CZ308641B6 - Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány - Google Patents
Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308641B6 CZ308641B6 CZ2020391A CZ2020391A CZ308641B6 CZ 308641 B6 CZ308641 B6 CZ 308641B6 CZ 2020391 A CZ2020391 A CZ 2020391A CZ 2020391 A CZ2020391 A CZ 2020391A CZ 308641 B6 CZ308641 B6 CZ 308641B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- wound
- nanofiber
- biologically active
- dressing
- laser radiation
- Prior art date
Links
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 title claims abstract description 86
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 title claims abstract description 86
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 58
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims abstract description 41
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims abstract description 41
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 11
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 10
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 10
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 9
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 8
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 7
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 5
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000001804 debridement Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- 206010006811 Bursitis Diseases 0.000 description 1
- 206010007710 Cartilage injury Diseases 0.000 description 1
- 108010080379 Fibrin Tissue Adhesive Proteins 0.000 description 1
- 206010018852 Haematoma Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000032912 Local swelling Diseases 0.000 description 1
- 206010028391 Musculoskeletal Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010034464 Periarthritis Diseases 0.000 description 1
- 208000005764 Peripheral Arterial Disease Diseases 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000000491 Tendinopathy Diseases 0.000 description 1
- 206010043255 Tendonitis Diseases 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 206010068796 Wound contamination Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 206010014910 enthesopathy Diseases 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 208000023589 ischemic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002647 laser therapy Methods 0.000 description 1
- 238000009196 low level laser therapy Methods 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000009581 negative-pressure wound therapy Methods 0.000 description 1
- 230000002981 neuropathic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 201000004595 synovitis Diseases 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 201000004415 tendinitis Diseases 0.000 description 1
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 230000024883 vasodilation Effects 0.000 description 1
- 229940006076 viscoelastic substance Drugs 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/70—Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/20—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing organic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/32—Proteins, polypeptides; Degradation products or derivatives thereof, e.g. albumin, collagen, fibrin, gelatin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
- A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fyzikální energii v místě léčby chronické rány, přičemž tento krycí prostředek zahrnuje biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (1) rány (5), kolagenovou destičku (4) a hydrogel (6). Biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (1) rány (5) je opatřeno nejméně jedním otvorem (2) pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fyzikální energii na otvor (2), přičemž pod biologicky aktivním, nanovlákenným krytím (1) je uspořádána kolagenová destička (4) obklopená hydrogelem (6). Biologicky aktivní nanovlákenné krytí (1) může na svých okrajích být zespodu opatřeno nanovlákennou hydrofilní netkanou textilií (3). Terapeutickým prostředkem produkujícím fyzikální energii je s výhodou ultrazvuková hlavice pro aplikaci ultrazvuku a/nebo světlovod pro aplikaci laserového záření a/nebo cívka pro bezkontaktní aplikaci indukovaného elektrického proudu. Světlovod pro aplikaci laserového záření přitom může být na konci přilehlém k otvoru (2) zakončen koncovkou nebo hranolem nebo zrcadlovou plochou.
Description
Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány
Oblast techniky
Tento vynález se týká uspořádání krycího prostředku rány, určeného pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fyzikální energii v místě léčby chronické rány, přičemž toto uspořádání zahrnuje biologicky aktivní nanovlákenné krytí rány, nanovlákennou hydrofilní netkanou textilii, kolagenovou destičku a hydrogel. Takto uspořádané prostředky umožní aplikaci fyzikálních energií stimulujících uplatnění celulámích produktů s cílem podpory hojení chronických ran.
Dosavadní stav techniky
Základem lokální léčby chronické rány je její dobré vyčištění a správné krytí spojené s odpovídající ošetřovatelskou péčí. Neopomenutelnou složkou léčby chronické rány by však mělo být i využití podpůrných intervencí prostřednictvím aplikace fyzikálních energií podporujících hojení rány, zvláště ve spojení s aplikací fyzikálních energií modulujících chování buněk hojících se tkání. Klasicky se u ran flebologické etiologie jedná zejména o zevní kompresi, bez níž nelze, např. u bércových vředů a lymfovenózního komplexu očekávat požadované hojení rány. Klasická je již léčba kompresními obinadly nebo návleky, která může být doplněna i přístrojovou léčbou intermitentní kompresní vlnou (segmentopresoterapie), která musí ovšem probíhat požadovaným způsobem sledu tlakování jednotlivých komor končetinového návleku a s požadovanými tlaky, respektive jejich gradientem, a s požadovanou rychlostí tlakové vlny.
