FR2793695A1

FR2793695A1 - Circuits pour augmenter la fiabilite d'un systeme d'ionophorese

Info

Publication number: FR2793695A1
Application number: FR0006312A
Authority: FR
Inventors: Ronald J Flower; Steven D Walter; Kenneth E Garde
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: FR2799656B1; DE10025027A1; US20030067358A1; FR2793695B1; FR2799656A1; FR2799655B1; US6678555B2; FR2799655A1; US6385488B1; JP2001025509A

Abstract

Des circuits sont proposés pour augmenter la fiabilité d'un système d'administration de médicaments par ionophorèse (70). Ces circuits détectent la défaillance d'un oscillateur à quartz du système (70), la défaillance d'une tension de référence du système (70) ou la défaillance imminente d'une source d'alimentation par pile du système (70).

Description

La présente invention concerne le domaine de llionophorèse. L'invention concerne en particulier des circuits pour améliorer la fiabilité d'un système d'administration de médicament par ionophorèse.

L'ionophorèse est la migration des ions lorsqu'un courant électrique traverse une solution contenant une espèce ionisée, habituellement la forme ionique d'un médicament ou autre agent thérapeutique (appelée ci-après "médicament"). Une application particulièrement avantageuse de l'ionophorèse est l'administration transdermique non invasive à un patient de médicaments ionisés, en utilisant de faibles niveaux de courant. L'administration de médicament par ionophorèse offre une alternative et une voie efficace d'administration de médicament par rapport aux autres voies d'administration telles que les timbres transdermiques passifs, l'injection par aiguille et l'ingestion orale et est une voie d'administration particulièrement efficace pour les enfants, les grabataires et les personnes âgées. Les avantages connus de l'administration transdermique comportent la suppression des risques et des inconvénients de l'administration intraveineuse. Des problèmes associés à l'ingestion orale de médicament, tels que la déperdition de médicament provoquée par la digestion et le métabolisme de premier passage hépatique, sont également évités, car le tractus gastro-intestinal et le foie (au premier passage) sont court-circuités. L'administration transdermique assure avantageusement une administration de médicament en continu, un arrêt aisé et une plus grande commodité.

Un système transdermique d'administration de médicament par ionophorèse comprend habituellement un timbre possédant plusieurs réservoirs, dont l'un d'eux, appelé réservoir actif, contient des ions de médicament chargés positivement ou négativement et un autre, appelé réservoir de retour, contient une solution électrolytique, telle qu'une solution saline.À l'intérieur des réservoirs sont situées des électrodes destinéesà appliquer un courant dans le timbre. Le système dlionophorèse comporte également un dispositif de contrôle, qui est raccordé électriquement et mécaniquement au timbre. Habituellement, le contrôleur contient une source d'énergie telle qu'une pile, ainsi que des circuits électriques requis pour générer et réguler le courant appliqué aux électrodes du timbre.

Une configuration possible d'un dispositif d'administrationà ionophorèse est représentée sur la figure1. Un contrôleur80, comportant une pile, est respectivement connectéà une anode61 età une cathode62 situées dans le timbre60, par l'intermédiaire d'interconnexions électriques11 et 12. L'anode61 est agencée dans le réservoir actif contenant un médicament chargé positivement, tandis que la cathode62 est agencée dans le réservoir de retour contenant la solution électrolytique (ou saline). Si le médicament est chargé négativement, l'agencement d'anode et de cathode dans les réservoirs est inversé, de façon que lorsqu'un courant est appliqué aux électrodes, les ions du médicament soient repoussés par le réservoir de même polarité. Lorsque le timbre60 est placé sur la peau d'un utilisateur et que le contrôleur applique un courant au timbre60, le médicament chargé pénètre dans la peau du patient. D'autres ions sont ramenés vers le réservoir de retour, car le corps ferme le circuit ionique. Si par exemple, le médicament est chargé négativement, une cathode d'AgCl le repousseà travers la peau, tandis que des ions de sodium chargés positivement sont attirés vers la cathode. En même temps, des ions chlorure chargés négativement s'écoulent depuis la peau, dans un réservoir de retour contenant une solution saline, vers l'anode.

Habituellement, le contrôleur comporte un microprocesseur ou une machineà états pour mettre en ceuvre un grand nombre de fonctions de contrôle. Un microprocesseur exécute, par exemple, des programmes logiciels qui, entre autres, commandent les circuits de génération et de régulation de courant pour fournir la quantité requise de courant pendant une certaine période de temps. Puisque la quantité de médicament administrée au patient est directement proportionnelleà la quantité de courant fournie, le dosage du médicament peut être contrôlé en régulant la quantité de courant délivrée au timbre.

Le microprocesseur ou la machineà états est commandé par un signal d'horloge de façon externe par un compteur piloté par un oscillateurà quartz ayant, par exemple, une fréquence de32,768 kHz (c'est-à-dire, un quartz de montre). Ceci permet au microprocesseur ouà la machineà états et ainsi, au système, d'effectuer un cycleà travers les états d'alimentation en courant, chaque état définissant le courantà délivrer pendant un intervalle de temps prédéterminé. La courbeA de la figure 2 montre, par exemple, un profil d'alimentation en courant désiré. Dans ce profil, le courant commenceà zéro ampère. Au bout d'un premier temps, ti, le courant augmente jusqu'à un premier niveau de courant, au bout d'un deuxième temps, t2l il augmente jusqu'à un deuxième niveau de courant supérieur, au bout d'un troisième temps, t3, il redescend jusqu'au premier niveau de courant et au bout d'un quatrième temps, t4l il redescend jusqu'à zéro ampère. Lorsque l'oscillateurà quartz fonctionne convenablement, le microprocesseur effectue un cycleà travers chacun de ces niveaux d'alimentation en courant au cours du cycle d'alimentation, ordonnant ainsi aux circuits de courant de générer et de délivrer la quantité exacte de courant au timbre, en fonction de chaque niveau de courant.

