專利名稱：調制超音頻電場經皮給藥裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療儀器，尤其是涉及一種讓藥物進行經皮給藥的調制超音頻電場經皮給藥裝置。
背景技術：
通常藥物療法主要采用口服給藥或注射給藥。許多藥物，如大分子及離子型藥物在口服給藥時，易受胃腸道酶降解和肝臟首過作用的影響，降低藥效；注射給藥，特別是頻繁注射給藥很不方便，不但兒童畏懼，而且還存在危險性。如何將此類藥物方便有效地傳遞到體內，是藥物治療上的新課題。
經皮給藥是一種安全、有效、方便的給藥方法。為了增加藥物透皮吸收以達到治療要求，可采取化學和物理方法來改善皮膚的滲透性，增加藥物的透皮吸收。
經皮給藥的物理方法，目前有離子導入法、電致孔法和超聲波導入法等。由于皮膚角質層的屏障作用和某些大分子量、高水溶性、生理PH值下荷電等特點的限制，采用化學滲透促進劑難以奏效，物理方法則有廣闊的發展前景；但是在目前，物理方法尚處于研究、實驗和發展的初始階段。
離子導入法(IONTOPHORESIS)是通過放置在皮膚上的兩種電極陽極和陰極，分別放置在皮膚兩側，一個電極做藥物擴散電極，另一個電極做參比電極；由離子導入儀施加直流電壓和電流，使藥物離子在電流的作用下進入皮膚，并傳送到血液中。臨床上要求離子導入儀安全、高效，且與生物傳感電路相連，實現生物體反饋信號程序化，目前，現有離子導入儀還遠末達到這種程度。另外，因人體不能耐受高電流和長時間的作用，并且離子導入法存在著明顯的滯后效應，以及離子導入法不適用于大分子量藥物等多因素，限制了離子導入法的臨床應用。
電致孔法(ELECTROPORATION)是采用瞬時高壓電脈沖，對皮膚形成暫時的、可逆的孔道，以脈動方式給藥，這有利于實現大分子量藥物的透皮給藥，一般與離子導入法并用能大幅度地提高透皮給藥效率。目前，電致孔法給藥尚處于起步階段，還有很多問題亟待解決，例如電致孔法所加瞬時高壓電的屏蔽和使用安全問題，電致孔法儀器的設計和試制問題等都尚未解決。
超聲波導入法(PHONOPHORESIS)是將超聲波換能器放置在患者導入部位，由超聲波換能器將電能轉換成機械振動，利用超聲波振動將藥物導入皮膚內。由于目前還沒有專門用于透皮給藥的超聲波專用設備，也沒有定型的固定在皮膚上的超聲波換能器，目前，體外實驗研究還只限于使用現有超聲波治療儀和治療用換能器進行的超聲波導入實驗階段。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用調制超音頻振蕩形成的高電壓、弱電流脈沖電場進行經皮給藥方法、不會對人體有強烈刺激感和造成損傷、安全可靠的調制超音頻電場經皮給藥裝置。
本發明的目的是這樣實現的本發明的調制超音頻電場經皮給藥裝置，特征是包括脈沖發生電路、超音頻振蕩電路、緩沖放大器、電腦程序控制器、高壓脈沖變壓器、脈沖分配電路、選擇開關和電場傳導墊，脈沖發生電路的輸出端接超音頻振蕩電路的輸入端，超音頻振蕩電路的輸出端接緩沖放大器的輸入端，緩沖放大器的輸出端接高壓脈沖變壓器的輸入端，高壓脈沖變壓器的輸出端接脈沖分配電路的輸入端，脈沖分配電路的一個輸出端接電場傳導墊，另一個輸出端接選擇開關的輸入端，選擇開關有兩個輸出孔正極輸出孔和負極輸出孔；電腦程序控制器的二個輸出控制端分別接脈沖發生電路和超音頻振蕩電路的控制端。
本發明還包括藥物導入電極，藥物導入電極的輸入端插頭可根據藥物導入的需要插入正極輸出孔或負極輸出孔內。
電腦程序控制器的第三個輸出控制端接恒溫電極罩的控制端。
