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本申請要求于2014年9月16日提交的具有序列號62/050,795的美國臨時申請的優(yōu)先權,其全部內(nèi)容通過引用結合在此。
發(fā)明領域
本發(fā)明針對具有傷口的患者并且借助傷口護理繃帶加速傷口的愈合過程。
背景技術:
當人經(jīng)歷受傷或做了帶來傷口的手術時,傷口閉合并盡可能快地愈合是至關重要的。除其他項外,這種快速傷口愈合將提高患者舒適度、降低傷口重新開裂的風險、降低讓傷口位置再次受傷的風險、并且減少住院時長并減少結疤。
當然,愈合傷口長期以來出于多種原因一直是個問題。例如,一些傷口因為患者的身體狀況或傷口的本質(zhì)而難以愈合。另外,一些傷口簡單地拒絕愈合,即使在患者處于專業(yè)健康護理人員的護理之下時。其他傷口使得抗生素、負壓療法和濕法治療對實際愈合傷口沒有影響。
存在若干種技術用于利用流過傷口的電流來治愈傷口,并且存在三種類型的電輔助治療:
高壓脈沖電流(下文中稱為hvpc);
低壓單相脈沖電流;(下文中稱為lvmpc);以及,
低壓雙相脈沖電流(下文中稱為lvbpc)。
然而,用于使用所述電子方法中的任何一種的電流方法需要各種不同件設備并且經(jīng)常需要患者用從患者引至設備的繩索而拴在設備上。另外,需要單獨的繃帶來確保傷口受保護并且任何液體都被采集。另外,尚未限制在床上的患者典型地將不會徹底完成使用這些治療設備并且因而這些設備的自我效能評分較低。
另外,這些設備未被廣泛使用,因為它還要求許多組建時間以將這些設備放置就位。這些設備必須在患者附近組建,并且與這些設備相關聯(lián)的繩索必須被醫(yī)療提供者正確地布置路線,這些均花費時間和費用。治療時所使用的電極還非常難以正確地安放,并且電極的不正確放置時常將導致無效的醫(yī)學治療。
所需的是新且改進的方式來治療傷口,從而使得它們更快地愈合,而同時治療所需的設備量較小并且容易使用并消除或減少與目前使用的設備相關聯(lián)的問題。需要一種較小且允許患者移動并允許方便的患者運送的設備。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及一種用于傷口愈合的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括同樣提供傷口治療的傷口護理繃帶。所述傷口護理繃帶具有紗布塊安置在其中以用于吸收體液的繃帶層,并且具有至少兩個按扣電極。按扣電極提供流經(jīng)患者傷口的電流以加速傷口的愈合。傷口護理繃帶不僅確保了患者的舒適,而且所述傷口護理繃帶還允許提高患者自由度以及簡化受訓人員和健康護理提供者對治療的管理。
附圖說明
圖1是一種用于增強并加快傷口愈合過程的傷口護理系統(tǒng)的示意圖。
圖2是圖1的示意圖的一部分。
圖3是圖1的示意圖的另一部分。
圖4是圖1的示意圖的另一部分。
圖5是傷口護理繃帶的分解視圖。
圖6是電子設備殼體的底視平面圖。
圖7是所述電子設備殼體的另一底視平面圖。
圖8是繃帶層的底視圖。
圖8a是繃帶層的側視圖。
圖9是電子設備殼體與繃帶層組裝之前的透視圖。
圖10是當在患者傷口上方組裝和定位時傷口護理繃帶的透視圖。
圖11是傷口護理繃帶的底視平面圖,其中出于示意性目的示出了傷口。
圖12是傷口護理繃帶當固定至患者的皮膚并被安置在傷口上方時的正視圖。
圖13是傷口護理繃帶的左側視圖。
圖14是傷口護理繃帶的右側視圖。
圖15是傷口護理繃帶的頂視圖。
圖16是傷口護理繃帶組裝之前沿圖15的切割線a-a所取的截面視圖。
圖17是傷口護理繃帶組裝之前的側視圖。
圖18是詳述了相對于傷口的不同電極放置配置的圖解圖。
圖19是傷口護理繃帶中所利用的傷口護理繃帶電子設備的示意圖。
圖20是圖19的擴展部分,在圖21上繼續(xù)。
圖21是圖19的擴展部分,是圖20中所示的擴展部分的繼續(xù)。
圖22至圖24是圖19的部分的展開圖。
圖25是示出高糙度(highprofile)繃帶的另一優(yōu)選實施例的頂視平面圖。
圖26是高糙度繃帶沿圖25的線b-b所取的截面視圖。
具體實施方式
如圖1中所示,存在傷口愈合系統(tǒng)10。傷口愈合系統(tǒng)包括電池92和傷口護理繃帶電子設備93,所述傷口護理繃帶電子設備包括系統(tǒng)調(diào)整器17,傷口護理調(diào)整器19,傷口護理信號調(diào)節(jié)器21,按扣電極147a、147b、147c和147d,濾波器27,用戶界面29和已編程傷口護理微控制器31(下文中稱為傷口護理mcu31)。
圖2至圖4提供了圖1的更詳細的分解。圖2詳述了主電源路徑,其中,電池92為傷口護理調(diào)整器19供電并且為傷口護理信號調(diào)節(jié)器21供電。圖3詳述了從用戶界面29到傷口護理mcu31到傷口護理信號調(diào)節(jié)器21的控制線。如圖4中所示,電池92為系統(tǒng)調(diào)整器17供電并且為傷口護理mcu31供電。圖1中所示的濾波器27用于使電流振蕩并用于防止不期望的低頻率通過,并且濾波器27連接至按扣電極147a-147d。例如,1khz將被濾波器27過濾掉,將成為dc電流?,F(xiàn)在將更詳細地描述圖1至圖4以及相關聯(lián)的傷口護理繃帶電子設備93。
