用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傷口急救裝備，尤其涉及一種用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]繃帶是用以固定和保護(hù)傷口的材料。普通繃帶有多種類(lèi)型，最簡(jiǎn)單的一種是單棚帶，由紗布或棉布制成，適用于四肢、尾部、頭部以及胸腹部。另一種是復(fù)繃帶，可以按照身體部位和形狀而制成各種形狀，材料為雙層棉布，雙層棉布之間可夾不同厚度的棉花，周邊有布條，以便打結(jié)固定，如眼繃帶、背腰繃帶、前胸繃帶、腹繃帶等。
[0003]然而上述繃帶僅僅適用于包扎止血作用，由于目前繃帶中不具有智能傳感器，因而無(wú)法對(duì)傷口的愈合程度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而使醫(yī)生或患者無(wú)法通過(guò)繃帶了解傷口的愈合程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器及其制備方法，將其應(yīng)用于繃帶中，旨在解決在傷口包扎與治療過(guò)程中無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)傷口的愈合程度的缺陷。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器，該智能傳感器包括第一多模光纖、第二多模光纖及單模光纖，所述單模光纖位于第一多模光纖及第二多模光纖之間并形成直線連接，其中:
[0006]所述第一多膜光纖，用于將一束包含第一波長(zhǎng)光與第二波長(zhǎng)光的組合光傳輸至所述單膜光纖；
[0007]所述單模光纖表面涂覆有一層基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜，該層基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜用于感測(cè)皮膚傷口上的基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度，并根據(jù)皮膚傷口的基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度變化導(dǎo)致基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜的顏色變化對(duì)第一波長(zhǎng)光進(jìn)行吸收；
[0008]所述第二多模光纖，用于將被所述單模光纖中的基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜吸收后的第一波長(zhǎng)光與第二波長(zhǎng)光的組合光送至監(jiān)測(cè)設(shè)備，該監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜對(duì)第一波長(zhǎng)光的吸收率與所述皮膚傷口的基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)確定皮膚傷口的愈合程度。
[0009]優(yōu)選的，所述智能傳感器通過(guò)第一多模光纖連接至所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的光纖耦合器上，并通過(guò)第二多模光纖連接至所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的光電二級(jí)管，該光纖耦合器連接至所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的第一光源和第二光源。
[0010]優(yōu)選的，所述光纖耦合器將所述第一光源產(chǎn)生的第二波長(zhǎng)光及所述第二光源產(chǎn)生的第二波長(zhǎng)光匯集成所述組合光，并將所述組合光發(fā)射到所述第一多模光纖中傳播。
[0011]優(yōu)選的，所述第二波長(zhǎng)光用于校正由所述第一多模光纖、單模光纖及第二多模光纖之間形成的光傳輸路徑。
[0012]此外，本發(fā)明還提供了一種用于檢測(cè)傷口愈合程度的制備方法，所述用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器的制備方法包括步驟:
[0013]將冷水魚(yú)膠和含有戊二醛的磷酸鹽緩沖液制備成凝膠；
[0014]將凝膠進(jìn)行真空烘干壓薄成凝膠薄膜；
[0015]將凝膠薄膜浸漬在葉綠酸銅染色液中對(duì)凝膠進(jìn)行染色制成基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜；
[0016]將所述染色的基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜鍍膜于單模光纖上；
[0017]通過(guò)單模光纖將第一根多模光纖與第二根多模光纖形成直線連接以制成所述檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器。
[0018]優(yōu)選的，所述戊二醛占所述磷酸鹽緩沖液的重量比范圍為0.75%至1.2%,以及所述冷水魚(yú)膠占所述戊二醛的磷酸鹽緩沖液的重量比為10%。
[0019]優(yōu)選的，所述凝膠薄膜的厚度為600 μ m至850 μ m。
[0020]優(yōu)選的，所述單模光纖的長(zhǎng)度范圍為2cm至4cm、直徑為100 μ m，以及所述第一多模光纖與第二多模光纖的長(zhǎng)度范圍分別為2cm至4cm、直徑分別為200 μπι。
[0021]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器及其制備方法采用了上述技術(shù)方案，達(dá)到了如下技術(shù)效果:能夠檢測(cè)皮膚傷口的愈合程度，使得醫(yī)生或患者及時(shí)了解傷口的情況，有利于醫(yī)生或患者根據(jù)監(jiān)測(cè)的情況做出針對(duì)性的治療方案。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器設(shè)置在智能繃帶中較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器使用時(shí)位于傷口的狀態(tài)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器與連接的監(jiān)測(cè)設(shè)備較佳實(shí)施例的不意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器的制備方法較佳實(shí)施例的流程圖。
[0027]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進(jìn)行細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1所示，圖1是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器設(shè)置在智能繃帶中較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述的智能繃帶包括，但不僅限于，繃帶本體2以及設(shè)置于繃帶本體2的粘貼面上的智能傳感器22。該粘貼面上設(shè)置有醫(yī)用粘膠，使得繃帶本體2能夠粘貼于人體的皮膚而不脫落。所述智能傳感器22可以位于繃帶本體2的粘貼面的任意位置，只要所述繃帶本體2能夠完全覆蓋所述智能傳感器22即可。所述繃帶本體2可以是，但不限于，醫(yī)用膠布或紗布。
