(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザの不快感を最小限にし、角質層または表皮などの皮膚内部に活性物質を配送することを促進するために印加すべき電圧パルスを調節するための、エレクトロポレーションデバイスおよびエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法を提供すること。【解決手段】印加される電圧パルスを調節してユーザの不快感を最小限にしながら、角質層などの皮膚内に活性物質の配送を促進するための、エレクトロポレーションデバイス１００およびエレクトロポレーションデバイス制御方法を供給する。ユーザの皮膚の抵抗を測定するために１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの多重出力を供給するように構成される測定ユニット１０２と、１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの各出力につきユーザの皮膚の抵抗に基づいてユーザの皮膚に１つまたは複数のエレクトロポレーション電圧パルスの出力を供給するように構成される出力ユニット１０４とを備える。【選択図】図１
2018068469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいてユーザの皮膚の抵抗を測定するために１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの多重出力を供給するように構成される測定ユニットと、
前記１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの各出力につき前記ユーザの前記皮膚の前記抵抗に基づいて前記ユーザの前記皮膚に１つまたは複数のエレクトロポレーション電圧パルスの出力を供給するように構成される出力ユニットとを備える、エレクトロポレーションデバイス。
【請求項２】
前記測定ユニットは、所定の間隔をおいて１つの抵抗測定電圧パルスの多重出力を供給するように構成され、
前記出力ユニットは、前記１つの抵抗測定電圧パルスの各出力につき１つのエレクトロポレーション電圧パルスの出力を供給するように構成される、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項３】
前記出力ユニットは、前記測定ユニットによって測定された前記抵抗に基づいて前記エレクトロポレーション電圧パルスの電圧、パルス持続時間、パルス間の間隔、パルス数、およびパルスデューティ比の少なくとも１つを変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項４】
前記出力ユニットは、前記測定ユニットによって測定された前記抵抗に基づいて前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧を変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項３に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項５】
前記出力ユニットは、前記エレクトロポレーション電圧パルスによって前記ユーザの前記皮膚に印加される電流が、所定値に設定されるように、前記測定ユニットによって測定された前記抵抗に基づいて前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧を変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項４に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項６】
前記出力ユニットは、前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧を段階的方式で変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項４に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項７】
前記出力ユニットは、前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧を連続方式で変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項４に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項８】
前記出力ユニットは、前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧を５から１００Ｖの間の範囲内で変えた後、前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項４に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項９】
前記測定ユニットは、前記エレクトロポレーション電圧パルスの電圧よりも低い電圧を有する前記抵抗測定電圧パルスを出力するように構成される、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項１０】
