도우너 기둥 (26) 을 받아들이도록 위치되고 크기가 맞추어 지며, 콘센트 (30) 는 카운터 기둥 (28)을 받아들이도록 위치되고 크기가 맞추어 진다. 하나의 스냅 커넥터쌍, 예를 들면, 콘센트 (30) 와 기둥 (28) 은 약제 장치 (24) 를 제어기 (22) 에 특정 극성 접속하기 위하여 다른 스냅 커넥터 쌍 (즉, 콘센트 (32) 와 기둥 (26)) 보다 더 크게 만들어진다. 콘센트 (30, 32) 및 기둥 (26, 28) 은 전기전도성 물질 (예를 들면, 금, 청동, 스테인레스 스틸, 플라티늄 금, 니켈, 베릴륨-구리 등의 금속 또는 금속 코팅된 폴리머, 예를 들면, 은 코팅된 ABS) 로 만들어진다. 도우너 기둥 (26) 은 전달될 치료제 (예를 들면, 약제염) 의 용액을 통상적으로 함유하는 도우너 저장기 (101) 에 교대로 전기접속되는 도우너 전극 (90) 에 전기접속된다. 카운터 기둥 (28) 은 생체적합성 전해질 (예를 들면, 완충 식염수) 의 용액을 통상적으로 함유하는 카운터 저장기 (99) 에 교대로 전기적으로 연결되는 카운터 전극 (88) 에 전기 접속된다. 전극 (88 및 90) 은 전기 전도 물질, 가장 바람직하게는 은 (예를 들면, 은박 또는 은 파우더가 적하된 폴리머) 양전극과 염화은 음전극으로 이루어져 있다. 저장기 (99 및 101) 는 통상적으로 약제또는 전해질 용액을 수용하고, 사용할 때 환자의 신체 표면 (예를 들면, 피부) 과 접촉하여 위치되기에 적합한 하이드로젤 매트릭스를 통상적으로 포함한다. 전극 (88, 90) 과 저장기 (99, 101) 는 포말 부재 (96) 에 의해 서로 분리되어 있다. 포말 소자의 바닥 (즉, 환자가 접촉하는) 표면은 환자의 신체위에 약제 장치 (24) 를 지탱하기 위해 피부 접촉 접착제로 코팅되는 것이 바람직하다. 릴리즈 라이너 (release liner) (102) 는 약제 장치 (24) 가 사용되기 전에 두 개의 저장기 (99 및 101) 의 신체 접촉 표면과 포말 소자 (96) 의 접착 코팅된 표면을 덮는다. 릴리즈 라이너 (102) 는 바람직하게는 실리콘 코팅된 폴리에스테르 시트이다. 릴리즈 라이너 (102) 는 장치 (20) 가 환자의 피부 (미도시) 에 사용될 때 제거된다.

그러므로, 기둥 (26) 과 콘센트 (32) 는 회로보드 (59) 위의 회로의 출력 (78a)을 전극 (90) 과 저장기 (101) 에 전기 접속시키는 스냅 타입 커넥터를 포함한다. 유사하게, 기둥 (28) 과 콘센트 (30) 는 회로보드 (59) 위의 회로의 출력 (78b)를 전극 (88) 과 저장기 (99) 에 전기 접속시키는 스냅 타입 커넥터를 포함한다. 상기 설명된 전기 접속을 제공하는 데에 더하여, 두 개의 스탭 커넥터는 또한 약제 장치 (24)를 제어기 (22) 에 분리가능하도록 (즉, 영구적이지 않게) 기계적으로 접속시킨다. 그러므로, 전기전도성 스냅 커넥터 (26, 32 및 28, 30) 는 (i) 약제 장치 (24)를 커넥터 (22) 에 기계적으로 연결시키는 기능과, (ii) 제어기 (22) 의 전기 출력을 약제 장치 (24) 에 전기적으로 연결시키는 기능을 동시에 제공한다.

본 발명의 이 실시예에 따라서, 특정 약제 장치 (24) 및 그 내부에 함유된특정 약제에 적당한 소정 출력으로 제어기의 전기 출력을 적당하게 설정하기 위하여 약제 장치 (24) 가 제어기 (22) 에 광 신호를 제공한다. 도 1 및 2 에 명백하게 도시된 바와 같이, 약제 장치 (24) 의 한쪽 표면은 두 개의 표면 영역 (40, 42) 을 갖는다. 표면 영역 (40) 은 높은 광 반사성에 대해 "흰색" 으로 도시되고 표면 영역 (42) 은 낮은 광 반사성에 대해 "검은색" 으로 도시된다. 영역 (40, 42) 은 약제 장치 (24) 의 안벽층 (44) 위에 직접 또는 대신에 적당한 접착제에 의해 안벽층 (44) 위에 설치된 종이 또는 마일라 (43) 의 얇은 스트립 위에 (예를 들면, 프린팅 또는 페인팅에 의해) 제공된다.

제어기 (22) 는 회로보드 (59) 위에 설치되고, 홀 (37a, 37b)을 통해 하부 하우징 (50) 안으로 튀어나오도록 놓여진 한쌍의 광 반사 스위치 (34, 36) 를 갖는다. 스위치 (34, 36) 는 약제 장치 (24) 쪽을 향하여 약제 장치 (24) 와 인접하게 위치한다. 반사 영역 (40, 42) 은 제어기 (22) 와 약제 장치 (24) 가 결합될 때, 영역 (40, 42) 이 반사 스위치 (36, 34) 에 각각 밀접하게 인접하여 위치되도록 약제 장치 (24) 위에 위치된다.

광 반사 스위치 (34, 36) 는 광 반사 영역 (40, 42) 각각을 비추기 위해 정렬된다. 스위치 (34) 로부터의 조명이 영역 (42) 에 의해 독립적으로 스위치에 역으로 반사되도록 반사 영역 (40, 42) 이 정렬된다. 유사하게, 스위치 (36) 로부터의 조명은 영역 (40) 에 의해 독립적으로 스위치에 역으로 반사된다. 바람직한 실시예에서, 스위치 (34, 36) 에는 포토 애미터 (46a 및 46b) 의 형태의 각각의 조명 소오스와, Siemens Optoelectronics Division, Cupertino, CA 로부터 입수가능한SFH901 또는 SFH902 와 같은 포토트랜지스터 (48a 및 48b) 의 형태의 각각의 매칭 광감지 광검출기가 제공된다. 포토트랜지스터 (48a 및 48b) 는 입사광에 응답하여 신호를 발생시키는 회로 (하기에 설명됨) 에 접속된다.

스위치 (34, 36) 는 관통홀과 땜납 접속과 같은 종래의 수단에 의해 회로보드 (59) 와 각각의 선 (미도시) 위에 설치된다. 회로보드 (59) 의 각각의 전도선 (미도시) 사이의 전기접속과 스위치 (34, 36) 의 포토애미터 (46a, 46b) 및 포토트랜지스터 (48a, 48b) 가 도 3을 참조로 하기에 상세히 설명된다.

액체인 물이 통과할 수 없는 물질 (예를 들어, 폴리에틸렌 시트) 로 바람직하게 만들어진 유연한 안벽층 (44) 은 약제 장치 (24) 의 최상부층을 형성한다. 홀 (84a, 84b) 은 일렬로 된 배치로 스트립 (43)을 지나 안벽층 (44) 과 구멍 (82a, 82b)을 통과하여 제공된다. 전도성 베이스 리베트 (26a, 28a) 는 개구 (84a, 84b) 와 구멍 (82a 및 82b) 을 지나 튀어나와 있고, 기둥 (26, 28) 과 연결되어 안벽층 (44) 을 그사이에 고정시킨다.

전극 (88, 90) 은 탄소 파우더/섬유가 포함된 폴리머 매트릭스, 금속 파우더가 포함된 폴리머 매트릭스 또는 금속박과 같은 전기 전도성 물질로 이루어져 있다. 전극 (88, 90) 은 베이스 리베트 (26a, 28a) 와 접촉한다. 탄소 또는 은 입자가 함유된 전도성 접착제가 사용되어 전극 (88, 90)을 베이스 리베트 (26a, 28a) 에 접착시킨다. 전극 (88, 90) 은 저장기 (99, 101) 와 각각 전기 접촉한다. 절연 밀폐 셀 포말층 (96) 은 저장기 (99, 101)를 각각 포함하는 공동 (98, 100)을 그 내부에 갖는다. 통상적으로, 저장기 (99, 101) 중의 하나는 전기전송에 의해 전달되는 치료제의 액체 용액을 수용하는 도우너 저장기이며, 다른 하나는 생체적합성 전해질 (예를 들면, 식염수) 의 용액을 포함하는 카운터 저장기이다. 저장기 (99, 101) 의 매트릭스는 젤인 것이 바람직하다.

제어기 (22) 에 전송된 광학 신호에 의하여, 약제 장치 (24) 에 대한 정보를 전송하는 것은 서로 다른 레벨의 반사율을 가진 반사 영역 (40, 42)을 제공함으로써 성취된다. 예를 들면, 스위치 (34, 36) 로부터 조명 파장에서 영역 (40) 은 약 90% 반사율을 가진 표준 흰색이며, 영역 (42) 은 약 10에서 15% 사이의 반사율을 가진 완전한 검은색이다. 두 개의 가능한 광 반사율 중의 하나를 각각 가진 두 개의 광 반사 표면 영역에 의해서, 약제 장치 (24) 는 제어기 (22) 에 하기의 "반사율 코드"를 기준으로 한 4 개의 다르게 코딩된 광 신호; (1) 두 영역 (40 및 42) 이 낮은 반사율을 가질 때 제 1 광신호, (2) 두 영역 (40 및 42) 이 높은 반사율을 가질 때 제 2 광신호, (3) 영역 (40) 이 낮은 반사율을 갖고, 영역 (42) 이 높은 반사율을 가질 때 제 3 광신호, (4) 영역 (40) 이 높은 반사율을 갖고, 영역(42) 이 낮은 반사율을 가질 때 제 4 광신호를 전송한다. 영역 (40, 42) 은 적당한 반사율을 가진 페인트로 간단히 도포함으로써 인코딩될 수 있다. 또한, 영역 (40, 42) 은 적당한 반사율을 가진 접착 테이프를 프린팅하거나 붙여서 인코딩될 수도 있다.