圖5是傷口護理繃帶50的分解視圖。如現(xiàn)在將描述的,傷口護理繃帶50導致電流從電極并且通過患者53的傷口51(參見圖12)流過以加快傷口51的愈合。為了便于參考,圖12中示出了傷口51、患者53和皮膚55?,F(xiàn)在返回圖5,傷口護理繃帶50具有電子設備殼體52,所述電子設備殼體具有內(nèi)側54(圖6和圖7中最佳地示出)并且具有相對的外側62(圖5和圖8-9中示出),所述內(nèi)側包括延伸至第一和第二凹側部分58、60的平坦內(nèi)側部分56,所述外側具有延伸至第一和第二凸側部分66、68的外側平坦部分64。所述側面平坦部分64充當借助例如摩擦配合保持至電子設備殼體52的可移除蓋或蓋子,從而使得它可以被移除和附接至電子設備殼體52。電子設備殼體52限定了中空內(nèi)部90,當外側平坦部分64被移除時,所述中空部分是可訪問的。電子殼體52還具有相對的第一和第二側面70、72,(圖5),其中的每一個側面從外側62延伸至內(nèi)側54。如圖6和圖7中所示,電子設備殼體52具有第一和第二端壁74、76,并且其中的每一個延伸至外側54和內(nèi)側62,并且其中的每一個延伸第一側面70和第二側面72。第一端壁74和第二端壁76是共平面的并且是矩形形狀的,但是在其他優(yōu)選實施例中可以另外成形。電子設備殼體52的內(nèi)側54是凹形形狀的并且內(nèi)側54因而限定了繃帶部件凹陷78,從而使得電子設備殼體52可以定位在繃帶層100上,如現(xiàn)在將描述的。電子設備殼體52可以由塑料、金屬、纖維織物以及其組合制成。
如圖6中所示,分別地,第一端壁74限定了第一對端壁開口82a、82b,并且第二端壁76限定了第二端壁開口84a、84b。如圖7中所示,第一和第二導電凹形按扣部件86a、86b定位在所述第一對端壁開口82a、82b中并被安裝至所述第一端壁74。第三和第四導電凹形按扣部件88a、88b定位在所述第二對端壁開口84a、88b中并被安裝至所述第二端壁76。所有這些凹形按扣部件在結構上是完全相同的。所述第一、第二、第三和第四凹形按扣部件86a、86b、88a、88b中的每一個限定共同指定為89a的凹形按扣凹陷,并且所述第一、第二、第三和第四凹形按扣部件86a、86b、88a、88b中的每一個由金屬或其他導電材料制成。
如之前所提及的,電子設備殼體52限定了中空內(nèi)部90,并且安置在所述中空內(nèi)部的是電池92和由電池92供電的傷口護理繃帶電子設備93。另外,第一和第二電池引線94、96連接至電池92并從所述電池延伸。在優(yōu)選實施例之一中,電池92是1.2伏特硬幣電池,并且電池92可以被具體化為鋰硬幣電池或其他合適的電池。借助被共同指定為97的接線,第一電池引線94接線至傷口護理繃帶電子設備93并且第二電池引線96接線至傷口護理繃帶電子設備93。傷口護理繃帶電子設備93進而借助接線97接線至所述第一和第二導電凹形按扣部件86a、86b,并且接線至所述第三和第四導電凹形按扣部件88a、88b,從而使得可以將電荷傳遞至所述第一、第二、第三和第四凹形導電按扣。
傷口護理繃帶50還具有繃帶層100,所述繃帶層具有相對的第一和第二繃帶層表面102、104。所述第一繃帶層側面102具有平坦部分106,所述平坦部分延伸至具有突出部端壁111的突出部108,從而使得突出部108相對于第一繃帶層表面102的所述平坦部分106被抬高。所述突出部在優(yōu)選實施例之一中具有橢圓形狀109,但在其他優(yōu)選實施例中可以有區(qū)別地成形。在優(yōu)選實施例之一中,突出部端壁111不存在,并且因此存在由突出部108限定的開口。圖8中示出了繃帶層100的底視平面圖。如圖8中所示,延伸至所述第二繃帶層表面104的是限定了繃帶層凹陷112的繃帶層凹陷部110,從而使得突出部108的存在導致在繃帶層100中形成繃帶層凹陷112。因此,突出部108是中空的。如所示的,繃帶層凹陷112是橢圓形狀的,但在其他優(yōu)選實施例中可以是其他形狀??噹影枷?12的深度在圖8a中被指定為d??噹?00還限定了第一、第二、第三和第四繃帶層按扣開口115a、115b、115c和115d??噹?00在優(yōu)選實施例之一中由抗菌材料制成并且可以由纖維織物、可呼吸纖維織物以及包括以下各項的其他適當材料制成:能夠符合患者身體的柔性粘合性支持材料、用于攜帶導電條的柔性粘合性支持材料??噹?00具有梯形形狀116的外圍部分114,但外圍部分114在其他優(yōu)選實施例中可以是其他形狀,例如繃帶層100可以具有圓形形狀、三角形形狀或具體應用所需或期望的任何形狀的外圍部分114。
如圖5和圖11中所示,傷口護理繃帶50還包括紗布塊120,所述紗布塊具有相對的第一和第二紗布塊側122、124。所述第一紗布塊側122可以被具體化為使得它是平坦的。紗布塊120具有與繃帶層凹陷112的形狀匹配的橢圓形狀121,并且紗布塊120具有與繃帶層凹陷112的深度(在圖8a中指定為d)相同或基本上相同的指定為t的厚度。紗布塊120定位在由繃帶層凹陷部分110限定的繃帶層凹陷112中。可以使用摩擦配合或粘合來將紗布塊120保持在繃帶層凹陷112中。當紗布塊120被安置在繃帶層凹陷112中時,第二紗布塊側124與第二繃帶層表面104平齊或延伸超過第二繃帶層表面,從而使得紗布塊120將接觸或?qū)⑧徑鼈?1。第二紗布塊側124限定了通氣通道122,以允許第二紗布塊側124與傷口51之間的空氣流從而促進愈合。紗布塊120在優(yōu)選實施例之一中浸染有抗菌材料126,例如本領域普通技術人員已知的銀粒子和其他抗菌材料。在另一優(yōu)選實施例中,紗布塊120由高吸收性可呼吸材料制成,并且可以用抗菌溶液處理。
