使用放熱化學(xué)反應(yīng)的加熱裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 優(yōu)先權(quán)聲明
[0002] 本申請享有于2013年12月13日遞交的美國申請14/106198的優(yōu)先權(quán)，而美國申 請14/106198是于2013年11月15日遞交的美國申請14/081110的部分接續(xù)申請，而美 國申請14/081110是于2013年7月12日遞交的美國申請13/940307的部分接續(xù)申請，上 述申請的內(nèi)容通過引入而被全文并入。本申請也是于2013年1月23日遞交的美國申請 13/747584的部分接續(xù)申請，其內(nèi)容通過引入而被全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種創(chuàng)口或皮膚護理治療裝置以及相關(guān)的方法。具體地，本發(fā)明涉及 一種裝置和方法，通過使用加熱工藝、納米技術(shù)工藝、發(fā)光工藝和電刺激，該裝置和方法可 用于治療創(chuàng)口、損傷、諸如痤瘡的皮膚感染、失調(diào)或疾病，以及防止術(shù)前創(chuàng)口感染并且保持 術(shù)中正常體溫的預(yù)處理。
【背景技術(shù)】
[0004]多種疾病和意外可能會危害人體，所導(dǎo)致的疼痛、創(chuàng)傷、感染和損傷需要快速且連 續(xù)的治療。這些創(chuàng)口/損傷的治療一直是醫(yī)療保健的重要部分。各種方法和裝置已經(jīng)被開 發(fā)以提高可在這些治療和愈合過程中提供的護理質(zhì)量。這些方法是溫度交替技術(shù)，諸如通 過不同來源施加熱和冷。
[0005]很長一段時間以來，施加熱或冷或者交替溫度變化已廣泛應(yīng)用于治療創(chuàng)口、感染、 疼痛和損傷。此外，加熱處理也可防止皮膚感染并且預(yù)操作地預(yù)防皮膚感染。諸如熱墊的 加熱治療被認為會引起血管擴張，促進灌注到目標(biāo)組織和血液循環(huán)，并且對目標(biāo)區(qū)域進行 消毒。諸如冰墊的冷治療減輕腫脹并且用于損傷后疼痛管護。
[0006]雖然廣泛應(yīng)用溫度改變治療，特別是施加熱量，但仍存在若干共同缺點。創(chuàng)口愈合 涉及一系列復(fù)雜的生化事件，并且用低技術(shù)選擇進行傳統(tǒng)管理。例如，先前的施熱器通常體 積大，并且在難以進入的位置處難以配合至小的創(chuàng)口或損傷。由于便攜且不需要笨重硬件 的可用裝置在促進治療每個單獨患者方面的限制，顯著減少術(shù)后創(chuàng)口感染所已知的圍手術(shù) 期熱治療目前不是實際可用的。明顯需要一種能術(shù)前應(yīng)用到所有患者并且不受固定且昂貴 的硬件資源所限制的易用、便攜且廉價的繃帶裝置。此外，常規(guī)的施熱器并不持久，需要頻 繁更換施加器。第三，一些施熱器難以再加熱。由于溫度不穩(wěn)定（即太熱或不夠熱）可能 對患者管護具有不良后果，預(yù)防感染的關(guān)鍵是提供一致的體溫調(diào)節(jié)的能力。
[0007]在通常情況下，現(xiàn)有的施熱治療裝置能效低且能耗高。這些治療裝置不能趕上新 問題的發(fā)展，諸如包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA)的多重耐藥感染的不斷升級的 危機。有醫(yī)學(xué)文獻表明：在術(shù)前接受為時30分鐘的局部溫?zé)幔颊叩男g(shù)后創(chuàng)口感染顯著降 低，創(chuàng)口感染率從未經(jīng)溫?zé)岬幕颊叩?4%降低至經(jīng)溫?zé)岬幕颊叩?% (大于60%的創(chuàng)口感 染降低）。至關(guān)重要的是：尤其鑒于包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA)的多重耐藥感 染的不斷升級的危機，具有體溫調(diào)節(jié)的使用裝置可用于所有經(jīng)歷手術(shù)的患者。進一步地，治 療診斷傳感器和診斷傳感器可應(yīng)用于對輔助急性創(chuàng)口和慢性創(chuàng)口進行創(chuàng)口護理優(yōu)化。這種 優(yōu)化可以減少住院時間、降低成本，并防止進一步感染。因此，期望開發(fā)新技術(shù)，并且本發(fā)明 充當(dāng)先前裝置的強力替代物。
