ПЛОСКАЯ ГИБКАЯ НАКЛАДКА Российский патент 2021 года по МПК H05H1/24 A61B18/04 

Изобретение относится к плоской гибкой накладке с предназначенной для наложения на области тела живого организма поверхностью наложения и по меньшей мере одним размещенным поверх поверхности наложения электродом и заключающим в себе по меньшей мере один электрод диэлектриком, причем по меньшей мере один электрод для формирования плазмы диэлектрического барьерного разряда имеет питающий провод для подведения высокого переменного напряжения.

Из патентного документа WO 2016/037599 A1 известна подобная плоская гибкая накладка в качестве раневой повязки. Создаваемая на ране плазма диэлектрического барьерного разряда оказывает бактерицидное действие и содействует улучшенному заживлению раны, поскольку могут быть исключены инфицирования раны, когда плазма генерируется с достаточными интервалами в течение определенного времени. Как известно, соответствующая раневая накладка выполнена так, что раневой секрет всасывается, и при необходимости также на рану оказывается определенное воздействие пониженным давлением.

Кроме того, через сквозные отверстия в раневой накладке, которые проходят через диэлектрик, однако обеспечивают надежную изоляцию по меньшей мере от одного электрода, в область раны также может подводиться содействующая заживлению раны текучая среда.

На практике хорошо зарекомендовала себя комбинация традиционных мер для заживления ран с сокращением числа микроорганизмов в области раны многократно выполняемой плазменной обработкой, которая возможна без снятия раневой накладки с раны.

Кроме того, известно также подвергание плазменной обработке поверхности неповрежденной кожи на области тела, чтобы улучшить структуру поверхности кожи и, по обстоятельствам, стимулировать микроциркуляцию в коже.

В основу настоящего изобретения положена задача дополнительного усовершенствования накладки, чтобы обеспечить возможность улучшенной и контролируемой плазменной обработки области тела.

Для решения этой задачи плоская гибкая накладка упомянутого вначале типа согласно изобретению отличается по меньшей мере одним встроенным датчиком для определения по меньшей мере одного параметра области тела.

Накладка тем самым содержит по меньшей мере один датчик, посредством которого может контролироваться область тела. При этом возможно, что датчик используется как реагирующий физически или химически, и при этом создающий считываемый сигнал в форме визуального изменения (цвета, прозрачности, и т.д.). Например, значение рН может контролироваться датчиком в виде индикаторной бумаги (например, лакмусовой бумаги), и проявляться изменением цвета. Но также для индикации различных параметров может быть целесообразным, когда по меньшей мере один встроенный датчик подключен к электрическому напряжению, посредством которого обеспечивается возможность его функционирования или оценки сигналов датчика. Это является благоприятным в том плане, что становится возможным автоматическое оповещение или управление, например, плазменной обработкой в зависимости от измеренного параметра.

В отношении типа датчиков, например, возможно измерение встроенными в накладку миниатюрными датчиками кровоснабжения области тела, например, измерением насыщения кислородом. Подобные датчики, которые действуют на длинах волн в видимой и инфракрасной области спектра, известны, и поэтому здесь подробно не разъясняются.

Кроме того, посредством температурных датчиков в накладке можно измерять распределение температуры на области тела, и в особенности выявлять повышение температуры. Повышение температуры может быть показателем возникающего или возникшего воспаления, в особенности в ране. Подобным образом изменение цвета на области тела может детектироваться способом оптического измерения. С помощью соответствующих светодиодов или фототранзисторов, которые реагируют на определенный цветовой спектр, можно, например, выяснять, спадает ли краснота в процессе заживления, или же опять усиливается вследствие инфицирования.

Разумеется, возможно размещение в накладке многочисленных датчиков, которые могут измерять одинаковые параметры или также различные параметры. Тем самым обеспечивается возможность автоматизированного мониторинга раны, без необходимости в том, чтобы накладку, посредством которой в результате плазменной обработки ускоряется процесс заживления, снимать с раны, из-за чего уже зажившая ткань опять повреждается, и возникает опасность инфицирования.