前記測定ユニットは、第１の電極を介して前記ユーザの前記皮膚に前記抵抗測定電圧パルスを出力するように構成され、
前記出力ユニットは、第２の電極を介して前記ユーザの前記皮膚に前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成される、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項１１】
前記測定ユニットおよび前記出力ユニットは、共通電極を介して前記ユーザの前記皮膚に前記抵抗測定電圧パルスおよび前記エレクトロポレーション電圧パルスをそれぞれ出力するように構成される、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項１２】
前記抵抗測定電圧パルスおよび前記エレクトロポレーション電圧パルスを出力するためのタイミング命令を前記測定ユニットおよび前記出力ユニットに出力するように構成されるタイミングユニットをさらに備える、請求項１に記載のエレクトロポレーションデバイス。
【請求項１３】
複数のステップを含む、エレクトロポレーションデバイスを制御するための方法であって、各ステップは、
１回または複数回ユーザの皮膚の抵抗を測定するために前記ユーザの前記皮膚に抵抗測定電圧パルスを出力するステップと、前記測定された抵抗に基づいて１回または複数回前記ユーザの前記皮膚に出力するためにエレクトロポレーション電圧パルスのパラメータを決定するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
前記ステップにおいて、前記ユーザの前記皮膚の前記抵抗は、１回測定され、前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記パラメータは、１回決定される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記パラメータの中で、電圧、パルス持続時間、パルス間の間隔、パルス数、およびパルスデューティ比の少なくとも１つは、前記測定された抵抗に基づいて変えられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧は、前記測定された抵抗に基づいて変えられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧は、前記エレクトロポレーション電圧パルスによって前記ユーザの前記皮膚に印加される電流が、所定値に設定されるように変えられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧は、段階的方式で変えられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧は、連続方式で変えられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記エレクトロポレーション電圧パルスの前記電圧は、１０から５０Ｖの間の範囲内で変えられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記抵抗測定電圧パルスの電圧は、前記エレクトロポレーション電圧パルスの電圧よりも低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記抵抗測定電圧パルスおよび前記エレクトロポレーション電圧パルスは、タイミングユニットによって出力されるタイミング命令に従って出力される、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質を皮膚内に導入するために電気パルスを皮膚に印加するためのエレクトロポレーションデバイスおよびエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
美容ケアの分野では、様々な方法が、様々な分子を人間の皮膚内に導入するために提案される。そのような方法の一例は、イオン導入法である。イオン導入法は、人間の皮膚上に供給される様々な物質を角質層などの皮膚の内部に電圧を印加することによって導入するための方法である。アスコルビン酸などのビタミンＣ誘導体は一般に、負電荷を有する。したがって、アスコルビン酸を含む水溶液が、皮膚上に供給され、負電圧が、その溶液が供給される部分に印加されるとき、アスコルビン酸は、静電反発力によって皮膚内に動かされる。
【０００３】
しかしながら、イオン導入法は、皮膚内に導入すべき物質が、イオン性分子でなければならないという問題を有する。さらに、イオン導入法は、皮膚内への物質の配送の機構が、皮膚細胞間の浸透であるので、大きい分子質量を有する分子が、導入できないという別の問題を有する。したがって、イオン導入法は、コラーゲンおよびヒアルロン酸などの、大きい分子質量を有する物質を導入するのに適していない。
【０００４】
上記の問題を解決するために、エレクトロポレーション法が、提案される。エレクトロポレーション法は、皮膚内に導入すべき物質が、皮膚上に供給された後、電圧パルスを皮膚に印加することを含む。電圧パルスを印加することは、皮膚内に微視的穴を作るので、供給された物質は、微視的穴を介して皮膚内に導入される。穴は、極めて小さいので、短時間で治され、埋められる。したがって、エレクトロポレーションは、イオン導入法と対照的に、物質の電気的に中性の分子でさえ皮膚内に導入する能力を有する。物質は、浸透だけの代わりに皮膚内に作られた穴を介して導入されるので、イオン導入法と比較して、より大きい分子質量を有する分子が、導入可能である。