Naopak u pacientů s ischemickými, neuropatickými a smíšenými chronickými ranami, často indukovanými diabetem nebo ischemickou chorobou dolních končetin (např. periferní arteriální onemocnění - PAD (peripheral arterial diseases)) je hlavní příčinou trofického defektu porucha prokrvení, kterou lze z fyzikálních intervencí příznivě ovlivnit především vakuově-kompresní terapií. Pokud však chronická rána secemuje a jeví zvýšené riziko systémových komplikací, je vhodné uplatnit metodu lokální podtlakové terapie (VAC, Vacuum Assisted Closure), někdy také označované jako terapie rány s negativním tlakem (Negative Pressure Wound Therapy). Tato metodaje rozšířena zvláště v chirurgii při léčbě komplikovaných pooperačních ran. Při této metodě léčby je rána překryta a uzavřena pěnovým krytím, přes které je aplikován podtlak o hodnotě kolem 125 mmHg. Z rány se tak účinně odvádí exsudát i infekční materiál, snižuje se riziko macerace a dalšího rozvoje kontaminace rány, snižuje se lokální otok a podporuje vazodilatace. Výsledkem je podpora hojivého procesu, stahování okrajů rány a její rychlejší uzavírání.
Co se týče asistence a intervence hojení rány prostřednictvím vybraných fyzikálních podnětů, je v zásadě znám a používán ultrazvukový debridement rány. Přístroje pro tuto formu ošetření rány vyrábí například německá společnost Sóring, specializující se na ultrazvukovou a vysokofrekvenční elektrickou chirurgii, např. dle amerického patentu US 6916296 B2.
Jiný systém, označovaný jako MIST Therapy, využívá ultrazvuk ke generování solné mlhy, která je s určitou mechanickou energií generovanou ultrazvukem vháněna na ránu, od čehož si výrobce slibuje desinfekční i hojivý účinek a částečně i potřebný debridement.
Kanadský patent CA 2900213 zavádí dutinu pro umístění kontaktního gelu a systém jejího samočinného přenosu na hlavici ultrazvukového přístroje v kontaktu s léčeným povrchem těla pacienta.
Obdobná problematika je řešena v americkém patentu US 4484569 A, který představuje mimo jiné fokusační hlavici tvaru komolého jehlanu s konkávním ultrazvukovým měničem umístěným v kruhové základně jehlanu, fokusovaným na malou kruhovou membránu při hrotu jehlanu, přičemž takto vzniklá dutina je vyplněna vhodnou tekutinou (vodou) s mírným přetlakem způsobujícím
-1 CZ 308641 B6 konvexní vydutí membrány a tím i dokonalejší přenos fokusované ultrazvukové energie do tkání, na které je hrot jehlanu přiložen. Popsané řešení je možno využívat též pro koagulaci a hemostázu. Patent se rovněž zmiňuje o řešení fokusace ultrazvuku s využitím akustických zrcadel, dielektrických zrcadel, teleskopických nástavců napojených na měniče s vydutou vyzařovací plochou, o možnosti využití fázových posunů vln několika dílčích měničů, nej častěji anulámích tvarů, umísťovaných koncentricky.
Využití ultrazvukových zesilovacích vlnovodů (sono-amplifikátorů, sonifikátorů) v medicíně i průmyslu vychází z potřeby zesílení ultrazvukového vlnění produkovaného měničem a zavedení takto zesíleného ultrazvukového vlnění do místa aplikace. Pro tento účel se používají válcové nástavce pevně spojené s měničem, jejichž průměr se snižuje, takže konec vlnovodného zesilovače má menší průměr, než je průměr vlnovodu v místě jeho styku s měničem a jejichž délka je rovna vlnové délce přenášeného ultrazvukového vlnění. Podle způsobu tvarování se rozlišují exponencionální, stupňovité, kuželovité a válcovité sonifikátory. Zesílení je dáno poměrem počátečního a koncového průřezu vlnovodu. Zvláštním typem je Fourierův sonifikátor.