本發明由脈沖發生電路、超音頻振蕩電路、緩沖放大器、電腦程序控制器、高壓脈沖變壓器、脈沖分配電路、選擇開關、電場傳導墊和藥物導入電極組成，因此在電腦程序控制器的控制下，超音頻振蕩電路經脈沖發生電路調制后產生的調制超音頻脈沖被送至緩沖放大器進行信號放大，然后經高壓脈沖變壓器升高電壓后由脈沖分配電路進行匹配，一路被送至電場傳導墊，另一路被送至藥物導入電極。本發明采用與當前研究中的各種物理經皮給藥方法不同的新方法，1、不采用陽極和陰極兩種電極放置在皮膚兩側直接通電的給藥方法，避免高密度電流和長時間作用的強刺激，使人難以耐受和防止明顯滯后效應的難題；2、不采用電致孔法直接在陽極和陰極間施加高壓電脈沖的方法，避免人體產生震顫感和強刺激，同時避開目前尚未解決的高壓電屏蔽的難題；3、不采用超聲波振動給藥的導入方式，避開超聲導入儀和導入給藥頭的設計難題。
本發明的脈沖發生電路和超音頻振蕩電路均采用集成電路，脈沖發生電路的脈寬可為1-1000MS，占空比可為1∶(1-10)，其參數由電腦程序控制器給定，超音頻振蕩電路的振蕩頻率范圍為20-1000KHz，根據藥物導入的需要由電腦程序控制器選擇一個最佳頻率，如22KHz、70KHz、1000KHz等。經理論分析和實驗證明，純直流或單向脈沖的藥物導入效果不如雙向脈沖，本發明的選擇開關有兩個輸出孔正極輸出孔或負極輸出孔都是以主脈沖命名，主脈沖與輔脈沖的幅值之比可為1∶(0.9-0.1)，主脈沖是100％，輔脈沖的幅值由脈沖分配電路進行調節，脈沖分配電路是由高壓硅堆和可調電阻構成，改變電阻值可調節輔脈沖的幅值，其調節范圍為(90-10)％；選擇開關的兩個輸出孔正極輸出孔主脈沖為正、輔脈沖為負，負極輸出孔主脈沖為負、輔脈沖為正，藥物導入電極不論接選擇開關的正極輸出孔或負極輸出孔都始終保持地電位，因此給藥十分安全、方便；電場傳導墊所接脈沖分配電路的輸出端是公共高電位端，其對地的脈沖電壓幅值可為(1-10)KV的高電壓電場；電場傳導墊具有可靠的絕緣，高電壓不接觸人體不會對人體產生傷害，同時，該高壓弱電流電場的最大超音頻脈沖電流不超過1mA，不會對人體有強刺激感和造成損傷，因此十分安全可靠。
藥物導入電極始終保持地電位，因此，凡是放在地面上的任何容器對電場傳導墊都具有高電壓弱電流調制超音頻脈沖電場，可利用電水浴槽、水桶、盆等各種容器作給藥電極，將要導入的藥物制成水溶液可通過手、足、肢體的皮膚將藥物導入體內。
因此本發明是利用調制超音頻形成的高電壓、弱電流脈沖電場進行經皮給藥，具有給藥方便、不會對人體有強烈刺激感和造成損傷、耐受性好、不會出現明顯滯后效應、安全可靠的優點。
圖1為本發明的結構框圖；圖2為采用臥式電場傳導墊腹部經皮給藥的示意圖；圖3為坐式電場傳導墊雙足電水浴槽藥物導入方法的示意圖。
具體實施例方式
本發明是由脈沖發生電路1、超音頻振蕩電路2、緩沖放大器3、電腦程序控制器4、高壓脈沖變壓器5、脈沖分配電路6、選擇開關7、藥物導入電極8和電場傳導墊10組成，脈沖發生電路1的輸出端接超音頻振蕩電路2的輸入端，超音頻振蕩電路2的輸出端接緩沖放大器3的輸入端，緩沖放大器3的輸出端接高壓脈沖變壓器5的輸入端，高壓脈沖變壓器5的輸出端接脈沖分配電路6的輸入端，脈沖分配電路6的一個輸出端6.1接電場傳導墊10，另一個輸出端6.2接選擇開關7的輸入端，選擇開關7有兩個輸出端正極輸出孔7.1和負極輸出孔7.2，藥物導入電極8的輸入端插頭可根據藥物導入的需要插入正極輸出孔7.1或負極輸出孔7.2內；電腦程序控制器4的二個輸出控制端M、P分別接脈沖發生電路的控制端M和超音頻振蕩電路的控制端P。
電腦程序控制器4的第三個輸出控制端T接恒溫電極罩9的控制端T。恒溫電極罩9一般不用，當冬季和治療藥物需要時罩在藥物導入電極8上。
脈沖發生電路的脈寬可為1-1000ms，占空比可為1∶(1-10)，超音頻振蕩電路的振蕩頻率范圍為20-1000KHz，主脈沖與輔脈沖的幅值之比可為1∶(0.9-0.1)。