Toutefois, si l'oscillateur ne peutplus être actionné au cours d'un cycle d'administration de médicament, un état de surdosage ou de sous-dosage de médicament peut survenir. Sur la courbe B de la figure 2, par exemple, l'oscillateur présente une défaillanceà l'instant tb. A cet instant, le microprocesseur (ou la machineà états) se figeà sa dernière instruction (ou étape) de programme, c'est-à-dire l'instruction provoquant la génération et la fourniture par les circuits de courant du deuxième niveau de courant supérieur. En conséquence, lorsque l'oscillateur présente une défaillanceà l'instant tbl le système continueà fournir le plus haut niveau de courant au-delà du temps t3, car le microprocesseur (ou la machineà états) ne peut pas atteindre l'instruction (ou l'état) de programme suivante et ainsi, l'état de courant suivant. Ceci peut avoir pour conséquence l'administration d'une quantité inexacte de médicament. Dans le cas de la courbe B, ceci correspondraità un surdosage de médicament. Par opposition, comme représenté par la courbe C, l'oscillateur siest arrêtéà l'instant t < ,. Cette défaillance a pour conséquence que le microprocesseur (ou la machineà états) n'atteint pas l'instruction(ou l'étape) correspondantà l'intervalle de temps du niveau de courant supérieur. Au lieu de cela, le courant continue à être fourni au niveau de courant inférieur, ce qui peut entraîner un sous-dosage ou un surdosage de médicament, selon le moment où le courant est amenéà s'arrêter.

De plus, le système d'ionophorèse peut utiliser une référence de tension pour fournir une tension de sortie hautement précise, par exemple,1,203 volt,à des composants critiques situésà l'intérieur des circuits de courant. En particulier, un moyen pour générer le courant du timbre consisteà sortir une valeur numérique du microprocesseur (ou la machineà états) vers un convertisseur N/A. Le convertisseur N/A convertità son tour la valeur numérique en une tension analogique, en se basant sur la tension de sortie de la référence de tension. Cette tension analogique est ensuite convertie en courant de timbre en utilisant un convertisseur tension- courant. Toutefois, une tension de sortie imprécise de la référence de tension a pour conséquence l'imprécisionà la fois de la tension analogique et ainsi du courant dans le timbre. Une imprécision du courant dans le timbre peut avoir pour conséquence un état de surdosage de médicament, si le courant dans le timbre est trop élevé, ou un état de sous-dosage de médicament, si le courant dans le timbre est trop faible.

De plus, un état de sous-dosage de médicament peut en résulter si la source d'alimentation de la pile du système s'épuise pendant un cycle d'administration de médicament. L'épuisement de l'énergie de la pile provoque d'abord la production d'un courant de timbre trop faible et finalement, la défaillance des circuits du dispositif et l'absence de courant de timbre.

Ainsi, un objectif de la présente invention est de proposer des circuits pour améliorer la fiabilité d'un système d'administration de médicament par ionophorèse, pour minimiser la possibilité d'états de surdosage ou de sous-dosage de médicament.

Selon un aspect de la présente invention, des circuits sont proposés pour détecter la défaillance d'un oscillateurà quartz du système.

Selon un autre aspect de la présente invention, des circuits sont proposés pour détecter la défaillance d'une référence de tension du système.

Dans un autre aspect de la présente invention, un circuit est proposé pour détecter la défaillance imminente d'une source d'alimentation par pile du système.

Ces caractéristiques et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, peuvent être mieux compris en référenceà la description détaillée des modes de réalisation préférés présentée ci-dessous avec les dessins, sur lesquels: la figure1 est une vue en perspective d'un système d'ionophorèse qui comporte un timbre et un contrôleur.

La figure 2 est un exemple d'un profil de courant(A) lorsque l'oscillateurà quartz a pu être actionné dans l'ensemble du cycle d'administration de médicament et de profils de courant (B etC) lorsque l'oscillateurà quartz a présenté une défaillanceà divers instants pendant le cycle d'administration de médicament.

La figure3 est une vue d'ensemble d'un système d'ionophorèse et de ses circuits de contrôle.

La figure 4 est un circuit pour détecter la défaillance d'un oscillateurà quartz selon un mode de réalisation de la présente invention.

Les figures5A à 5F sont des signaux correspondant au circuit de la figure 4.

la figure6 est un circuit pour détecter la défaillance d'un oscillateurà quartz selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

Les figures7A et7B sont des circuits pour détecter la défaillance d'une référence de tension selon deux autres modes de réalisation de la présente invention.

La figure8 est un schéma des entrées vers un microprocesseur (mise en oeuvre logicielle) pour la détection de l'énergie de la pile selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

La figure9 représente la courbe de décharge de tension de la pile en fonction du nombre d'administrations complètes par ionophorèse.