[0030]結(jié)合圖2所示，圖2是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]所述智能傳感器22包括第一多模光纖221、第二多模光纖223及一根單模光纖222，所述單模光纖222位于第一多模光纖221及第二多模光纖223之間并形成直線連接。所述第一多模光纖221、第二多模光纖223及單模光纖222為圓柱形。
[0032]所述單模光纖222表面覆蓋有一層基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)感應(yīng)膜2220，該基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220采用溶膠及凝膠法制備(請(qǐng)參考圖5描述)。所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220包括一層感應(yīng)基質(zhì)金屬蛋白酶活性的凝膠和染色料，所述凝膠包括冷水魚(yú)膠和含有戊二醛的磷酸鹽緩沖液制備成，所述染色料為一種葉綠酸銅染色料，用于對(duì)凝膠進(jìn)行染色以便對(duì)單模光纖222中傳播的特定波長(zhǎng)的光(例如波長(zhǎng)為630納米的第一波長(zhǎng)光)進(jìn)行吸收。
[0033]所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220用于感應(yīng)皮膚傷口上的基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度，所述基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度反應(yīng)出皮膚傷口的愈合程度。具體地說(shuō)，所述兩根多模光纖220及一根單模光纖222中傳播不同波長(zhǎng)的光，包括第一波長(zhǎng)光和第二波長(zhǎng)光，例如第一波長(zhǎng)光為630納米波長(zhǎng)的光，第二波長(zhǎng)光為860納米波長(zhǎng)的光。所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220可以對(duì)單模光纖222內(nèi)傳播的不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行吸收，(例如，所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220可以對(duì)吸收630納米的第一波長(zhǎng)光，而對(duì)860納米的第二波長(zhǎng)光不吸收)，且所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220對(duì)光的吸收率受所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220的厚度和密度所影響。
[0034]在皮膚傷口 3愈合過(guò)程中，皮膚傷口 3中的基質(zhì)金屬蛋白酶可以對(duì)基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220中的蛋白質(zhì)凝膠進(jìn)行分解，使得所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220中的厚度和密度減少。具體地說(shuō)，所述基質(zhì)金屬蛋白酶感應(yīng)膜2220的厚度及密度的變化對(duì)所述單模光纖222中傳播的第一波長(zhǎng)光進(jìn)行不同程度的吸收(即第一波長(zhǎng)光的吸收率)，根據(jù)單模光纖222對(duì)第一波長(zhǎng)光的吸收率與皮膚傷口 3中基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)皮膚傷口 3的愈合程度。在皮膚傷口 3在愈合過(guò)程中，皮膚傷口 3會(huì)產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶，該基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度在發(fā)生皮膚創(chuàng)傷的24小時(shí)會(huì)達(dá)到最大值，從第二天開(kāi)始至第10天內(nèi)會(huì)慢慢減弱，第10天以后，基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度會(huì)趨于穩(wěn)定直到傷口愈合完成，因此基質(zhì)金屬蛋白酶的活性程度反應(yīng)了傷口的愈合過(guò)程。
[0035]結(jié)合圖3所示，圖3是本發(fā)明用于檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器使用時(shí)位于傷口的狀態(tài)示意圖。在本實(shí)施例中，所述繃帶本體2的形狀可以是，但不限于，長(zhǎng)方形、正方形、圓形等。為了便于監(jiān)測(cè)皮膚傷口的愈合程度，所述智能傳感器22位于所述繃帶本體2的中間位置，使得繃帶本體2粘貼于傷口時(shí)，所述智能傳感器22正好位于傷口的位置(或者說(shuō)，傷口最嚴(yán)重的區(qū)域)。如圖3所示，當(dāng)繃帶本體2粘貼于皮膚3表面時(shí)，所述智能傳感器22位于皮膚3的傷口上。
[0036]如圖4所示，圖4是本發(fā)明檢測(cè)傷口愈合程度的智能傳感器與連接的監(jiān)測(cè)設(shè)備較佳實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備I包括光電二極管10、第一光源121、第二光源122、光纖耦合器14、處理器16及顯示設(shè)備18。其中，所述第一光源121及第二光源122與所述光纖耦合器14連接，所述光電二極管10與所述處理器16連接，所述處理器16與所述顯示設(shè)備18連接。
[0037]所述第一光源121用于產(chǎn)生第一波長(zhǎng)光，并將第一波長(zhǎng)光發(fā)送給所述光纖親合器14。在本實(shí)施例中，所述第一波長(zhǎng)光為630納米的光。
[0038]所述第二光源122用于產(chǎn)生第二波長(zhǎng)光，并將第二波長(zhǎng)光發(fā)送給所述光纖耦合器14。在本實(shí)施例中，所述第二波長(zhǎng)光為860納米波長(zhǎng)的光。
[0039]所述光纖耦合器14將第一波長(zhǎng)光及第二波長(zhǎng)光匯集成一束組合光，并校正組合光的傳播路徑。具體地說(shuō)，所述光纖耦合器14將兩束不同波長(zhǎng)的光(即一束第一波長(zhǎng)光及一束第二波長(zhǎng)光)通過(guò)折射和透射使其成為一束組合光，也就是說(shuō)，使得兩束不同波長(zhǎng)的光傳播路徑達(dá)到一致。
[0040]所述光電二級(jí)管10用于接收組合光，并將組合光中第一波長(zhǎng)光及第二波長(zhǎng)光(即光信號(hào))轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
[0041]所述處理