В дополнительном варианте исполнения возможно, что датчик определяет значение рН на области тела.

Определение измеренных величин по меньшей мере одним датчиком является особенно благоприятным, когда излечиваемой областью тела является рана. Посредством плазменной обработки можно стимулировать заживление раны, и, по обстоятельствам, сообразно измеренным величинам управлять многократным повторением с надлежащими интервалами, без необходимости снятия накладки с раны. Но накладка пригодна также для обработки областей тела, которые не являются ранами. На такой неповрежденной поверхности кожи обработка также является целесообразной в случае нарушения микроциркуляции, и тем самым снабжения кислородом, или, например, в случае кожной инфекции. Для неповрежденной, без развития раны поверхности кожи по меньшей мере один датчик также может давать важные сведения во время обработки, для чего измеряются, например, насыщение кислородом, температура, покраснение кожи и/или значение рН.

Регистрируемые по меньшей мере одним датчиком измеренные величины могут передаваться по подключенному проводу или по системе беспроводной передачи данных, например, согласно Bluetooth-стандарту, и непосредственно оцениваться или промежуточно запоминаться. Промежуточное запоминание при необходимости также может производиться в микросхеме памяти в накладке, так что измеренные величины могут считываться при регулярном обследовании области тела. В альтернативном варианте, накладка может быть оснащена сигнализатором тревоги, который подает тревожный сигнал, когда превышаются заданные пороговые значения.

По меньшей мере один датчик также может быть использован для управления плазменной обработкой, в то время как накладка укладывается на соответственную область тела. Например, плазменная обработка начинается при выявлении пониженного насыщения кислородом, чтобы оказывать позитивное влияние на процесс заживления или лечения.

Электропитание по меньшей мере одного датчика может выполняться посредством специального провода, по которому по меньшей мере на один электрод накладки подается высокое напряжение. Может быть так, что снабжение электроэнергией по меньшей мере для одного датчика и настроенного на него и при необходимости анализирующего его данные микропроцессора производится отводом от высокого напряжения для плазменной обработки. Правда, тогда электропитание наличествовало бы только во время плазменной обработки. Тогда измеренные величины могли бы регистрироваться только во время проведения плазменной обработки. Поэтому целесообразно подводить электропитание либо через собственный питающий провод по меньшей мере к одному датчику и управляющей им схеме в накладке, либо встраиванием в накладку микробатареи, которая подает необходимую энергию для работы датчиков и схемы управления. Также возможен отбор необходимой для проведения плазменной обработки энергии на протяжении обработки также из встроенных батарей, причем тогда дополнительно в накладку встраивается ступень высокого напряжения, который из более низкого напряжения батареи генерирует требуемое импульсное высокое переменное напряжение для создания плазмы, и подает по меньшей мере на один электрод.

Кроме того, возможно встраивание в накладку маленького аккумулятора для датчиков, который во время плазменной обработки заряжается подводимой извне энергией, для чего отводится небольшая часть подводимой энергии для зарядки аккумулятора.

Для соответствующей изобретению накладки возможно применение единственного электрода для генерирования плазмы, и использование кожи и, соответственно, тела в обрабатываемой области раны в качестве противоэлектрода (массы). Благодаря этому достигается благоприятная глубина обработки в области раны.

Кроме того, могут быть предусмотрены по меньшей мере два электрода в накладке, которые снабжаются высоким переменным напряжением в противофазном режиме, причем тело на обрабатываемой поверхности кожи опять же действует как противоэлектрод.

В дополнительном варианте исполнения могут быть предусмотрены по меньшей мере два электрода, между которыми создается переменное поле с высокой напряженностью, так что плазма возникает между электродами, и может быть действенной как поверхностная плазма в области тела. Но в результате этого при нормальном подведении энергии возможны только незначительные глубины обработки в области тела.