Les modes de réalisation de la présente invention concernent un système d'ionophorèse 70 comportant un timbre60 et un contrôleur80, comme illustré sur les figures1 et3. Comme représenté sur la figure1, le contrôleur80 comporte un boîtier externe81 qui contient la source d'alimentation (par exemple, sansy être limité, une pile) et des circuits de génération et de régulation de courant requis pour commander le courant dans le timbre 60. Le boîtier du contrôleur80 peut être fait de matière plastique, de métal ou d'un autre matériau adéquat pour enfermer et protéger les circuits de régulation de courant. Les électrodes61 et62 du timbre sont connectées électriquement au contrôleur de courant80 par l'intermédiaire d'interconnexions électriques11 et 12.

Comme représenté plus en détail sur la figure3, le contrôleur80 comporte un microprocesseur 20 qui, lors de l'exécution d'un logiciel, génère des commandes pour contrôler les diverses fonctions du contrôleur, comportant sansy être limité, la génération et la régulation du courant appliqué au timbre, comme régi par un profil d'alimentation en courant prédéterminé. Pour exécuter ces fonctions, le microprocesseur 20 est connecté aux circuits de génération et de régulation de courant, comportant un circuit d'interface et de contrôle numérique30, un circuit de contrôle de courant analogique50 et des circuits de contrôle de courant périphériques 40. Les circuits de contrôle de courant périphériques 40 appliquent le courant au timbre60. Le microprocesseur 20, l'interface numérique30 et les circuits de contrôle analogiques50, ainsi qu'une mémoire10 décrite en détail ci-dessous, constituent un circuit intégré spécifiqueà l'application (ASIC) . Les circuits de contrôle de courant périphériques 40 sont dits "périphériques", car ils sont extérieursà l'ASIC. Naturellement, il faut comprendre que les circuits de génération et de régulation de courant peuvent prendre d'autres configurations et il n'est pas nécessaire qu'ils soient mis en oeuvre par un ASIC.

Le microprocesseur 20 est également connecté au moins à une mémoire10, telle qu'une mémoireà accès aléatoire (RAM) ou une mémoireà lecture seule (ROM), dans laquelle sont mémorisés les profils d'alimentation en courant. Le logiciel du contrôleur peut également être contenu dans la même mémoireou dans une mémoire séparée (non représentée). La mémoire10 peut contenir, par exemple, chaque profil d'alimentation en courant sous la forme de taux de variation de courant ou d'échelons de courant et le temps après le démarrage auquel ces échelons de courant doivent se produire. Le microprocesseur lit les informations de profils d'alimentation en courant pour générer les commandes synchronisées de manière appropriée, requises pour que les circuits de génération et de régulation de courant fournissent la quantité de courant régie par les informations de profils. Le microprocesseur peut essentiellement effectuer un cycleà travers les informations de profils de courant jusqu'à ce que le temps après démarrage correspondeà l'un des temps mémorisés.A ce moment, le microprocesseur sort le niveau de courant désiré, sous la forme d'une valeur numérique, associéeà ce momentà l'interface numérique des circuits de courant. L'interface numérique, qui comporte un convertisseur numérique-analogique, convertit la valeur numérique en une tension analogique, qui sera la tension requise pour fournir le niveau de courantà cet instant du profil d'alimentation en courant. Le convertisseur N/A sort la tension analogique vers un circuit de conversion tension- courant, qui génère le courant de timbre requis. Une réinjection par une résistance de détection de courant peut être utilisée pour contrôler plus précisément ce courant de timbre.

Comme décrit ci-dessus dans la partie de contexte, l'oscillateurà quartz, la référence de tension ou la pile, peuvent présenter une défaillance pendant le fonctionnement du dispositif d'administration de médicament et ces défaillances peuvent conduire de façon indésirableà un état de surdosage ou de sous-dosage de médicament.

Les modes de réalisation de la présente invention décrits ci-dessous permettent la détection de ces défaillances, minimisant ainsi la possibilité de mauvais dosages indésirables. Dans le premier mode de réalisation de la présente invention, comme représenté sur la figure 4, une deuxième base de temps indépendante, utilisant une technologie différente de celle de la base de temps de l'oscillateurà quartz, est prévue pour détecter une défaillance de l'oscillateurà quartz. La défaillance peut être telle que l'oscillateurà quartz a cessé complètement de fonctionner ou que l'oscillateurà quartz fonctionne de manière inacceptable trop rapidement ou trop lentement. Toutefois, la deuxième base de temps indépendante peut également présenter une défaillance et ainsi, le circuit de la figure 4 détecte également la défaillance de la deuxième base de temps, comme décrit plus en détail ci-dessous.

Sur la figure 4, un quartz100, ayant une fréquence approximativement de32 kHz, est connectéà un inverseur 102, de manièreà constituer un oscillateurà quartz dont la sortie est une onde carréeà 32 kHz. La sortie de l'oscillateurà quartz est appliquéeà l'entrée de comptage d'un compteur110 età l'entrée de comptage d'un compteur 112. Le circuit de la figure 4 utilise également un circuit oscillateurà rés i s tance- condensateur (RC) 104 ayant une fréquence approximativement de 64 kHz, qui est divisée par 4à 16 kHz par un circuit diviseur106 et de nouveau divisée par 4à 4 kHz par un circuit diviseur108. La mise en oeuvre d'un circuit oscillateur RC 104 est bien connue par les hommes de l'art.