【０００５】
しかしながら、エレクトロポレーション法は、電圧パルスを印加することに起因してユーザにとって不快感の問題を有する。印加パルスの電圧が、より高いほど、より多くの穴が、皮膚に作られ、穴のサイズは、より大きくなり、これは、皮膚内への物質のより効果的な導入をもたらす。他方では、印加パルスの電圧が、より高いほど、より多くの電流が、皮膚に印加され、これは、刺激、炎症、または痛覚などの、ユーザにとって不快感をもたらす。したがって、従来の方法は、パルスの電圧高さである出力パターンデータに基づいてユーザの皮膚に電圧パルスを印加することを用いている。電圧高さは、皮膚の測定された電気抵抗値のデータに基づいて事前に決定される。
【０００６】
皮膚の電気抵抗値は、しかしながら、必ずしも一定でなく、皮膚内に含まれる水分および脂肪の影響に起因して人によって異なる。同じ人においてでさえ、皮膚の電気抵抗値は、空気の温度および湿度によって影響を受ける皮膚内に含まれる水分の変化ならびに皮膚の表面の他の条件の変化に起因して変わりやすい。パルスの電圧は一般に、皮膚内への物質の導入の効率を最大にするためにできる限り高く設定されるので、もし皮膚の電気抵抗値が、変わるならば、ユーザは、同じ電圧パルスを印加してさえ痛覚を感じることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ユーザの不快感を最小限にし、角質層または表皮などの皮膚内部に活性物質を配送することを促進するために印加すべき電圧パルスを調節するための、エレクトロポレーションデバイスおよびエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の技術的問題を解決するために、本発明のエレクトロポレーションデバイスは、
所定の間隔をおいてユーザの皮膚の電気抵抗を測定するために１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの多重出力を供給するように構成される測定ユニットと、
１つまたは複数の抵抗測定電圧パルスの各出力につきユーザの皮膚の抵抗に基づいてユーザの皮膚に１つまたは複数のエレクトロポレーション電圧パルスの出力を供給するように構成される出力ユニットとを備える。
【０００９】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、測定ユニットは、所定の間隔をおいて１つの抵抗測定電圧パルスの多重出力を供給するように構成されてもよく、出力ユニットは、１つの抵抗測定電圧パルスの出力につき１つのエレクトロポレーション電圧パルスの出力を供給するように構成されてもよい。
【００１０】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、測定ユニットによって測定された抵抗に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧、パルス持続時間、パルス間の間隔、パルス数、およびパルスデューティ比の少なくとも１つを変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１１】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、測定ユニットによって測定された抵抗に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１２】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、エレクトロポレーション電圧パルスによってユーザの皮膚に印加される電流が、所定値に設定されるように、測定ユニットによって測定された電気抵抗に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１３】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧を段階的方式で変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１４】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧を連続方式で変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１５】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、出力ユニットは、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧を５から１００Ｖの間の範囲内で変えた後、エレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１６】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、測定ユニットは、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧よりも低い電圧を有する抵抗測定電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１７】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、測定ユニットは、第１の電極を介してユーザの皮膚に抵抗測定電圧パルスを出力するように構成されてもよく、出力ユニットは、第２の電極を介してユーザの皮膚にエレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。
