CN106794337A - 便携式医学治疗系统和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医学治疗系统，其包括治疗腔室、含有药物的水雾源、富氧气体源以及适用于用含有药物的喷雾和所述富氧气体交替包围人体部位的控制系统，所述医学治疗系统可用于治疗各种皮肤病，包括感染病变、细菌感染(诸如痤疮(即痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)))、真菌感染(诸如脚癣(即毛癣菌(Trichophyton)属真菌))、与脱发有关的病状(包括秃头症)以及溃疡和由循环不良造成的冻伤。还公开一种治疗皮肤病的方法，所述方法包括向正被治疗的部位提供含有药物的喷雾和富氧气体，并且在治疗过程中向患者提供氧气。

Description

便携式医学治疗系统和使用方法
相关申请案
本申请案是2012年12月10日申请的专利申请案第13/709,340号的部分继续申请案，所述专利申请案第13/709,340号是2010年2月8日申请的专利申请案第12/702,221号(现为专利第8,353,882号)的继续申请案，所述专利申请案第12/702,221号是2005年3月22日申请的专利申请案第11/087,383号(现已放弃)的继续申请案，所述专利申请案第11/087,383号由2004年3月22日申请的临时申请案第60/555,568号申请。本申请案也是2009年6月26日申请的专利申请案第12/375,200号(现为专利第8,421,258号)的部分继续申请案，其主张2008年1月31日申请的PCT专利申请案第WO 2008/013524号的优先权。
技术领域
本发明一般涉及便携式医药治疗系统。更具体地说，本发明涉及一种医药治疗设备，其可以容易被患者加以传送或被安设在台面上并且用于治疗各种医学病状，包括表面伤口，诸如轻微割伤和擦伤；延伸到真皮以下的深度伤口，诸如由意外受伤或手术所造成的切口，包括由切断术或整形手术所造成的愈合伤口；诸如细菌或真菌感染之医学病状，包括痤疮或脚癣；由于糖尿病而难以愈合的溃疡；由患者处于卧床或以轮椅代步的身体条件所造成的血压飙升；烧伤或冻伤。
背景技术
诸如护士和医生的医学专业人士和医疗保健提供者通常会对患有各种皮肤病，包括撕裂、擦伤、手术切口、感染病变、细菌感染，诸如痤疮(亦即痤疮丙酸杆菌)、真菌感染，诸如脚癣(亦即真菌属发癣菌)、与脱发有关的病状，包括斑秃(片秃)、全秃(完全秃头)以及普秃(全身性光秃)，和诸如糖尿病的全身性病状所导致的溃疡、冻伤以及烧伤。皮肤病和其它患者病症的变化决定了所期望的治疗药物，诸如抗生素、生长因子、酶、激素，以及诸如药物的递送速度和建立并且维持防腐环境的协议的变化。
皮肤是防御环境中的外部因素的屏障和第一防线。其也用于防止水分过度流失，提供隔热、调节温度和知觉的作用。当皮肤损伤或受损时，这种保护就会受到危害而使身体经受潜在致病菌的侵入。因此，修复或提供其中可以使皮肤进行自身修复的环境对于存活来说是至关重要的。当前皮肤撕裂和擦伤治疗包括用肥皂和水充分清洗部位并且保持伤口清洁和干燥。抗生素软膏或过氧化氢的使用也可以用于降低感染的可能性。然而，可能难以在愈合伤口所需的时间长度内实现依从这种协议。因此，当感染区域变红、肿胀并且触碰疼痛时，这通常表明受到了感染。在医院中每年有超过十万人死于由开放性伤口所造成的感染，数千人截肢而另外一些人则由于伤口愈合之后所留下的疤痕而毁容。
大多数细菌为无害或有益的。然而，一些细菌具有致病性。一种这类细菌——痤疮丙酸杆菌会引起寻常痤疮(acne vulgaris)、皮脂溢(皮肤起鳞发红)、粉刺(黑头和白头)以及通常造成疤痕并且在极端的情况下造成毁容的丘疹。据估算，接近85％的年龄在12到24岁之间的人会患有痤疮。年轻男性更有可能在较长时间段内遭受痤疮的影响，然后是年轻女性，因为睾酮往往会使痤疮更严重。在2013年，据估算，在美国有超过3.16亿人并且那些人中大约有三分之一处于10岁与24岁之间。伴随仅在美国(U.S.)就将近有1亿人患有痤疮，护肤界在过去的50年左右正对治疗方法进行研发但成果寥寥。目前，大多数药物包括以下化学品中的一种或多种：过氧化苯甲酰、水杨酸、乙醇酸、硫磺以及壬二酸。然而，由于大多数个体皮肤的独特性，因而难以找出会缓解或消除痤疮的合适调配物。因此，许多人并未得到恰当的治疗并且仍患有痤疮并且通常因此而留下疤痕。全世界个体护肤花销在2010年超过780亿美元(其中面部护理占领这一市场的64％)证明了对有效治疗的需要。
脚癣(亦称为足癣)是一种发炎性病状并且代表了所有表面真菌皮肤感染中最常见的。在美国每年有超过1百万人感染脚癣。其主要由一群真菌(称为皮肤真菌)引起，其包括红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)、须毛癣菌变种趾间发癣菌(Trichophytonmentogrophytes var.interdigitale)以及絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum)。对于大多数患者来说，复发性或慢性脚真菌感染除问题外更多的是不便并且难以找到治疗方法。这可以对疾病的高发病率作出解释。蜂窝组织炎是未得到治疗的真菌脚部感染的一种较为严重的后果。尽管可治疗，但其对患者来说可能是一种伴有并发症的会威胁到四肢的疾病。患有糖尿病的个体罹患这种并发症的风险会有所增加。这一群组的常见后果为住院并且与非糖尿病类似群组相比时，留院时长会有所增加。
存在三组主要的用于治疗真菌皮肤感染的局部药剂：丙烯胺(亦即特比萘芬(terbinafine))、咪唑(亦即克霉唑、酮康唑、硫康唑以及咪康唑)以及吗啉衍生物(亦即阿莫罗芬(amorolfine))。均被证明比安慰剂更加有效。然而，其作用速度会发生变化使得难以依从并且通常会导致治疗失效。