Le compteur110 est cadencé par un signal d'horloge provenant de la sortie de l'oscillateur RC à 64 kHz représenté sur la figure5A et ainsi, le compteur110 est incrémenté d'une unitéà chaque cycle de la sortie de l'oscillateurà quartzà 32 kHz, comme représenté sur les figures 5B et5E. D'autre part, le compteur 112 est cadencé par un signal d'horloge provenant de la sortie de l'oscillateurà quartzà 32 kHz représenté sur la figure 5B et ainsi, le compteur 112 est incrémenté d'une unitéà chaque cycle de la sortie de l'oscillateurà quartzà 32 kHz, comme représenté sur la figure5F. Le signal d'horloge RC à 4 kHz, représenté sur la figure5D, commande l'entrée de réinitialisation du compteur110, tandis que le signal d'horloge RC à 16 kHz, représenté sur la figureSC, commande l'entrée de réinitialisation du compteur 112. Ainsi, lorsque les oscillateursà quartz et RC fonctionnent normalement, le compteur110 compte jusqu'à huit avant d'être réinitialisé, tandis que le compteur 112 compte seulement jusqu'à deux avant d'être réinitialisé, comme représenté respectivement sur les figuresSE et5F. La sortie de comptage du compteur110 est appliquéeà l'entrée d'un circuit logique primaire 114 pour déterminer si l'oscillateurà quartz présente une défaillance et la sortie de comptage du compteur 112 est appliquéeà l'entrée d'un circuit logique secondaire116 pour déterminer si l'oscillateur RC présente une défaillance. Le circuit logique primaire 114 reçoit également un signal d'horloge provenant de l'oscillateur RC à 64 kHz, tandis que le circuit logique secondaire reçoit un signal d'horloge provenant de l'oscillateurà quartzà 32 kHz.

Si l'oscillateurà quartz a cessé de fonctionner, il se produit ce qui suit. Premièrement, le compteur 112 et le circuit logique secondaire116 ne reçoivent plus le signal d'horloge et ainsi, sont non fonctionnels. Toutefois, le compteur110 est cadencé par l'oscillateur RC et ainsi est toujours fonctionnel, mais arrête de compter car l'oscillateurà quartz s'est arrêté. Le circuit logique primaire 114 est également fonctionnel car il reçoit également un signal d'horloge provenant de l'oscillateur RC. Le compteur110 finit par revenirà zéro sur le front montant du signal d'horlogeà 4 kHz et reste à zéro en raison de la défaillance de l'oscillateurà quartz. Cet état "resteà zéro" du compteur110 peut être facilement détecté par le circuit logique primaire (comme décrit ci-dessous). Le circuit logique primaire 114 délivre sort un indicateur d'erreur d'oscillateurà quartz à "un", indiquant que l'oscillateurà quartz présente une défaillance.

En outre, même si l'oscillateurà quartz ne présente pas une défaillance complète, il peut néanmoins être actionné beaucoup trop rapidement ou trop lentement, c'est-à-dire, au-delà d'une certaine fréquence acceptable prédéterminée. Dans ce cas, le compteur110 compte toujours, mais le compte s'écarte du compte normalement attendu. Le circuit logique primaire détermine si le compte du compteur110, entre deux réinitialisations successives du compteur110, se trouveà l'intérieur d'une fenêtre de compte acceptable. Si par exemple, le compte est compris entre3 et 14 (normalement, un compte de8 serait attendu), alors la fréquence de l'oscillateurà quartz peut être considérée comme acceptable. La taille de la fenêtre de compte autorise des imprécisions dans la fréquence de l'oscillateur RC, ayant tendanceà être moins précis que l'oscillateurà quartz. Naturellement, la taille de la fenêtre de compte peut être rendue plus petite, par exemple, de7 à 9 inclus, ou peut même être un simple compte de8. Si le compte du compteur110, entre deux réinitialisations consécutives, est déterminé comme étant extérieurà la fenêtre de compte, par exemple, inférieurà trois ou supérieurà 14, alors le circuit logique primaire 114 sort un indicateur d'erreur d'oscillateurà quartzà un, indiquant que l'oscillateurà quartz présente une défaillance. Comme mentionné ci- dessus, si l'oscillateurà quartz présente une défaillance complète, le compte entre deux réinitialisations consécutives est de zéro, ce qui est également extérieurà la fenêtre de compte (par exemple, de3 à 14) et auquel cas, le circuit logique primaire 114 sort un indicateur d'erreur d'oscillateurà quartzà un.

L'oscillateur RC peut également présenter une défaillance. Cet état doit également être détecté, car un oscillateur RC présentant une défaillance ne peut pas être utilisé pour déterminer si l'oscillateurà quartz fonctionne convenablement. Dans ce cas, le compteur110 et le circuit logique primaire 114, recevant tous deux un signal d'horloge du circuit oscillateur RC 104, ne fonctionnent plus, tandis que le compteur 112 et le circuit logique secondaire116, recevant tous deux un signal d'horloge de l'oscillateurà quartzà 32 kHz, continuentà fonctionner. Le compteur 112 n'est pas non plus réinitialisé, car le signal de réinitialisation à 16 kHz, dérivé de l'oscillateur RC (ne fonctionnant pas) nfarrive pas. En conséquence, l'oscillateurà quartzà 32 kHz amène le compteur 112à poursuivre son comptage au- delà de 2 comptes. Lorsque le circuit logique secondaire 116 détecte que le compte du compteur 112 est supérieurà un seuil de détection de 2 comptes, il sort un indicateur d'erreur d'oscillateur RC de "un" pour indiquer que l'oscillateur RC 104 présente une défaillance. Puisque l'oscillateur RC 104 peut être moins précis que l'oscillateurà quartz, un seuil de détection de3 comptes ou davantage, au lieu de 2 comptes, peut être utilisé.