Americká patentová přihláška US 2010022889 AI řeší umístění ultrazvukového aplikátoru na povrchu těla pacienta pomocí pružného dvoudílného nástavce, do něhož je zaveden podtlak, čímž se obě části aplikátoru zasunou do sebe a čelo převodníku ultrazvukového vlnění se přitiskne na povrch těla pacienta, přičemž aplikátor podle tohoto vynálezu zajistí i plynulé zavádění potřebného množství gelu tvořícího nezbytnou tenkou vrstvičku mezi čelem převodníku a povrchem těla pacienta. Tato přihláška se však nezabývá problematikou spojenou s umístěním aplikátoru ultrazvuku na jednom místě těla pacienta (statická aplikace), která souvisí s rizikem poškození těch míst tkání vystavených kmitnám vlnění, zatímco místa, kde vznikají uzly, nejsou ultrazvukem léčena.
Na léčbu ran je zaměřena mezinárodní patentová přihláška WO 2008002773 A2, která popisuje řešení hlavice s ultrazvukovým měničem, na které je pevně umístěn nástavec trychtýřovitého tvaru (polosféry) z pružného materiálu, který je hermeticky přiložen na ránu a naplněn fyziologickým roztokem nebo jinou vhodnou kapalinou. Ultrazvuk šířící se tímto prostředím má dodatečnou intenzitu k vyvolání hraniční kavitace a chemické (prostřednictvím radikálů) i mechanické působení kavitace na povrch rány zajišťuje její debrediment a podporuje její léčení.
Americký patent US 9498650 B2 spojuje terapeutické účinky ultrazvuku a světla, přičemž světlo je zaváděno z bočních stran do světlopropustné opticky lámavé desky, jejíž hrana má tvar komolého kužele, čímž je zajištěn přenos světla z boků desky najejí plochy. Tato deska je umístěna pod transducer, od něhož se světlo odráží, takže veškeré světelné záření putuje spolu s ultrazvukovým vlněním produkovaným transmiterem (měničem) do těla, na jehož povrchu je světlovodivá deska s nasazeným ultrazvukovým měničem přiložena. Světlovodivá deska přitom musí být zhotovena z materiálu o vhodné akustické impedanci.
Podpůrné intervence hojení chronických ran je dosahováno nejen ultrazvukem, ale též aplikací nedestruktivního laseru nebo elektrických proudů aplikovaných jak, méně často, kontaktně (pomocí elektrod), nebo častěji, bezkontaktně (pomocí aplikace časově proměnných magnetických polí vytvářej ících indukované elektrické proudy nebo polí elektromagnetických), j akož i za pomoci dalších fyzikálních intervencí. Účinnost těchto postupů je však z hlediska medicíny založené na důkazech (EBM, Evidence-Based Medicine) mnohdy sporná, i když je známo, že zvláště vysokovýkonný laser, tedy laser s vyšší, ale ještě nedestruktivní energií zářivého toku, pracující v oblasti vhodných vlnových délek a s vhodnou modulací, může významným způsobem stimulovat procesy hojení. Pro léčbu chronických ran jsou však tyto fyzikální intervence využívány jen sporadicky, spíše vůbec. Problémem je nezbytnost přístupu laserového záření k odkryté ráně související s náročností aplikace a potřebná délka procedury. Rána by měla být navíc před aplikací laserového záření ošetřena a vyčištěna, neboť správně neošetřený povrch rány do značné míry absorbuje i reflektuje laserové záření, čímž se minimalizuje požadovaný hojivě stimulační efekt v podpovrchových kompartmentech rány. Aplikace by měly být opakované, což lze zajistit jen při
- 2 CZ 308641 B6 převazech rány, kdy ovšem není obvyklé aplikovat laser, navíc v podobě přístrojů nepřizpůsobených těmto formám použití.
Například americký patent US 8251982 B2 popisuje aplikaci dvou forem laserové energie o různých vlnových délkách, intenzitě a časovém průběhu s cílem synergicky příznivě ovlivnit jak bolest, tak zánět. Při dvou optimálně zvolených vlnových délkách se uplatní schopnost jak biologických chromoforů (fotoreceptivních tkáňových složek) v buňkách, tak též vody absorbovat energii hv elektromagnetických kvant.