傷口護理繃帶50還分別具有第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136,用于通過患者53的皮膚55向傷口51傳遞電流,并且它們在優(yōu)選實施例之一中完全相同地成形。如所示,所述第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136是弓形139,但要理解的是,所述第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136的形狀可以以其他方式被具體化,例如它們可以是矩形形狀或在視覺上具有具體傷口治療應用所需的任何幾何圖形,并且可以存在多于或少于四個導電粘合條,此外,導電條的數(shù)量可以改變以適應不同應用和對不同傷口的治療。所有這些實施例旨在在本文所呈現(xiàn)的權利要求書的范圍內(nèi)。
所述第一導電粘合條130具有相對的第一和第二條狀側面130a、130b,并且每個側面用導電的粘合劑131涂覆。所述第二導電粘合條132具有相對的第一和第二條狀側面132a、132b,并且每個側面用粘合劑131涂覆。所述第三導電粘合條134具有相對的第一和第二條狀側面134a、134b,并且每個側面用粘合劑131涂覆。所述第四導電粘合條136具有相對的第一和第二條狀側面136a、136b,并且每個側面用粘合劑131涂覆。粘合劑131是導電的,并且所述第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136是導電的。所述導電的第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136中的每一個還限定了共同指定為137的條狀開口。所述導電的第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136中的每一個分別具有第一條狀側面130a、132a、134a和136a,并且分別具有相對的第二條狀側面130b、132b、134b和136b。
如圖5中所示,傷口護理繃帶50還包括第一、第二、第三和第四導電中央按扣部件140a、140b、140c、140d,這些導電中央按扣部件完全相同并由導電金屬或其他導電材料制成,并且各自具有支撐部分142,凸狀構件144從所述支撐部分延伸,并且其中,所述凸狀構件144限定了凸狀凹陷146(為了清楚起見,在圖5中參考號142、144和146僅被示出一次)。在優(yōu)選實施例之一中,支撐部分142具有圓形形狀。
還存在完全相同并由導電金屬或其他導電材料制成的第一、第二、第三和第四導電底部凸狀按扣部件142a、142b、142c和142d,并且各自具有底部凸狀部分146,底部凸狀構件148延伸自所述底部凸狀部分(為了清楚起見,參考號146和148在圖5中僅示出一次)。在優(yōu)選實施例之一中,底部凸狀部分146具有圓形形狀。
傷口護理繃帶組裝
現(xiàn)在參照圖9至圖11。為了組裝傷口護理繃帶50,電子設備殼體52定位在繃帶層100上方,從而使得所述第一和第二導電凹狀按扣部件86a、86b被安置在繃帶層100中所限定的所述第一和第二按扣開口115a、115b上,并且所述第三和第四導電凹狀按扣部件88a、88b被安置在繃帶層100中所限定的第三和第四按扣開口115c、115d中。
所述第一和第二導電底部凸狀按扣部件142a、142b的底部凸狀構件148分別被移動穿過所述第一和第二導電粘合條130、132中所限定的條狀開口137,并穿過繃帶層100中所限定的所述第一和第二按扣開口115a、115b。類似地,所述第三和第四導電底部凸狀按扣部件142c、142d的底部凸狀構件部件148分別被移動穿過所述第三和第四導電粘合條132、136中所限定的條狀開口137,并分別穿過繃帶層100中所限定的所述第三和第四按扣開口115c、115d。同時,所述第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136的第一條狀測量130a、132a、134c和136a被帶到與繃帶層100的第二繃帶層表面104接觸并與其粘合。
然后,所述第一和第二導電中央按扣部件140a、140b中所限定的凹狀凹陷146分別對齊并被移動至所述第一和第二導電底部凸狀按扣部件142a、142b的底部凸狀構件148上。一旦所述第一和第二底部凸狀按扣部件142a、142b被接納在所述第一和第二導電中央按扣部件140a、140b的凹狀凹陷146中,它們就被保持或按扣在一起。在完成按扣之后,繃帶層100分別被捕捉在所述第一和第二導電中央按扣部件140a、140b與所述第一和第二底部凸狀按扣部件142a、142b之間并固定至其。