도 3 은 약제 장치 (24) 에 의해 제어기에 제공된 광 신호를 판독하고 제어기 (22) 의 전기 출력을 적당하게 설정하기 위하여 신호를 디코딩하는 데에 사용될 수 있는 전기 회로의 하나의 예의 도식도이다. 전기 기술 분야의 당업자들은 다른 전기 회로가 도 3 에 도시된 회로 (200) 의 기능을 수행하는 데에 사용될 수 있으며 회로 (200) 의 세부는 조명의 목적만을 위해 도시되었다는 것을 이해할 것이다.

회로 (200) 는 제어기 (22) 의 회로보드 (59) (도 2 에 도시됨) 위에 놓여진다. 배터리 (54) 는 시스템 그라운드 (58) 에 접속되고, 전도 회로선 (202) 에 의해 스위치 (74) 에 접속된다. 스위치 (74) 가 작동될 때 (즉, 닫힐때), 선 (202) 은 회로선 (204) 에 접속된다. 저항기 Ra, Rb, Rp1, Rp2 중의 한 단부와 큰 캐패시터 Cr (예를 들면, 약 0.1 마이크로 패럿) 의 하나의 단자는 선 (204) 에 접속된다. 큰 (예를 들면, 약 1 meg ohm) 저항기 Rr 의 하나의 단부는 캐패시터 Cr 의 다른 단자에 접속된다. 저항기 Rr 의 다른 단부는 그라운드에 접속된다. 저항기 Rr 과 캐패시터 Cr 은 스위치의 구동을 디바운싱하는 회로를 포함한다.

전계 효과 트랜지스터 (FET) Q1 게이트는 D-타입 래치 U7 Q 출력에 접속된다. FET Q1 드레인은 저항기 Ra 의 다른 단부에 접속된다. FET Q1 소오스는 포토에미터 (46a) 의 애노드에 접속된다. FET Q1 드레인과 소오스 사이의 스위치로서 작용하는, FET Q1 은 FET Q1 게이트가 래치 U7 Q 출력의 하이레벨에서 동작될 때 저항 Ra 의 다른 단부를 포토에미터 (46a) 의 애노드에 접속한다. 포토애미터 (46a) 의 캐소드는 시스템 그라운드에 접속된다. 저항기 Rb 의 다른 단부는 FET Q1 소오스의 공통점과 포토애미터 애노드 (46a) 에 접속된다.

포토트랜지스터 (48a) 의 컬렉터는 저항기 Rp1 의 다른 단부에 접속된다. 포토트랜지스터 (48a) 의 컬렉터는 인버터 U1 입력과, 2 입력 NAND 게이트 U5 의 입력 및 2 입력 AND 게이트 U6 의 입력에 또한 접속된다. 포토트랜지스터 (48a) 의 에미터는 시스템 그라운드에 접속된다.

FET Q1 소오스의 공통점과 포토에미터 (46a) 의 애노드는 포토에미터 (46b)의 애노드에 또한 접속된다. 포토에미터 (46b) 의 캐소드는 시스템 그라운드에 접속된다. 포토트랜지스터 (48b) 의 컬렉터는 저항기 Rp2 의 다른 단부와, 인버터 U2 입력과, 2 입력 NAND 게이트 U4 의 1 입력 및 2 입력 AND 게이트 U6 의 다른 입력에 접속된다.

인버터 U2 출력은 3 개의 입력 NAND 게이트 U3 의 제 1 입력과, 2 입력 NAND 게이트 U5 의 다른 입력 및, 3 입력 NAND 게이트 U8 의 제 1 입력에 접속된다. 인버터 U1 출력은 3 입력 NAND 게이트 U3 의 제 2 입력과, 2 입력 NAND 게이트 U4의 다른 입력 및, 3개의 입력 NAND 게이트 U8 의 제 2 입력에 접속된다. 3 입력 NAND 게이트 U8 의 제 3 입력은 U7 래치 Q 출력에 접속된다. 3 입력 NAND 게이트 U3 의 제 3 입력은 U7 래치 Q＼출력에 접속된다.

D 래치 U7 클록, C 및, Data D, 입력들은 시스템 그라운드에 접속된다. D 래치 U7 세트 입력 S 는 AND 게이트 U6 출력에 접속된다. D 래치 U7 리세트 입력 R 은 캐패시터 Cr 과 저항기 Rr 의 공통점에 접속된다.

각각의 NAND 게이트 U3, U4, U5 및 U8 출력은 해당하는 P 채널 FET Q2, Q3, Q4 및 Q5 게이트 입력을 구동시킨다. FET Q2, Q3, Q4, Q5 각각의 소오스 단자는 저항 Rs1 의 하나의 단부와, 회로 (200)에서 다른 증폭기의 기능을 하는 높은 이득 동작 증폭기 A1 의 비반전 입력에 접속된다. 저항기 Rs1 의 다른 단부는 시스템 그라운드에 접속된다.

저항 R1, R2, R3, R4 의 하나의 단부는 선 (204)에서 공통점에 접속된다. R4의 다른 단부는 FET Q5 에 접속된다. 각각의 저항기 R1, R2, R3 및 R4 의 다른 단부는 해당하는 p 채널 FET Q2, Q3, Q4, Q5 드레인 단자에 접속된다.

전극 (88) 과 저장기 (99) 는 스냅 커넥터쌍 (28, 32) 을 통해 증폭기 A1 출력에 전기 접속된다. 전극 (90) 과 저장기 (101) 는 스냅 커넥터쌍 (26, 30)을 통해 증폭기 A1 의 반전 입력에 접속된다. 저항기 RS2 의 다른 단부는 또한 A1 의 반전 입력에 접속된다. 증폭기 A1 는 하기에 설명된 바와 같은 회로 (200) 의 동작을 기준으로, 전기전송 전류 I를 전극 (88, 90) 과 저장기 (99, 101) 에 공급한다.

회로 (200) 는 하기와 같이 동작한다. 장치 (20) 가 피부에 부착된 후에, 스위치 (74) 가 동작되어, 회로선 (202) 을 선 (204) 에 접속시킨다. 선 202 과 204 사이의 접속은 배터리 (54) 전압을 선 (204) 에 공급시킨다. 선 (204) 위의 고전압은 U7 이 Q 출력을 로우로 리세트하고 Q＼ 출력을 하이로 하는 U7 의 R 입력으로 캐패시터 C1을 통해 순간적으로 지나간다. Q 출력의 로우 레벨은 트랜지스터 Q1를 턴오프하여 저항기 Ra을 포토에미터 (46a 및 46b) 로부터 분리시킨다. Rb 의 값은 흰색 영역 (40) 으로부터 반사된 광이 포토트랜지스터를 포화시키도록 포토에미터 (46a) 의 애노드로부터 충분한 조명을 유발하도록 선택되어, Rp1, 인버터 U1 으로의 입력을 필수적으로 시스템 그라운드, 즉 로우 레벨로 한다.

저항기 Rb 의 저항값은 또한 인버터 U2 로의 입력에 하이레벨로 남아있도록 검은 영역 (42) 으로부터 반사된 광이 포토트랜지스터 (48b)를 포화시키지 않도록 충분히 작게 선택된다.

인버터 U1 입력의 로우 레벨과 인버터 U2 입력의 하이 레벨은 인버터 U1 출력을 하이가 되게 하고 인버터 U2 출력을 로우가 되게 한다. NAND 게이트 U4 는 두 개의 입력들을 하이로 하고, 그러므로 트랜지스터 Q3를 턴온시킨다. 다른 NAND 게이트들 모두는 오프로 남아있으므로, 다른 FET Q2, Q4 및 Q5를 디스에이블한다. 트랜지스터 Q3 는 저항기 R2를 증폭기 A1 의 비반전 입력과 저항 Rs1의 한쪽에 접속시킨다. 저항기 Rs1, Rs2 및 레벨 설정 저항기 R1, R2, R3 및 R4 는 두 개의 저장기 (99, 101) 가 제공되는 신체 표면 (예를 들면, 피부) 의 일반적인 전기 저항값보다 훨씬 더 크게 선택된다. 인간의 피부 저항값은 일반적으로 약 5에서 30 kohm 의 범위내이다.

증폭기 A1 의 이득이 매우 크기 때문에, 증폭기 A1 의 비반전 입력과 반전 입력사이의 전압차는 반드시 0 이 된다. 그러므로, 저항 Rs1 과 R2 는 저항기 R2 와 Rs1 의 저항비에 의해 설정된 저항 Rs1 에 걸리는 전압을 가진 전압 분주기로서 필수적으로 동작한다. 전류 I 는 스냅 커넥터 (26, 32 및 28, 30) 와, 전극 (90, 88) 과, 저장기 (101, 99) 및 피부를 통해 흐른다. 전류 I 는 저항기 Rs2 가 저항기 Rs1 와 동일한 값이기 때문에 저항기 Rs2 에서 동일하다. 전류 I 는 그러므로 저항기 Rs1 에 걸리는 전압과 배터리 (54) 로부터의 전압에 의해 결정된다. 따라서, 증폭기 A1 에 의해 전극 (88, 90) 에 전달된 전류는 저항기 Rs1, Rs2 의 저항값에 대한 저항기 R1, R2, R3 및 R4 의 저항값과, 특정 약제 장치 (24) 위의 영역 (40, 42) 의 반사율에 의해 결정될 수 있다.

(i) 저항기 R1 이 선택되도록, 두 영역 (40, 42) 이 흰색이고, (ii) 저항기 R3 이 선택되도록, 영역 (40) 이 검은색이며, 영역 (42) 이 흰색인 경우에 대해 유사한 논리가 따른다.

영역 (40, 42) 이 모두 검은색인 경우에, 포토트랜지스터 (48a 또는 48b) 는 각각의 컬렉터가 모두 하이로 남아 있도록 포화되지 않는다. AND 게이트 U6 로의 입력이 하이이면, AND 게이트 U6 의 출력과 U7 래치의 S 입력은 하이가 된다. 래치 U7 는 Q 출력이 하이가 되도록 설정된다. N 채널 트랜지스터 Q1 는 스위치온되어, 저항기 Ra 를 포토에미터 (46a 및 46b) 의 애노드에 접속시킨다.

포토에미터 (46a 및 46b) 로부터의 조명이 검은색 표면 영역 (40 및 42) 로부터 반사된 광이 충분하도록 하여, 포토트랜지스터 (48a 및 48b)를 포화시키기 위하여, 저항기 Ra 가 선택된다. 포토트랜지스터 (48a 및 48b) 의 컬렉터의 결과적인 로우 레벨은 NAND 게이트 U8 의 제 1 및 제 2 입력을 하이레벨로 한다. NAND 게이트 U8 의 제 3 입력은 U7 Q 출력으로부터 하이레벨을 수신할 때 또한 하이가 될 것이다. NAND 게이트 U8 의 출력은 로우가 되어서, P 채널 FET Q5를 턴온시킨다. 다른 NAND 게이트 U3, U4, U5 는 오프로 남아있다. 그러므로, 저항기 R4 는 저항기 R4 및 Rs1 의 값에 따라 전류 I를 선택하는, 증폭기 A1 의 비반전 입력에 접속된다.