Lorsque, soit l'indicateur d'erreur d'oscillateurà quartz, soit l'indicateur d'erreur d'oscillateur RC, est détecté et si désiré, verrouillé, alors le système d'ionophorèse peut arrêter les circuits de courant et/ou exécuter une autre action d'avertissement pour avertir l'utilisateur qu'une défaillance du système Slest produite. Par exemple, lorsque l'un ou l'autre indicateur a été misà "un", l'indicateur peut être utilisé pour mettre un FET de contrôle de courant de sortieà l'état bloqué en mettant sa grilleà l'état bas. Ceci empêche le courant d'être délivré au timbre. Comme alternative ou en même temps, un voyant, un son ou un bruiteur peut être déclenché pour avertir l'utilisateur. L'utilisateur peut alors exécuter une autre action pour administrer le médicament, par exemple en remplaçant le contrôleur présentant une défaillance par un contrôleur qui fonctionne.

Dans un deuxième mode de réalisation de la présente invention, représenté sur la figure6, la défaillance complète de l'oscillateurà quartz601 provoque l'interruption du courant du timbre, comme suit. Le microprocesseur602 est choisi pour ce système d'ionophorèse particulier pour qu'il ait pour propriété que ses lignes d'entrée/sortie (e/s) soient par défaut dans un état de haute impédance (entrée)à la mise sous tension. L'alimentation (provenant d'une pile ou d'une autre source d'alimentation, non représentée) est délivrée au contrôleur par l'intermédiaire d'un circuit de verrouillage d'alimentation607, qui utilise une entrée transitoire (provenant par exemple d'une touche608 normalement ouverte, ou NO, ou d'un autre mécanisme de déclenchement) pour verrouiller l'alimentation active, délivrant ainsi au reste des circuits la tension Vcc.

A la mise sous tension, la ligne605 d'entrée normalement ouverte (NOI) est miseà l'état haut par la tension Vcc, par l'intermédiaire de la résistance de polarisation609. Lorsque la ligne NOI 605 està l'état haut, le MOSFET à canal n610 està l'état passant et la grille vers le FET de contrôle de courant611 està l'état bas. En conséquence, le FET de contrôle de courant611 est à l'état bloqué et aucun circuit n'existe pour l'alimentation en courantà travers l'anode et la cathode.

L'oscillateurà quartz601 permet au microprocesseur de commencer l'exécution d'instructions logicielles programméesà l'avance, comportant la fourniture d'instructions d'alimentation en courant au circuit de contrôle de courant603. Pendant l'alimentation en courant, C'est-à-dire dans un état fonctionnel, le microprocesseur modifie ses lignes d'e/s numériques d'un état de haute impédance (entrée) en une ligne de sortie numérique et commande la ligne NOI 605 à l'état bas. Ceci met le MOSFET 610 à l'état bloqué, permettantà leur tour aux circuits de contrôle de courant603 de réguler le courant de l'anode61 à la cathode62 du timbre, par l'intermédiaire du FET de contrôle de courant611. Les informations de niveau de courant sont réinjectées dans les circuits de contrôle de courant603 par l'intermédiaire de leurs connexionsà la résistance de détection de courant612.

Si l'oscillateurà quartz présente une défaillance totale, aucune autre instruction du microprocesseur ne peut s'exécuter. Ceci provoque la réinitialisation du microprocesseur après une temporisation par un minuteur de surveillance interne, cadencé par un oscillateur indépendant, situé dans le microprocesseur, c'est-à-dire la commutation du microprocesseur dans l'état de réinitialisation. Puisque le microprocesseur est réinitialisé, la ligne NOI se trouve de nouveau dans un état d'entrée de haute impédance. En raison de la résistance de polarisation609, le MOSFET 610 est misà l'état passant, le FET de contrôle de courant611 est mis à l'état bloqué et l'alimentation en courant est interrompue. De plus, si une défaillance se produit dans les instructions du logiciel programméesà l'avance, le minuteur de surveillance commute le microprocesseur de l'état fonctionnelà l'état de réinitialisation, de manièreà arrêter l'alimentation en courant. Des exemples de défaillance du logiciel comportent, mais sansy être limité, une séquence d'événements au-delà de ceux qui sont prévus dans les instructions du logiciel programméesà l'avance, une erreur dans les instructions du logiciel provoquant une boucle infinie et similaire.