在美国秃头症或脱发影响大约3500万男性和2100万女性。斑秃是一种导致头皮上和身体其它区域突然脱发的病症。其影响超过5百万美国人，他们中的60％还不到20岁。其并非健康威胁，但可能会在心理上尤其对待解决秃头的儿童造成伤害。在针对秃头症进行治疗的男性中，大约85％会用米诺地尔(Minoxidil)进行治疗并且大约15％会用非那雄安(Finasteride)进行治疗。米诺地尔(较通常称为RogaineTM)是经过批准的针对雄激素性秃头症和斑秃的非处方药物。其以液体或泡沫形式被一天两次擦涂到头皮中。这是治疗男性型和女性型脱发的最有效方法。然而，仅30％-40％的患者经经历毛发生长并且其对于其它原因的脱发并不有效。毛发再生可耗时8到12个月并且必须无限持续进行治疗，因为如果停止治疗，又会重新开始脱发。将非那雄安(PropeciaTM)以每天一次的基础服用的药丸形式用于男性型脱发中。其并不指定用于女性并且不建议用于孕妇。治疗在六到八个月的治疗内为有效的。副作用包括性欲降低、勃起功能障碍、射精功能障碍、男性乳房发育症以及肌病。治疗应该持续到出现阳性结果。一旦治疗停止，就会重新开始脱发。在2013年，预期男性在类似RogaineTM之药疗上将花费超过$2.25亿。令人遗憾的是，低成功百分率、潜在的副作用以及治疗协议使用期限使得这一选择对于许多个体来说是困难的。
关注的另一个特定领域涉及糖尿病患者中的脚伤或肢体伤。众所周知，糖尿病患者中的脚伤代表了全世界重要公共健康问题。糖尿病在美国和全世界为巨大并且不断增长的问题，使得美国医疗系统花费估计$450亿美元。由于胰岛素的用量不一致，罹患糖尿病的患者通常具有较高葡萄糖和脂质水平，这可能会导致循环系统受损和高胆固醇水平。这些病状通常伴有脚部神经中的知觉退化。因此，糖尿病患者经历多种非愈合性脚部溃疡。
据估计，每年在美国有高达三百万的患者中会出现腿部溃疡，包括静脉郁滞性溃疡、糖尿病性溃疡、缺血性腿部溃疡以及褥疮。慢性伤口的国内主用成本估计为$60亿。糖尿病性溃疡通常会发展成感染、骨髓炎以及坏疽，通常会导致脚趾切断术、腿部切断术，并且在一些情况下导致死亡。在1995，进行了大约70,000次这类切断术，每根脚趾花费$23,000并且每个肢体花费$40,000。这些患者中的许多人会发展为进行多脚趾切断术以及对侧肢体切断术。此外，这些患者处于由攻击整个循环系统的动脉硬化所致的心脏病和肾衰竭的增加的风险中。
治疗非愈合性糖尿病性溃疡的习知方法包括不同类型的伤口敷料、抗生素、伤口愈合生长因子、包括组织工程化移植物的皮肤移植、使用用以移除机械性压力的轮椅和拐杖以及最后的切断术。在缺血性溃疡的情况下，通过自体移植和同种异体移植的外科血管再形成手术和外科激光血管再形成已应用而获得短期成功，但由于移植物的再堵塞，长期成功令人失望。在患有静脉郁滞性溃疡和严重静脉疾病的患者的治疗中，通常会指定抗生素和溶栓抗凝剂以及抗聚集药物。这些伤口未能得到愈合以及其频繁复发证明了习知方法无法成功。因此，医学界急需一种治疗糖尿病性溃疡、静脉性溃疡、缺血性溃疡以及褥疮的低成本、便携式、无创伤性方法来降低死亡率和发病率并且降低过大的医疗系统成本。
所有治疗中最成问题的是由于伤口未得到恰当地治疗，糖尿病性脚部溃疡的治疗主要关注于切断术而不是肢体抢救。不当的治疗可归因于缺乏简单便宜的治疗系统以及使用当前方法时对患者的严重不便。需要通过尤其在早期使这类伤口愈合来避免切断术。
此外，不加治疗或未成功治疗的病状存在较久，针对诸如脚部溃疡和冻伤的病状的切断术变得越不可避免。因此，尽可能早地施用有效治疗协议为至关重要的。令人遗憾的是，由于一种称为神经病变的过程，患有例如糖尿病的患者中会产生脚部伤口。糖尿病造成知觉丧失使得可出现皮肤受伤并且完全破裂(溃疡)而具有微痛或根本没有疼痛。由于患者不再将持续的机械性外伤感觉为疼痛，所以这些伤口往往不会愈合。因此，到患者发现伤口时，所述伤口通常已有所进展，使得患者治疗选择变得严重受限。
在许多情况下，这类伤口仅可能通过对其保护而不受到机械性外伤而得到愈合。初级护理从业者和内分泌学家通常会在糖尿病患者中发现小型足底溃疡。用于愈合足底溃疡的当前方法为提供完全机械性保护的全接触式脚部石膏。这种方法并不理想地适合于这些实践环境，因为其需要在施用中进行熟练的和专业化的护理以及频繁随访。在此类伤口的早期，大多数患者对石膏感到不便，同时感觉此类伤口无关紧要。对于石膏的替代协议是使患者使用轮椅、拐杖或助行器，只要患者完全依从，其会提供机械性保护。这种替代协议很少被证明对在合理的时间段内使伤口愈合方面为行之有效的。
根据美国烧伤协会(The American Burn Association)，在2013年，烧伤影响了大约450,000人(www.ameribuni.org)。使得在这些人中，大约40,000人住院，包括30,000位于医院烧伤中心中。受感染的男性(69％)几乎比女性(31％)高两倍。存在三种烧伤分类，一度烧伤、二度烧伤以及三度烧伤。一度烧伤最不严重，其仅仅涉及皮肤外层。皮肤通常会发红、通常会肿胀并且疼痛。当皮肤(真皮)的第二层也被烧伤时，出现二度烧伤。当在此出现水泡产生时，皮肤会具有深红色的斑状外观、肿胀并且极为疼痛。在大多数情况下，在直径上不大于三英寸的二度烧伤可以作为轻微烧伤进行治疗。较大面积则需要即时的医学帮助。对于包括一度烧伤和有限区域的二度烧伤的轻微烧伤的治疗包括：用冷却的流水对烧伤进行10或15分钟的降温或直到疼痛衰减为止。这将通过使热量从皮肤传导开而降低肿胀。用灭菌纱布绷带松散缠绕在感染区域周围来覆盖烧伤以避免对烧伤皮肤施加压力。包扎使空气保持远离烧伤，降低疼痛并且保护起泡的皮肤。服用诸如阿司匹林、布洛芬、萘普生或醋氨酚的非处方止痛药可以减轻不适。轻微烧伤通常会愈合而无需进行进一步治疗但愈合通常会伴随显著色素变化。然而，持续性发红、疼痛、肿胀或渗血通常表明感染，其可能会引起感染区域进一步损伤、变色并且损形。