Stejně tak americká patentová přihláška US 2004010300 AI uplatňuje dvě vlnové délky ze dvou zdrojů laserového záření, jednoho s vysokým výkonem a vlnovou délkou z NIR oblasti (např. Nd:YAG 1064 nm) pracujícího v pulsním režimu (šířka impulsu např. 200 ps) s frekvencí např. 25 Hz, výkonovou hustotou 8 W/cm2 až 35 W/cm2, a druhého pracujícího v režimu kontinuálním, s vlnovou délkou ve VIS oblasti a menším výkonem z oboru LLLT (Low Level Laser Therapy, do 500 až 1000 mW výkonu a s výkonovou hustotou řádu 1 W/cm2 a předané dávce energie řádově 10 J/cm2). Zářivé toky obou laserů jsou směšovány ve speciálním směšovači a vedeny do hlavice zajišťující potřebnou defokusaci svazku společného záření.
Jednoduché nízkovýkonné lasery pro domácí použití aplikují obvykle vlnovou délku 808 nm (nebo 810 nm) spolu s 650 nm ve viditelné červené oblasti. V americkém patentu US 6165205 A se preferuje vlnová délka 980 nm jako nejvhodnější k podpoře produkce fibroblastů, stimulaci syntézy kolagenu, podpoře angiogeneze a eradikaci mikrobiální invaze. Tento patent popisuje použití laseru o výkonu 5 W přes submikronové nebo nanovlákenné krytí rány, kde mezi vlákny je dostatečný prostor k průniku zářivého toku odpovídajícího výkonu a vlnové délky do rány. Patent rovněž zavádí postup předcházející aplikaci laseru zahrnující debridement a čištění rány, její zvlhčení a aplikaci vhodného krytí. Veškeré toto uspořádání je považováno za podmínku úspěšné realizace metody pro zdokonalení léčby rány. Volba vlnové délky 980 nm je považována dle tohoto patentu za optimální. Energie kvant s kratší vlnovou délkou (ve vakuu/vzduchu) nepronikají tak dobře do kůže atkání, kvanta s vyšší vlnovou délkoujsou zase pohlcována hned na povrchu a těsně pod ním (např. Nd:YAG 1064 nm, Er:YAG 2940 nm, CO2 10600 nm).
Je patrné, že fotoakustický jev má základ v tepelných jevech. Původci patentu US 6165205 A zdůrazňují objev pozitivního působení fotoakustické vlny na strukturu kyseliny hyaluronové, a tím i na obnovu funkce chrupavek v kloubech. Aby dosáhli požadovaných léčebných efektů, vytvořili speciální hlavici laserového aplikátoru, která umožňuje fokusovat optické záření do oblasti chrupavek kloubů, přičemž používají vlnové délky Nd:YAG laseru 1064 nm a aplikují vysoký výkon až 3000 W i více s typickou výkonovou hustotou 15000 W/cm2 a dobou trvání pulsu v řádech jednotek až 100 ps. Tyto parametry uplatňují v metodě nazvané HILT (High Intensity Laser Therapy). Přístroj konstruovaný podle výše jmenovaného patentuje především doporučován pro léčbu artrózy a degenerativních poškození chrupavek, burzitid, synovitid, kapsulitid, při léčbě zánětů šlach, poúrazových stavů, otoků a hematomů, bolesti v oblasti pohybového a podpůrného aparátu, entezopatií apod.
Z výše uvedeného se zdá, že dobře vyčištěná chronická rána opatřená vhodným krytím a podpořena intervencí zevní fýzikální energie se bude i úspěšně léčit a brzy bude zhojena. V praxi tomu tak však bohužel ani zdaleka není.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je vytvoření nového uspořádání jednotlivých částí krycího prostředku rány v kombinaci s terapeutickými prostředky produkujícími fyzikální energii se známými účinky, které umožňují aplikaci fyzikálních energií stimulujících uplatnění celulámích produktů za účelem podpory hojení chronických ran.
-3CZ 308641 B6
Cíle je dosaženo krycím prostředkem rány, určeným pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fýzikální energii v místě léčby chronické rány, který zahrnuje biologicky aktivní, nanovlákenné krytí rány, kolagenovou destičku a hydrogel. Podstata tohoto vynálezu spočívá vtom, že biologicky aktivní nanovlákenné krytí rány je opatřeno nejméně jedním otvorem pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fýzikální energii na tento otvor, přičemž pod biologicky aktivním nanovlákenným krytím je uspořádána kolagenová destička obklopená hydrogelem.
Ve výhodném provedení je biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (hydrofobní) na svých okrajích zespodu opatřeno nanovlákennou hydrofílní netkanou textilií.