【００１８】
本発明のエレクトロポレーションデバイスでは、測定ユニットおよび出力ユニットは、共通電極を介してユーザの皮膚に抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスをそれぞれ出力するように構成されてもよい。
【００１９】
本発明のエレクトロポレーションデバイスはさらに、抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスを出力するためのタイミング命令を測定ユニットおよび出力ユニットに出力するように構成されるタイミングユニットを備えてもよい。
【００２０】
上記の技術的問題を解決するために、エレクトロポレーションデバイスを制御するための方法は、複数のステップを含み、各ステップは、
１回または複数回ユーザの皮膚の電気抵抗を測定するためにユーザの皮膚に抵抗測定電圧パルスを出力するステップと、
測定された電気抵抗に基づいて１回または複数回ユーザの皮膚に出力するためのエレクトロポレーション電圧パルスのパラメータを決定するステップとを含む。
【００２１】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、各ステップにおいて、ユーザの皮膚の電気抵抗は、１回測定されてもよく、エレクトロポレーション電圧パルスのパラメータは、１回決定されてもよい。
【００２２】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスのパラメータの中で、電圧、パルス持続時間、パルス間の間隔、パルス数、およびパルスデューティ比の少なくとも１つは、測定された電気抵抗に基づいて変えられてもよい。
【００２３】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、測定された電気抵抗に基づいて変えられてもよい。
【００２４】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、エレクトロポレーション電圧パルスによってユーザの皮膚に印加される電流が、所定値に設定されるように、変えられてもよい。
【００２５】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、段階的方式で変えられてもよい。
【００２６】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、連続方式で変えられてもよい。
【００２７】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、１０から５０Ｖの間の範囲内で変えられてもよい。
【００２８】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、抵抗測定電圧パルスの電圧は、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧よりも低くてもよい。
【００２９】
本発明のエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法では、抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスは、タイミングユニットによって出力されるタイミング命令に従って出力されてもよい。
【００３０】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の次の詳細な説明に開示される実施形態および付随する図面を参照することによって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるエレクトロポレーションデバイスの例示的構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるエレクトロポレーションデバイスの電極が、ユーザに付着される状況を示す図である。
【図３】皮膚の電気抵抗値を測定するための本発明の実施形態によるエレクトロポレーションデバイスの回路の概略例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるエレクトロポレーションデバイスのエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定するための流れ図の例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるエレクトロポレーションデバイスの抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスの例示的出力を示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるエレクトロポレーションデバイスの抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスの例示的出力を示す図である。