三度烧伤为最严重的，其涉及所有皮肤层并且通常包括脂肪、肌肉，有时也包括骨骼。住院是针对三度烧伤的最佳治疗。变色和损形通常会伴随三度烧伤出现。
因此，伤口治疗行业需要一种用于治疗皮肤擦伤和撕裂、细菌和真菌皮肤感染、脱发、皮肤溃疡、烧伤以及其它伤口的方法，其不需要更长的医生时间并且甚至在医学病状的后期仍为行之有效的。此外，需要一种使得患者能够继续其活动生活而无需佩戴石膏或被限制于轮椅和/或拐杖的治疗。
发明内容
本发明的一个方面为一种便携式可变高氧治疗设备，其包含含有第一、第二和第三可密封腔室的壳体、可编程控制电路、加湿器、流动控制调节器、储存口、主阀、出口以及用于所述腔室中的每一个的可密封盖。第一可密封腔室用于容纳能源。第二可密封腔室用于容纳含有水或药物的套筒并且第三腔室用于容纳气体套筒。每一腔室具有顶端和底端。可编程控制电路由容纳在第一可密封腔室中的能源供以电力。加湿器位于第二腔室的顶端处，其电连接到控制电路并且与腔室中的水或药物接触。流动控制调节器位于第三腔室的顶端上并且电连接到控制电路以用于从气体套筒分配气体。储存口位于加湿器上方以容纳潮湿蒸汽或药物。主阀与储存口和流动控制调节器连通并且电连接到控制电路。出口与主阀连通以用于分配潮湿蒸汽或药物。
在本发明的一个实施例中，含有水或药物的套筒包含壳体、装配在壳体内的具有一定尺寸的吸收性插入物，以及使吸收性插入物与加湿器保持接触的压缩弹簧。吸收性插入物可以由包括天然或合成纤维的各种材料制成。
在另一个实施例中，加湿器为压电盘，其使来自吸收性插入物的水或药物雾化并且将雾化的水或药物沉积在储存口中。
在又一个实施例中，可变高氧治疗设备进一步包含一或多个发光二极管或将一或多个发光二极管电连接到控制面板的适配器。发光二极管可以发出红外光或紫外光。设备的其它元件可以包括处于储存口内并且电连接到控制面板的湿度传感器，和/或处于流动控制调节器或出口内并且电连接到控制面板的氧气传感器。
本发明的另一方面为一种可变高氧疗法治疗系统，其包含上文所述的便携式可变高氧设备以及通过中空管与出口流体连接的用于覆盖治疗区域的治疗腔室。治疗腔室可以牢固地贴附于人体部位或其中人体部位可以插入到腔室中以进行治疗。治疗腔室可以进一步包含一或多个发出红外光和/或紫外光的发光二极管。
在其它实施例中，控制电路包含多个预编程协议，其被配置以准许系统根据用户所选的协议进行自动运作。控制电路还可以由用户进行编程以产生并且存储其它协议。设备可以进一步包含适用于发射数据的无线发射器和/或条码数据读取器。
本发明的另一方面为一种用于治疗一种伤口的方法，所述方法包含：(a)用治疗腔室覆盖所述伤口；(b)在所述治疗腔室中用含有水和/或药物的蒸汽包围所述伤口；以及(c)在所述治疗腔室中用富O2气体包围所述伤口而无需将所述伤口周围的压力增加到22mmHg，其中使用上文所公开的便携式可变高氧治疗设备来制备蒸汽和富O2气体。当伤口为手术切口、慢性病变、术后感染、坏疽性病变、褥疮、静脉郁滞、因切断术所致的皮肤溃疡、皮肤移植、烧伤或冻伤时，可使用所述方法。药物可以是诸如必妥碘、异丙醇、杆菌肽、过氧化氢以及其组合的抗生素。抗生素还可以是离子银。
当伤口为细菌感染，例如痤疮，具体地说，痤疮丙酸杆菌所致时，可使用所述方法。对于这种病状，药物可以是过氧化苯甲酰、水杨酸、乙醇酸、硫磺或壬二酸。
当伤口为真菌感染，例如脚癣，具体地说，发癣菌属真菌所致时，可使用所述方法。对于这种病状，药物可以是(RS)-1-(2-(2,4-二氯苄氧基)-2-(2,4-二氯苯基)乙基)-1H-咪唑(MiconazoleTM)、1-[(2-氯苯基)(二苯基)甲基]-1H-咪唑(ClotrimazoleTM)、[(2E)-6,6-二甲基庚-2-烯-4-炔-1-基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(TerbinafineTM)、O-2-萘基甲基(3-甲基苯基)硫代氨基甲酸酯(TolnaftateTM)或[(4-叔-丁基苯基)甲基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(ButenafineTM)。
本发明的另一方面为一种用于治疗一种医学病状的方法，所述方法包含：(a)用治疗腔室覆盖所述伤口；(b)在所述治疗腔室中用含有水和/或药物的蒸汽包围所述伤口；以及(c)在所述治疗腔室中用富O2气体包围所述伤口而无需将所述伤口周围的压力增加到22mm Hg，其中使用上文所公开的便携式可变高氧治疗设备来制备蒸汽和富O2气体。
当医学病状为诸如秃头症的头皮病状时，可使用所述方法。更具体地说是斑秃或全秃。对于这种病状，药物可以是6-哌啶-1-基嘧啶-2,4-二胺3-氧化物(MinoxidilTM)、N-(1,1-二甲基乙基)-3-侧氧基-(5α,17β)-4-氮杂雄甾-1-烯-17-羧酰胺(FinasterideTM)、(11β,16α)-9-氟-11,16,17,21-四羟孕-1,4-二烯-3,20-二酮(TriamcinoloneTM)、17-羟基-7α-巯基-3-侧氧基-17α-孕-4-烯-21-羧酸、乙酸γ-内酯(SpironolactoneTM)或其组合。
在这些方法的其它实施例中，富O2气体可以大体上为纯O2。在其它实施例中，步骤(b)和(c)在单一治疗中同时或依次进行一次或多次。举例来说，步骤(b)和(c)可以同时或分别进行约2到约30分钟并且优选进行大约15分钟。在另一个实施例中，分别进行步骤(b)和(c)并且步骤(c)进行大约5分钟。在一个优选实施例中，步骤(b)和(c)依次或同时进行4次，所述单一治疗持续大约80分钟。可以周期性地重复所述方法直到伤口愈合为止。
本发明的其它方面见于整个说明书中。
附图说明
根据以下其更具体的说明书，这些以及其它特征和优点将是显而易见的，其结合以下图式而呈现，其中：
图1是本发明的便携式可变高氧治疗设备的透视图。