어떤 약제 장치 (24) 도 제어기 (22) 에 연결되지 않았을 때 스위치 (74) 가 활성화되는 경우에, 포토트랜지스터 (48a, 48b) 로 광이 역반사되지 않는다. 포토트랜지스터 (48a, 48b) 의 컬렉터에서의 전압은 하이로 남아있다. 다시, AND 게이트 U6 하이 출력은 래치 U7 의 세트 입력 S 가 하이가 되게 하여, Q 출력을 하이로 설정한다. 그러나, 이때, NAND 게이트 U8 로의 제 1 의 두 개의 입력은 로우가 되어, U8 NAND 게이트의 출력을 하이가 되게 하고 P 채널 트랜지스터 Q5를 턴오프되게 한다. 각각의 NAND 게이트 U3, U4, U5, U8 로의 하나 이상의 입력이 로우이기 때문에, 다른 NAND 게이트도 또한 오프된다. 그러므로, 증폭기 A1 은 전류 I를 공급하도록 구동되지 않는다.

요약하면, 회로 (200)는 약제 장치 (24) 의 영역 (40 및 42) 위의 흰색 및 검은색의 코딩 결합의 기능으로서, 4 개의 다른 (즉, 다른 크기) DC 전류중의 하나를 전극 (88, 90) 및 저장기 (99, 101) 에 전달하기 위하여 4 개의 전류 설정 저항기 R1에서 R4 중의 하나를 선택한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 부가적인 광 반사 영역, 광 반사 스위치 및 부가적인 디코딩 논리는 복수의 바람직한 제어기 출력 중의 하나를 선택하기 위하여, 제어기 (22) 와 약제 장치 (24) 내에 제공된다.

회로 (200) 만이 약제 장치 (24) 로부터 수신된 광 신호를 기준으로 4 개의 다른 일정 크기의 DC 전기전송 전류 중의 하나를 선택하는 기능을 가지고 있더라도, NAND 게이트 U3, U4, U5 및 U8 의 출력은 일정 DC 전류이외에 다른 전류를 선택하는 데에 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, NAND 출력은 다른 펄스 DC 또는 AC 전류 발생기 또는, 다른 파형 (예를 들면, 펄스 DC 전류), 다른 듀티 사이클등을 가진 DC 전류 발생기를 선택할 수 있다. 또한, 회로 (200) 는 전기전송 전류를 공급하거나, 다른 치료제에 따른 소정 전류를 반복적으로 공급하기 위하여 다른 시간 간격을 선택하기 위한 매커니즘을 포함하도록 수정될 수 있다.

도 4 는 복수의 다른 약제 장치 (301) 중의 하나에 연결되기에 적합한 제어기 (314) 로 이루어진 두 부분의 전기전송 전달 장치 (300)를 나타낸다. 각각의 약제 장치 (301) 는 제어기 (314) 에 전기 신호를 제공하고, 이 전기 신호는 약제 장치 (301) 가 제어기 (314) 에 먼저 연결될 때, 약제 장치 (301) 내의 "식별 저항" Rx 를 통해서 제어기에 의해, 공급되는 "테스트 전류" 에 의해 제공된다. 제어기 (314) 내의 감지 회로는 약제 장치 (301) 가 연결되고 있는 것을 식별하고, 특정 약제 장치 (301) 에 적합한 (복수의 전기 출력중의) 하나의 전기 출력을 적당하게 선택하기 위하여 저항기 Rx (이 저항기는 다른 약제 장치 (301)에서는 다른 저항기값을 갖는다) 의 값을 감지한다.

도 1 에서 도 3 까지에 도시된 장치 (20) 와 유사하게, 장치 (300) 는 (i) 약제 장치 (301)를 제어기 (314) 에 기계적으로 연결시키고, 동시에 (ii) 제어기 (314) 의 전기 출력을 약제 장치 (301) 에 전기적으로 연결시키기 위하여 한쌍의 전기 전도성 스냅 커넥터 (306, 310 및 308, 312)를 포함한다.

약제 장치 (301) 에는 전극 조립물 302 와 304 사이에 접속된 식별 저항기 Rx 가 제공된다. 저항기 Rx 의 저항값은 장치가 사용되는 신체 표면 (예를 들면, 피부) 의 일반적인 전기 저항값보다 훨씬 더 크도록 (예를 들면, 적어도 3배, 바람직하게는 적어도 약 20배)선택된다. 인간 피부의 경우에, 인간 피부의 전기 저항값은 일반적으로 5에서 15 kohms 의 범위이내이므로, 저항기 Rx 의 저항값은 일반적으로 적어도 약 50 kohms 가 되도록 선택된다.

제어기 (314) 는 콘센트 (312) 에 연결되고 논리 전류 제어 장치 (316) 의 매우 높은 임피던스 +감지 입력에 접속된 한쪽 단부를 가진 전류 측정 저항기 Rm을포함한다. +감지 입력 임피던스는 충분히 높으므로 전류가 저항기 Rm 에 흐르고 있을 때 어떤 중요한 전류도 +감지 입력으로 흐르지 않는다. 저항기 Rm 의 다른 단부는 제어 장치 (316) 의 낮은 임피던스 감지 입력에 접속된다. -감지 입력은 저항기 Rm을 가진 복귀선을 지나는 전류 I 로 작용한다. 저항기 Rm 의 저항값은 약제 장치 (301) 가 공급되는 동물의 신체 표면의 전기 저항값 (예를 들면, 인간 피부의 전기 저항값은 5에서 15 kohm) 과 비교하여 통상적으로 낮은 값이다. 제어기 (314) 는 또한 플러스 (+)입력과, 마이너스(-)입력 및 비교기 출력을 각각 가진 4 개의 전압 비교기 A5, A6, A7 및 A8를 포함한다.

각각의 비교기 A5에서 A8 까지의 각각의 마이너스 입력은 해당하는 기준 전압 Vref1, Vref2, Vref3 및 Vref4 에 접속되고, 콘센트 (312) 에 따라 분압기 (미도시) 로부터 얻어진다. 그러한 분압기들은 당해 기술에서 잘 알려져 있다. 각각의 비교기 A5에서 A8 까지의 각각의 플러스 입력은 콘센트 (310) 에서 공통점에 접속된다. 각각의 비교기 A5에서 A8까지의 개별적인 출력은 회로 (316) 의 해당하는 논리 입력 320, 322, 324 및 326 에 접속된다.

회로 (316) 는 전류 인에이블 출력 신호 OE 와, 판독 인에이블 출력 신호 RE 및 출력 제어 전압 Vb 을 포함한다. 출력 제어 전압 Vb 은 N 채널 FET Q10 및 Q11 드레인 단자에 접속된다. 신호 OE 는 FET Q10 게이트 입력에 접속되고 신호 RE 는 FET Q11 게이트 입력에 접속된다. FET Q10 소오스 단자는 블록킹 다이오드 D1 의 애노드에 접속된다. FET Q11 소오스 단자는 일정 전류 소오스 Iref 의 하나의 단자에 접속된다. Iref 의 다른 단자는 블록킹 다이오드 D2 의 애노드에 접속된다. 전류 소오스 Iref 는 소정값의 알려진 기준 전압을 제공한다. Iref 는 통상적으로 인가된 전기전송 구동 전류 I 에 따라, 예를 들면, 1-2uA 의 낮은 값으로 설정된다. 다이오드 D1 및 D2 의 캐소드는 비교기 A5에서 A8까지의 플러스 입력과 콘센트 (310) 의 공통점에 접속된다.

회로 (316) 는 하기와 같이 동작한다. 약제 장치 (301)를 제어기 (314) 에 연결시킨 후에, 전극 조립물 (302, 304) 를 피부위에 위치시키기 전에, 회로 (316) 는 활성화된다. 회로 (316) 의 활성화는 스냅 커넥터 (306, 310 및 308, 312)를 접속시킨 후에 자동으로 성취되거나, 예를 들면 제어기 (22) 위의 스위치 (74)를 닫음으로써 수동으로 성취될 수 있다. 회로 (316) 의 활성화는 타이밍 기간 Te을 시작하는 제 1 타이밍 회로 (미도시)를 초기화한다. 타이밍 기간 Te는 RE 출력구동 하이레벨 전압 Vte을 인에이블시킨다. RE 출력의 하이레벨 Vte은 전류원 Iref을 콘센트 (310) 에 연결시키는 FET Q11를 턴온시킨다. 전류 Iref 는 스냅 커넥터 (310, 306)를 통해, 저항기 Rx을 통과하여 (전극 조립물 (302, 304) 이 환자의 신체위에 미리 놓여지지 않았기 때문에 어떤 전류 Iref 도전극 조립물을 지나 흐르지 않는다) 흐르고, 스냅 커넥터 (308, 312) 와 저항기 Rm을 지나 회로 (316) 의 로우 임피던스 -감지 복귀 입력으로 복귀한다.

전류 Iref 에 의해 저항기 Rx를 지나 걸리는 전압은 비교기 A5에서 A8 까지에 의해 기간 Te 동안 기준 전압 Vref1에서 Vref4 까지와 비교된다. 하나 이상의 비교기는 Rx 의 값과 해당하는 기준 전압 Vref1-Vref4 의 값에 따라 각각의 출력에 하이 레벨을 출력한다. 회로 (316) 는 결과적인 논리 입력 (320-326)을 디코딩하여신호 Vb를 제어하기 위한 증폭기 수단 (미도시) 을 제공한다. 신호 Vb 는 신호 OE 에 의해 인에이블될 때, 저항기 Rx 값에 따라, FET Q11 이 전기전송 구동 전류 I 의 소정값을 전달하도록 제어된다.

인에이블 기간 Te 이 끝난 후에, 전극 조립물 (302, 304) 은 그 다음에 환자의 피부에 맞대어 위치된다. 제어기 (314)의 또다른 활성화후에, 예를 들면, 또다른 스위치 (미도시) 조작에 의해 또는, 장치 (300) 가 피부위에 위치될 때 전극 조립물 (302, 304) 을 지나 전압의 변동을 검출함으로써, 회로 (316) 는 출력 기간 To 의 시작을 인에이블한다. 시간 기간 To 의 시작에서, 출력 신호 OE 는 하이가되어, 회로 (316) 가 전압 Vb을 제어하기 시작하도록 한다.