Ve výhodném provedení je terapeutickým prostředkem produkujícím fyzikální energii ultrazvuková hlavice pro aplikaci ultrazvuku a/nebo světlovod pro aplikaci laserového záření a/nebo cívka pro bezkontaktní aplikaci indukovaného elektrického proudu. Světlovod pro aplikaci laserového záření přitom může na konci přilehlém k otvoru být zakončen koncovkou nebo zrcadlovou plochou nebo hranolem využívajícím totálního odrazu.
Podstata tohoto vynálezu spočívá v přeměně tuhé kolagenové destičky, např. ve tvaru „desky“, „terčíku“, „čočky“ nebo „puku“, nacházející se v hydrogelem vyplněné ráně, na koloidní roztok uvolněných kolagenních vláken vlivem působení fokusované ultrazvukové energie a/nebo energie laserového záření a/nebo energie indukovaného elektrického proudu, která je dostatečná k tomu, aby se překonaly síly vodíkových a jiných slabých chemických vazeb a došlo k rozrušení kvartémí a terciární struktury kolagenu, případně je absorbovaná energie natolik velká, že zajistí depolymerizaci, čili odštěpování jednotek monomeru kolagenu rušením jejich kovalentních vazeb v polymeru. Působením fokusované energie na tuhou kolagenovou destičku ve stavu pevné koloidní suspenze, čili gelu, budou tedy vznikat komplexy s nižší molekulární hmotností a jednodušší strukturou, které již budou představovat stav koloidního roztoku, tzv. sol, ze kterého se budou již bez nesnází a postupně uvolňovat látky pocházející z kondiciovaného média, případně samotné kmenové buňky.
Vzniklý koloidní roztok ve stavu sólu je přitom viskoelastická látka, u níž se rychlost její deformace s dobou působení stálého napětí zvyšuje, tzv. tixotropní kapalina, což znamená, že s dobou působení vnějšího napětí je stále lépe tekutá, snižuje se její dynamická viskozita z hodnot představujících v podstatě netekoucí gel (koeficient dynamické viskozity nad 500 Pa.s i více, např. 500 Pa.s odpovídá tuhým pastám, 1000 Pa.s již tuhé hmotě) na hodnoty kolem 100 Pa.s, odpovídající hmotám schopným volného lití, a s postupujícím časem působení terapeutického prostředku produkujícího fýzikální energii pak až na hodnoty kolem 10 Pa.s, které odpovídají fýziologickým tekutinám (cytoplazma, krev). Přitom např. ultrazvuková energie je podávána s vhodnou frekvencí 20 kHz až několika MHz, což zajišťuje dynamické oscilace mechanického tlakového působení, respektive dynamické oscilace vnějšího napětí, působícího na tuhou kolagenovou destičku. Dynamické oscilace tlaku vyvolávají pak smykové deformace gelu, tvořeného převážně kolagenem, a to podle funkce:
kde:
τ(ΐ) je časový průběh oscilujícího mechanického napětí, ta je maximum napětí τ(ΐ), ω je kruhová frekvence oscilací, přičemž platí ω = 2πί, kde f je frekvence ultrazvuku,
-4CZ 308641 B6 δ je fázový úhel vyjadřující posuv odpovídající nevratným deformacím uvnitř ovlivňované hmoty.
Díky ultrazvuku a jeho mechanickému oscilačnímu akustickému tlakovému působení tak v předkládaném technickém řešení lze uplatnit možnost přeměny tuhé kolagenové destičky (čili kolagenového „terčíku“, „čočky“, „puku“) na tekutý sol, tvořený makromolekulami s degradovanou kvartémí a terciární strukturou, případně až nepolymerizovanými polypeptidy, a s ohledem na tixotropní vlastnosti sólu pak lze zajistit další postupné snižování koeficientu dynamické viskozity tohoto sólu až na úroveň viskozity hydrogelu, vyplňujícího ránu, případně až na úroveň viskozity samotných tělních tekutin, např. krve nebo cytoplazmy. Tím se budou postupně uvolňovat též bioaktivní regenerativní faktory z kondiciovaného média z kmenových buněk, případně samotné kmenové buňky, které byly do tuhé kolagenové destičky osazeny.
Díky vhodné akustické impedanci kolagenu a jeho degradabilním produktům (akustická impedance 1,6 až 1,9 MRayl) se však ultrazvukové vlnění částečně šíří zároveň dále skrze hydrogel, a příznivě léčebně ovlivňuje i samotnou ránu.