图2是与本发明的方法和设备一起使用的可处理治疗腔室的说明。
具体实施方式
除非另有定义，否则本文所用的所有术语具有与本发明所属领域中的技术人员所通常理解相同的意义。本发明中所提及的所有专利、专利申请案和公开案的全文通过引用并入本文中。在本文术语存在多个定义的情况下，以这一部分中的术语为准。
如本文所使用，术语“便携式”是指设备因其小尺寸和轻重量易于被用户从一个位置转移到另一个位置的能力。这一术语还用于指可运输式、移动式和/或佩戴式设备。
如本文所使用，术语“套筒”是指吸收性插入物的固持圆筒。套筒可具有实现这一目标的多种配置。优选地，套筒是可处理的并且可具有施加压力的弹簧以保持吸收性插入物向上与加湿器相抵。相应地，套筒可紧紧地固持吸收性插入物，并且插入物的一部分伸出套筒的末端。在这一配置中，当套筒在适当位置经扭转锁紧时，套筒可具有使吸收性插入物与加湿器保持接触的扭转压缩锁。
如本文所使用，术语“可编程控制电路”是指操作设备的电路。控制电路包括具有存储器的计算机处理单元、可从菜单中选择的预编程协议，其提供一种用户界面使用户规划并储存其它协议，以及控制加湿器、流动控制调节器、主阀门、发光二极管、湿度传感器和氧传感器的运作，并且基于用户所选择的协议启动或撤消这些元件中的任一者或全部。
如本文所使用，术语“药物”是指向治疗区域提供治疗效果的一或多种化合物的溶液，其包括抗菌剂、抗真菌剂、消毒剂、伤口愈合剂和药剂。
如本文所使用，“吸收性插入物”是能够吸收流体并向加湿器提供所述流体的天然纤维或合成纤维。优选地，纤维是双向传输或单向传输的，其使流体经由毛细作用转移到用于雾化流体的加湿器中。
本文所述的设备、治疗系统和方法提供高压氧和加湿药物作为伤口处理和治疗中的疗法。此外，所述设备、系统和方法还可提供抗菌剂的应用以及红外光和紫外光疗法以促进愈合以及抑制细菌生长。
转向图1，其显示便携式可变高氧治疗设备10，所述设备准备加湿药物和富氧气体，并且在略微高于常压的压力下同时或依次向由治疗腔室包覆的伤口分配所述加湿药物和富氧气体。设备大体上包括壳体，其具有三个可密封腔室12、14和16、可编程控制电路18、加湿器20、流动控制调节器22、储存口24、主阀26、出口28和每一腔室的可密封盖30、32和34。第一可密封腔室12用于容纳能源。第二可密封腔室14用于收纳含有水或药物的套筒36并且第三腔室16用于收纳气体套筒。每一腔室具有顶端和底端。可编程控制电路18由容纳在第一可密封腔室12中的能源供以电力。加湿器20位于第二腔室14的顶端，其电子连接到可编程控制电路18并且与腔室中的水或药物接触。流动控制调节器22位于第三腔室16的顶端上并且电子连接到控制电路18以用于从气体套筒分配气体。储存口24位于加湿器20上方以容纳加湿蒸汽或药物。主阀26与储存口24和流动控制调节器22连通并且电子连接到控制电路18。出口28与主阀26连通以用于分配加湿蒸汽或药物。整个设备的尺寸是可易于将其转移或安置在用于治疗投与的桌面或台面上的尺寸。
以足以容纳能源，诸如电池的尺寸提供第一腔室12。基于可编程控制电路18的能量需求，腔室的尺寸可视电池的尺寸而变化。腔室将允许轻松获得用于替代的能源。当封盖30处于合适位置时，服务可编程控制电路18的电路完整，向设备10供能。封盖30可具有防湿密封件以防止水损害设备电路。
以足够容纳含有水或药物的套筒36的尺寸提供第二腔室14。可以多种配置提供套筒36。在一个实施例中，套筒36包含中空圆筒形套管40，其容纳充满水或药物的圆筒形吸收性插入物42。在一个优选实施例中，壳体进一步包含弹簧44，其在使用期间绷紧吸收性插入物42与腔室顶端相抵。在一个配置中，在中空圆筒形套管40的底部上提供弹簧44，使得当封盖32处于适当位置时，压缩弹簧44对套管40施加力，将吸收性插入物42压向腔室14的顶端。在这一配置中，套筒36可易于从设备10中取出并且易于替换，或再使用套筒36，以及替换吸收性插入物42。封盖32可具有防湿密封件以防止水损害控制电路。在一优选实施例中，吸收性插入物42是单向传输基质，其中在使用期间毛细作用使包含于基质中的水或药物向加湿器移动。
视所治疗的病症而定，套筒36可含有水或多种药物。举例来说，抗菌剂，诸如离子银、过氧化氢、杆菌肽、必妥碘(betadine)或异丙醇可用于裂开式伤口，诸如裂伤、切口或手术切口。在一个实施例中，使用加湿1％过氧化氢/银溶液。如果所治疗的病症是真菌，那么药物可以是例如(RS)-1-(2-(2,4-二氯苄氧基)-2-(2,4-二氯苯基)乙基)-1H-咪唑(MiconazoleTM)、1-[(2-氯苯基)(二苯基)甲基]-1H-咪唑(ClotrimazoleTM)、[(2E)-6,6-二甲基庚-2-烯-4-炔-1-基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(TerbinafineTM)、O-2-萘基甲基(3-甲基苯基)硫代氨基甲酸酯(TolnaftateTM)或[(4-叔-丁基苯基)甲基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(ButenafineTM)。如果所治疗的病症是痤疮，那么药物可以是例如过氧化苯甲酰、水杨酸、乙醇酸、硫磺或壬二酸。对于秃头症的治疗，药物可以是6-哌啶-1-基嘧啶-2,4-二胺3-氧化物(MinoxidilTM)、N-(1,1-二甲基乙基)-3-侧氧基-(5α,17β)-4-氮杂雄甾-1-烯-17-甲酰胺(FinasterideTM)、(11β,16α)-9-氟-11,16,17,21-四羟孕-1,4-二烯-3,20-二酮(TriamcinoloneTM)、17-羟基-7α-巯基-3-侧氧基-17α-孕-4-烯-21-甲酸、γ-内酯乙酸酯(SpironolactoneTM)或其组合。在其他实施例中，还可以使用FDA批准的表面抗菌剂、抗生素、消毒剂和抗菌溶液和试剂。