Dans un troisième mode de réalisation de la présente invention, comme représenté sur la figure7A, une référence de tension 200 est alimentée par une pile B. La tension de référence 200 est conçue pour fournir une tension de sortie constante dans une certaine plage de tensions de pile. La tension de référence 200 peut être conçue, par exemple, de manièreà fournir une tension de sortie fixe constante de 1,2 volt lorsque la pile est comprise entre 1f5 volt et3,0 volts. La mise en oeuvre d'une référence de tension est bien connue dans l'art et ses composants internes ne sont pas représentés. Au- dessous d'une certaine tension de pile, par exemple, 1,5 volt, la tension de référence peut devenir imprécise, ce qui, comme décrit ci-dessus, peut provoquer l'imprécision de la sortie de courant et du dosage de médicament. Pour empêcher la référence de tension d'atteindre ce point d'imprécision lorsque la pile a perdu de la puissance, la tension de la pile doit être détectée avant de descendre au-dessous de la tension de pile minimale acceptable pour le circuit de référence de tension, comme suit.

La pile B alimente également un circuit diviseur de tension constitué de deux résistances RI et R2. Les valeurs respectives des résistances RI et R2 sont choisies de manièreà fournir une tension supérieureà la tension de référence lorsque la pile està la tension de fonctionnement totale. Par exemple, R2:Rl, peut être choisi comme étant de 2:1, de façon qu'une tension de 2 volts, qui est supérieureà la tension de référence de 1,2 volt, soit appliquée aux bornes de R2 lorsque la tension de pile totale est de3 volts. La tension aux bornes de R2 est appliquéeà la borne négative d'un comparateur de tension, amplificateur opérationnel 202, alimenté également par la pile B et la tension de sortie de la référence de tension 200 est appliquéeà la borne positive de l'amplificateur opérationnel 202. La sortie de l'amplificateur opérationnel 202 est d'environ0 volt lorsque la tension de la pile est totale, car la tension aux bornes de R2, 2 volts, est supérieureà la tension de référence de 1,2 volt. Toutefois, lorsque la tension aux bornes de R2 diminue au-dessous de la tension de référence, la sortie de l'amplificateur opérationnel 202 bascule presqueà la tension de la pile (approximativement, la tension de la pile moins quelques dixièmes de volt). Ce basculement de tension de la sortie de l'amplificateur opérationnel 202 est facilement détectable et peut être utilisé pour désactiver le circuit générateur de courant ou pour déclencher une action d'avertissement, comme décrit en relation avec le premier mode de réalisation. Lorsque par exemple, la tension de la pile chute de3,0 voltsà 1,7 volt, la tension aux bornes de R2 est d'environ les deux tiers de1,7 volt, soit environ,1,13 volt, ce qui est inférieurà la tension de référence de 1,2 volt. La tension sortie par le comparateur de tension bascule ensuite de0 voltà environ1, 6 volt, ce qui est détecté par d'autres circuits logiques (non représentés). Ainsi, la diminution de la tension de la pile jusqu'à1, 7 volt est détectée et une action est effectuée sur celle-ci avant que le circuit de référence de tension soit autorisé à fonctionner au-dessous de la tension de pile minimale acceptable (par exemple,1, 5 volt) et ainsi,à générer une tension de référence imprécise.

Dans un quatrième mode de réalisation de la présente invention, représenté sur la figure7B, l'amplificateur opérationnel 202 de la figure7A est remplacé par un convertisseur analogique-numérique (A/N) 302 et un microprocesseur 304, tous deux étant alimentés par la pile B. Dans ce mode de réalisation, la tension de référence et la tension aux bornes de R2 sont appliquéesà un convertisseur A/N multiplexé dans le temps ouà deux convertisseurs A/N séparés, dont les sorties dans l'un ou l'autre cas sont des valeurs numériques représentant les tensions respectives. Ces valeurs numériques sont appliquées au microprocesseur 304, qui les compareà son tour pour déterminer si la tension de pile a chuté jusqu'à un point où la sortie de référence de tension est inacceptable. En utilisant le microprocesseur, une comparaison précise peut être effectuée entre la tension de référence et la tension aux bornes de R2 et le seuil de détection peut être facilement réglé en reprogrammant le microprocesseur.

Dans un cinquième mode de réalisation de la présente invention, un microprocesseur801 est choisi de façon qu'il puisse utiliser l'une parmi deux sources de tension comme référence pour une conversion analogique-numérique pour convertir des entrées analogiques805 (courant et tension). Le microprocesseur peut utiliser la tension d'alimentation Vcc 803 comme référence ou il peut utiliser une tension Vr,f 804, générée par des circuits de référence de tension indépendants802. Le choix de la référence Vcc ou V,,f est sous le contrôle d'un logiciel.

Par exemple, le microprocesseur peut utiliser V,,f 804 comme tension de référence A/N pendant l'alimentation en courant. Dans ce cas, des valeurs de0 volt jusqu'à Vref volts sur une ligne analogique805 produisent respectivement des valeurs numériques de0 à 255 (comptes). Si d'autre part, Vcc est sélectionnée par le microprocesseur pour être la tension de référence A/N, des valeurs de0 volt jusqu'à V,, volts sur la ligne analogique 805 produisent respectivement des valeurs numériques de0 à 255 (comptes).

Dans le dernier cas, le microprocesseur peut lire la ligne Vref 804 comme une entrée analogique. La conversion résultante par les circuits A/N situésà l'intérieur du microprocesseur fournit une valeur de 255 (comptes)* (Vref/VCC) - Cette formule permet au microprocesseur de déterminer indirectement la tension des piles. Il est avantageux de prévoir qu'une énergie de pile suffisante soit disponible pour un cycle d'administration de médicament par ionophorèse avant le début de cette administration. Si par exemple, Vcc passe de6 voltsà 3, 5 volts pendant que le dispositif est utilisé, un point A sur la courbe de décharge de la pile (figure9) peut être choisi (par exemple, 4,0 volts), de façon que le microprocesseur ne lance pas un cycle d'administration de médicament, car la pile peut avoir une énergie insuffisante pour terminer ce cycle d'administration de médicament.