類似地,所述第三和第四導電中央按扣部件140c、140d中所限定的凹狀凹陷146分別對齊并被移動至所述第三和第四導電底部凸狀按扣部件142c、142d的底部凸狀構件148上。一旦所述第二和第三底部凸狀按扣部件142c、142d被接納在所述第三和第四導電中央按扣部件140c、140d的凹狀凹陷146中,它們就被保持或按扣在一起。在完成按扣之后,繃帶層100分別被捕捉在所述第三和第四導電中央按扣部件140c、140d與所述第一和第二底部凸狀按扣部件142c、142d之間并固定至其。
為了完成傷口護理繃帶50的組裝,所述第一和第二導電中央按扣部件140a、140b的凸狀構件144被移動至所述第一和第二導電凹狀按扣部件86a、86b中或被按扣在其中。類似地,所述第三和第四導電中央按扣部件140c、140d的凸狀構件144分別被移動至所述第三和第四導電凹狀按扣88a、88b中或被按扣在其中。
如圖11中所示,在完成按扣之后,被按扣在一起的第一凹狀按扣部件86a、第一導電中央按扣部件140a和第一導電底部凸狀部件142a形成第一按扣電極147a,并且被按扣在一起的第二凹狀按扣部件86b、第二導電中央按扣部件140b和第二導電底部凸狀部件142b形成第二按扣電極147b,并且第三凹狀按扣部件88a、第三導電中央按扣部件140c和第三導電底部凸狀部件142c形成第三按扣電極147c,并且第四凹狀按扣電極88b、第四導電中央按扣部件140d和第四導電底部凸狀部件142d形成第四按扣電極147d。所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d分別能夠通過患者55的皮膚55向傷口51傳遞電荷。所述第一按扣電極147a還能夠向第一導電粘合條130傳遞電荷,所述第二按扣電極147b還能夠向第二導電粘合條132傳遞電荷,所述第三按扣電極147c還能夠向第三導電粘合134傳遞電荷,并且所述第四按扣電極147c還能夠向第四導電粘合條136傳遞電荷。因而,第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個充當允許多個電信號傳遞通過單個按扣連接的電極。
要指出的是,雖然附圖示出了第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d安排成矩形形狀,其中每個電極形成其一個角,在其他優(yōu)選實施例中,這些電極所形成的形狀可以變化。例如,通過更改電子設備殼體52和電子設備殼體52中所限定的端壁的形狀,第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d可以被安排成形成視覺上任何四邊形的形狀,即,每個電極形成四邊形的角。
圖12是傷口護理繃帶50的前視圖,圖13是傷口護理繃帶50的右側視圖,并且圖14是傷口護理繃帶50的左側視圖。圖15是傷口護理繃帶的頂視圖,并且圖16是沿著圖16的線a-a所取的截面視圖并進一步詳述了傷口護理繃帶50的組裝,并且圖17是傷口護理繃帶50的組裝的另一視圖。
電子設備93接線至所述第一和第二導電凹狀按扣部件86a、86b,并且所述第三和第四導電凹狀按扣部件88a、88b用于控制電流流向所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個。傷口護理mcu31不直接與如圖19和圖21中所示的所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d接口連接,其中,j1是被具體化成與所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d導線連接的連接器。
所述第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136的所述第二條狀側面130b、132b、134b和136b中的每一個被移動至與患者53的皮膚55接觸并粘合至皮膚55,從而使得它們環(huán)繞傷口51,同時,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個接觸患者53的皮膚55,從而使得電流可以流經(jīng)傷口51。另外,在傷口護理繃帶50粘合至患者53的皮膚55之后,患者53可以自由地移動并且未栓至繩索或其他醫(yī)療設備,因為傷口護理繃帶50是自含式治療繃帶。另外,健康護理提供者可以輕易地使用傷口護理繃帶50并且針對受過培訓的工作人員簡化管理過程。
另外,使用傷口護理繃帶50減少了成本。具體地,通過將所述第一和第二導電中央按扣部件140a、140b分別從所述第一和第二導電凹狀按扣部件86a、86b中拉出,并且將所述第三和第四導電中央按扣部件140c、140d分別從所述第三和第四導電凹狀按扣部件88a、88b中拉出,可以移除、清理和重新使用電子設備殼體52和安置在其中的傷口護理繃帶電子設備93。傷口護理繃帶50的已分離部分可以被處理用新的部件代替,例如新的繃帶層100和紗布塊120、以及新的導電中央和底部凸狀按扣部件(如果期望的話)。
按扣電極放置