【図７】電圧パルスを印加することに起因する皮膚の電気抵抗値の変化を測定するための概略検査システムの側面図および平面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
エレクトロポレーション法は、皮膚内に微視的穴を形成するために皮膚に電圧パルスを印加することによって、例えば角質層を有する皮膚の内部に活性物質を導入するための技術である。それ故に、より高い電圧のパルスは、物質をより効率的に皮膚内に配送することができる。しかしながら、エレクトロポレーション法は、皮膚の電気抵抗の低下を供給する。皮膚の電気抵抗の低下は、角質層のバリア機能の低下から生じる。従来のエレクトロポレーションデバイスは、皮膚の電気抵抗にかかわらず一定の電圧を皮膚に印加する。したがって、皮膚の電気抵抗が、高いときは、出力電流は、より低くなり、物質を導入する効率の低下をもたらす。他方では、皮膚の電気抵抗が、低いときは、出力電流は、より高くなり、物質を導入する効率の増加をもたらすが、しかしユーザは、刺激、炎症、または痛覚などのより強い不快感を覚える。したがって、ユーザが不快感を覚えないまたは受容することができるが、しかし最大の有効性を有する範囲内にできる限りパルスの電圧を制御することが、必要である。
【００３３】
本発明は、ユーザの皮膚の電気抵抗をリアルタイムで測定し、皮膚に出力されるエレクトロポレーション電圧パルスのパラメータを決定するための、エレクトロポレーションデバイスおよびエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法を提供する。本発明は、皮膚の測定された電気抵抗に基づいて、ユーザが、刺激、炎症、または痛覚などの不快感を覚えないまたは受容することができる範囲内でユーザの皮膚内への物質の導入の効率を改善するためである。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態によるエレクトロポレーションデバイス１００の例示的構成を示す。エレクトロポレーションデバイス１００は、皮膚の電気抵抗を測定するための測定ユニット１０２とエレクトロポレーション電圧パルスを出力するための出力ユニット１０４とを備える。エレクトロポレーションデバイス１００は、測定ユニット１０２および出力ユニット１０４を制御するためのマイクロプロセッサ１０６と、タイミングユニット１０８と、第１の電極１１０と、第２の電極１１２とを備えてもよい。測定ユニット１０２、出力ユニット１０４、およびタイミングユニット１０８の少なくとも１つは、マイクロプロセッサ１０６に組み込まれてもよい。図１は、測定ユニット１０２をマイクロプロセッサ１０６に組み込むエレクトロポレーションデバイス１００を示すけれども、そのような構成は、本発明の実施形態を限定しない。
【００３５】
図２は、図１に示されるエレクトロポレーションデバイス１００の第１および第２の電極１１０、１１２が、ユーザの身体に付着される状況を示す。第１の電極１１０は、エレクトロポレーション法によって活性物質を導入するための位置、例えば頬に付着され、第２の電極１１２は、第１の電極１１０が付着される位置と異なる位置、例えば手のひらに付着される。第１および第２の電極１１０、１１２をテープまたはパッチの形状に形成することは、ユーザの皮膚に容易に付着されるのに役立つ。
【００３６】
測定ユニット１０２は、第１の電極１１０を介してユーザの皮膚に１つまたは複数の抵抗測定電圧パルス出力し、印加する。抵抗測定電圧パルスを出力した後、測定ユニット１０２は、第１の電極１１０と第２の電極１１２との間の電位差に基づいて以下で述べられる様々な方法を使用することによって皮膚の電気抵抗値を測定する。
【００３７】
図３は、抵抗測定電圧パルスによって皮膚の電気抵抗値を測定するための回路の概略例を示す。第１の抵抗器Ｒ１および第２の抵抗器Ｒ２は、測定ユニット１０２の抵抗測定電圧パルスの出力電圧Ｖｍと接地電位との間に直列に接続され、第３の抵抗器Ｒ３は、第１の抵抗器Ｒ１と第２の抵抗器Ｒ２との間の点に接続される。さらに、第１の電極１１０は、第３の抵抗器Ｒ３に直列に接続される。第２の電極１１２は、接地電位に接続される。第１および第２の電極１１０、１１２が、図２に示されるようにユーザに付着されるとき、ユーザの皮膚の抵抗器Ｒｓｋｉｎは、図３の第１の電極１１０と第２の電極１１２との間に接続される。測定ユニット１０２の出力電圧Ｖｍは、第１および第２の抵抗器Ｒ１、Ｒ２によって分割され、第１の抵抗器Ｒ１と第２の抵抗器Ｒ２との間の電位は、Ｖ０によって示される。電位Ｖ０はさらに、第３の抵抗器Ｒ３および皮膚抵抗器Ｒｓｋｉｎによって分割され、第３の抵抗器Ｒ３と第１の電極１１０との間の電位は、Ｖ１によって示される。Ｖ１を測定することによって、皮膚抵抗器Ｒｓｋｉｎの電気抵抗値が、得られる。しかしながら、測定ユニット１０２によって皮膚の電気抵抗値を測定するための方法は、図３に示される回路構成に限定されず、ホイートストンブリッジなどのブリッジ回路および電気抵抗を測定するための他の様々な方法が、用いられてもよい。
【００３８】