En se référant par exempleà la figure8, si V,,f est de3,5 volts, le microprocesseur lit la ligne V,,,f 804 lorsque les piles sont neuves (Vcc 6 volts). La valeur obtenue par la formule ci-dessus est 255 comptes* (3,5 volts/6,0 volts)<B≥ 148 comptes.

Le tableau1 ci-dessous montre la valeur A/N lorsque le microprocesseur lit la ligne Vref 804, lorsque Vcc diminue de6,0 volts jusqu'à3,9 volts.

Tableau1 Vref VCC Compte 3,5 volts6,0 volts 148 3,5 volts5,0 volts178 3,5 volts 4,0 volts223 3,5 volts3,9 volts228 Pour cet exemple, le seuil arbitraire de 4,0 volts est choisi comme tension Vcc au-dessous de laquelle il reste trop peu d'énergie de pile pour exécuter un dernier cycle d'administration. Le logiciel lit Vref Comme entrée analogique et compare la valeur A/N de celle-cià 223 comptes correspondantà un seuil de 4,0 volts. Si la valeur A/N est supérieureà 223, la tension Vcc est trop faible. Si la valeur est égale ou inférieureà 223, ily a suffisamment d'énergie dans les piles pour un ou plusieurs cycles d'administration par ionophorèse. De cette manière, le logiciel peut éviter des administrations de médicament partielles en raison d'une énergie de pile insuffisante.