Далее изобретение будет более подробно разъяснено посредством схематически представленных в чертеже примеров осуществления. Как показано:

Фигура 1а) представляет вид стороны наложения накладки в первом варианте исполнения;

Фигура 1b) представляет вид в вертикальном разрезе вдоль линии А-А в Фигуре 1с);

Фигура 1с) представляет вид в горизонтальном разрезе вдоль линии В-В в Фиг. 1b);

Фигура 2а) представляет вид стороны наложения накладки во втором варианте исполнения;

Фигура 2b) представляет вид в вертикальном разрезе вдоль линии А-А в Фигуре 2с);

Фигура 2с) представляет вид в горизонтальном разрезе вдоль линии В-В в Фиг. 2b);

Фигура 2d) представляет отдельное изображение электродов с электронными схемными элементами, питающими батареями и соединительными проводами во втором варианте исполнения.

Представленный в Фигуре 1 пример исполнения показывает по существу прямоугольную накладку с плоским прямоугольным диэлектриком 1, который на одной стороне удлинен с образованием лентообразного выступа 2. В диэлектрик 1 рядом друг с другом заделаны два плоских электрода 3, поверхности которых внутри диэлектрика 1 представлены на Фигуре 1 штриховкой. Тем самым электроды 3 не проходят до края диэлектрика 1, так как они также по краю окружены диэлектриком 1, и поэтому должны быть полностью изолированы на наружной стороне. Электроды 3 в каждом случае проходят в виде плоской токопроводящей дорожки 4 внутрь лентообразного выступа 2 так, что на лентообразном выступе 2 электроды 3 могут снабжаться необходимым для создания плазмы высоким переменным напряжением. Это осуществляется общеизвестной технологией контактирования, предпочтительно с помощью ножевых контактов контактного элемента, соединенного с проводом высокого напряжения. Ножевые контакты могут врезаться в диэлектрический материал лентообразного выступа 2, и тем самым создавать контакт с токопроводящими дорожками 4 электродов 3.

Вдоль продольной оси лентообразного выступа 2 электроды 3 отделены друг от друга зазором 5 в диэлектрике 2 так, что зазор образует срединную полоску в диэлектрике, в которой электроды 3 не находятся.

Как можно показано на Фигуре 1, диэлектрик имеет регулярно размещенные сквозные отверстия 6, которые также находятся в охватывающем по периметру краю 7 диэлектрика 1, который не содержит электроды 3. По краю 7 диэлектрика 1 присоединена окружающая по периметру лента 8, которая при незначительной толщине является особенно гибкой и на своей нижней стороне выполнена клейкой, чтобы обеспечивать возможность фиксирования раневой накладки на коже, при необходимости вокруг раны.

Сквозные отверстия 6 в диэлектрике также пронизывают электроды 3 так, что они проходят через диэлектрик 1 от нижней поверхности 9 наложения до верхней стороны 10. Через сквозные отверстия 6 может, например, отсасываться раневой секрет, когда накладка на верхней поверхности 10 снабжена источником вакуума и герметично накрыта.

Со сквозными отверстиями 6 в диэлектрике 1 в каждом случае совпадают соответствующие сквозные отверстия 11 в электродах 3. Эти сквозные отверстия 11 имеют больший диаметр, чем сквозные отверстия 6, и тем самым край сквозных отверстий 11 в электродах 3 покрыт диэлектрическим материалом, когда сквозные отверстия 6 в диэлектрике 1 образуют гладкий сквозной канал с постоянным поперечным сечением.

Поверхность 9 наложения диэлектрика под электродами 3 снабжена перекрещивающимися, образующими решетку ребрами 12, которые в представленном примере исполнения ограничивают открытые к поверхности 9 наложения квадратные камеры 13 внутри диэлектрика 1. Камеры 13 представляет собой воздушные полости, в которых под электродами 3 формируется плазма, когда электроды 3 снабжаются надлежащим высоким напряжением. Электроды 3 при этом со стороны камер 13 покрыты дополнительным слоем диэлектрика 1. Посередине камер 13 находятся сквозные отверстия 6 диэлектрика.