實施例1參照圖2，本發明的調制超音頻電場經皮給藥裝置放置在木質的絕緣桌12上，治療床13也應為絕緣的木質床，患者14仰躺在治療床13上，電場傳導墊10墊在患者14的軀干和臀部下方，藥物導入電極8接本發明的選擇開關7的正極輸出孔7.1，將不含水的粘性固體凝膠貼劑的藥物11放置在患者14的腹部，藥物導入電極8緊密貼放在藥物11上。然后調節如下所需參數脈沖發生電路1的輸出脈寬為10ms，占空比為1∶2，超音頻振蕩電路2的振蕩頻率為22KHz；假設治療藥物為中性分子，采用陽極運轉，將藥物導入電極8的輸入端插頭插入選擇開關7的正極輸出孔7.1內，使藥物導入電極8與脈沖分配電路6連通，脈沖分配電路6調至正脈沖幅值10KV、負脈沖幅值3KV，主輔脈沖幅值比為1∶0.3；此時藥物導入電極8對電場傳導墊10(相當于對人體)具有22KHz超音頻間歇脈沖，脈寬10ms、間歇20ms，正脈沖幅值10KV，負脈沖幅值3KV的電場能，就能實現通過腹部經皮給藥將藥物導入患者14體內。
實施例2參照圖3，本發明的調制超音頻電場經皮給藥裝置放置在木質的絕緣桌12上，坐式電場傳導墊10放在木質或塑料等絕緣材料制成的坐凳16上，將藥物配制成一定濃度的藥液后倒入兩個電水浴槽15中。患者14坐在座式電場傳導墊10上，其雙足浸泡置在放于地面上的兩個電水浴槽15中，根據藥物的性質將選擇開關7接通正極輸出孔7.1和負極輸出孔7.2，即地電位，藥物將通過雙足皮膚導入體內。
權利要求
1.一種調制超音頻電場經皮給藥裝置，其特征在于包括脈沖發生電路(1)、超音頻振蕩電路(2)、緩沖放大器(3)、電腦程序控制器(4)、高壓脈沖變壓器(5)、脈沖分配電路(6)、選擇開關(7)和電場傳導墊(10)，脈沖發生電路(1)的輸出端接超音頻振蕩電路(2)的輸入端，超音頻振蕩電路(2)的輸出端接緩沖放大器(3)的輸入端，緩沖放大器(3)的輸出端接高壓脈沖變壓器(5)的輸入端，高壓脈沖變壓器(5)的輸出端接脈沖分配電路(6)的輸入端，脈沖分配電路(6)的一個輸出端(6.1)接電場傳導墊(10)，另一個輸出端(6.2)接選擇開關(7)的輸入端，選擇開關(7)有兩個輸出端正極輸出孔(7.1)和負極輸出孔(7.2)；電腦程序控制器(4)的二個輸出控制端(M、P)分別接脈沖發生電路的控制端(M)和超音頻振蕩電路的控制端(P)。
2.如權利要求1所述的調制超音頻電場經皮給藥裝置，其特征在于還包括藥物導入電極(8)，藥物導入電極(8)的輸入端插頭可插入正極輸出孔(7.1)或負極輸出孔(7.2)內。
3.如權利要求1或2所述的調制超音頻電場經皮給藥裝置，其特征在于電腦程序控制器(4)的第三個輸出控制端(T)接恒溫電極罩(9)的控制端(T)。
4.如權利要求1所述的調制超音頻電場經皮給藥裝置，其特征在于脈沖發生電路的脈寬可為1-1000ms，占空比可為1∶(1-10)，超音頻振蕩電路的振蕩頻率范圍為20-1000KHZ，主脈沖與輔脈沖的幅值之比可為1∶(0.9-0.1)。
全文摘要
本發明公開了一種調制超音頻電場經皮給藥裝置，本發明由脈沖發生電路、超音頻振蕩電路、緩沖放大器、電腦程序控制器、高壓脈沖變壓器、脈沖分配電路、選擇開關、電場傳導墊和藥物導入電極組成。在電腦程序控制器的控制下，脈沖發生電路產生的脈沖經超音頻振蕩電路調制后被送至緩沖放大器進行信號放大，然后經高壓脈沖變壓器升高電壓后由脈沖分配電路進行分配，一路被送至電場傳導墊，另一路被送至藥物導入電極。本發明具有利用調制超音頻形成的高電壓、弱電流脈沖電場進行經皮給藥、不會對人體有強烈刺激感和造成損傷、耐受性好、不會出現明顯滯后效應、安全可靠的優點。
文檔編號A61N1/30GK1994489SQ20061012557
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者王煒, 王佩之 申請人:江西師范大學