[0008] 將光施用到人體是光療法的基礎(chǔ)。這些療法已被用于治療諸如癌癥、痤瘡和牛皮 癬的許多疾病。類似于溫度療法，應(yīng)用諸如激光的一些類型的光有利于促進循環(huán)。光動力 療法也被使用。這種形式的光療法使用非毒性且非反應(yīng)性的物質(zhì)，在暴露在選擇的發(fā)光波 長下時，這些物質(zhì)變得有毒并且攻擊靶細胞。這有助于能夠瞄準(zhǔn)特定細胞或區(qū)域并且具有 不傷害周圍組織的優(yōu)點。光相關(guān)的療法可殺滅多種細菌、真菌和病毒。
[0009] 然而，日益普遍的光療法也具有許多通病。目前市場上用于治療痤瘡的光治療模 型具有有限的功能性：很小、需手持，并且一次僅對治療一種丘疹有效。取決于人，這可能最 終花費過量的時間。市場上存在較大的模型，然而，這些模型也沒有形成裝置，還需要使用 者將該裝置簡單地手持在患處持續(xù)規(guī)定的時間量。因此，使用者必須保持在固定位置持續(xù) 一小時以上，然后改變裝置的位置來治療其它區(qū)域。
[0010] 納米技術(shù)處于整個理工科的前沿，并且它在最近幾年已經(jīng)歷顯著的進步。通過使 用具有納米級尺寸和特殊物理特性的材料，納米技術(shù)已被證明是有前途的創(chuàng)新領(lǐng)域。特別 是，在納米技術(shù)中使用納米纖維、納米管和納米顆粒的許多改進已能夠生產(chǎn)提供更高能量 密度、持續(xù)更久和/或再充電更快的電池。此外，納米纖維已被證明適用于許多學(xué)科，諸如 材料科學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)。不過，納米纖維和納米技術(shù)電池在醫(yī)療裝置中的應(yīng)用，特別 是在治療裝置中的應(yīng)用已經(jīng)寥寥無幾，并且留下許多有待改進的地方。本發(fā)明解決了上述 需要。
[0011] 相關(guān)技術(shù)的回顧：
[0012] 美國專利申請2008/0023394公開了一種包含數(shù)均直徑為1至500nm的熱塑性聚 合物的納米纖維的分散體的醫(yī)療過濾材料，其中，直徑大于500nm的單纖維與直徑為lnm以 下的單纖維的比率以重量比計為3%以下。進一步地，有所提供對醫(yī)療過濾材料、體外循環(huán) 柱和血液過濾器的使用。通過采用纖維直徑分散性小、強度高且生產(chǎn)率高的納米纖維，可以 提供血細胞吸附性能和蛋白質(zhì)吸附性能優(yōu)異的醫(yī)療過濾材料。通過用醫(yī)療過濾材料進行填 充，可以提供高性能的體外循環(huán)柱和血液過濾器。
[0013] 美國專利申請2008/0069905教導(dǎo)了一種包括包含藥物和一氧化氮（N0)洗脫聚合 物的化合物的治療性處理裝置，其布置成與治療部位接觸或者布置在身體上。該裝置充當(dāng) 藥物洗脫貼劑（諸如維生素、煙堿、硝化甘油）的增強器，由此有利地將具有有效值的兩種 治療性處理組合在一次治療中。通過這些裝置來實現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，因為從裝置洗脫出的N0提 高藥物的效果，由于治療部位通過經(jīng)洗脫的N0的效果更易受所述藥物影響。
[0014] 各種裝置從現(xiàn)有技術(shù)是已知的。然而，它們的結(jié)構(gòu)明顯不同于本發(fā)明。而且，其它 發(fā)明未能解決本文描述的發(fā)明所解決的所有問題。本發(fā)明是戴在皮膚上的多功能、多用途 的皮膚平臺。該裝置產(chǎn)生多種刺激，包括但不限于：體溫刺激、光療刺激、電刺激、射頻刺激、 化學(xué)刺激和藥物刺激。本發(fā)明的一個實施方式示于附圖中，并將在下文中更詳細地說明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明涉及一種治療裝置，其用于通過激活神經(jīng)通路而在研究能力中起作用，并 且以翻譯并誘導(dǎo)對患病狀態(tài)和健康狀態(tài)具有特異性的電信號的治療模式起作用。