要指出的是,要求兩個電極中最小接觸患者53的皮膚55,以便電流流經(jīng)傷口51。這兩個電極被放置或安排成使得傷口51位于流經(jīng)傷口51的電流路徑中。只要兩個電極被適當?shù)匕仓迷趥?1的相反側的皮膚55上,它們就將起作用。不正確的電極放置將導致繞傷口51流動的電流,導致傷口幾乎接收不到治療(不管治療是什么),并因此導致無效的傷口治療。
為了提供其中降低了電流繞傷口51流動的風險的改進的治療,傷口護理繃帶50具有如圖11中所示的第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d,并且在其他優(yōu)選實施例中可以使用所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的三個,各自彼此隔開并環(huán)繞傷口51。在另一優(yōu)選實施例中,只使用這些按扣電極中的兩個,因為它們將提供流經(jīng)傷口51的電流。例如,所述第一和第二按扣電極147a、147b被利用并且可以被正確地放置為使得電流流經(jīng)傷口51。在三電極的實施例中,僅可以存在所述第一、第二、第三按扣電極147a、147b、147c。
電極93以允許對每個第一、第二、第三和第四導電粘合條130、132、134和136極性復用的方式運行,從而使得任何一個這些電極能夠是陰極、陽極或高阻抗。通過使用所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的最小3個,不管這些電極怎樣放置,將總是存在至少一種引起電流流經(jīng)傷口51的電極極性組合,不管這些電極向傷口的取向如何。然而,使用所有這四個第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d將提供改進的結果,因為典型地存在兩個導致電流流經(jīng)傷口51的電極組合。
醫(yī)師對傷口護理mcu31進行編程。一旦輸入并保存了治理參數(shù),傷口護理mcu31于是將開始創(chuàng)建遵循醫(yī)師所設定參數(shù)的電場。在一些實施例中,患者53可以在醫(yī)師預設的限制內(nèi)調(diào)整這些參數(shù)。傷口護理繃帶50于是將在一定時間內(nèi)根據(jù)損傷54以一定電流并以一定電壓施以脈沖。脈沖電壓有助于愈合傷口54。
為了進一步展示電極放置,現(xiàn)在參考圖18,示出了可能的電極放置和流經(jīng)患者53的皮膚55和傷口51的電流。如之前所述,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d需要接觸患者53的皮膚55,并且這個連接允許電流流經(jīng)傷口51。所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d不需要具有固定的極性并且在本優(yōu)選實施例中各自具有以下三種狀態(tài):
1)正;
2)負;以及,
3)高阻抗,所示高阻抗通過使其成為更高電阻路徑并因此使流經(jīng)它的電流最小來使電極看起來不可見。
通過改變所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d的這三個狀態(tài),存在多種組合。由于傷口護理信號是脈沖信號,所以在每個脈沖之間,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d的極性在下一脈沖繼續(xù)之前移位。因此,在一個脈沖周期內(nèi)至少存在跨傷口51發(fā)生的單個脈沖。
在圖18中所示的示意圖中,電極用黑色填充的圓指示,黑色弓形指示傷口51,并且電流由指定為x的箭頭表示。另外,為了清楚起見,未示出圖11中所示的傷口護理繃帶50的其他部分。相反,所有所示的是描繪使用的不同數(shù)量的第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d的傷口護理繃帶50的各實施例,以及所述各實施例繞傷口51的放置。即,這些實施例描繪了當傷口護理繃帶被放置在傷口51上并與患者53的皮膚55接觸時傷口護理繃帶50的各種安排。方框a描繪了一個實施例,其中,只有所述第一和第二按扣電極147a、147b相對于傷口51正確地就位。指定為x的箭頭所指示的電流路徑中的電流將流過和流經(jīng)傷口51。然而,在方框b中,所述第一和第二按扣電極147a和147b的放置示出了電流路徑x繞過傷口51,并且因此沒有治療或最小量的治療被提供給傷口51。因而,由于僅使用兩個電極而存在未治療的可能性并且必須采取額外護理來確保正確的電極放置。如方框c和方框d中所示,存在三個電極實施例,其中,分別提供了三個按扣電極147a、147b、147d,以及147a、147b和147a。在此,每種安排提供了用箭頭x指示為流過傷口51的至少一個電流路徑,并且在此展示了按扣電極的理想安排。在方框e和方框f中示出了另一優(yōu)選實施例,其中,存在所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d,并且被指定為x的箭頭所指示的電流路徑穿過傷口。在方框e和方框f中,指出了肯定會發(fā)生的是電流將流經(jīng)傷口51并在每個周期向傷口遞送治療。方框e和方框f示出了,即使在所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d相對于傷口51最糟糕情況放置中,電流仍將流經(jīng)傷口51并因此向傷口51提供治療。