출력 기간 To 동안, 회로 (316) 로부터의 전압 Vb 은 +감지 및 -감지 입력에 의해 감지되는 저항기 Rm 양단의 전압과 회로 (316) 에 응답한다. 회로 (316) 는 출력 신호 OE 가 하이일 때, 적당한 음의 피드백과 이득이 제공되고, Vb 는 피부의 전기 저항기 값의 예상된 범위와는 무관하게, 감지 저항기 Rm에 일정한 전류, I 가 흐르도록 제어된다. 저항기 Rm 의 전류값은 전극 조립체와 피부가 직렬이기 때문에, 전극 조립체 (302, 304) 와 피부를 통해 흐르는 전류값과 동일하다.

다시, 제어기 (314) 의 출력을 선택하고 제어하는 회로가 저항기 Rx 의 값을 감지 (즉, 디코딩)하여 4 개의 대체적인 일정한 전류중의 하나를 선택함으로써 도시되었지만, 회로 (316) 는 펄스 DC 전류, 단속 DC 전류, 시변 (즉, 일정하지않은) DC 전류, 단속 극성 반전 전류 및, 심지어 AC 전류를 포함하여, 일정한 DC 전류외의 다른 출력 전류를 제공할 수 있다. 또한, 부가적인 비교기와 제어 논리가 증가된 다수의 이러한 대체적인 전류 또는 파형으로부터 선택하기 위하여 제공될 수 있다.

도 5 및 6 은 약제 장치 (358)를 제어기 (352) 에 기계적으로 및 전기적으로 동시에 결합하는 전기 기계적 커넥터에 의해 결합되는 제어기 (352) 및 약제 장치 (358) 와, 약제 장치 (358) 에 결합되어 있는 약제 장치 (358) 의 부분으로 제어기 (352) 에 신호를 공급하는 수단으로 구성되어 있는 두 부분 전기전송 약제 장치 (350) 의 사시도이다.

제어기 (352) 는 치료를 위해 환자의 손발에 장치 (350)를 부착하기 위한 가죽끈 (354, 356) (가죽끈은 종래의 버클, 텅-앤드-홀 (tongue-and-hole) 소자 (미도시) 를 포함함)을 갖는다. 제어기 (352) 의 본체 측은 (예를 들면, 두 부분 스냅 커넥터의 암부분의 형태인) 복수의 전기 전도성 콘센트 (360, 362, 364, 366 및 368)를 포함한다.

약제 전달 장치 (358)는 하나 이상의 콘센트 (360, 362, 364, 366 및 368) 와 각각 정렬이 되도록 위치되어 있는 (예를 들면, 두 부분 스냅 커넥터의 수 부분의 형태인) 하나 이상의 기둥 (370, 372, 374, 376 및 378)을 가진 본체 말단면을 갖는다. 도 5 에 도시된 특정 약제 장치 (358) 의 경우에, 기둥 (370 및 374) 만이 존재한다. 그러므로, 기둥 (370) 및 콘센트 (360) 는 하나의 스냅 커넥터 쌍을 포함하며, 기둥 (374) 과 콘센트 (364) 는 제 2 스냅 커넥터 쌍을 포함한다. 기둥 (372, 376 및 378) 은 그들의 위치가 제어기 (352) 위에서 콘센트 (362, 366 및 368) 과 각각 정렬되더라도, 도 5 에 도시된 약제 장치 (358) 위에는 존재하지 않는다.

기둥 (370, 374) 의 존재하는 위치와 존재하지 않는 기둥 위치 (372, 376 및 378) 는 위치 코드를 포함하는 것으로 보여질 수 있다. 5 개의 마개/콘센트 위치 쌍에서, 약제 장치 (358) 위의 다른 4 개의 기둥 위치중의 하나만을 존재하게하여, 4 개의 선택중의 특정 하나가 기준 기둥/콘센트 쌍, 예를 들면 기둥 (370) 및 콘센트 (360) 와, 제 2 기둥/콘센트 쌍, 예를 들면 기둥 (374) 및, 콘센트 (364) 사이에서 만들어진다.

제어기 (352) 와 약제 장치 (358) 가 정렬되고 결합될 때, 기둥 (370) 은 콘센트 (360) 와 결합하고 기둥 (374) 은 콘센트 (364) 와 결합한다. 콘센트 (362, 366 및 368) 는 접속되지 않고 남아있다. 다른 약제 장치는 위치 (372, 376 또는 378) 중의 하나에 선택적으로 배치된 제 2 기둥을 가지고 만들어질 수 있다.

기둥 (370, 374) 과 콘센트 (360, 364) 가 제어기 (352) 와 약제 장치 (358) 사이에 전기 접속 및 신호 인코딩 수단을 제공하기 위해 상호작용한다는 것은 분명하다. 선택적으로, 기계적 결합이 기계적 결합기 (394, 396) 와 같은 다른 수단에 의해 성취되더라도, 스냅 커넥터 (360, 370 및 364, 374) 는 또한 약제 장치 (358)를 제어기 (352) 에 기계적으로 결합시킨다.

약제 장치 (358) 에 기계적으로 결합된 제어기 (352)를 가진 장치 (350) 의 도식도가 도 6 에 도시되어 있다. 제어기 (352) 는 전원 (예를 들면, 하나 이상의 배터리) (380) 와 4 개의 전류 제어 소오스 (382, 384, 386 및 388)를 포함한다. 약제 장치는 두 개의 전극 조립물 (390, 392)을 포함하여, 그중 적어도 하나는 카운터 전극 조립물로서 동작하는 다른 하나와 함께 치료제를 함유한다. 전극 조립물 (390, 392) 은 장치 (350) 가 환자의 손발에 부착될 때, 환자의 신체 표면 (예를 들면, 피부) (391) 과 접촉하기 위하여 전달 장치 (358) 의 바닥위에 설치된다. 각각의 전류 제어 소오스 (382에서 388까지) 의 하나의 단자는 전원 (380) 의 공통 단자에 전기적으로 접속되고, 각각의 개별적인 전류 제어 소오스 (382에서 388) 의 다른 단자는 각각의 콘센트 (362에서 368) 에 전기적으로 접속된다. 전원 (380) 의 다른 단자는 나머지 콘센트 (360) 에 전기적으로 접속된다.

제어기 (352) 가 약제 장치 (358) 에 접속되고, 장치 (350) 가 환자의 피부 (391) 와 접촉하는 전극 조립체 (390, 392)로 환자의 손발에 부착될 때, 전원 (380), 전류 제어 소오스 (384), 스냅 커넥터 쌍 (364, 374), 전극 (392), 환자의 피부 (391), 전극 (390) 및 스냅 커넥터쌍 (360, 370) 에 의해 완전한 전기 회로가 형성된다. 약제 장치 (358) 에 전달된 전기전송 전류는 그러므로 콘센트 (364) 와 결합하는 기둥 (374) 의 위치에 의해 선택되고, "선택된" 콘센트 (364) 에 전기 접속되는 전류 제어 소오스 (384) 에 의해 제어된다.

콘센트 (360) 는 위치 코딩 콘센트와 기둥의 시스템을 위한 기준점으로 작동한다. 다른 치료제 처리 섭생을 가진 약제 장치에 특정한 다른 제어 전류의 선택은 약제 장치 (358) 위의 기둥의 위치에 의해 행해진다. 약제 장치 (358) 위에 제공된 특정 기둥 위치 (374) 는 제어기 (352) 위의 콘센트 (364) 에 접속을 제공한다. 이 특정 접속은 전류 제어 소오스 (384) 에 의해 약제 장치 (358) 에 전달된 전류의 형태로, 제어기 (352) 에 신호를 복귀시킨다. 제어기 (352) 에 복귀된 신호 또는전류는 결합된 약제 장치 (358) 및 그 내부에 함유된 치료제에 특정적이다. 도시된 경우에서, 4 개의 다른 제어 전류들 중 하나가 제공된다. 장치 (350) 는 치료를 위한 더 큰 범위의 선택을 제공하기 위하여 다른 전류 제어 소오스에 접속된 더 많은 콘센트를 갖도록 수정될 수 있다.

제어기 (352) 와 약제 장치 (358) 의 접속에서 실수를 피하기 위하여, 스냅 커넥터 쌍 (360, 370) 은 다른 스냅 커넥터쌍 (364, 374) 과 다른 크기 및/또는 형태를 갖는다. 선택적으로, 협력 능선부 (394) 와 홈 (396) 결합물 또는 두 개의 접속 장치 (352, 358) 상의 다른 협력 안내 수단은 방향이 어긋나는 것을 막기 위하여 제공된다. 장치 (350) 가 스냅 타입 커넥터를 고려하여 설명되었더라도, 다른 타입의 전기 전도성의 분리가능한 죔쇠/커넥터 결합물이 본 발명에서 사용하기 위하여 예측된다. 예를 들면, 스냅 커넥터 대신에, 제어기와 약제 장치가 몰딩된 플라스틱 물질등으로 형성될 수 있는 기계적으로 서로 잠기는 수 소자 및 암 소자의 어레이를 각각 수용할 수 있다. 수 소자 (예를 들면, 약제 장치 위의) 는 약제 장치가 단지 한쪽의 방향으로 제어기에 접속될 수 있도록 하는 패턴으로 정렬될 수 있다. 하나 이상의 수 소자 (예를 들면, 핀) 는 전기전도성 물질 (예를 들면, 전도성 잉크를 사용하여 실크스크린된) 로 코팅될 수 있다. 제어기내의 대응하는 암 소자(예를 들면, 소켓)에 맞추어질 때, 핀들은 제어기에 의해 판독되는 코딩된 신호를 포함하는 하나 이상의 전기적 접속 (도 6 에 개시된 것과 유사한 방식으로) 을 완료한다. 이 경우에, 전기적으로 전도성이 되도록 코팅되는 특정핀에 의해 코드가 제공된다. 예를 들면, 각각이 코팅되거나 (즉, 전도성이거나) 코팅되지 않을 (즉,비전도성일) 수도 있는 4 핀의 어레이를 사용하여, 전기 기계적 커넥터를 사용하여 구성될 수 있는 가능한 16 개의 (즉, 2⁴) 다른 코딩된 신호가 있다. 이 전기 기계적 커넥터는 또한 약제 장치를 제어기에 기계적으로 전기적으로 결합시키는 데에 사용하여, 이중 기능을 수행한다.