Свободные кромки ребер 12 тем самым совместно образуют поверхность 9 наложения для накладки.

В зазоре 5 между электродами 3 в представленном примере исполнения на протяжении продольной оси лентообразного выступа 2 на равном расстоянии друг от друга размещены восемь датчиков 14. Датчики 14 заделаны в диэлектрик 1.

Как разъясняется в Фигуре 1b), в представленном примере исполнения диэлектрик 1 выполнен из двух слоев 15, 16. Сначала формируется нижний слой 15 с отграниченными ребрами 13 камерами 12, причем верхняя сторона нижнего слоя 15 представляет собой сплошную изолирующую поверхность. На нижний слой 15 наносятся датчики 14 и электроды 3 так, что датчики 14 и электроды 3 при нанесении верхнего слоя 16 оказываются полностью залитыми. Материал электродов 3 при этом может быть сформирован из металлической фольги, но также слоем синтетического материала с проводящими добавками, причем синтетический материал может представлять собой материал диэлектрика. Соединение обоих слоев 15, 16 диэлектрика 1 производится подходящим путем термически, для чего нижний слой 15 при нанесении верхнего слоя несколько оплавляется с поверхности, в результате чего создается неразъемное соединение. В альтернативном варианте, диэлектрик 1 может быть выполнен также в виде единой цельной детали в одном цикле способом литья под давлением, когда электроды 3 и датчики 14 укладываются в пресс-форму.

Когда датчики 14 должны снабжаться собственным питающим напряжением через лентообразный выступ 2, то в лентообразном выступе 2 может быть проложена соответствующая токопроводящая дорожка, и там осуществляться контактирование.

Датчики 14 могут быть выполнены как оптические датчики так, что не требуется никакой непосредственный контакт с кожей пациента. Но также может быть, что диэлектрик под датчиками сформирован без камер 12, и датчики выведены заподлицо с поверхностью 9 наложения. В этом случае датчики 14 заливаются диэлектриком 1 уже при изготовлении нижнего слоя.

Представленный в Фигуре 2 вариант исполнения в существенных частях соответствует варианту исполнения в Фигуре 1, так что соответствующие друг другу элементы обозначены одинаковыми кодовыми номерами позиций. В этом варианте исполнения диэлектрик 1 также окружен служащей для фиксирования на коже лентой 8. Также предусматриваются два электрода 3', которые, однако, здесь размещаются не как тесно примыкающие друг к другу электродные поверхности, а выполнены гребенчатыми, причем зубцы обоих гребенчатых электродов 3' размещены скрещенными антипараллельно между собой. Тем самым получается зазор 5' между электродами 3', которые пролегают в форме меандра.

В этом примере исполнения диэлектрик 1 в области электродов 3' снабжен сквозными отверстиями 6. Там, где сквозные отверстия 6 проходят сквозь электроды 3', электроды 3' имеют более крупные сквозные отверстия 11.

Датчики 14 здесь размещаются на пролегающих параллельно друг другу участках имеющего форму меандра зазора 5 на срединной линии.

Особенность этой накладки состоит в том, что для нее не требуется внешний источник питания, а она имеет встроенный в диэлектрик аккумуляторная система 17 из трех микробатарей, из которых две токопроводящих дорожки 18 ведут к микропроцессору 19, на выходе которых подсоединен блок 20 управления и затем ступень 21 высокого напряжения 21 с двумя трансформаторными катушками. На выходе ступени 21 высокого напряжения через токопроводящие дорожки 18 подключены оба электрода 3'.

Короче говоря, ясно, что датчики обычным (не показанным) образом могут быть соединены с микропроцессором 19, в котором измеренные датчиками 14 данные запоминаются или оцениваются, и при необходимости могут выводиться для индикации.