在其他優(yōu)選實施例中,可能存在附加的按扣電極,例如將確保導致電流流經(jīng)傷口的甚至更多組合的第五和第六按扣電極或更多(未示出)。此類實施例將增加傷口護理繃帶50的重量或復雜性。
電池92如之前所提及的是可再充電的,并且傷口護理繃帶電子設備93較小并被安置在電子設備殼體52中,并且這使得傷口護理繃帶50輕質(zhì)。在另一優(yōu)選實施例中,電池92能夠被再充電。另外,在另一優(yōu)選實施例中,電子設備可以被設計成使得可以無線地接收能量。由于功率要求,在本優(yōu)選實施例中,可以使用射頻(rf)、磁感應、或高諧振感應技術來無線地為電子設備供電。
傷口護理繃帶電子設備
現(xiàn)在轉至圖1-4和圖19-24,圖19在單個附圖中示出了傷口護理繃帶電子設備93。圖20-24是圖19的部分的展開視圖,從而使得圖20-24一起示出了圖19中所示的全部。要指出并且要理解的是,圖19中所示部件中的一部分與所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個結合使用,并且需要針對所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個對其進行復制。但是,為了清楚起見,這些部件在這些附圖中僅示出一次,其中應理解的是,針對所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個對其進行復制。
系統(tǒng)調(diào)整器17被設定為在所需的最大電壓之處或之上,并且出于傷口護理繃帶50的目的,高電壓為約40v。系統(tǒng)調(diào)整器17將來自電池的電壓升壓至更高的電壓。這是通過使用由開關(其打開和閉合)、電感器和電容器組組成的標準切換升壓拓撲結構完成的。這在圖19和圖20中所示的電路圖中示出。在如所示的優(yōu)選實施例之一中,系統(tǒng)調(diào)整器是lmr64010調(diào)整器。lmr64010調(diào)整器可從美國德克薩斯州達拉斯市德州儀器公司(texasinstruments)商購,并且升壓調(diào)整器的使用和運行是本領域技術人員熟知的。在圖20中,指出了c3、c2和r1組成lmr64010的補償網(wǎng)絡。另外,r4確保了當施加電源時系統(tǒng)調(diào)整器17保持啟用。在一個優(yōu)選實施例中,當輸入電壓降至預定電平時,傷口護理繃帶電子設備93可以關機,并且這可以通過齊納二極管或通過添加從關機引腳到接地的電阻器來完成,從而使得r4與新電阻器的比例將創(chuàng)建新的電阻式分壓器。
如圖20中所示,存在傷口護理繃帶電子設備93的功率控制電路200部分。要指出的,由于基于反饋網(wǎng)絡,lmr64010的輸出是固定的,提供了數(shù)字電位計(u6)以便主動地改變輸出電壓。在本實施例中,u6連接至傷口護理mcu31,從而使得傷口護理mcu31將使用i2c接口發(fā)送命令以便改變u6的值。
如圖21中所示,示出了電壓測量電路202。要指出的是,將安全機制建立至電源塊中,并且一些信號被反饋至傷口護理mcu31。在電流的輸出側測量電流,從而確保電流不超過預定安全水平。如圖19中用虛線以及此外在圖22中所示,針對所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個重復電壓測量電路202。為了清楚起見,電壓測量電路202在附圖中僅示出一次,其中要理解的是,針對所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d中的每一個將其重復。在信號被發(fā)送回至傷口護理mcu31的情況下,傷口護理軟件33將禁用傷口護理繃帶50,傷口護理軟件204(圖24)感測電池電壓已經(jīng)降低至預定電平(例如2v)以下。對微控制器(比如傷口護理mcu31)進行編程是本領域普通技術人員熟知的并且因此在此不加以更詳細的描述。另外,存在第一保護層用于確保所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d事實上與患者53的皮膚55接觸,并且不通過短路(像金屬或彼此)。這確保了,通過以負載貫穿低阻路徑,傷口護理繃帶50不損傷其自身。另外,由于短路比可能比傷口護理mcu31可以響應地更快地損壞部件,可以使用附加部件(比如運算放大器)來快到幾微秒地檢測電壓變化。如果發(fā)生安全狀況,這個速度對于確保功率被減小或切斷可以非常有用。為了維持正常運行,如圖21中所示,r13、r10和r14、r12與對應組中的每一個形成電阻式分壓器。這個分壓器確保了電壓不超過傷口護理繃帶mcu31的ad引腳可以容納的最大電壓。