도 7, 8 및 9 는 모두 복수의 다른 약제 장치들 (401) 중의 하나에 결합되기에 적합한 제어기 (414) 로 이루어진 두 부분 전기전송 전달 장치 (400)를 도시한다. 각각의 약제 장치 (401) 는 제어기에 전기 캐패시턴스 신호를 제공하며, 이 전기 캐패시턴스 신호는 약제 장치 (401) 가 제어기에 먼저 결합될 때 형성된 캐패시터 (441, 430) 에 의해 제공된다. 약제 장치 (401) 가 제어기 (414) 에 먼저 결합될 때, "테스트 전류" 가 평행판 (430, 441) 에 의해 형성된 "식별 캐패시터"를 지나 제어기 (414) 에 의해 공급된다. 제어기 (414) 내의 감지 회로는 약제 장치가 회로에 결합되어 있는 것을 식별하고, 특정 약제 장치 (401) 에 맞추어진 (복수의 전기 출력중의) 하나의 전기 출력을 적당하게 선택하기 위하여, 식별 캐패시터 (이 캐패시터는 다른 약제 장치 (401)에서 다른 캐패시턴스 값을 갖는다) 의 값을 감지한다. 도 1 에서 도 3 까지에 도시된 장치 (20) 에서처럼, 장치 (400) 는 약제 장치 (401)를 제어기 (414) 에 기계적으로 결합시키고, 제어기 (414) 의 출력을 약제 장치 (401) 에 전기적으로 연결시키는 기능을 하는 두 개의 스냅 커넥터 쌍 (406, 410 및 408, 412) 을 포함한다. 콘센트 (410, 412) 에는 약제 장치 (401) 가 제어기 (414) 와 접촉하여 정렬되도록 눌려질 때 기둥 (406, 408) 위의 개별적인 상보적 주변 홈에 분리가능하게 끼워지도록 구성되는 내부 주변 능선부가 선택적으로 제공될 수 있다. 끼워진 능선부와 홈은 그러므로 약제장치 (401)를 제어기 (414) 에 더 견고하게 기계적으로 결합시킨다.

도 7, 8 및 9 는 3 가지 다른 상태의 장치 (400)를 도시한다. 도 7 은 결합되지 않은 구성, 즉, 약제 장치 (401) 가 제어기 (414) 에 결합되기 전의 장치 (400)를 도시한다. 도 8 은 장치 (400) 가 환자위에 놓여지기 전에 제어기에 결합된 약제 장치 (401)를 도시한다. 도 9 는 제어기 (414) 에 결합된 약제 장치 (401)을 가지며, 환자의 신체 표면 (예를 들면, 피부) 에 놓여져 전기전송 구동 전류 I를 공급하는 장치 (400)를 도시한다.

도 7 을 참조로, 평면이며, 평행하고, 간격을 두고 떨어져 있는 내부 및 외부면 (432 및 436)을 형성하는 제어 장치 (414) 의 절연벽 (434) 이 도시되어 있다. 콘센트 (410, 412) 는 절연벽 (434) 의 외부면 (436) 위에 바깥쪽으로 설치되어 있다. 제어기 (414) 는 스위치 (474)와; 전원 (예를 들면, 하나 이상의 배터리) (456)과; 드레인과, 게이트 및 소오스 단자를 각각 가진 FET 의 Q10' 및 Q11' 과; 기준 AC 전압원 Vx' 과; 기준 캐패시터 C1 와; 블록킹 다이오드 D1 와; 정류기 다이오드 D2 와; 필터 저항기 Rf와; 감지 저항기 Rm' 과; 필터 캐패시터 Cf와; 양의 (+) 비교 입력과, 음의 (-) 비교 입력 및 출력을 각각 가진 4 개의 한계 비교기 A5', A6' A7' 및 A8' 와; 논리 및 전류 제어 회로 (416) ; 및 4 개의 전압 기준 소오스 Vref1', Vref2', Vref3' 및, Vref4'를 포함한다. Vx 의 진폭과 주파수는 전기전송 구동 전류 I 와 비교하여 적당하게 낮은 진폭 (예를 들면, 약 10-20 μA) 의사인파 테스트 전류 (예를 들면, 약 10-20 kHz 의 주파수를 가진)를 발생시키기 위하여 통상적으로 설정된다.

회로 (416) 는 전류 인에이블 출력 신호 OE, 판독 인에이블 출력 신호 RE, 출력 제어 전압 Vb' 및, 스위치 (474)를 통해 전원 (456) 에 접속된 활성 입력 (464) 을 포함한다. 전원 (456) 의 반대쪽 극은 시스템 그라운드에 접속된다. 회로 (416) 는 복귀 단자 (468) 에 의해 시스템 그라운드에 접속된다. 출력 제어 전압 Vb' 은 N 채널 FET Q10' 및 Q11' 드레인 단자에 접속된다. 출력 인에이블 신호 OE 는 FET Q10' 게이트 입력에 접속되고, 판독 인에이블 신호 RE 는 FET Q11' 게이트 입력에 접속된다. FET Q10' 소오스 단자는 블록킹 다이오드 D1 의 애노드에 접속된다. FET Q11' 소오스 단자는 AC 전압 소오스 Vx 의 하나의 단자에 접속된다. 전압 소오스 Vx' 는 소정값의 알려진 기준 전압을 제공한다. 전압 소오스 Vx' 의 다른 단자는 캐패시터 C1 에 접속된다.

비교기 A5'에서 A8' 까지는 각각의 (+) 입력과 (-)입력사이의 차이가 양이면 각각의 출력에서 하이 논리 레벨을 출력하고, 그렇지 않은 경우 각각의 출력은 로우 논리 레벨인 높은 이득의, 높은 입력 임피던스 한계 디텍터이다. 전압 기준 Vref1'에서 Vref4'까지는 각각의 비교기 A5'에서 A8' 까지에 특정 기준 전압을 각각 제공한다. 전압 기준 Vref1'에서 Vref4'까지는 제어기 (414)에서 분압기와 기준 소오스 (미도시) 로부터 얻어진다. 전압 기준 Vref1' 은 비교기 A5' 의 (-) 입력에 접속되고, Vref2' 는 비교기 A6' 의 (-) 입력에 접속되며, Vref3' 는 비교기 A7' 의 (-) 입력에 접속되며, Vref4'는 비교기 A8' 의 (-) 입력에 접속된다. 비교기A5'에서 A8' 까지의 각각의 양의 (+) 입력은 비교 노드 (452) 와 정류기 다이오드 D2 의 캐소드 단자에 접속되며, 필터 캐패시터 Cf 의 하나의 단자에 연결된다. 각각의 비교기 A5'에서 A8'까지의 각각의 개별적인 출력은 회로 (416)의 해당하는 논리 입력 (420, 422, 424, 426) 에 접속된다. 캐패시터 Cf 의 다른 단자는 시스템 그라운드에 접속된다. 다이오드 D2 의 애노드 단자는 필터 저항기 Rf 의 하나의 단부에 접속된다. 필터 저항기 Rf 의 다른 저항기는 캐패시터의 하나의 단자와, 블록킹 다이오드 D1 의 캐소드 및 콘센트의 결합물에 의해 형성된 감지 단자 (450) 에 접속된다.

감지 단자 (450) 의 AC 신호는 다이오드 D2 에 의해 검출되고, 로우패스 필터로 사용하는 저항기 Rf 와 캐패시터 Cf 열에 의해 필터링된 피크이다. 저항기 Rf 와 캐패시터 Cf 의 값은 감지 단자 (450) 의 신호의 AC 성분이 fs 의 주파수에서 필수적으로 감쇠되어 제로가 되므로, 상기와 마찬가지로, 다이오드 D2 의 캐소드와 노드 (452)에서 DC 전압 성분만을 남긴다. 노드 (452)에서 DC 전압 출력은 기본적으로 단자 (450) 위의 AC 전압의 피크값이다. 예를 들면, 저항기 Rf 에 대한 약 100 kohm 의 값과 캐패시터 Cf 에 대해 약 1 마이크로패럿 (uF) 의 값이 약 10 kHz 의 신호 주파수 fs 에 대한 AC 진폭의 6000 대 1 감소에 적당하다.

캐패시터 C1 의 다른 단자는 AC 소오스 Vx' 의 하나의 단자에 접속된다. Vx' 의 다른 단자는 FET Q11' 의 소오스 단자에 접속된다. FET Q11' 의 드레인은 회로 (416) 의 제어된 전압 출력 Vb' 에 접속된다. FET Q11' 의 게이트는 회로 (416) 의 인에이블 출력 RE 에 접속된다. FET Q11' 는 이후에 더 설명될 RE 인에이블 출력에대한 논리 하이값의 동작을 통해 Vb'에서 감지 노드 (450) 까지의 회로선을 완성시키는 전압 제어 스위치로 동작한다.

RE 출력이 논리적 하이가 될 때, Vb'에서 노드 (450) 까지의 회로 선은 완성되고 Vx' 로부터 AC 전압은 그 내부에서 이용된다. 캐패시터 C1, 표유 캐패시턴스 Cs 및, 노드 (450) 위의 평행판 (430 및 440) 의 임의의 결합 캐패시턴스 (Cx)는 다음의 관계에 따라 전압 분주기로 동작한다.

여기서, Cs 는 노드 (450) 에 있는 표유 캐패시턴스이며, Cx 는 노드 (450) 에 있는 알려지지 않거나, 부가된 캐패시턴스이다. 그러므로, 소정값의 캐패시턴스 Cx를 노드 (450) 에 결합함으로써, 전압 Vx' 는 소정속도로 분리될 수 있으며, 감지 노드 (450) 위에서 AC 출력 전압 V₀으로 귀결된다. AC 전압 V₀는 V₀의 피크값과 본질적으로 같은 입력 비교 노드에서 DC 전압을 생성하기 위하여 저항기 Rf, 캐패시터 CF, 다이오드 D2 회로에 의해 검출되고 필터링된 피크이다. 그러므로, 제어기 (414) 는 감지 노드 (450) 에 연결된 연결 캐패시턴스 Cx 의 값에 따라 신호를 발생시킨다. Cx 의 적합한 증가 값과, 기준 전압 Vx', Vref1'에서 Vref4' 까지의 적당한 값에 대하여, 약제 장치 (401) 는 소정 세트의 약제 장치 중의 특정 하나가 결합되었던 제어기 (414) 를 신호한다. 이러한 AC 와 DC 기준 전압을 발생하기 위한 회로는 전기 회로 설계의 기술 분야의 당업자들에게 잘 알려져 있다.

