復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其為一種改良復(fù)合式軟性可穿戴式離子導(dǎo)入加熱裝置，其中包括軟性電路、電子加熱元件、電源、微處理器、電流分布元件、離子層、半透膜、一個(gè)藥品儲(chǔ)藏區(qū)域和一個(gè)內(nèi)襯層。本裝置與皮膚表面接觸，可藉電子加熱元件的作用進(jìn)行熱敷療法，同時(shí)依儲(chǔ)藏反應(yīng)室內(nèi)藥品特性進(jìn)行離子導(dǎo)入水溶性藥物分子以加強(qiáng)療效。
【專利說(shuō)明】 復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于一種醫(yī)療用電子裝置，尤指一種可以依據(jù)使用目的來(lái)提供不同效果的電壓及電流至電極元件的加熱及離子導(dǎo)入裝置，軟質(zhì)電熱片加熱元件可與離子導(dǎo)入藥物元件結(jié)合，以達(dá)結(jié)合物理與化學(xué)綜效的治療方式、以及合并藥物與熱敷療法的治療效果Ο

【背景技術(shù)】
[0002]熱敷療法(熱療)屬于一種物理治療方式，一般而言受傷后四十八小時(shí)后若患部出現(xiàn)亞急性期及慢性期的酸痛則可以選擇熱敷，熱敷是藉由外加熱源增加皮膚表層的溫度來(lái)進(jìn)一步提升患處的溫度，使局部血管擴(kuò)張并加速新陳代謝。由于熱敷療法具有擴(kuò)張血管、改善局部血液循環(huán)、舒緩肌肉痙攣、緩解慢性發(fā)炎癥狀以及促進(jìn)瘀血的吸收的作用，藉以改善身體局部的代謝，有益于加速痊愈和疾病的恢復(fù)。再加上藉由其局部升溫的作用能夠刺激溫感神經(jīng)，以達(dá)止痛的效果，故在軟組織損傷疾病的治療中占有重要的位置。
[0003]熱療方式傳統(tǒng)以熱敷袋最為普遍，如通常以熱水灌注后使用、以橡膠為原料的熱水袋，但灌注熱水時(shí)因打翻或滲漏而導(dǎo)致的灼傷亦十分常見(jiàn)，故老人或小孩子獨(dú)自使用極為危險(xiǎn)；另外以沒(méi)有接觸性毒性的丙二醇(propylene glycol)的凝膠為原料、以微波爐加熱后使用，但因滲漏爆裂而導(dǎo)致的灼傷時(shí)有所聞，使用時(shí)必須十分小心，而部份產(chǎn)品使用的凝膠中含有毒物質(zhì)乙二醇(ethylene glycol)，2008年就曾經(jīng)有大規(guī)模回收的案例報(bào)導(dǎo)(http://hk.apple, nextmedia.com/news/art/20081022/11750831)0
[0004]為了要避免傳統(tǒng)熱敷袋以上所述的種種問(wèn)題，電子加熱器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用已出現(xiàn)于產(chǎn)業(yè)界，如:美國(guó)專利號(hào)第4，798，933和5，041，717描述了將剛性的電子加熱元件以嵌入或其它方式固定到一個(gè)可移動(dòng)織物單元內(nèi)，其可以根據(jù)需要切割成一定的尺寸，此外該電子加熱元件和電池連接，設(shè)計(jì)成可攜帶式產(chǎn)品。此類硬式的電子加熱元件受限于:其相對(duì)較高的制造復(fù)雜性，因此成本較高；它們的厚度和剛性使其缺乏透氣性，且無(wú)法適應(yīng)于使用者如皮膚屈度等條件；使用者界面的設(shè)計(jì)潛力亦相當(dāng)有限。特別是剛性的電子加熱元件局限于電路設(shè)計(jì)，佩戴者會(huì)感覺(jué)到笨重的剛性元件，使用時(shí)常有不適感。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其可以更服貼在包括皮膚的任何應(yīng)用環(huán)境中。
[0006]本實(shí)用新型的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其包括:一電源，其為以直流方式供電的攜帶式電源，其外部得與交直流變換濾波的電感相連，用于提供交替極性的電流；一微處理器，其為作為調(diào)控交換極性的頻率、電壓與計(jì)算之用；一犧牲型電極的電流分布元件，其與電源及微處理器以電路方式連接，其提供材料氧化或還原所需的電壓，所述電壓較引起水的顯著電解作用時(shí)所需的電壓為低；一離子層，位于犧牲型電極的電流分布元件與半透膜之間，其內(nèi)含有可與犧牲型電極經(jīng)電化學(xué)作用而產(chǎn)生的離子結(jié)合、生成無(wú)法溶解或電中性終產(chǎn)物