如圖1、圖2和圖21中所示,存在用于傷口護理信號調(diào)節(jié)器21的電流控制電路206,并且傷口護理信號調(diào)節(jié)器21在傷口護理mcu31的控制下。傷口護理信號調(diào)節(jié)器21將從傷口護理調(diào)整器19接收的功率轉換成經(jīng)預編程的波形。這包括但不限于產(chǎn)生脈沖持續(xù)時間、將電壓轉化至適當電平、對信號進行調(diào)制、并產(chǎn)生支持患者53的治療所需的信號。如所示,傷口護理信號調(diào)節(jié)器21包括開關,所述開關將輸出端打開和閉合,并且包含用于確保不超過電流的反饋網(wǎng)絡(圖21中所示)。如果超過所述電流,則將電壓減小直到電流在安全或已編程限制內(nèi)。另外,用于傷口護理信號調(diào)節(jié)器21的電流控制電路206控制波形的上升和下降時間,從而確保它們滿足治療醫(yī)生所確定的預先編程電平的要求。
如圖21中所示,數(shù)字電位計u4用來限制輸出端上的電流。u4由傷口護理mcu31通過i2c來控制。q1是充當用于使電極輸出端(所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d的輸出端)與正電源軌連接或斷開的開關的功率路徑場效應管(fet)。通過這個fet(q1)以與期望的輸出信號相匹配的模式接通和斷開電壓。另外,如果電極(所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d的輸出端)旨在針對給定脈沖是負連接的話,則q3可以閉合。要指出的是,如果在將電極輸出端連接至gnd時q3閉合的話,則q1必須打開或者傷口護理調(diào)整器19將通過q1和q3連接至gnd,從而造成傷口護理繃帶50不正確地運行。通過閉合q1,將電壓連接至輸出端連接器j1。當q1打開時,電壓不再連接。通過調(diào)整這個打開和閉合時間,可以產(chǎn)生脈沖。q1由傷口護理mcu31通過q2來控制。由于q1在功率路徑中,所以p溝道fet用于使得將不需要額外的升壓調(diào)整器來激活q1。q2是將把q1的柵極接地以便q1柵極電壓足以使fet閉合的n溝道fet。由于q1的電壓約為30v,所以r5被設置為使得當傷口護理調(diào)整器19處于40v時柵極處的電壓不等于零。r3是負責閉合q1的上拉電阻器,并且當q2閉合時與r5形成電阻式分壓器。當q2打開時,r5不再接地并且r3于是將q1的柵極上拉至源電壓并且因此導致q1打開。q2的柵極連接至傷口護理mcu31,并且其電壓閾值低于傷口護理mcu的最小邏輯1電壓以便這個開關激活。由于q2的源極接地,于是柵極上的電壓僅需要處于閾值電壓以便fet閉合。為了實現(xiàn)電極的高阻抗連接并由此將通過具體電極(在此,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d之一)的電流最小化,q1和q3都必須打開。q1或q3都不曾完全打開,因為當它們處于理想二極管中時,它們被視為高阻抗。
進一步指出的是,對于系統(tǒng)中的每個電極(所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d),存在附加輸出端。針對每個電極(為了清楚起見未示出)復制圖21中所示和所討論的框圖和電路。另外,要理解的是,圖19和圖24中所示的傷口護理mcu31將需要連接至額外電路(為了清楚起見未示出)的附加i/o引腳。
圖1和圖2中所示的濾波器27被設定為使得來自傷口護理信號調(diào)節(jié)器21的功率通過傷口護理電極(在此,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d)返回。要指出的是,傷口護理信號調(diào)節(jié)器21產(chǎn)生被調(diào)制以與濾波器27的頻率匹配的信號。濾波器27阻止所有與其頻率不匹配的信號,因而只有預期的信號得以通過。在其他優(yōu)選實施例中,濾波器27不是必需的。
如圖1、圖3、圖19和圖24中所示,存在包括用于系統(tǒng)的主處理器的傷口護理mcu31。傷口護理mcu31在以下方面負責管理系統(tǒng):確保存在充足的功率、以及控制傷口護理信號調(diào)節(jié)器21從而使得輸出的治療與傷口護理微控制器數(shù)據(jù)庫33中所編程的內(nèi)容匹配。傷口護理mcu31還具有傷口護理處理器35、傷口護理存儲器部件37并且存儲傷口護理軟件程序39。因而,傷口護理mcu31存儲傷口護理軟件程序39、管理醫(yī)師或其他使用者所利用的用戶界面27、并按照需要執(zhí)行預先編程的傷口護理軟件程序39。傷口護理mcu31還確保了系統(tǒng)安全地運行并用于檢測來自外部的任何異常。另外,傷口護理mcu31可以連接至無線收發(fā)器并且將系統(tǒng)數(shù)據(jù)報告給另一設備、服務器等。如果傷口護理mcu31確定了傷口護理繃帶50的任何部分都在其期望的用例之外運行,則傷口護理mcu31將閉合并禁用傷口護理繃帶50。傷口護理mcu31被設計成以低速運行,以便將功耗最小化。存在傷口護理mcu31需要運行的最小頻率,具體地,傷口護理mcu31不能夠控制比傷口護理mcu31的系統(tǒng)時鐘速度的最大頻率更快的波形。因為,傷口護理mcu31波形應該與傷口護理繃帶50可以被編程具有的最大頻率相等或比其更大。