加湿器位于腔室14的顶端，与吸收性插入物42直接接触。在一个实施例中，加湿器20是电子连接到可编程控制电路18的压电盘。当压电盘启动时，其蒸发通过声波振动由吸收性插入物42所供应的流体。吸收性插入物42中的毛细作用将使流体维持在加湿器20介面处，使蒸汽持续产生。在加湿器20另一侧上的是储存口24，蒸汽储存在其中，之后应用于伤口治疗区域。吸收性插入物42可由任何使包含于插入物42中的流体基于毛细作用沿所希望的方向吸走的材料制成。举例来说，吸收性插入物42可以是天然纤维，诸如棉，或由半合成纤维人造丝或合成纤维醋酸纤维素制成的硬毛毡。在本发明的另一实施例中，压电盘可提供双重目的：蒸发由吸收性插入物42供应的流体，以及提供例如介于20KHz与100kHz之间应用于治疗区域持续约15到约45分钟的低强度超声频率。已显示诸如此类的低强度超声频率改善慢性伤口愈合(C.舒尔茨(C.Schultz),将伤口暴露于恰当类别的声波下，其愈合更快(Expose Wounds to the Right Kinds of Sound,and They Heal Faster),德雷塞尔大学(Drexel University),医学院,2014年1月,Smithsonianmag.com.)。
加湿器20具有换能器，其产生约40kHz超声能量以制造产生云状物的绝热/潮湿蒸汽。当主阀26打开时，蒸汽从储存口24移动到出口28中，在此其进入中空导管108，所述导管通向固定在治疗区域上方的治疗腔室102。
以足够收纳尺寸类似标准CO2套筒但改为含有氧气的小型气体套筒的尺寸提供第三腔室16。在腔室16顶端的是收纳气体套筒顶部的支座。在支座中心或围绕支座中心的是穿刺销和电子连接到可编程控制电路18的流动控制调节器22。当拧紧封盖34密封第三腔室16时，力施加到气体套筒上，将气体套筒栓塞压向销，穿刺栓塞并且使气体流入到流动控制调节器22中。封盖34可具有防湿密封件以防止水损害设备电路。
可编程控制电路18提供一种交互式显示器，其允许用户从菜单中选择编程协议以满足治疗需求。这些协议在购买时可预编程在控制电路存储器中，或其可由用户编程并储存在控制电路存储器中。控制电路18调节由吸收性插入物42供应的水或药物的蒸发，来自气体套筒的氧气的流动速率，加湿药物和氧气的依次或同时应用，加湿药物、氧气或二者混合物的分配速率以及针对感染区域红外光和/或紫外光的发出。
加湿药物或所蒸发的水以及氧气的分配由主阀26调节，通过可编程控制电路18对其进行电控制。优选地，主阀26是三通阀门，其仅仅可使加湿药物、氧气或二者的组合通过出口28分配到感染区域。结合氧气和加湿药物的分配，可编程控制电路18还将通过一或多个发光二极管38控制红外光和/或紫外光的发出，所述发光二极管位于出口28的顶端上或建在覆盖治疗区域的治疗腔室100中。
基于治疗区域的位置和尺寸，广泛多种治疗腔室100配置可用于便携式可变高氧治疗系统。在每种情况下，治疗腔室102将通过中空管108连接到设备10，所述中空管附着在设备10的出口28处。治疗腔室102将由不可渗透柔性聚合物制成，所述聚合物将使加湿药物与感染区域保持接触。可以将包覆附肢，诸如手指或手的配置提供治疗腔室102，其具有将开口端固定在附肢周围的构件。这种连接构件可以是物理构件，诸如牵拉条带，或者通过化学构件，诸如使用粘着剂。在另一配置中，治疗腔室102形状可类似沿边缘110具有粘着剂的拱顶以使腔室102可易于附着在相对平坦的区域上，诸如用户的胸部或背部。在任一配置中，向感染区域提供加湿药物的中空管108可位于治疗腔室102的中心周围或围绕中心或脱离侧面。治疗腔室102可具有释放阀(未在图式中显示)，一旦达到所要压力，其便使腔室102内部的加湿气体排出。
在一个实施例中，一组产生红外光和/或紫外光104的发光二极管提供于治疗腔室102上或内，并且电子连接到可编程控制电路18。当治疗腔室100的中空导管108连接到出口28时，这种电子连接可直接建立，或者可需要用户通过将发光二极管线106插入提供于设备10上的插孔50来将LED连接到可编程控制电路18上从而建立连接。在另一实施例中，发光二极管38提供于出口28的顶端处并且电子连接到控制电路18。
储存腔室24可进一步包含湿度传感器46，其电子连接到可编程控制电路18以监测腔室中的蒸汽并且确保腔室2组件的恰当操作。举例来说，如果腔室中的蒸汽不足，那么其可表明吸收性插入物中无法获得足够流体；插入物可能与加湿器20接触不充分；或者加湿器20可能无法恰当运行。
此外，设备10可进一步包含氧气传感器48、无线发射器52和/或条码读取器54。氧气传感器48与流动控制调节器22接触以确保根据所选择或所编程的协议提供足够氧气，并且确定是否应替换氧气套筒。无线发射器52可向本地桌面计算机、手机、平板计算机或其他类似装置发射数据，或者可在因特网、电话线上发射数据或将数据发射到医务人员能够查看数据的云端。可提供条码读取器54以在使用之前读取所准备药物套筒36上的条码，从而确保应用适当药物并且记录治疗日期以及用于所述药物套筒36的协议。
在操作中，通过将主控电源开关切换到启动位置，其使系统启动并且使系统处于就绪模式，从而使设备10工作。随后用户选择使用控制电路18中存在的协议中的哪一者或是否将编程新的协议。视所治疗的病症而定，所选择的协议可向操作提供所有或仅仅一些功能。举例来说，协议可能需要用抗生素蒸汽治疗感染区域，但可能不需要红外光或紫外光治疗。控制电路显示屏56将提供选择协议，用户可对其进行选择来决定用于治疗的适当协议，或者其允许用户编程新协议。这些类型菜单选择的建立在本领域中是众所周知的并且可易于编程到控制电路18中。当选择特定协议时，设备将为用户提供提示以在用户准备就绪时发起治疗。根据一个实施例，可将蒸汽设定在约十五分钟，将氧气设定在约五分钟，将IR照射设定在约一到约十分钟，并且将UV照射设定在低于5秒、低于4秒、低于3秒、低于2秒或低于1秒。