Naturellement, il faut comprendre que l'invention peut prendre des formes différentes de celles spécifiquement décrites. De plus, les valeurs énoncées pour les divers composants et les relations décrites ci- dessus sont simplement représentatives et ces composants ou relations peuvent prendre d'autres valeurs, comme suggéré par la description et les dessins. Toutefois, la portée de l'invention doit être déterminée uniquement par les revendications suivantes.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'administration de médicament par ionophorèse (70) comprenant un contrôleur(80), une alimentation de haute tension et un timbre(60) pour administrer des médicaments, électriquement connectés entre eux, le contrôleur(80) comportant un circuit comprenant: un microprocesseur (20) pouvant être commuté de manière sélective entre un état fonctionnel et un état de réinitialisation pour contrôler l'alimentation en courant du timbre(60) en fonction d'instructions d'un logiciel programméesà l'avance dans ledit état fonctionnel, ledit microprocesseur (20) comportant une ligne de sortie, ladite ligne de sortie étant miseà l'état bas dans l'état fonctionnel et miseà l'état haut dans l'état de réinitialisation ; un oscillateurà quartz connecté au microprocesseur (20) pour cadencer le microprocesseur (20); un transistor, dont une grille est connectéeà la ligne de sortie, caractérisé en ce que l'alimentation en courant du timbre(60) est autoriséeà s'effectuer lorsque la ligne de sortie està l'état bas et que le transistor est misà l'état bloqué et l'alimentation en courant est interrompue lorsque la ligne de sortie està l'état haut et que le transistor est misà l'état passant, caractérisé en ce que le microprocesseur (20) comporte un minuteur de surveillance qui commute le microprocesseur (20) de l'état fonctionnelà l'état de réinitialisation, provoquant ainsi l'interruption de l'alimentation en courant par le transistor. 2. Dispositif d'administration par ionophorèse (70) selon la revendication1, caractérisé en ce que ledit minuteur de surveillance commute le microprocesseur (20) de l'état fonctionnelà l'état de réinitialisation lors d'une défaillance de l'oscillateurà quartz. 3. Dispositif d'administration par ionophorèse (70) selon la revendication1, caractérisé en ce que ledit minuteur de surveillance commute le microprocesseur (20) de l'état fonctionnelà l'état de réinitialisation lors d'une défaillance desdites instructions du logiciel programmées à l'avance. 4. Circuit pour désactiver l'alimentation en courant d'un timbre(60) d'un système par ionophorèse (70), comprenant: un microprocesseur (20) pour contrôler une certaine quantité de courant destinéeà être délivrée au timbre (60), ledit microprocesseur (20) étant cadencé par un oscillateurà quartz, caractérisé en ce qu'une ligne d'entrée/sortie dudit microprocesseur (20) est amenéeà un état de haute impédanceà la mise sous tension initiale dudit microprocesseur (20); et un premier et un deuxième transistors, ledit premier transistor ayant une grille connectéeà ladite ligne d'entrée/sortie et une source connectéeà une grille d'un deuxième transistor, ledit deuxième transistor ayant une source et un drain dans le circuit d'alimentation en courant du timbre(60), caractérisé en ce que lorsque ledit microprocesseur (20) est alimenté au démarrage, ladite ligne d'entrée/sortie est dans. l'état de haute impédance et ledit premier transistor est misà l'état passant, de façonà mettreà l'état bloqué ledit deuxième transistor et faire en sorte que le circuit d'alimentation en courant se trouve dans un état ouvert, donc d'alimentation désactivée. 5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que lorsque ledit oscillateurà quartz est en fonctionnement et ledit microprocesseur (20) traite des instructions de contrôle de courant, la ligne d'entrée/sortie est dans un état de basse impédance, de façonà mettreà l'état bloqué ledit premier transistor età mettreà l'état passant ledit deuxième transistor, faisant en sorte que le circuit d'alimentation en courant se trouve dans un état fermé, donc d'alimentation activée. 6. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'après que ledit oscillateurà quartz a présenté une défaillance, un minuteur de surveillance situé dans ledit microprocesseur (20) atteint une temporisation, provoquant la réinitialisation à la misesous tension du microprocesseur (20) et amenant la ligne d'entrée/sortie dans un état de haute impédance, faisant ainsi en sorte que le circuit d'alimentation en courant se trouve dans un état ouvert, donc d'alimentation désactivée. 7. Circuit comprenant: une source d'alimentation fournissant une tension VB une référence de tension (200) connectée aux bornes de la source d'alimentation, fournissant une tension de référence Vr, caractérisé en ce que la référence de tension (200) fonctionne de manière fiable au-dessus d'un niveau de tension minimum acceptable V.j, de la source d'alimentation; un circuit diviseur de tension(108) comprenant une première résistance (Rl) et une deuxième résistance (R2) connectées en série aux bornes de la source d'alimentation, la deuxième résistance (R2) fournissant une tension VR2 ; un amplificateur opérationnel (202) connecté aux bornes de la source d'alimentation, caractérisé en ce que V, est appliquéeà une borne positive du comparateur de tension et VR2 est appliquéeà une borne négative du comparateur de tension; et un circuit de détection(106) pour détecter une variation de la tension sortie par l'amplificateur opérationnel (202)à partir approximativement de zéro volt jusqu'à approximativement VBI caractérisé en ce que la valeur de la première résistance (Rl) et la valeur de la deuxième résistance (R2) sont choisies de manièreà faire en sorte que la variation de la tension de sortie se produise lorsque VB descend jusqu'à un niveau situé juste au-dessus de V,,,,,. 8. Circuit comprenant une source d'alimentation fournissant une tension VB une référence de tension (200) connectée aux bornes de la source d'alimentation, fournissant une tension de référence V,, caractérisé en ce que la référence de tension (200) fonctionne de manière fiable au-dessus d'un niveau de tension minimum acceptable V.i,, de la source d'alimentation; un circuit diviseur de tension(108) comprenant une première résistance (Rl) et une deuxième résistance (R2) connectées en série aux bornes de la source d'alimentation, la deuxième résistance (R2) fournissant une tensionVR2 ; un convertisseur analogique-numérique (AM) multiplexé dans le temps, connecté aux bornes de la source d'alimentation, caractérisé en ce que V, et VR2 sont appliquées de façon séquentielle au convertisseur A/N et converties respectivement en valeurs numériques; et un microprocesseur (20) dans lequel sont entrées les valeurs numériques de V, et VR2, pour comparer V, et VR2, pour déterminer un état V,> VR2, caractérisé en ce que la valeur de la première résistance (Rl) et la valeur de la deuxième résistance (R2) sont choisies de manièreà faire en sorte que l'état V,> VR2 se produise lorsque VB descend jusqu'à un niveau situé juste au-dessus de Vi,. 9. Circuit comprenant: une source d'alimentation fournissant une tension VB une référence de tension (200) connectée aux bornes de la source d'alimentation, fournissant une tension de référence V,, caractérisé en ce que la référence de tension (200) fonctionne de manière fiable au-dessus d'un niveau de tension minimum acceptable V.i#, de la source d'alimentation; un circuit diviseur de tension(108) comprenant une première résistance (Rl) et une deuxième résistance (R2) connectées en série aux bornes de la source d'alimentation, la deuxième résistance (R2) fournissant une tension VR2 ; un premier convertisseur anal ogi que-numér i que (A/N) , connecté aux bornes de la tension de référence, caractérisé en ce que V, est appliquée au premier convertisseur A/N et convertie en une première valeur numérique; un deuxième convertisseur A/N, connecté aux bornes de la deuxième résistance (R2), caractérisé en ce que VR2 est appliquée au deuxième convertisseur A/N et convertie en une deuxième valeur numérique; et un microprocesseur (20) dans lequel sont respectivement entrées les première et seconde valeurs numériques de Vr et VR2, pour comparer Vr et VR2, pour déterminer un état V,> VR2, caractérisé en ce que la valeur de la première résistance (Rl) et la valeur de la deuxième résistance (R2) sont choisies de manièreà faire en sorte que l'état Vr > VR2 se produise lorsque VB descend jusqu'à un niveau situé juste au-dessus de V,,,i,,. 10. Circuit pour dét ecter une défaillance imminente d'une pile dans un système dlionophorèse (70) comprenant: un microprocesseur (20) Comportant un convertisseur analogique-numérique (A/N) pour convertir une entrée analogique en une sortie numérique, ledit microprocesseur (20) étant capable d'effectuer une sélection entre la tension V,##f d'une référence de tension (200) et une tension de pile Vcc, comme référence pour le convertisseur A/N, caractérisé en ce que Vcc est choisie comme référence A/N, V,,f est lue par ledit convertisseur A/N dudit microprocesseur (20) comme entrée analogique, le convertisseur A/N sortant un compte numérique proportionnel au rapport (Vr,f/VCC), caractérisé en ce que la défaillance imminente de la pile est déterminée lorsque le compte numérique est supérieurà un seuil prédéterminé.