測定ユニット１０２が、皮膚の電気抵抗値を測定した後、出力ユニット１０４は、皮膚の測定された電気抵抗値に基づいてエレクトロポレーション法のためのエレクトロポレーション電圧パルスのパラメータを決定する。決定すべきパラメータは、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧、パルス持続時間、パルス間の間隔、パルス数、およびパルスデューティ比の少なくとも１つであってもよい。上で述べられたように、エレクトロポレーション電圧パルスを印加することによって引き起こされる痛覚などの不快感は主に、皮膚に印加される電流から生じる。したがって、電流が、ユーザが不快感を覚える値よりも低い所定値に維持されるように、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定することが、有利である。エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、例えば１００Ｖ以下、または例えば１０から５０Ｖの間に設定されてもよい。抵抗測定電圧パルスの電圧は、皮膚の電気抵抗値を測定するのに十分であるが、しかし皮膚の電気抵抗値を変えないように設定すべきである。したがって、エレクトロポレーション電圧パルスは一般に、１００Ｖ以下の電圧で出力されるが、抵抗測定電圧パルスの電圧は、エレクトロポレーション電圧パルスのそれよりも低く、例えば１０Ｖ以下、または例えば１Ｖ以下であってもよい。
【００３９】
図１から図３は、抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスが、共通電極１１０を介して出力される構成を示す。しかしながら、抵抗測定電圧パルスが出力される電極は、エレクトロポレーション電圧パルスが出力される電極と異なってもよい。
【００４０】
エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、例えば皮膚の測定された電気抵抗値および事前に設定された上述の電流値を乗算するためのアナログ乗算回路を使用することによって決定されてもよい。代替として、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、アナログ／デジタル変換器を使用することによって測定された電気抵抗値をデジタル値に変換し、マイクロプロセッサ１０６によってデジタル値を処理することによって決定されてもよい。これらの方法は、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧を実質的に連続的な値として決定することができる。
【００４１】
代替として、比較条件と整合する比較器回路に対応する電圧が、皮膚の測定された電気抵抗値を複数の比較器回路の各々の事前に設定されたしきい値と比較することによってエレクトロポレーション電圧パルスの電圧として決定されてもよい。図４は、比較器回路を使用することによってエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定するための概略流れ図を示す。
【００４２】
図４では、測定ユニット１０２によって測定された皮膚の電気抵抗値が、アナログ／デジタル変換器によってデジタル値に変換される（ステップ４０２）。次いで、測定された電気抵抗値が所定の抵抗値Ｒｘよりも大きいか否かが、決定される（ステップ４０４）。もし測定された電気抵抗値が、Ｒｘよりも大きいならば、電極は、開状態にある、すなわち、第１および第２の電極１１０、１１２の少なくとも１つは、ユーザの皮膚に付着されていないと決定され（ステップ４０５）、次いでプロセスは、測定ユニット１０２による皮膚の電気抵抗値の測定に戻る。もし測定された電気抵抗値が、Ｒｘよりも小さいならば、第１の比較器は、測定された電気抵抗値が、所定の電気抵抗値Ｒａよりも大きいか否かを決定する（ステップ４０６）。もし測定された電気抵抗値が、Ｒａよりも大きいならば、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、Ｖａに決定される（ステップ４０７）。もし測定された電気抵抗が、Ｒａよりも小さいならば、第２の比較器回路は、測定された電気抵抗値が、所定の電気抵抗値Ｒｂよりも大きいか否かを決定する（ステップ４０８）。次に続くステップにおいて、測定された電気抵抗値は、比較器回路の所定の抵抗値と比較され、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧が設定されるか、またはプロセスが上記のステップと同様に次の比較器回路へ進むかどうかが、決定される。図５に示される例は、５つの比較器回路を備え、したがって電圧は、段階的方式でエレクトロポレーション電圧パルスとして５つの電圧値の中で決定されてもよい。図５は、皮膚の測定された電気抵抗値が、アナログ／デジタル変換器によってデジタル値に変換され、電圧が、選択される構成を示し、電圧が、アナログ回路によって選択される構成が、使用されてもよい。上記の構成を有するそのような回路は、上で述べられたような連続方式で電圧を変える回路の構成と比較して、回路の構成が、簡単であり、低コストであるという利点を有する。
【００４３】
次いで、出力ユニット１０４は、第２の電極１１２を介してユーザの皮膚に決定されたパラメータを有する１つまたは複数のエレクトロポレーション電圧パルスを出力し、印加する。
【００４４】