在使用设备10的一个实例中，首先清洁用户的感染区域。用户从控制电路显示屏56上所显示的菜单项中选择协议。随后将大体上不可渗透气体的治疗腔室100应用在感染区域上方。通过沿腔室外围边缘的粘着剂将治疗腔室102固定在适当位置。一旦固定，便按下开始按钮并且设备启动所选治疗协议。例示性协议可从通过发光二极管线106到控制电路18的治疗腔室UV LED 104的启动而开始。简单来说，UV LED 104刺激感染区域(约一到五秒)。随后启动治疗腔室中IR LED的阵列，输送温暖肢体促进循环的脉冲(或稳定)IR光。从加湿器中释放加湿水蒸汽和/或水中的表面抗菌剂、消毒剂或抗生素试剂并且使其维持在储存口24中。通过主阀26独立或与氧气同时释放加湿蒸汽到出口28中，并且通过中空导管108使其移动到治疗腔室102。在一个实施例中，蒸汽治疗持续约十五分钟。
在某些协议下，依次释放加湿蒸汽和氧气。举例来说，在一个协议中，主阀26首先释放加湿蒸汽持续给定治疗时段，随后释放氧气。氧气取代蒸汽并且向伤口供氧。供氧可持续在约一分钟与约十五分钟之间。在一个实施例中，供氧持续约五分钟。蒸汽治疗和供氧之间的过程可重复数次。在一个实施例中，对于总共四轮持续大约八十分钟的治疗，重复三次蒸汽治疗和供氧。
在一个实施例中，在UV和/或IR LED阵列中可存在少至一个LED和多至二十个或更多LED。UV LED 38的阵列可在约320nm到约400nm处传送330W UVA。或者或另外，UV LED的阵列可在约290nm到约320nm处传送330W UVB。或者或另外，UV LED的阵列可在约100nm到约200nm处传送330W UVC。在一个实施例中，存在二十个UV LED，其在约374nm到约392nm处传递330W UVA，传递总计约324mW或324W。
IR LED 38/104可在约700nm与50,000nm之间的红外光频率下发射能量。可通过控制电路18控制IR LED进行发射的频率。在一个实施例中，IR LED在约810nm处传递约2000mW红外光。在一个实施例中，IR LED还可在约660nm处产生约1.2W红光，其组合总光输出为1911mW。在一个实例中，LED可以是索尔DDII IR灯系统(Thor DDII IR Lamp System)。
只存在一个与患者皮肤产生物理接触的伤口治疗系统组件：即治疗腔室102，其固定在治疗区域周围。治疗腔室102在伤口周围形成治疗区并且接触裂开式伤口。因此，优选的是，治疗腔室102具有生物兼容性而且是无菌的，并且优选地是一次性的。
制造治疗腔室102的材料可以是任何大体上不透气的坚固材料。合适的是挤压弹性塑料膜材料，诸如聚乙烯(hdpe、ldpe、lldpe、聚丙烯等)、聚氨酯醚或酯开放气室式发泡体(例如，美国塑料公司(United States Plastics Corp).库存第47154号)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯或乙烯/聚乙烯共聚物片料，和防蒸汽处理纤维，诸如尼龙。材料可以是防穿刺性的和透明的。弹性薄片材料可具有多种形状。其可以是单层或具有多层。
如本文所使用，关于薄片材料，术语“大体上不透气的”意指不透气程度是需要防止过量气体通过薄片材料从治疗区排出的程度。特别对于连续流动治疗装置，很少需要总气体不渗透性。但是，对于静态治疗装置需要大体上较高不渗透性。
治疗腔室102的开口周围可具有粘着剂带状物110，其具有可拆卸式衬底。可拆除衬底且可将里料的周围大体上密封在治疗区域周围的皮肤上，由此在治疗腔室102的周围和感染区域之间形成密封连接。或者，治疗腔室102可具有牵拉条带，使腔室固定在附肢，诸如手指或手周围。
在一个实施例中，治疗腔室102包括压力释放阀。压力释放阀的编程并非关键的。许多不同类型都适合。举例来说，阀可以是球阀或挡扳阀，诸如翻板阀或蝶形挡扳阀。其它阀同样合适，只要其能够精确设定最大释放压力而且便宜，并且因此是一次性的即可。在一个实施例中，最大释放压力可设定在汞的22mm处，使治疗腔室102内部的压力从不超过所述压力量。尽管还可以使用诸如不锈钢的金属，但阀体可由任何坚硬塑料制成。也可以使用完全由塑料制成的便宜阀。
提供上文所阐述的本发明以向本领域普通技术人员提供如何制造和使用组合物的实施例和本发明的方法的完整揭示内容和描述，并且并不意图限制本发明人视为其发明的内容的范畴。
上述模式的修改(用于进行本发明，其对所属领域的技术人员来说是显而易见的)意图在以下权利要求书的范畴内。本说明书所引用的所有公开案、专利和专利申请案的全文通过引用并入本文中，其引用程度就如同每一所述公开案、专利或专利申请案特定地及单独地指示通过引用并入本文中。

Claims (55)

1.一种便携式可变高氧治疗设备，其包含：含有第一、第二和第三可密封腔室的壳体，所述第一可密封腔室用于容纳能源，所述第二可密封腔室用于收纳含有水或药物的套筒，所述第三腔室用于收纳含有气体的套筒，每一腔室都具有顶端和底端；由能源供以电力的可编程控制电路，所述能源将被容纳在所述第一可密封腔室中；电子连接到所述第二腔室的所述顶端并且与所述水或药物接触的加湿器；位于所述第三腔室的顶端上的流动控制调节器，其连接到所述控制电路以用于从所述含有气体的套筒分配气体；位于所述加湿器上方的用于潮湿蒸汽或药物的储存口；通过所述控制电路控制并且连接到所述储存口和所述流动控制调节器的主阀；连接到所述主阀以用于分配所述潮湿蒸汽或药物和/或气体的出口；以及用于所述三个可密封腔室中的每一个的可密封盖。
2.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其中所述含有水或药物的套筒包含壳体、装配在所述壳体内的具有一定尺寸的吸收性插入物、以及使所述吸收性插入物与所述加湿器保持接触的压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其中所述吸收性插入物由天然纤维或合成纤维制成。