FET Q10' 의 드레인은 Vb' 출력에 또한 접속한다. FET Q10' 의 게이트는 회로 (416) 의 출력 인에이블 신호 OE 에 접속된다. FET Q10' 의 소오스는 블록킹 다이오드 D1 의 애노드 단자에 접속된다. FET Q10' 는 OE 인에이블 출력의 논리 하이값의 동작을 통해 Vb'로부터 감지 노드 (450) 까지 회로선을 완성시키기 위하여 전압 제어 스위치로 동작한다.

소정 세트의 전달 장치 (401) 중의 특정한 하나가 제어 회로 (416) 에 의해 결정되었다면, 회로 (416) 는 약제 장치 (401) 에 전달된 전기전송 구동 전류를 소정량으로 제어하기 위하여 바이어스 전압 Vb'을 제어한다. RE 및 OE 신호의 동작 시퀀스는 도 4 의 실시예에 설명된 것과 유사하다.

약제 장치 (401) 에 의해 제어기 (414) 에 제공된 신호는 약제 장치 (401)를 제어기 (414) 에 결합할 때, 전극 (441 및 430) 에 의해 형성된 결합 캐패시터 Cx 에 의해 제공된 캐패시턴스 신호이다. 그라운드 전극 (430) 은 제어기 (414) 의 절연벽 (434) 의 내부면 (432) 위에 위치된다. 전극 (430) 은 스냅 콘센트 (410 및 412) 로부터 충분히 멀리 떨어져서 있으므로 표유 캐패시턴스의 효과를 최소화한다. 그라운드 전극 (430) 은 하기에 설명될 것이지만 전달 장치 (401)를 제어기 (414) 에 인접하게 기계적으로 접속시킴으로써 형성된 결합 캐패시터 Cx (도 8 에 도시됨) 의 절반을 포함한다. 그라운드 전극 (430) 은 은 잉크 등과 같은 전기전도성 코팅으로 벽 (434) 의 내측의 일부를 코팅하여 형성된다. 전극 (430) 은 분사, 블러싱, 도금, 건조, 플라즈마 증착 등에 의해 형성될 수 있다.

다이오드 D1, D2, 캐패시터 C1 의 실제 구성 또는 회로 배치와, 스냅 리시버 (410) 에 대한 그들의 위치는 시스템 그라운드에 대해, 심볼 Cs 로 표시되는 표유캐패시턴스를 최소화하기 위하여 정렬된다. 이는 스냅 콘센트 (410)를 통해 결합된 캐패시턴스의 변화와, 노드 (450)에서 피크 AC 전압의 변화 및, 비교 노드 (452) 구동 DC 전압에 대하여, 감지 노드 (450) 의 감도에 대한 표유 캐패시턴스 Cs 의 영향을 최소화한다.

전극 조립물 (402, 404) 에 더하여, 약제 장치 (401) 는 또한 결합 전극 (440) 과 보호 절연층 (441)을 포함한다. 결합 전극 (440) 은 소정 영역 Ac을 덮도록 면 (442) 위에서 측면으로 연장되어 있다. 결합 전극 (440) 은 긁히는 것 또는 부주의한 착용에 대항한 보호로서 층 (441) 으로 덮인다. 층 (441) 은 바람직하게는 셀로판과 같은 얇은 (예를 들면, .01 mm 두께) 시트 물질로 만들어진다.

전극 (440) 은 약제 장치 (401) 의 측면 (441) 과 마주보는 제어기에 접착제로 부착된 은박과 같은 얇은 전도체이다. 전극 (440) 은 전극 조립물 (402) 과 기둥 (406) 에 전기적으로 접속된다.

기둥 (406) 은 전극 조립물 (402) 에 전기접속된다. 기둥 (408) 은 전극 조립물 (404) 에 전기접속된다. 기둥을 전극 조립물에 전기 접속하는 것은 전선, 증착되거나 도금된 전도성 선, 전도성 접착제와 같은 종래의 수단 또는 전도성 박, 증착되거나 도금된 층의 겹쳐진 층에 의해 만들어진다. 홀 (미도시)을 통해 도 2 에 도시된 방식으로 절연벽 (442) 의 반대측 위에 전도성 층이 접속된다.

두 개의 전극 조립물 (402, 404) 은 간격을 두고 떨어져 있으며, 후면 절연벽 (445) 에 의해 서로 절연된다. 벽 (445) 은 전극 조립물 (402, 404) 을 포함하기 위한 공동을 가지며, 이미 설명되고 도 2 에 도시된 포말층 (96) 과 유사한 구조를 갖는다. 선택적으로, 벽 (445) 과 벽 (442) 은 전극 조립물과 기둥을 위한 공동을 가진 정면 및 후면 표면을 가진 절연 물질로 된 하나의 층으로 합쳐진다. 절연벽 (442) 에 적합한 물질은 폐쇄 셀 폴리프로필렌 포말이다.

벽 (445) 은 약제 장치 (401) 가 환자의 신체에 부착될 때, 피부 (407) 와 접촉하여 간격을 두고 떨어져서 있는 상태로 전극 조립물 (402, 404)을 유지하는 데에 적합하다. 벽 (445) 의 신체에 인접한 표면은 환자의 피부에 전체 장치 (400)를 부착할 수 있는 피부 접촉 접착제로 코팅되는 것이 바람직하다.

결합 전극 (440) 은 결합 전극 (440) 의 영역 Ac 가 약제 장치 (401) 가 제어기 (414) 에 결합될 때 그라운드 전극 (430) 의 영역 Ag 주변내에 전체가 있게 되도록 마개 (406, 408) 와 함께 정렬된다.

결합 전극 (440) 과 보호층 (441) 의 적층 구조는 제어기 벽 (434) 의 면 (436) 과 접촉하여 압축력있게 유지된다. 그라운드 전극 (430) 과, 유전벽 (434) 및, 층 (441) 과 전극 (440) 적층물의 일련의 결합은 결합 캐패시터 Cx를 형성한다. Cx 의 값은 두 전극 430 과 440 사이의 유전층 및 결합 전극 (440) 의 영역 Ac 의 두께와 유전상수에 의존한다. 층 (441) 이 제어기 (414) 에 결합되기에 적합한 모든 다른 약제 장치에 대해 동일하면, 전달 장치 (401) 위에 있는 전극 (440) 의 영역 Ac 은 캐패시터 Cx 의 캐패시턴스 값을 제어하는 유일한 변수이다. 전극 (440) 의 영역이 절반이 되거나 두배가 되면, 캐패시턴스 Cx 는 비례하여 변화한다. 그러므로, 노드 (450) 구동 전압도 또한 변화한다. 그러므로, 캐패시터 Cx 의캐패시턴스 값은 하기와 같다.

여기서 K 는 전극들사이의 물질의 상대적 유전 상수이며, ε₀는 자유 공간에서의 유전율이며, t 는 유전체의 두께이다.

벽 (434) 이 폐쇄 셀 포말 폴리프로필렌 (약 2.25 의 유전 상수) 으로 만들어지고, 두께가 약 1.5 mm (1/16 인치), 영역 Ac 가 약 0.75 cm²인 경우, 약 1 피코패럿 (pF) 의 캐패시턴스가 예상된다. 그러므로, 약 1에서 8 pF 까지의 캐패시턴스의 범위가 약 0.75에서 약 6 cm²까지의 영역 Ac에서 얻어질 수 있다. 영역 Ac 의 이러한 범위는 약 10에서 100 cm²범위의 피부 접촉 영역을 갖는 경향이 있는 작은 "착용에 적당한" 전기전송 전달 장치에 대해 수용가능하다. 절연층(441) 은 Cx 의 값에 실제로 영향을 주지 않도록 충분히 얇다.

Cx 의 캐패시턴스 값의 실제적인 선택은 약 1, 2, 4 및 약 8 pF 이다. 캐패시터 C1 의 실제값은 Cx 의 최소 및 최대 범위사이의 약 중간값이므로 약 4 pF 이다. Cx 의 크거나 더 작은 값은 다른 물질을 사용하고 제조 기술의 향상과 함께 장치 (400) 에 의해 성취되고 이용될 수 있다. 더 많거나 적은 개수의 검출기를 가진 제어기 (414) 가 다른 대체적인 치료제를 제공하도록, 더 많거나 적은 특정 캐패시턴스 Cx 를 검출하기 위하여 만들어질 수 있다.

장치 (400) 는 하기와 같이 동작한다. 도 7 의 연결되지 않은 상태에서, 제어기 (414) 와 약제 장치 (401) 가 접속되기 전에, 장치들사이 또는 장치들과 환자들의 피부까지는 전류가 흐르지 않는다. 사용할 때, 스위치 (474) 는 닫히고 전원 (456) 은 제어 회로 (416) 의 활성 입력 단자 (464) 에 접속된다.

회로 (416) 의 활성화는 FET Q11' 의 게이트 입력에 연결된 출력 RE을 인에이블한다. RE 출력 신호는 FET Q11'를 턴온하고 Vb'에서 노드 (450) 까지의 회로 선에서 Vx' AC 소오스에 접속한다. 약제 장치 (401)를 제어기 (414) 에 접속하지 않으면, 감지 노드 (450) 위의 캐패시턴스는 단지 표유 캐패시턴스 Cs 이다. 비교 노드 (452) 의 구동 결과적인 DC 전압은 하기와 같다.

Vref1'에서 Vref4' 의 값은 회로 (416) 가 Vx' 를 노드 (450) 에 공급하는 하이인 RE 신호를 가진 상태로 남아 있도록 선택된다.

도 8을 참조로, 약제 장치 (401) 는 기둥 (406, 408)을 콘센트 (410, 412) 에 각각 결합함으로써 제어기 (414) 에 접속된다. 스냅 커넥터 쌍 (406, 410 및 408, 412) 이 접속될 때, 결합 전극 (440) 및 절연층 (441) 은 벽 (434) 의 표면 (436) 에 인접하여 결합된다. 결합 캐패시턴스 Cx 는 그러므로, 감지 노드 (450)와 시스템 그라운드사이에 형성된다. 부가적인 결합 캐패시턴스 Cx 에 의해, 적절하게, 비교 노드 (452) 의 구동 전압은 하기와 같이 강하한다.