Objasnění výkresů
Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde:
Obr. 1 znázorňuje nanovlákenné krytí v bočním (A) a perspektivním pohledu (B);
Obr. 2 znázorňuje jednotlivé části nanovlákenného krytí rány určeného pro aplikaci fýzikálních energií v bočním (A) a perspektivním pohledu (B);
Obr. 3 znázorňuje ultrazvukovou hlavici na povrchu nanovlákenného krytí v bočním pohledu;
Obr. 4 znázorňuje koncovky světlovodů na povrchu nanovlákenného krytí v bočním pohledu;
Obr. 5 znázorňuje ukončení světlovodů opatřené hranolem (A) a zrcadlovou vrstvou (B);
Obr. 6 znázorňuje světlovod opatřený hranolem na povrchu nanovlákenného krytí v bočním pohledu;
Obr. 7 znázorňuje příkladní prostředky pro aplikaci fýzikálních energií v podobě ultrazvukových hlavic a koncovek světlovodů;
Obr. 8 znázorňuje příkladní prostředky pro aplikaci fýzikálních energií v podobě světlovodů opatřených hranolem na povrchu nanovlákenného krytí v bočním pohledu;
Obr. 9 znázorňuje příkladní prostředek pro aplikaci fýzikálních energií v podobě cívky; a
Obr. 10 znázorňuje příkladní kombinace všech prostředků pro aplikaci fýzikálních energií.
Příklady uskutečnění vynálezu
Řešení biologicky aktivního nanovlákenného krytí rány určeného pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fýzikální energii v místě léčby chronické rány bude blíže vysvětleno na příkladech jeho provedení s odkazem na příslušné výkresy.
-5CZ 308641 B6
Podstata řešení spočívá ve spojení a specifickém uspořádání jednotlivých částí krytí rány v pořadí, jak je patrné z obr. 2. V tomto uspořádání biologicky aktivní nanovlákenné krytí rány zahrnuje:
• Biologicky aktivní nanovlákenné krytí 1 rány 5. Toto krytí 1 je představováno nanovlákennou kostrou, schopnou se aktivně uplatnit v procesu hojení jako krytí 1 rány 5, i jako nosič buněk podílejících se na procesech regenerace (například mesenchymálních stromálních buněk (MSC)). Toto biologicky aktivní krytí 1 rány 5 je zhotoveno jako nanovlákenná kostra, např. z hydrofobního polykaprolaktonu (PCL), nebo obdobného hydrofobního polymeru, který je vhodný pro osazení mesenchymálními stromálními buňkami a může být těmito buňkami oset.
• Nanovlákennou hydrofilní netkanou textilii 3. Jedná se o textilii vyrobenou z polyvinylalkoholu (PVA) nebo obdobného hydrofilního polymeru, případně o polymemí textilii, která byla známým způsobem upravena např. prostřednictvím působení nízkoteplotního plazmatu za přítomnosti kyslíku nebo dusíku s cílem vytvoření -OH a -NH2 skupin způsobujících zvýšení smáčívosti.
• Kolagenovou destičku 4. Tato je provedena jako kolagenová pórovité-gelová deskovitá pevnolátková struktura, která je nasycena celulámími produkty, speciálně extrakty ze živých regenerativních buněk (např. koncentrované kondiciované medium, respektive sekretem z kmenových buněk s bioaktivními regenerativními faktory sloužící pro bezbuněčnou podporu terapie). Případně mohou být do této kolagenové destičky 4, která může mít podobu „terčíku“, „čočky“ či „puku“, osazeny přímo regenerativní mesenchymální stromální buňky nebo jejich extrakt.
• Hydrogel 6. Tento vyplňuj e prostor rány, ve kterém mohou být rovněž uplatněny j ak stromální mezenchymální buňky (aspoň 1 mil. buněk na 1 ml), tak kondiciované médium z jejich kultivace.
Na obr. 1 je znázorněno biologicky aktivní nanovlákenné krytí 1 rány 5, které je opatřeno několika otvory 2 a je tvořeno nanovlákennou kostrou. Okraje biologicky aktivního nanovlákenného krytí 1 jsou podloženy nanovlákennou hydrofilní netkanou textilií 3, jak je patrné z obr. 2. Tato textilie 3 je tvořena materiálem na bázi polyvinylalkoholu (PVA). Tento materiál, z něhož je vyrobena nanovlákenná hydrofilní netkaná textilie 3, má svým hydrofilním charakterem bránit nežádoucímu vrůstání do okrajů rány 5 při jejím hojení.