4.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其中所述加湿器为压电盘，其蒸发来自所述吸收性插入物的所述水或药物并且将所述蒸发的水或药物沉积在所述储存口中。
5.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其进一步包含一或多个发光二极管或将一或多个发光二极管电子连接到所述控制电路的适配器。
6.根据权利要求5所述的可变高氧治疗设备，其中所述发光二极管发出IR和/或UV光。
7.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其进一步包含处于所述储存口内并且电子连接到所述控制电路的湿度传感器。
8.根据权利要求1所述的可变高氧治疗设备，其进一步包含处于所述流动控制调节器或所述出口内并且电子连接到所述控制电路的氧气传感器。
9.根据权利要求4所述的可变高氧治疗设备，其中所述压电盘发出在约20kHz到约100kHz之间的低强度超声频率。
10.一种可变高氧疗法治疗系统，其包含以下设备和治疗腔室，所述设备具有：含有第一、第二和第三可密封腔室的壳体，所述第一可密封腔室用于容纳能源，所述第二可密封腔室用于收纳含有水或药物的套筒，所述第三腔室用于收纳含有气体的套筒，每一腔室都具有顶端和底端；由能源供以电力的可编程控制电路，所述能源将被容纳在所述第一可密封腔室中；电子连接到所述第二腔室的所述顶端并且与所述水或药物接触的加湿器；位于所述第三腔室的顶端上的流动控制调节器，其连接到所述控制电路以用于从所述含有气体的套筒分配气体；位于所述加湿器上方的用于潮湿蒸汽或药物的储存口；通过所述控制电路控制并且连接到所述储存口和所述流动控制调节器的主阀；连接到所述主阀以用于分配所述潮湿蒸汽或药物和/或气体的出口；和用于所述三个可密封腔室中的每一个的可密封盖，所述治疗腔室用于覆盖治疗区域并且与所述出口流体连接。
11.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其中所述治疗腔室可以牢固地贴附于人体部位，或其中人体部位可以被插入到所述腔室中以进行治疗。
12.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其中所述治疗腔室进一步包含一或多个发光二极管，所述一或多个发光二极管具有用于将所述发光二极管电子连接到所述控制电路的连接器。
13.根据权利要求12所述的可变高氧疗法治疗系统，其中所述发光二极管发出IR和/或UV光。
14.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其中所述控制电路包含存储于所述控制电路中的一或多个协议以准许所述系统根据所选协议自动运作。
15.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其进一步包含适用于发射数据的无线发射器。
16.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其进一步包含条码数据读取器。
17.根据权利要求10所述的可变高氧疗法治疗系统，其中所述加湿器为压电盘，其能够发出在约20kHz到约100kHz之间的低强度超声频率。
18.一种用于治疗伤口的方法，其包含：(a)用治疗腔室覆盖所述伤口；(b)在所述治疗腔室中用含有水和/或药物的蒸汽包围所述伤口；以及(c)在所述治疗腔室中用富O2气体包围所述伤口而无需将所述伤口周围的压力增加到22mm Hg，其中使用便携式可变高氧治疗设备来制备所述蒸汽和所述富O2气体，所述便携式可变高氧治疗设备具有：含有第一、第二和第三可密封腔室的壳体，所述第一可密封腔室用于容纳能源，所述第二可密封腔室用于收纳含有水或药物的套筒，所述第三腔室用于收纳含有气体的套筒，每一腔室都具有顶端和底端；由能源供以电力的可编程控制电路，所述能源将被容纳在所述第一可密封腔室中；电子连接到所述第二腔室的所述顶端并且与所述水或药物接触的加湿器；位于所述第三腔室的顶端上的流动控制调节器，其连接到所述控制电路以用于从所述含有气体的套筒分配气体；位于所述加湿器上方的用于潮湿蒸汽或药物的储存口；通过所述控制电路控制并且连接到所述储存口和所述流动控制调节器的主阀；连接到所述主阀以用于分配所述潮湿蒸汽或药物和/或气体的出口；以及用于所述三个可密封腔室中的每一个的可密封盖。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述伤口为手术切口。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述伤口为慢性病变。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述伤口为术后感染、坏疽性病变、褥疮或静脉郁滞。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述伤口为由切断术、皮肤移植、烧伤或冻伤所造成的皮肤溃疡。
23.根据权利要求18所述的方法，其中所述药物为抗生素或进一步包含抗生素。
24.根据权利要求18所述的方法，其中所述抗生素选自以下群组：必妥碘(betadine)、异丙醇、杆菌肽、过氧化氢及其组合。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述抗生素为离子银。
26.根据权利要求18所述的方法，其中所述伤口为细菌或真菌感染的结果。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述细菌感染为痤疮。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述痤疮为痤疮丙酸杆菌(Propionibacteriumacnes)。