図５は、時間とともに測定ユニット１０２および出力ユニット１０４によって出力される電圧パルスの例を示す。最初に、測定ユニット１０２が、上で述べられたように、１つの抵抗測定電圧パルス６０２を出力し、皮膚の電気抵抗を測定する。次いで、出力ユニット１０４が、上で述べられたように、例えば測定された電気抵抗値に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定し、１つのエレクトロポレーション電圧パルス６０４を出力する。次いで、測定ユニット１０２が、抵抗測定電圧パルス６０２の出力後に所定の間隔をおいて次の抵抗測定電圧パルス６０２’を出力し、皮膚の電気抵抗値を測定する。次いで、出力ユニット１０４が、例えば測定された電気抵抗値に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定し、エレクトロポレーション電圧パルス６０４の出力後に所定の間隔をおいて次のエレクトロポレーション電圧パルス６０４’を出力する。パルスの出力が、自動的にまたは手動で終えられるまで、上記のサイクルは、ユーザの皮膚に対してエレクトロポレーション法を行うために繰り返される。一般に、皮膚の電気抵抗値は、以下で述べられるようにエレクトロポレーション電圧パルスの各印加について低下するので、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、皮膚に印加される電流を所定値に維持するために、徐々に低下する。
【００４５】
上で述べられたように、エレクトロポレーションデバイスが、抵抗測定電圧パルス６０２およびエレクトロポレーション電圧パルス６０４を１つずつ交互に出力し、エレクトロポレーション電圧パルスの１つの出力について皮膚の電気抵抗値を測定するように構成される場合には、エレクトロポレーション電圧パルスの電圧は、皮膚の電気抵抗の変化に追随し、皮膚に印加される電流を所定値に正確に維持するように変えられてもよい。したがって、ユーザに対する痛覚などの不快感は、回避することができる。
【００４６】
図６は、時間とともに測定ユニット１０２および出力ユニット１０４によって出力される電圧パルスの別の例を示す。最初に、測定ユニット１０２が、上で述べられたように、１つの抵抗測定電圧パルス７０２を出力し、皮膚の電気抵抗値を測定する。次いで、出力ユニット１０４が、上で述べられたように、例えば測定された電気抵抗値に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定し、複数のエレクトロポレーション電圧パルス７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃを含むエレクトロポレーション電圧パルスの束７０４を出力する。次いで、測定ユニット１０２が、抵抗測定電圧パルス７０２を出力した後に所定の間隔をおいて次の抵抗測定電圧パルス７０２’を出力し、皮膚の電気抵抗値を測定する。次いで、出力ユニット１０４が、例えば皮膚の測定された電気抵抗値に基づいてエレクトロポレーション電圧パルスの電圧を決定し、エレクトロポレーション電圧パルスの束７０４を出力した後に所定の間隔をおいて複数のエレクトロポレーション電圧パルス７０４ａ’、７０４ｂ’、７０４ｃ’を含むエレクトロポレーション電圧パルスの束７０４’を出力する。パルスの出力が、自動的にまたは手動で終えられるまで、上記のサイクルは、ユーザの皮膚に対してエレクトロポレーション法を行うために繰り返される。図６は、１つの抵抗測定電圧パルスについて３つのエレクトロポレーション電圧パルスを出力する例を示すけれども、束内のエレクトロポレーション電圧パルスの数は、上記の例に限定されず、任意の数のエレクトロポレーション電圧パルスが、束にして出力されてもよい。
【００４７】
上で述べられたように、エレクトロポレーションデバイスが、１つの抵抗測定電圧パルス７０２を出力した後、複数のエレクトロポレーション電圧パルス７０４を出力するように構成される場合には、抵抗測定電圧パルスの出力、電気抵抗値の測定、およびエレクトロポレーション電圧パルスの電圧の決定と関連する電力消費は、低減することができる。そのような構成は特に、エレクトロポレーション電圧パルスの出力に起因する皮膚の電気抵抗値の変化が、比較的小さい場合に適している。
【００４８】
抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスの出力は、上記の例に限定されず、様々な構成を用いることができる。例えば、エレクトロポレーションデバイスは、測定ユニット１０２が、複数の抵抗測定電圧パルスを出力し、皮膚の電気抵抗値を測定した後、出力ユニット１０４が、１つまたは複数のエレクトロポレーション電圧パルスを出力するように構成されてもよい。この場合、皮膚の電気抵抗値は、複数の抵抗測定電圧パルスの出力によって得られる測定結果を平均することによって決定することができるので、たとえ皮膚の電気抵抗値の測定結果が、不安定であっても、電気抵抗値は、安定的に決定することができる。
【００４９】
上で述べられた抵抗測定電圧パルスおよびエレクトロポレーション電圧パルスの出力は、マイクロプロセッサ１０６またはタイマー回路などのタイミングユニット１０８によって測定ユニット１０２および出力ユニット１０４に出力されるタイミング命令によって制御されてもよい。
【００５０】