Nanovlákenná hydrofilní netkaná textilie 3 je k okrajům nanovlákenného krytí j. upevněna s výhodou pomocí lepidla, například fibrinového lepidla. Okraje biologicky aktivního nanovlákenného krytí 1 lze učinit hydrofilními i bez nutnosti použít k jejich podložení nanovlákennou hydrofilní netkanou textilií 3, čehož lze dosáhnout ošetřením okrajů nízkoteplotním plazmatem, kdy se na molekulách polymemích vláken prostřednictvím působení nízkoteplotního plazmatu za přítomnosti kyslíku nebo dusíku vytváří -OH, respektive -NH2 skupiny, způsobující zvýšení smáčívosti.
Do prostoru nad povrchem rány 5 a pod nanovlákenným krytím 1 je vložena kolagenová destička 4, viz obr. 2. Tato kolagenová destička 4, s výhodou kolagenová, je nasycena celulámími produkty, speciálně extrakty ze živých regenerativních buněk. Jedná se typicky o koncentrované kondiciované médium, respektive sekretem z kmenových buněk obsahující bioaktivní regenerativní faktory, sloužící pro bezbuněčnou podporu terapie. Případně jsou do této kolagenové destičky 4, která může mít podobu kolagenového terčíku, čočky, nebo puku, přímo osazeny dostatečně viabilní, známým způsobem kultivované regenerativní mesenchymální stromální buňky.
Z obr. 2 je dále patrné, že prostor rány 5 vyplňuje hydrogel 6, ve kterém mohou být rovněž uplatněny jak stromální mezenchymální buňky (alespoň 1 mil. buněk na 1 ml), tak jimi vytvořené bezbuněčné kondiciované médium.
-6CZ 308641 B6
Na obr. 3 je znázorněno uspořádání biologicky aktivního nanovlákenného krytí rány, kdy pro vytvoření fyzikální energie určené pro stimulaci kmenových buněk, respektive uplatnění celulámích produktů, je použita ultrazvuková hlavice 7 s ultrazvukovým měničem a impedančním přizpůsobením, která známým způsobem vytváří ultrazvuk, který je fokusován právě na kolagenovou destičku 4. Na obr. 3 je dále demonstrována fokusace 8 ultrazvukového vlnění skrze prostředí zajišťující impedanční přizpůsobení - a tím i účinné vedení ultrazvukového vlnění na kolagenovou destičku 4. V tomto provedení mohou být na otvory 2, které jsou vytvořeny v nanovlákenném krytí j_, přiloženy i další ultrazvukové hlavice 7. Měniče ultrazvukových hlavic 7 fokusují skrze prostředí s vhodnou akustickou impedancí ultrazvukové vlnění do kolagenové destičky 4, což podporuje uvolňování bioaktivních regenerativních faktorů, získaných z kondiciovaného média z kmenových buněk a vpravených do kolagenové destičky 4, případně uvolňování samotných kmenových buněk, rovněž dříve vpravených do kolagenové destičky 4. Díky vhodné akustické impedanci kolagenové destičky 4 se ultrazvukové vlnění šíří zároveň skrze tuto kolagenovou destičku 4, a dále skrze hydrogel 6 až k samotné ráně 5, kterou taktéž příznivě léčebně ovlivňuje.
Další varianta uspořádání biologicky aktivního nanovlákenného krytí rány, kdy pro aplikaci fyzikálních energií stimulujících uplatnění celulámích produktů jsou použity terapeutické prostředky produkující fyzikální energii pro generování laserového záření, je znázorněna na obr. 4. V tomto variantním provedení jsou na otvory 2 v nanovlákenném krytí 1 přiloženy koncovky 9 světlovodů H. Pomocí světlovodů 11 se do rány šíří tok laserového záření 10 vhodné, biologicky účinné vlnové délky a časového průběhu, pro tento účel typického pulsním průběhem laserového záření vysokého výkonu, přerušovaného cyklicky pauzami, nezbytnými k vyloučení nežádoucích termických účinků laserového záření 10. Vysokovýkonné laserové záření 10 vhodných vlnových délek a vysoké hustoty výkonu prostupuje s malým útlumem skrze hydrogel 6 i kolagenovou destičku 4 a dopadá až na ránu 5. Tím je zajištěn jak biologicky požadovaný účinek laserového záření 10 na samotnou ránu 5, tak díky průchodu laserového záření 10 hydrogelem 6 i kolagenem kolagenové destičky 4, jakož i díky rozptylu laserového záření 10 v těchto materiálech, jsou tímto zářením stimulovány i stromální buňky, nacházející se v tomto prostoru, zejména v hydrogelu 6.