的反向?qū)ΨQ離子；一半透膜，位于離子層與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域之間，為極性選擇材料，可單向允許從生物體內(nèi)而來(lái)的離子或是與藥物電極性相反的離子進(jìn)入離子層；一藥品儲(chǔ)藏區(qū)域，以半透膜和離子層相隔，其內(nèi)含有藥物；一個(gè)與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域緊鄰的內(nèi)襯層，對(duì)標(biāo)的藥品或物質(zhì)具有通透性；一個(gè)與電源藉導(dǎo)線相接的軟性熱源產(chǎn)生器，可對(duì)皮膚持續(xù)加熱。
[0007]其中，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)可以配置水溶性成份劑型，而用于導(dǎo)入水溶性藥物分子。
[0008]其中，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)可以配置帶正電或帶負(fù)電藥品。
[0009]其中，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)可以配置通電后帶正電或帶負(fù)電的藥品。
[0010]其中，軟性熱源產(chǎn)生器持續(xù)提供40°C到60°C的溫度。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于，為了讓電子產(chǎn)品更容易攜帶，并更服貼在包括皮膚的任何應(yīng)用環(huán)境中，本實(shí)用新型針對(duì)先前技術(shù)的缺憾，應(yīng)用軟性電子技術(shù)制作可出以接受彎折、卷曲，并在整個(gè)使用過(guò)程中仍可正常運(yùn)作的撓性電子加熱元件產(chǎn)品，軟性電子加熱器系統(tǒng)還可以加入立體剪裁，令敷上身體時(shí)更貼身。另鑒于部份熱敷袋采用草本或中藥材填充，使填充物加熱后能達(dá)濕熏熱敷效果，但人類皮膚為物理阻礙，藥物分子很難經(jīng)皮吸收，故熱灸效果未能被臨床確定。本實(shí)用新型亦擴(kuò)張撓性電子加熱元件的應(yīng)用范圍，特別是并用離子導(dǎo)入(1ntophoresis)的原理，以用于藥物局部經(jīng)皮吸收，達(dá)到直達(dá)病灶的目的，使物理治療能與化學(xué)治療結(jié)合，使熱敷療法更直接、更有效。
[0012]本實(shí)用新型是一改良式醫(yī)療用電子裝置，尤指一種可結(jié)合軟質(zhì)電熱加熱元件與離子導(dǎo)入藥物元件結(jié)合的可穿戴式醫(yī)療用電子裝置，以達(dá)結(jié)合物理與化學(xué)治療方式、改良熱敷療法的效果。簡(jiǎn)言之，本實(shí)用新型為一非侵入性的、全自動(dòng)的加熱經(jīng)皮傳導(dǎo)技術(shù)及裝置，包含軟性電路、電子加熱元件、電源、微處理器、電流分布元件、離子層、半透膜、一個(gè)藥品儲(chǔ)藏區(qū)域和一個(gè)內(nèi)襯層。
[0013]與傳統(tǒng)電子加熱器系統(tǒng)裝置比較，本實(shí)用新型在具體化進(jìn)行熱敷療法時(shí)具有以下幾項(xiàng)特點(diǎn):
[0014]一、傳統(tǒng)習(xí)見(jiàn)裝置的電子加熱元件多為剛性材料構(gòu)成的電路，而本實(shí)用新型采用具有輕、薄、軟特性的軟性電子電路，使產(chǎn)品有別于現(xiàn)有的產(chǎn)品，由于具有可撓曲(flexible)的特性，將使其產(chǎn)品可被應(yīng)用的場(chǎng)合更為多元化。本實(shí)用新型的電子加熱元件使用一種溫度自限性的加熱元件，從而解決了需要控溫的難題。為了實(shí)現(xiàn)此目的，正溫度系數(shù)(positive temperature coefficient, PTC)材料(如銀、銷、金)被用于在加熱元件的特定區(qū)域；其它區(qū)域可應(yīng)用如硅膠材質(zhì)的軟質(zhì)電熱片，以取代一般全金屬加熱器，形成軟性薄型的面狀加熱體；同時(shí)保持柔軟性佳的特性，對(duì)于如皮膚的不規(guī)則型的被加熱物表面，皆能密合并貼附于彎曲表面。在進(jìn)行熱敷時(shí)可均勻增加皮膚表層的溫度，使得血管擴(kuò)張，增加血液流量，降低痛楚，并使病灶部位增加代謝活性。適用于風(fēng)濕、關(guān)節(jié)炎、背痛、肌肉酸痛、鼻塞、頸部酸痛、生理期疼痛及運(yùn)動(dòng)傷害等情況下。