上で述べられたように構成されるエレクトロポレーションデバイスおよびエレクトロポレーションデバイスを制御するための方法は、ユーザの皮膚の電気抵抗値が、実質的にリアルタイムで測定され、印加すべきエレクトロポレーション電圧パルスが、測定された電気抵抗値に基づいて調節されるので、ユーザの不快感を最小限にし、角質層などの皮膚に活性物質を配送することを促進することができる。
【００５１】
図７（ａ）は、皮膚の電気抵抗値の変化を測定するための概略検査システム１０の側面図を示し、図７（ｂ）は、検査システム１０の平面図を示す。
【００５２】
その電気的特性が、人間の皮膚のそれらに似ている、一片の豚の耳介皮膚１２が、０．９％ＮａＣｌ溶液を含む一枚の紙１４を介在させてアルミニウム加熱プレート１６上に配置された。次いで、２つの電極１８、２０が、所定のギャップをおいて豚の耳介皮膚１２の表面上に配置された。電極１８、２０は、湿らされた。電圧パルスが、電極１８、２０間に繰り返し印加された。Ｔａｂｌｅ  １（表１）は、電圧パルスを印加する前の電気抵抗値が１００％であるときの相対値として、５から１００Ｖの間の電圧、１０ミリ秒の持続時間、１０ミリ秒の間隔、したがって１のパルスデューティ比を有する電気パルスを９９回印加した後の豚の耳介皮膚１２の電気抵抗値を示す。
【００５３】
【表１】
2018068469.tif 000003
【００５４】
Ｔａｂｌｅ  １（表１）に示されるように、印加されるパルスの電圧が高いほど、皮膚の電気抵抗値は、低下することが、見いだされた。
【００５５】
Ｔａｂｌｅ  ２（表２）は、電圧パルスを印加する前の電気抵抗値が１００％であるときの相対値として、２０Ｖの電圧、１から１０ミリ秒の間の持続時間、および１のパルスデューティ比を有する電気パルスを９９回印加した後の豚の耳介皮膚１２の電気抵抗値、ならびに９９回の１０サイクルを伴う電圧パルスの印加後の豚の耳介皮膚１２の電気抵抗値を示す。
【００５６】
【表２】
2018068469.tif 000004
【００５７】
上記の実験結果から、皮膚の電気抵抗は、電圧パルスの印加数に応答して徐々に低下することが、見いだされた。したがって、もし所定の出力パターンに基づく電圧パルスが、印加されるならば、ユーザの皮膚の電気抵抗は、徐々に低下することが、見いだされた。これは、皮膚に印加される電流の増加をもたらし、たとえユーザが、パルスの印加が始まったときに不快感を覚えなかったとしても、不快感を引き起こす。パターンデータに基づいてユーザの皮膚に電圧パルスを印加するために皮膚の事前に測定された電気抵抗のデータに基づいてあらかじめ決定されたパルス高さを使用する従来のデバイスおよび方法は、電圧パルスを印加しながら電圧パルスのパラメータを変えることができず、したがって皮膚の電気抵抗の低下に起因する不快感の増加を回避することができない。しかしながら、本発明は、皮膚の電気抵抗を実質的にリアルタイムで測定し、エレクトロポレーション電圧パルスを印加する間に測定に基づいて実質的にリアルタイムで電圧パルスのパラメータを変えるので、皮膚に印加される電流は、所定値以下に維持されてもよく、皮膚の電気抵抗の低下に起因する不快感の増加を回避することができる。
【００５８】
前述の実施形態は単に、本発明を限定するよりもむしろ本発明の技術的解決策を述べることを対象とするだけであることに留意すべきである。本発明は、前述の実施形態を参照して詳細に述べられるけれども、当業者は、なお前述の実施形態に記録される技術的解決策に対して変更を行い、またはその技術的特徴の一部もしくは全部に対して等価な置換を行ってもよいことを理解すべきである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  検査システム
１２  豚の耳介皮膚
１４  紙
１６  アルミニウム加熱プレート
１８  電極
２０  電極
１００  エレクトロポレーションデバイス
１０２  測定ユニット
１０４  出力ユニット
１０６  マイクロプロセッサ
１０８  タイミングユニット
１１０  第１の電極
１１２  第２の電極
６０２  抵抗測定電圧パルス
６０２’  抵抗測定電圧パルス
６０４  エレクトロポレーション電圧パルス
６０４’  エレクトロポレーション電圧パルス
７０２  抵抗測定電圧パルス
７０２’  抵抗測定電圧パルス
７０４  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ａ  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ｂ  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ｃ  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ａ’  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ｂ’  エレクトロポレーション電圧パルス
７０４ｃ’  エレクトロポレーション電圧パルス
【図１】
2018068469.tif 000005
【図２】
2018068469.tif 000006
【図３】
2018068469.tif 000007
【図４】
2018068469.tif 000008
【図５】
2018068469.tif 000009
【図６】
2018068469.tif 000010
【図７】
2018068469.tif 000011
【外国語明細書】
2018068469000001.pdf