Фигура 2b) разъясняет, что для аккумуляторной системы 17, как и для размещения микропроцессора 19, управляющего блока 20 и ступени 21 высокого напряжения, диэлектрик сформирован с утолщениями 22, 23, для возможности размещения соответствующих схемных элементов внутри диэлектрика 1. На утолщение 23, в котором находится также микропроцессор 19, может быть нанесен подходящий интерфейс, чтобы иметь возможность считывать данные из микропроцессора 19. Конечно, также возможно, что данные могут считываться беспроводным путем.

Датчики (14), или по меньшей мере один из них, также могут обходиться без энергопитания, когда они физически или химически реагируют на отслеживаемые параметры тела, и тем самым генерируют оптический или, по обстоятельствам, электрический сигнал. Оптический сигнал может состоять в различимом изменении материала, в зависимости от условий внешней среды, как это известно по индикаторным бумагам для величины рН, для температур, и т.д. Электрический сигнал может быть создан без подачи электроэнергии, например, пьезоэлектрическим датчиком, когда, например, проверяется ситуация с давлением в области тела. Электрический сигнал тогда может быть оценен стандартным путем. Как правило, выходные сигналы датчиков могут передаваться на блок дешифровки внутри накладки, или также на внешний блок обработки данных. Эта передача может производиться по проводу или в беспроводном режиме через ближнюю коммуникацию (например, согласно Bluetooth-стандарту).

Изобретение относится к области плазменной обработки поверхности тела. Технический результат - повышение точности измерения контролируемого параметра. Плоская гибкая накладка с предназначенной для размещения на области тела живого организма поверхностью (9) наложения содержит по меньшей мере один размещенный поверх поверхности (9) наложения электрод (3, 3'), соединенный с источником высокого переменного напряжения для формирования плазмы диэлектрического барьерного разряда. Накладка снабжена по меньшей мере одним встроенным датчиком (14) для определения по меньшей мере одного параметра области тела, который подключен к источнику напряжения, отдельному от источника высокого переменного напряжения. Датчик (14) обеспечивает возможность отслеживания процесса плазменной обработки при заживлении раны без снятия накладки с области тела. Измеряемые величины параметра обрабатываемой области тела могут регистрироваться также за пределами собственно плазменной обработки. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Плоская гибкая накладка, содержащая поверхность (9) наложения, выполненную для наложения на области тела живого организма, и по меньшей мере один электрод (3, 3'), размещенный поверх поверхности (9) наложения, и диэлектрик (1), в который заделан по меньшей мере один электрод, причем упомянутый по меньшей мере один электрод (3, 3') для формирования плазмы диэлектрического барьерного разряда имеет подвод для высокого переменного напряжения, отличающаяся по меньшей мере одним встроенным датчиком (14) для определения по меньшей мере одного параметра области тела, который подключен к источнику напряжения, отдельному от высокого переменного напряжения, причем накладка посредством соединительного устройства выполнена с возможностью соединения с питающим напряжением для упомянутого по меньшей мере одного датчика (14) и/или содержит аккумуляторную систему (17) или аккумулятор для питающего напряжения для упомянутого по меньшей мере одного датчика (14), так что измеряемые величины параметра обрабатываемой области тела могут регистрироваться также за пределами собственно плазменной обработки.

2. Накладка по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один встроенный датчик (14) выполнен для измерения насыщения кислородом в области тела.

3. Накладка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один встроенный датчик (14) выполнен для измерения локальной температуры в области тела.

4. Накладка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере один встроенный датчик (14) выполнен для выявления изменения цвета в области тела.

5. Накладка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что по меньшей мере один встроенный датчик (14) выполнен для измерения величины рН в области тела.

6. Накладка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что несколько датчиков (14) выполнены для определения одних и тех же измеряемых параметров в различных местах области тела.

7. Накладка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что предусмотрено несколько датчиков (14), которые отличаются друг от друга тем, что они выполнены для определения различных измеряемых параметров.

8. Накладка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она имеет ступень (21) высокого напряжения для генерирования высокого переменного напряжения для упомянутого по меньшей мере одного электрода (3') из исходного напряжения аккумуляторной системы (17) накладки.