[0015]二、傳統(tǒng)習(xí)見(jiàn)的電子熱敷裝置無(wú)法突破皮膚的物理阻隔，本實(shí)用新型亦擴(kuò)張電子熱敷裝置的應(yīng)用范圍，特別是將離子導(dǎo)入系統(tǒng)整合至電子熱敷裝置中?？蓴y式離子導(dǎo)入儀是一次性的經(jīng)皮給藥裝置，供一次性使用，離子導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部含有整合式電池和固定小電流電路。在使用時(shí)，可攜式離子導(dǎo)入儀提供恒定的每分鐘穩(wěn)定的微小電流(毫安培)作為給藥動(dòng)力、可以提供帶負(fù)或帶正電荷的水溶性藥物治療。離子導(dǎo)入儀提供低電流、可提供使用者于長(zhǎng)時(shí)間中穩(wěn)定的給藥劑量。另習(xí)見(jiàn)的離子導(dǎo)入儀的電流分布元件多為鈍性材料構(gòu)成的陽(yáng)極與陰極，但是在進(jìn)行離子傳導(dǎo)時(shí)不可避免水的電解，而其所產(chǎn)生的酸性的氫離子與堿性的氫氧根離子對(duì)皮膚有刺激性，不但使用者無(wú)法長(zhǎng)期配戴，而且藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)pH值的改變會(huì)影響其中藥品的性質(zhì)。而本實(shí)用新型在給予病患非水溶性藥物或?qū)С鏊苄苑肿右赃M(jìn)行進(jìn)一步分析期間所采用的離子傳導(dǎo)電極為屬于犧牲類型的陰極或陽(yáng)極(sacrificialcathodes or anodes)，其分別會(huì)被氧化或還原。由于選擇作為電流分布元件的材料，其氧化或還原所需的電壓要求都比引起水的顯著電解作用時(shí)所需的電壓為低，使用這樣的犧牲型電極作為電流分布元件可實(shí)質(zhì)地避免水的電解。例如，陽(yáng)極可以使用銀而陰極可采用銀/氯化銀為材料。
[0016]三、串聯(lián)二個(gè)或二個(gè)以上本實(shí)用新型與生物體表面接觸，以作為持續(xù)離子傳導(dǎo)之用時(shí)，亦可使用相同的材料作為電流分布元件(例如銀/氯化銀)。本實(shí)用新型的離子層和半透膜的功能分別提供犧牲型電極的反向?qū)ΨQ離子(counter 1ns)與允許生物體內(nèi)經(jīng)電路作用而進(jìn)入藥品儲(chǔ)藏區(qū)域的離子通透。更具體而言，由于本實(shí)用新型使用犧牲型電極作為電流分布元件，在電化學(xué)上必須考慮并阻止當(dāng)藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)的反向?qū)ΨQ離子并不足以阻止從電流分布元件(如銀電極；Ag)經(jīng)由電化學(xué)作用所產(chǎn)生的離子(如銀離子；Ag+)移動(dòng)至藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)、造成離子污染的不利狀況，故使用與犧牲型電極相聯(lián)接的離子層提供足量的反向?qū)ΨQ離子(如氯離子；C1_)以解決犧牲型電極所面臨的問(wèn)題。至于介于離子層與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域之間的半透膜則是一層極性選擇材料，可單向允許從生物體內(nèi)而來(lái)的離子(如鈉離子；Na+)進(jìn)入離子層，而不致堆積于藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)增加電阻或與藥品發(fā)生非預(yù)期的反應(yīng)，故可導(dǎo)入所有離子化、水溶性的藥劑。
[0017]四、本實(shí)用新型可利用傳統(tǒng)軟性電子產(chǎn)業(yè)的大量生產(chǎn)工序制作，生產(chǎn)在塑膠等軟性基板上附著電子元件的產(chǎn)品。由于軟性基板具有可彎曲、可卷曲的特性，將可使電子元件不再只限于硬式平面，而可在曲面的環(huán)境中運(yùn)作。甚至于更進(jìn)一步與軟性電池結(jié)合，使其電源供應(yīng)的電池亦成為軟性的，而軟性電池在彎曲、卷曲的環(huán)境中，可持續(xù)供應(yīng)電力，故本實(shí)用新型產(chǎn)品在平面、彎曲、卷曲的環(huán)境中，電子元件仍可正常運(yùn)作，讓本實(shí)用新型相關(guān)軟性電子產(chǎn)品具有低制造成本的優(yōu)勢(shì)以及隨用即丟的拋棄式藥品導(dǎo)入醫(yī)療器材的潛力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1:本實(shí)用新型的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置的零件分解圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)在配合圖式說(shuō)明如下:
[0020]一、改良的可攜式經(jīng)皮傳導(dǎo)電極裝置，請(qǐng)參閱圖1，是本實(shí)用新型的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置的主要零件分解圖，其具體內(nèi)容如下:
[0021]1.一電源，其定義為以直流方式供電的攜帶式電源，其外部得與交直流變換濾波的電感(阻流圈)相連，用于提供交替極性的電流；
[0022]2.一微處理器23，其定義為作為調(diào)控交換極性的頻率、電壓與計(jì)算之用；
[0023]3.一犧牲型電極24的電流分布元件，其提供材料氧化或還原所需的電壓，要求應(yīng)較引起水的顯著電解作用時(shí)所需的電壓為低；
[0024]4.一離子層25，其內(nèi)含有可與犧牲型電極經(jīng)電化學(xué)作用而產(chǎn)生的離子結(jié)合、生成無(wú)法溶解或電中性終產(chǎn)物的反向?qū)ΨQ離子；
[0025]5.一半透膜26，位于離子層25與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27之間，為極性選擇材料，可單向允許從生物體內(nèi)而來(lái)的離子或是與藥物電極性相反的離子進(jìn)入離子層25 ；
[0026]6.一藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27，其內(nèi)含有離子化的藥物、天然物質(zhì)或是維生素等；
[0027]7.一個(gè)與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27緊鄰的內(nèi)襯層29，對(duì)標(biāo)的藥品或物質(zhì)具有通透性(permeable)；
[0028]8.一軟性熱源產(chǎn)生器28，可利用其產(chǎn)熱機(jī)制就適用溫度，產(chǎn)生穩(wěn)定的電熱、光熱或化學(xué)熱。
[0029]二、本實(shí)用新型的組裝
[0030]本實(shí)用新型同時(shí)提出了一種組裝改良式離子傳導(dǎo)電極裝置的方法，其具體步驟如下:
[0031]1.選取欲以離子導(dǎo)入及導(dǎo)出的藥品或物質(zhì)；
[0032]2.將該藥品或該物質(zhì)的感測(cè)元件加入藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27，而與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27緊鄰的內(nèi)襯層29對(duì)該藥品或物質(zhì)是有通透性的；
[0033]3.選擇合適的電流分布元件與離子層25 ；
[0034]4.選取對(duì)欲以離子導(dǎo)入及導(dǎo)出的藥品或物質(zhì)電極性相反的物質(zhì)有選擇性通透度的材料作為半透膜26 ;
[0035]5.將選擇好的離子層25與半透膜26組合至電流分布元件上并固定在藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27上，使離子層25與半透膜26位于電流分布元件和藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27之間；
[0036]6.與電源及微處理器23連接，使藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27及軟性熱源產(chǎn)生器28通電作用。
[0037]三、本實(shí)用新型用于導(dǎo)入水溶性藥物分子
[0038]另一方面，本實(shí)用新型亦可應(yīng)用在導(dǎo)入水溶性物質(zhì)，其具體化步驟如下:若欲導(dǎo)入帶正電藥品[例如導(dǎo)入二氫嗎啡酮(hydromorphone)進(jìn)行止痛治療時(shí)]，則犧牲型電極24的電流分布元件可以使用如銀等的易于被氧化的材質(zhì)，而離子層25應(yīng)含有可與銀離子作用并生成無(wú)法溶解或電中性終產(chǎn)物的反向?qū)ΨQ離子(如氯離子；C1 -、醋酸根離子；CH3C00 -)，犧牲型電極24 (銀)一旦與電源聯(lián)系起來(lái)后即會(huì)放出銀離子，但是離子層25內(nèi)的氯離子會(huì)和銀離子作用形成不溶的氯化銀沉淀，進(jìn)而阻止銀離子進(jìn)入藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27內(nèi)。