Vref1'에서 Vref4' 까지의 값과 회로 (416) 내의 검출 논리 (미도시) 는 논리 회로 (416) 가 접속되었던 Cx 의 값에 특정한 조건 코드를 검출하고, 메모리 소자 (미도시) 내에 조건 코드를 저장하고, RE 논리를 하이로 디스에이블하고 OE 논리 출력을 인에이블하도록 정렬된다. 조건 코드의 검출 시간, To 는 내부 타이머 (미도시) 로부터 지연 시간 Te을 포착하거나, 비교 노드 (452) 에서 전압의 변화비 dVc/dt를 검출하고, dVc/dt 가 충분히 작을 때 조건 코드를 저장함으로써 결정될 수 있다.

FET Q11' 는 디스에이블된 RE 출력 신호에 의해 턴오프되며 FET Q11' 와 캐패시터 C1을 지나는 회로선 Vb' 으로부터 노드 (450) 까지 Vx' 기준 전압을 제거한다. 인에이블된 OE 논리 출력은 Q10' FET를 턴온시키고 Vb'를 블록킹 다이오드 D1를 통해 노드 (450) 에 접속한다. 장치 (400) 는 현재 전극 조립물 (402, 404)을 통해 전기전송 구동 전류를 전달할 준비가 된 출력 조건에 있다. 논리 회로 (416) 는 Vb' 의 값을 제어하고 특정 결합 약제 장치 (401) 의 전극 조립물 (402, 404) 를 통해 치료 전류 I'를 구동시키는 것을 시도한다. 제어기 (414) 는 검출된 캐패시턴스 Cx 의 값에 따라 전극 조립물에 특정 전류를 공급하기 위하여 사전프로그래밍된다. 그러나, 전극 조립물 (402, 404) 이 도 9 에 도시된 바와 같이, 피부 (407) 와 접촉하도록 놓여질 때까지 전류는 흐르지 않는다.

캐패시턴스 Cx 가 검출된 후에, 시각적 또는 청각적 디스플레이 (미도시) 는 장치 (400) 가 피부에 부착될 준비가 되어 있는 환자 또는 임상의에 신호하기 위해 사용된다. 예를 들면, LED 또는 LCD 디스플레이 (56) (도 1 에 도시됨) 는 제어 회로 (416) 또는 소리가 나는 청각 신호표시기에 의해 턴온된다. 선택적으로, 일정한지연 시간이 제어기에 사전프로그래밍되어, 접속된 장치 (401, 414)를 환자의 피부에 부착하는 임상의 시간을 허용한다.

전극 조립물 (402, 404) 이 피부 (407) 와 접촉하여 놓여지면, 사전프로그래밍된 전류 I' 는 환자의 피부를 통해 흐르기 시작하여, 전기전송에 의해 치료제 (이 치료제는 두개의 전극 조립물 (402, 404) 중의 적어도 하나에 함유되어 있다)를 전달한다.

다시, 장치 (400) 가 캐패시터 Cx 의 값을 판독 (즉, 디코딩) 하여 4 개의 선택적인 일정 전류중의 하나를 선택하는 것으로 도시되었지만, 회로 (416) 는 이러한 디코딩 및 선택을 기준으로, AC, 펄스파의 일정하지 않은 DC 등과 같은 선택적인 출력 전류 파형을 제공할 수도 있다. 또한, 부가적인 비교기와 제어 논리가 증가된 수의 이러한 대체적인 전류 또는 파형으로부터 선택하기 위하여 제공될 수도 있다.

장치 (400) 의 용량성 감지 실시예는 콘센트 (410) 와 시스템 그라운드사이에 접속된 결합 캐패시터 Cx 로 설명되었지만, 검출가능한 다른 용량성 값을 가진 다른 커넥터 구조가 본 발명에서 예측된다. 예를 들면, 기둥 (406, 408) 은 스스로 캐패시턴스가 사이에 낀 유전체의 겹친 영역 또는 두께에 의해 선택되는 얇은 유전층에 의해 분리된 전도성 시트에 겹치는 연장된 플랜지 (미도시) 를 포함한다.

대신에, 결합 캐패시터 Cx 는 스냅 커넥터 (406, 410 및 408, 412) 로부터 전기적으로 절연되고, 검출 회로와 치료 전류 전달 회로 경로는 개별적인 경로일 수 있다.

용량성 감지의 다른 알려진 방법이 Calvin 미국 특허 제 4,345,167 호와, Maier 미국 특허 제 4,122,708 호와, Kronberg 미국 특허 제 5,135,885 호와, Fudaley 미국 특허 제 3,445,835 호 및, Boie 등의 미국 특허 제 5,337,353 호를 포함하여, 본 발명에서 또한 사용된다.

본 발명에서 사용될 수 있는 다른 형태의 신호는 자기 신호이다. 예를 들면, 작은 자석들이 약제 장치내에 놓여질 수 있으며, 다른 약제 장치들은 다른 자기장 세기의 자석들을 포함할 수 있다. 제어기는 전자기 기술에서 알려진 홀 효과 장치와 같은, 자기장 세기 감지 장치를 포함한다. 홀 효과 장치는 약제 장치에서 자석들에 의해 생성되는 자기장의 세기를 감지하고, 감지된 자기 신호에 따라 제어기 전기 출력을 설정한다.

본 발명에 따라서, 개별적인 제어기 (502) 와 약제 장치 (508) 로 이루어진 자기적으로 활성화된 전기전송 장치 (500) 의 일 예가 도 10 에 도시되어 있다. 제어기 (502) 는 센서 및 논리 회로 (504) 와 전류 제어 회로 (506) 를 포함한다. 제어기 (502) 는 복수의 처리가능한 약제 장치 (508) 에 한번에 하나씩 연속적으로 분리가능하게 연결되기에 적합하다. 사용할 때, 장치 (500) 는 피부와 이온 전송 접촉하도록 놓여진 전극 (510, 512) 에 의해 환자의 피부에 붙여진다.

약제 장치 (508) 의 표면 (514) 은 두 개의 간격을 두고 떨어진 영구 자석 (516, 518) 으로 구성된다. 적당한 영구 자석 (516, 518) 은 0.1 cm (0.05 인치) 의 두께와, 0.6 cm (0.25 인치) 의 길이와 넓이를 가진 Arnold Engineering Company 에서 시판하는 제품번호 제 B1030, "플라스티폼(PLASTIFORM)" 으로 알려진유연성있는 영구 자기 물질로부터 형성된다. PERMALLOY (45-80% 니켈을 함유한 자기 철-베이스 합금) 등의 금속 조각과 같은 다른 영구 자기 물질이 자석 (516, 518) 대신에 사용될 수 있다. 자석 (516, 518) 은 약제 장치 (508) 의 표면에 부착되거나, 끼워지거나 또는, 자기적으로 투명한 덮개내측에 설치된다.

한쌍의 전기전도성 기계 스냅 커넥터 (520 및 522) 가 약제 장치 (508)를 기계적으로 및 전기적으로 제어기 (502) 에 분리가능하게 결합시키기 위하여 제공된다. 스냅 커넥터 (520, 522) 는 기둥 (520a 및 522a) 및 대응하는 소켓 (520b, 522b) 으로 각각 구성된다. 약제 장치 (508) 내의 전극 (510, 512) 은 전선 또는 전도선에 의해 기둥 (520a, 520b)에 전기접속된다.

제어기 (520) 는 한쌍의 자기 활성 센서 스위치 (524, 526)를 포함한다. 스위치 (524, 526) 는 스냅 커넥터가 기계적으로 연결될 때 이들이 영구 자석(516, 518) 에 의해 활성화되도록 소켓 (520b, 522b) 에 대응하여 위치된다. 적당한 자기 센서 스위치 (524, 526) 는 Honeywell Microswitch Division, Freeport, IL에서 시판하는 "유니폴라 홀 효과" 스위치 SS141A 이다. 스위치 (524, 526) 는 각각 홀 효과 감지 소자 (524a 및 526a) 와 N 채널 트랜지스터 스위치 (524b 및 526b)를 각각 포함한다. 감지 소자 (524a 및 526a) 는 각각 제어기 (502) 의 시스템 그라운드에 접속되어 있는, 트랜지스터 (524b 및 526b) 의 개별적인 소오스 단자에 각각 접속된 공통 단자를 갖는다. 소자 (524a 및 526a) 는 또한 개별적인 바이어스 단자 (524d 및 526d) 와 출력 단자 (524c 및 526c)를 갖는다. 출력 단자 (524c 및 526c) 는 트랜지스터 (524b 및 526b) 의 개별적인 게이트 단자에 접속된다.

풀업 저항기 R1 은 각각의 트랜지스터 (524b, 526b) 의 드레인으로부터 시스템 전력 V+을 제공하는 제어기 (502) 의, 예를 들면, 배터리 (미도시) 와 같은 전원에 접속된다.

P 채널 트랜지스터 (530) 는 바이어스 출력 단자 (524c 및 526c) 에 접속된 드레인 단자를 갖는다. 전원은 트랜지스터 (530) 의 소오스에 시스템 전력 V+을 공급한다. 트랜지스터 (530) 는 인버터 (532) 의 반전 출력에 접속된 활성 로우 게이트 단자 (531)를 갖는다.

트랜지스터 (530) 는 트랜지스터 게이트 (531) 가 로우가 될 때, 바이어스 전류가 홀 효과 소자 (524a 및 526a)에서 흐르도록 배열된다. 바이어스 전류는 소자 (524a 및 524b) 가 충분히 강한 자기장으로 폐쇄될 때, 소자 (524a 및 524b) 는 트랜지스터 (524b 및 526b)를 스위치하기에 충분하게 단자 (524c 및 526c) 에 출력 신호를 보내도록 선택된다.

인버터 (532) 는 로우 듀티 사이클 펄스 타이머 (536) 의 출력 (534) 에 접속된 입력을 갖는다.

세트/레스트 (Set/Rest) 플립플롭 (544 및 546) 은 타이머 출력 (534) 에 접속된, 활성 하이 클록 입력 CLK 을 갖는다.

드레인 단자 (524b 및 526b) 는 논리 인버터 (540 및 542) 의 입력에 각각 접속되며, 또한 S-R 플립플롭 (544 및 546) 의 개별적인 리세트 입력 (544a 및 546a) 에 접속된다. 인버터 출력 (540) 은 플립플롭 (546) 의 세트 입력 (544) 에 접속된다. 인버터 출력 (542) 은 플립플롭 (546) 의 세트 입력 (546b) 에 접속된다. 플립플롭 출력 (544c 및 546c) 는 전류 제어 회로 (506) 의 논리 입력 (506a 및 506b) 에 접속된다.