如圖19和圖24中所示,r7和r8充當i2c線路的上拉電阻器,并且這些是允許u1與兩個數(shù)字分壓計以及來自圖23中所示的通用串行總線(usb)210的輸入端通信的線路。另外,傷口護理mcu31的引腳15和16是用于讀取輸出電壓的a/d輸入端。引腳5上所指示的vcntl是通向用于生成脈沖波的q2的輸出端。這個引腳還是脈寬調(diào)制(pwm)引腳,因為傷口護理mcu31可以直接產(chǎn)生脈沖形狀。
如圖19和圖23中所示,usb210可以用作調(diào)整輸出脈沖形狀的快捷方式。存在usb收發(fā)器121以及支持性連接器和部件。usb是本領域普通技術人員熟知的并且因此在此不加以更詳細的描述。在替代性實施例中,usb210由rf收發(fā)器取代。usb收發(fā)器213(和rf收發(fā)器)使用spi總線、uart/usart、i2c、或本領域普通技術人員熟知的某種其他通信總線連接至傷口護理mcu31。
如圖19和圖22中所示,附加控制和報告電路塊是rf收發(fā)器214。在優(yōu)選實施例之一中,藍牙無線技術被使用并且是包含藍牙技術的目前可用的智能手機和包含藍牙技術的其他便攜式移動設備。使用藍牙允許電子設備與電話之間的實時信息交換。收發(fā)器通信要求將不同并且需要與圖19和圖24中所示的傷口護理mcu所支持的通信協(xié)議兼容。以這種方式,往來于rf收發(fā)器的通信可以受傷口護理mcu31控制。
如圖1、圖4和圖20中所示,示出了支持性供電系統(tǒng)216。要指出的是,傷口護理mcu31電子設備需要低功率信號以便正確地運行,這個供電系統(tǒng)被設置成用于簡單地傳遞系統(tǒng)運行所需的功率。要指出的是,這與圖2中所示的主功率路徑不同,其中,功率流至傷口護理調(diào)整器19并且然后并最終流至電極(在此,所述第一、第二、第三和第四按扣電極147a、147b、147c和147d)。支持性供電系統(tǒng)216用于控制和管理圖1中所示的傷口護理信號調(diào)節(jié)器21以及用戶界面29。
u2是用來將來自輸入端的電壓調(diào)節(jié)為傷口護理mcu31可接受的電壓(例如,3.3v)的調(diào)整器。傷口護理信號調(diào)節(jié)器21和濾波器27可以要求除3.3v以外更大的功率或不同的電壓,因而可以按要求添加其他調(diào)整器。
無線遙測
因而,如上所述,在此提供了無線遙測。例如,并且因為沒有兩個傷口并且沒有兩個患者相同,所以在此所述的電子設備可由醫(yī)師自定義。這種特征還允許記錄治療以及可能或可能不確切地與治療綁定的其他能力。遙測消除了健康護理提供者直接栓至傷口護理繃帶50的需要,并且這允許患者53在戴著并通過健康護理繃帶50接收治療時可移動。此外,有線連接會造成問題,因為繩索會在傷口51上造成壓力,該傷口是由拉緊電子設備的繩索增加的重量所造成的。使用如在此所述的無線技術解決了這個栓接的問題,因為不需要繩索。
要指出的是,每個傷口51都不同,因此需要根據(jù)每個傷口51調(diào)整參數(shù)。醫(yī)師對設備進行編程并且將參數(shù)保存至傷口護理mcu31。一旦被保存,傷口護理mcu31然后將開始產(chǎn)生遵循醫(yī)師所設定參數(shù)的電場,同時患者可以在醫(yī)師預設的限制內(nèi)調(diào)整參數(shù)。并且再次,這些脈沖將在一定時間內(nèi)根據(jù)傷口51以一定電流并以一定電壓施以脈沖。
在如圖25和圖26中所示的另一優(yōu)選實施例中,傷口愈合系統(tǒng)10包括高糙度繃帶300。所述高糙度繃帶300具有相對的第一和第二側332、334,相對的端336、338,以及相對的底部和覆蓋側340、342。如沿著圖25的線b-b所取的圖26的截面視圖中所示,高糙度繃帶300中空以允許空氣接近傷口51。粘合劑350涂覆繃帶邊緣352從而使得可以將高糙度繃帶300粘合至患者53并擋住碎屑并允許空氣傳送至傷口51。
在優(yōu)選實施例之一中,繃帶300由抗菌纖維織物制成。高糙度繃帶300還由導電纖維織物331制成,所述導電纖維織物使例如銅線編織至其結構中。高糙度繃帶300的尺寸和形狀針對所經(jīng)受的具體損傷可以是患者特定的,并且可以是圓形的、矩形的或方形的、或任何適當形狀,并且可以是定制的或預先確定尺寸的。在其他優(yōu)選實施例中,高糙度繃帶300可由泡沫填充的泡棉制成。
負金屬板電極323連接至高糙度繃帶300的第一側332,并且正金屬電極板325連接至高糙度繃帶300的第二側334。當施加電流時,電流組合流過高糙度繃帶300以及因而傷口51,并且由于繃帶的構造傷口51的自然通風和氧合導致傷口51愈合。如所示的,存在電池組370和電子脈沖控制器372接線至所述第一和第二電極323、325從而為電極323、325和導電纖維織物331供電。
在優(yōu)選實施例之一中,高糙度繃帶330還限定了空氣流通道360,以便通風。
本領域技術人員將理解的是,雖然在此詳細地描述了傷口護理繃帶50和高糙度繃帶330,但是傷口護理繃帶50和高糙度繃帶330不一定如此受限,并且在不背離旨在在所附權利要求書的范圍和精神內(nèi)的過程和所有此類實施例的情況下,可以對傷口護理繃帶50和高糙度繃帶33進行其他示例、實施例、用途、更改以及與所述實施例、示例、用途、和更改的偏離。