該裝置同 樣也為研究者和患者提供了關(guān)鍵工具。除其它材料之外，本文所公開的治療裝置將納米技 術(shù)用于創(chuàng)口療法、熱療法、光療法、光動力療法、電刺激療法、疼痛管護、藥物遞送、定時治療 釋放、本地和遠程創(chuàng)口監(jiān)控、遠程治療遞送應(yīng)用、電/化學(xué)刺激或調(diào)控的應(yīng)用，無線電頻率 應(yīng)用，以及多種皮膚病學(xué)應(yīng)用。通過無線智能技術(shù)平臺可遠程利用上述各種應(yīng)用。
[0016] -種治療裝置，具有：化學(xué)熱源，其中，該化學(xué)熱源能產(chǎn)生約-10°C至約50°C的溫 度；施熱器，該施熱器與所述熱源相連接，并且包括具有應(yīng)用表面和熱接收表面的施熱層， 以及具有正面和背面的熱傳導(dǎo)層，其中，該熱傳導(dǎo)層由納米纖維制成，延展地附接到施熱層 的熱接收表面；與施熱層集成在一起的多個電極，其中，這些電極與電源聯(lián)接，以提供神經(jīng) 肌肉刺激的機構(gòu)；電源，與治療裝置相連接，為光源供電，其中，該電源是至少一個電池；發(fā) 光機構(gòu)，交織到施熱層中；以及控制機構(gòu)，用于改變發(fā)光機構(gòu)的操作狀態(tài)。
[0017] 在該治療裝置中，電源和熱源被集成到發(fā)熱主體中。該發(fā)熱主體直接附接到施熱 器。該電源還由控制機構(gòu)進一步控制，該控制機構(gòu)能夠打開、關(guān)閉治療裝置的一些部件或者 調(diào)節(jié)電源的輸出。例如，該治療裝置可以提供用于包含多個發(fā)光納米纖維形式的發(fā)光機構(gòu)。 電源或控制機構(gòu)可打開、關(guān)閉發(fā)光機構(gòu)，并調(diào)節(jié)由發(fā)光機構(gòu)發(fā)出的光的強度。電源也可調(diào)節(jié) 電刺激系統(tǒng)并改變電極的工作狀態(tài)。化學(xué)熱源是涉及鐵的自給式放熱化學(xué)反應(yīng)，可包括：例 如鐵肩和使所包含的裝置可接近氧氣的其它部件。為了對該裝置提供這種接近（透氣性）， 薄的多孔材料被用于保證適當(dāng)?shù)貍魉蜔崃亢蜌怏w。
[0018] 該治療裝置通常采用可應(yīng)用于患者或使用者的身體的皮膚貼劑的形式。進一步 地，該裝置可以是長襪（stocking)、套筒、帽子、面罩等。該裝置在施熱表面上具有防止治療 裝置粘到使用者的非粘性層。該治療裝置通常用于通過熱刺激、電刺激和光動力療法來治 療皮膚癥狀、創(chuàng)口和損傷。然而，這些原理可應(yīng)用到其它用途，諸如一般溫?zé)?、光照，或處?諸如虱、臭蟲和屋塵螨的害蟲。
[0019] 在一些實施方式中，熱傳導(dǎo)層包括編織或非編織但壓制成層的納米纖維，有效且 廣泛地將熱量傳導(dǎo)到施熱層。許多具體的納米纖維、納米細絲或納米管可用于熱傳導(dǎo)層 中。納米纖維可以是片、墊、紗線或帶，并且可選擇特定的配置以最適合于治療裝置的預(yù)期 應(yīng)用。在一些情況下，可能不需要使用這種納米纖維材料，并且其它導(dǎo)熱金屬、合金或其它 材料，或它們的任意組合可用于傳導(dǎo)和/或分散熱量或電流。優(yōu)選地，發(fā)光機構(gòu)包括發(fā)光納 米纖維。為了清楚起見，術(shù)語納米纖維用于通常涵蓋所有納米纖維、納米細絲、納米管，和直 徑優(yōu)選介于〇. 5nm和1ym之間的其它纖維材料。此外，該材料可具有直徑介于約100nm至 100ym之間的微原點（microorigin)。本發(fā)明中使用的納米顆?？梢允悄軌蛑委熀驮\斷 的治療診斷型納米顆粒。
[0020] 電源優(yōu)選是納米技術(shù)電池，與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，納米技術(shù)電池具有某些優(yōu) 越性能，但也可以包含其它化學(xué)機構(gòu)。在一些情況下，可以使用包括非納米電池的其它電池 和電池技術(shù)。電源可產(chǎn)生更高的能量密度。