29.根据权利要求18所述的方法，其中所述药物为过氧化苯甲酰、水杨酸、乙醇酸、硫磺或壬二酸。
30.根据权利要求26所述的方法，其中所述真菌感染为脚癣。
31.根据权利要求26所述的方法，其中所述真菌感染由毛癣菌(Trichophyton)属的真菌引起。
32.根据权利要求18所述的方法，其中所述药物为(RS)-1-(2-(2,4-二氯苄氧基)-2-(2,4-二氯苯基)乙基)-1H-咪唑(MiconazoleTM)、1-[(2-氯苯基)(二苯基)甲基]-1H-咪唑(ClotrimazoleTM)、[(2E)-6,6-二甲基庚-2-烯-4-炔-1-基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(TerbinafineTM)、O-2-萘基甲基(3-甲基苯基)硫代氨基甲酸酯(TolnaftateTM)或[(4-叔丁基苯基)甲基](甲基)(萘-1-基甲基)胺(ButenafineTM)。
33.根据权利要求18所述的方法，其中所述富O2气体大体上为纯O2。
34.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)和(c)在单一治疗中同时进行一或多次。
35.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)和(c)在单一治疗中依次进行一或多次。
36.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)和(c)同时进行约2到约30分钟。
37.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)和(c)同时进行约15分钟。
38.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)进行约1分钟到约2到约30分钟。
39.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)进行约15分钟。
40.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(c)进行约1分钟到约15分钟。
41.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(c)进行约5分钟。
42.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(b)和(c)依次或同时进行4次，所述单一治疗持续约80分钟。
43.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含周期性地重复所述治疗直到所述伤口愈合为止。
44.根据权利要求18所述的方法，其中所述加湿器为压电盘，其能够发出在约20kHz到约100kHz之间的低强度超声频率。
45.一种用于治疗医学病状的方法，其包含：(a)用治疗腔室覆盖患有所述医学病状的身体的一部分；(b)在所述治疗腔室中用含有水和药物的蒸汽包围身体的所述部分；以及(c)在所述治疗腔室中用富O2气体包围身体的所述部分而无需将身体的所述部分周围的压力增加到22mm Hg，其中使用便携式可变高氧治疗设备来制备所述蒸汽和富O2气体，所述便携式可变高氧治疗设备具有：含有第一、第二和第三可密封腔室的壳体，所述第一可密封腔室用于容纳能源，所述第二可密封腔室用于收纳含有水或药物的套筒，所述第三腔室用于收纳含有气体的套筒，每一腔室都具有顶端和底端；由能源供以电力的可编程控制电路，所述能源将被容纳在所述第一可密封腔室中；电子连接到所述第二腔室的所述顶端并且与所述水或药物接触的加湿器；位于所述第三腔室的顶端上的流动控制调节器，其连接到所述控制电路以用于从所述含有气体的套筒分配气体；位于所述加湿器上方的用于潮湿蒸汽或药物的储存口；通过所述控制电路控制并且连接到所述储存口和所述流动控制调节器的主阀；连接到所述主阀以用于分配所述潮湿蒸汽或药物和/或气体的出口；以及用于所述三个可密封腔室中的每一个的可密封盖。
46.根据权利要求45所述的方法，其中身体的所述部分为头皮。
47.根据权利要求45所述的方法，其中所述医学病状为秃头症。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述秃头症为斑秃或全秃。
49.根据权利要求45所述的方法，其中所述药物为6-哌啶-1-基嘧啶-2,4-二胺3-氧化物(MinoxidilTM)、N-(1,1-二甲基乙基)-3-氧代-(5α,17β)-4-氮杂雄甾-1-烯-17-甲酰胺(FinasterideTM)、(11β,16α)-9-氟-11,16,17,21-四羟孕-1,4-二烯-3,20-二酮(TriamcinoloneTM)、17-羟基-7α-巯基-3-氧代-17α-孕-4-烯-21-甲酸、乙酸γ-内酯(SpironolactoneTM)或其组合。
50.根据权利要求45所述的方法，其中所述富O2气体大体上为纯O2。
51.根据权利要求45所述的方法，其中步骤(b)和(c)在单一治疗中依次进行多次。
52.根据权利要求45所述的方法，其中步骤(b)和(c)在单一治疗中同时进行多次。
53.根据权利要求45所述的方法，其中步骤(b)和(c)在单一治疗中依次或同时进行4次，所述单一治疗持续约80分钟。
54.根据权利要求45所述的方法，其进一步包含周期性地重复所述治疗直到所述医学病状得到改善为止。
55.根据权利要求45所述的方法，其中所述加湿器为压电盘，其能够发出在约20kHz到约100kHz之间的低强度超声频率。
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