전류 제어 회로 (506) 는 소켓 (520b 및 522b) 각각 전기접속된 출력 (506c 및 506d)을 갖는다. 전류 제어 회로 (506) 는 출력 (506c 및 506d)과, 결합 스냅 커넥터 (520 및 522) 와, 전극 (510, 512)을 통하여, 논리 입력 (506a 및 506b) 에 의해 활성화될 때 환자의 신체를 통해, 전기전송 전류 I를 전달한다.

전류 I 의 진폭은 입력 (506a, 506b)에서 논리 레벨 A, B (도 10 에 도시되지 않았음) 의 함수로서, 회로 (506) 에 의해 제어된다.

자석 (516, 518) 의 크기, 형태, 공간 및 위치는 결합된 스냅 커넥터 (520 및 522) 가 결합되어, 홀 효과 소자 (524a 및 526a) 가 하기에 설명되는 바와 같이, 자석 (516, 518) 에 의해 소자 (524a, 526a) 부근에 제공된 자기장에 의해 활성화되도록 구성된다.

장치 (500) 의 동작이 설명된다. 일회용 약제 장치 (508) 는 전극 (510, 512) 이 전극 (510, 512) 중의 적어도 하나에 포함된 치료제 또는 약제의 전기전송을 위하여 적당하게 접촉하도록, 예를 들면, 가죽끈 또는 접착제와 같은 종래의 방식으로 환자의 피부에 부착된다.

제어기 (502) 는 예를 들면, 스위치 (미도시) 에 의해 활성화되고 전력, 예를 들면 V+ 는 내부의 회로 소자에 공급된다. 타이머 회로 (536) 는 출력 (534) 구동 하나 이상의 양의 로우 듀티 사이클 펄스를 출력 (534) 에서 출력하도록 배치된다. 출력 (534) 의 각각의 하이 레벨에서, SR 입력 (544a, 544b 및 546a, 546b) 위의 논리 상태가 출력 (544c 및 546c) 에 전송되도록, 플립플롭 (544, 546) 의 CLK 입력은 인에이블된다.

인버터 (532) 의 출력은 이 때 로우가 되어, p 채널 장치 (530) 가 홀 효과 소자 (524a 및 526a) 에 바이어스 전류를 공급하도록 한다. 자석 (516 및 518) 에 의해 공급되는, 충분히 강한 자기장의 존재시, 홀 효과 소자 출력 (524c 및 526c) 은 하이가 되고 트랜지스터 (524b, 526b) 를 턴온시킨다. 트랜지스터 (524b, 526b) 가 턴온될 때, 인버터 (540 및 542) 로의 입력은 로우가 되고, 로우 레벨이 리세트 입력 (544a 및 546a) 으로 공급된다. 인버터 (540 및 542) 의 출력은 반대 논리 레벨을 SR 플립플롭 세트 입력 (544b 및 546b) 에 전송한다. 플립플롭 (544, 546) 은 자석 (516, 518) 의 존재 또는 부재의 검출에 의해 결정된 상태로 제어 입력 (506a 및 506b)을 무제한으로 유지하는 상태로 남아있다.

자석 (516, 518) 과, 점 A, B에서 논리 레벨 출력 및 회로 (506) 에 의해 전달될 수 있는 몇몇의 예시적인 전류 레벨의 존재 (표 1 에 "yes" 와 "1" 로 표시됨) 또는 부재 (표 1 에 "none " 과 "0" 으로 표시됨) 사이의 관계가 표 1 에 나타나 있다.

한 세트의 논리 레벨중의 하나의 제어 하에 전류의 다른 값들을 출력하고,좁은 펄스폭과 로우 듀티 사이클 펄스를 발생시키기 위한 회로의 세부는 관련 기술분야의 당업자들에게 알려져 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 부가적인 자석과 센서는 선택가능한 전류의 범위를 넓히고 다른 제어 기능을 위하여 제공될 수 있다. 예로써, 전류 제어 회로에 접속된 자기 센서에 유사하게 결합된 부가적인 쌍의 자석들은 치료 전류 전달의 타이밍 또는 주기를 제어할 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 다른 형태의 신호는 금속 검출기에 의해 감지될 수 있는 신호이다. 예를 들면, 작은 조각의 금속이 약제 장치 내에 제공될 수 있으며, 다른 금속 또는 다른 양의 동일 금속이 다른 약제 장치 내에 제공될 수 있다. 제어기는 전자기 기술에서 알려져 있는 금속 디텍터를 포함한다. 금속 디텍터는 약제 장치내의 금속(들) 에 의해 발생된 신호를 감지하고, 감지된 신호에 따라서 제어기전기 출력을 설정한다.

전술한 설명에서 본 발명에 따른 몇몇 실시예가 설명되었지만, 상기 설명은 예시적인 것이며, 개시된 발명을 제한하지 않는 것으로 이해해야 한다. 기계적 죔쇠와 전기적 커넥터의 타입과, 위치 및 개수와, 제어기와 약제 장치의 물질, 형태 및 모양을 수정하거나, 본 발명의 범위와 이론 내에서 다양한 소자를 부가시키거나 빼는 것이 가능한 것으로 이해해야 한다. 그러므로, 본 발명은 하기에 설명되는 청구항에 의해서만 한정된다.

Claims

전달될 치료제를 함유한 저장기를 가진 치료제 함유 장치 (24), 상기 치료제의 전기전송 전달을 제어하기 위한 제어기 (22) 및 상기 제어기 (22) 와 상기 치료제 함유 장치 (24) 를 분리가능하게 결합하며, 상기 제어기 (22) 와 상기 치료제 함유 장치 (24) 사이의 전기 접속을 제공하는 결합기 (26, 32 및 28, 30) 를 구비하는 전기전송 전달 장치 (20) 에 있어서,

상기 치료제 함유 장치 (24) 는, 양, 농도 및 그들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 치료제 파라미터에 관련된 전달 섭생(regimen) 신호를 상기 제어기 (22) 로 제공하는 소정의 치료제 전달 섭생 신호 메커니즘을 포함하고,

상기 제어기 (22) 는 상기 전달 섭생 신호에 응답하여 상기 치료제에 대한 복수개의 전달 섭생들에 대응하는 복수개의 소정 출력들 중에서 1개의 출력을 설정하고,

해당 전달 섭생 신호를 제공하는 상기 치료제 함유 장치 (24) 의 선택으로 결정된 전달 섭생에 의해 상기 치료제가 전달되는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전달 섭생 신호는 광신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 광신호는 광 반사 표면 (40, 42) 으로부터 반사된 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 치료제 함유 장치 (24) 는 상기 광 반사 표면 (40, 42) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 광 반사 표면 (40, 42) 은 복수의 반사율 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제어기 (22) 는 광원을 포함하며, 상기 치료제 함유 장치 (24) 는 상기 광 반사 표면 (40, 42) 을 포함하며, 상기 광원 (46) 과 상기 광 반사 표면 (40, 42) 은 상기 제어기 (22) 가 상기 장치 (24) 에 결합될 때 상기 광원 (46) 의 광이 상기 광 반사 표면 (40, 42) 에 조사되도록 상대적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제어기 (22) 는 반사된 광을 감지하는 광 센서 (48) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 광 센서 (48) 는 반사된 광의 세기에 응답하는 감지신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 결합기 (26, 32 및 28, 30) 는 상기 광 센서 (48) 를 상기 반사 표면 (40, 42) 과 정렬시키는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어기 (22) 는 상기 치료제 함유 장치 (401) 에 의하여 적어도 부분적으로 제공되는 캐패시턴스 신호 (440, 441, 430) 를 감지하는 캐패시턴스 센서 (414) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호는, 코딩된 신호를 보내고 상기 치료제 함유 장치 (358) 를 상기 제어기 (352) 에 기계적 및 전기적으로 결합시키기는 전기 기계적 커넥터 (360, 370, 362, 372 등)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호는 전기 저항값 신호 (Rx) 를 포함하며, 상기 접촉부 (370, 374) 는 상기 제어기 (314) 와 상기 치료제 함유 장치 (301) 사이의 전기적 접속을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호는 자기장 신호인 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 자기장 신호는 상기 치료제 함유 장치 (508) 내의 자석 (516, 518) 에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호는 상기 치료제 함유 장치 내의 금속에 의해 발생되며, 상기 신호는 상기 제어기 내의 금속 디텍터에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 전기전송 전달 장치.
복수개의 소정 치료제 전달 섭생들 중 1개에 각각 대응하는 복수개의 치료제 함유 장치들로부터 선택된 1개의 치료제 함유 장치 (24) 에 결합된 제어기 (22) 의 복수개의 소정 전기적 출력들로부터 선택되어 상기 선택된 장치 (24) 에 대응하는 해당 치료제 전달 섭생을 제공할 1 개의 전기적 출력을 설정하는 방법으로서,

상기 선택된 치료제 함유 장치 (24) 를 상기 제어기 (22) 에 결합시켜, 상기 복수개의 소정 출력들 중 어느 것이 상기 선택된 치료제 함유 장치와 함께 사용되어야 하는지를 지시하는, 양, 농도 및 그들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 치료제 파라미터에 관련된 전달 섭생 신호를 제공하는 단계; 및

상기 선택된 치료제 함유 장치 (24) 로부터의 상기 전달 섭생 신호에 대응하여 복수개의 소정 출력들 중 1개를 제어기 (22) 의 출력으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 광 신호인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 광 신호는 광반사 표면 (40, 42) 으로부터 반사된 광인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 광 반사 표면 (40, 42) 은 복수의 반사율 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 반사 표면 (40, 42) 위에 광원 (46)을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 반사 표면 (40, 42) 으로부터 반사된 광을 광 센서 (48) 로 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 반사된 광의 세기에 응답하는 감지 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 제어기 (22) 를 상기 치료제 함유 장치 (24) 에 결합시킴으로써, 상기 광 센서 (48) 를 상기 광 반사 표면 (40, 42) 과 정렬시키는단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 캐패시턴스 신호 (440, 441, 430) 인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 24 항에 있어서, 캐패시턴스 센서 (414) 로 상기 캐패시턴스 신호를 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 전기 저항값 신호 (Rx) 인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 상기 치료제 함유 장치 (358) 를 상기 제어기 (352) 에 기계적 및 전기적으로 결합시키는 전기 기계적 커넥터 (360, 370, 362, 372 등) 로부터 발생된 코딩된 신호인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 자기장 신호인 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 신호는 상기 치료제 함유 장치 (508) 내의 자석(516, 518) 에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 신호는 상기 치료제 함유 장치 내의 금속에 의해 발생되고, 상기 신호는 상기 제어기 내의 금속 디텍터에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 전기적 출력 설정 방법.