[0039]若欲導(dǎo)入帶負(fù)電藥品[例如導(dǎo)入醋酸根離子進(jìn)行肌肉發(fā)炎(myositis)治療時(shí)]，則犧牲型電極24的電流分布元件可以使用如銀/氯化銀等的易于被還原的材質(zhì)，而離子層25應(yīng)含有可與氯離子作用并生成無(wú)法溶解或電中性終產(chǎn)物的反向?qū)ΨQ離子(如鉛離子；Pb2+)，犧牲型電極24(銀/氯化銀)一旦與電源聯(lián)系起來(lái)后即會(huì)放出氯離子，但是離子層25內(nèi)的鉛離子會(huì)和氯離子作用形成不溶的氯化鉛沉淀，進(jìn)而阻止氯離子進(jìn)入藥品儲(chǔ)藏區(qū)域27內(nèi)。
[0040]此外，本實(shí)用新型亦以軟式電熱器提供在導(dǎo)入水溶性物質(zhì)時(shí)額外的熱療應(yīng)用，熱療是對(duì)運(yùn)動(dòng)傷害及疼痛疾病最常選用的物理治療法，電導(dǎo)入水溶性藥物進(jìn)行化學(xué)治療時(shí)配合有治療效果又無(wú)灼傷之虞的物理治療，可對(duì)患者提供更全面的治療效果。
[0041]上述實(shí)施方式所舉例子僅系為了方便說(shuō)明而已，本實(shí)用新型所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng)專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其特征在于，包括: 一電源，其為以直流方式供電的攜帶式電源，其外部得與交直流變換濾波的電感相連，用于提供交替極性的電流； 一微處理器，其為作為調(diào)控交換極性的頻率、電壓與計(jì)算之用； 一犧牲型電極的電流分布元件，其與電源及微處理器以電路方式連接，其提供材料氧化或還原所需的電壓，所述電壓較引起水的顯著電解作用時(shí)所需的電壓為低； 一離子層，位于犧牲型電極的電流分布元件與半透膜之間，其內(nèi)含有可與犧牲型電極經(jīng)電化學(xué)作用而產(chǎn)生的離子結(jié)合、生成無(wú)法溶解或電中性終產(chǎn)物的反向?qū)ΨQ離子； 一半透膜，位于離子層與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域之間，為極性選擇材料，可單向允許從生物體內(nèi)而來(lái)的離子或是與藥物電極性相反的離子進(jìn)入離子層； 一藥品儲(chǔ)藏區(qū)域，以半透膜和離子層相隔，其內(nèi)含有藥物； 一個(gè)與藥品儲(chǔ)藏區(qū)域緊鄰的內(nèi)襯層，對(duì)標(biāo)的藥品或物質(zhì)具有通透性； 一個(gè)與電源藉導(dǎo)線相接的軟性熱源產(chǎn)生器，可對(duì)皮膚持續(xù)加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其特征在于，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)配置水溶性成份劑型，而用于導(dǎo)入水溶性藥物分子。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其特征在于，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)配置帶正電或帶負(fù)電藥品。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其特征在于，藥品儲(chǔ)藏區(qū)域內(nèi)配置通電后帶正電或帶負(fù)電的藥品。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式軟性離子導(dǎo)入加熱裝置，其特征在于，軟性熱源產(chǎn)生器持續(xù)提供40oC到60oC的溫度。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK204182018SQ201420621087
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】邱正廸, 金立德 申請(qǐng)人:邱正廸, 金立德