Jistým úskalím je, že koncovky 9 světlovodů 11 lze obtížně napojovat na povrch nanovlákenného krytí 1 v perpendikulámím směru. Laserové záření 10 může být ovšem vedeno i ve směru kolineámím s povrchem nanovlákenného krytí 1, a to s využitím totálního odrazu na hranolu 12 napojeného na světlovod 11, jak je patrné z obr. 5A, nebo odrazu na vyleštěné koncové ploše světlovodů 11. zabroušené pod úhlem 45° a opatřené zrcadlovou vrstvou 13. jak je patrné z obr. 5B. Při kolineámě umístěném světlovodů 11. jenž je těsně přiložen a upevněn na povrchu nanovlákenného krytí ]_ a který poskytuje prostřednictvím aplikace totálního odrazu na hranolu 12 perpendikulámí zářivý tok laserového záření 10. procházející skrze hydrogel 6 i kolagenovou destičku 4 do rány 5, takto vedený zářivý tok stimuluje stromální buňky v hydrogelu 6 i na povrchu rány 5, jakož i samotnou ránu 5, jak je patrné z obr. 6. Laserové záření 10 je při svém průchodu hydrogelem 6 i kolagenovou destičkou 4 i při své interakci s ránou 5 difuzně odráženo do všech směrů, takže působí i na spodní stranu nanovlákenného krytí 1 a znovu stimuluje stromální buňky osazené v tomto nanovlákenném krytí 1.
Bez ohledu na způsob umístění koncovek 9 světlovodů 11. či jejich zakončovacích hranolů 12, nebo jejich zakončovacích zrcadlových ploch 13. jakož i bez ohledu na způsob umístění ultrazvukových hlavic 7 na povrchu nanovlákenného krytí 1, je zřejmé, že na každém otvoru 2 v povrchu nanovlákenného krytí 1 může být umístěna buď koncovka 9 světlovodů 11. nebo zakončovaní hranol 12 světlovodů 11. nebo zakončovací zrcadlová plocha 13 světlovodů 11. nebo ultrazvuková hlavice 7, viz obr. 7. Tímto způsobem je s vyšší účinností laserového záření i ultrazvukového pole pokryta rána 5 i regenerativní stromální buňky zavedené do hydrogelu 6, případně do kolagenové destičky 4, a dokonce i stromální buňky osazené do nanovlákenného krytí 1.
-7 CZ 308641 B6
Na obr. 7 je patrné dílčí řešení představující uspořádání s uplatněním několika zdrojů ultrazvuku i několika zdrojů laserového záření na léčené ráně 5, kde na otvory 2 v nanovlákenném krytí j. jsou umístěny ultrazvukové hlavice 7a, 7b, 7c s ultrazvukovými měniči, opatřené kabely pro vedení 16a, 16b, 16c elektrického buzení měničů, přičemž elektrické buzení zajišťují generátory ultrazvukového buzení umístěné ve společném generátoru 14 ultrazvuku a laserového záření. Na jiné otvory 2 v nanovlákenném krytí 1 jsou dále umístěny koncovky světlovodů 9a, 9b, do nichž ústí světlovody 11a, 11b, do kterých je zaveden zářivý laserový tok z laserových zdrojů umístěných ve společném generátoru 14 ultrazvuku a laserového záření.
Na obr. 8 je znázorněn příklad osazení pěti zdrojů laserového záření na otvory 2 v nanovlákenném krytí 1. Světlovody přivádějící laserové záření jsou značeny postupně Ila, 11b, 11c, lid, lie. V příkladu ilustrovaném na obr. 8 byly jako koncovky světlovodů zajišťující perpendikulámí přenos světelného toku laserového záření 10 do prostoru rány použity hranoly 12a. 12b. 12c. 12d. 12e.
Světlovody 11. nebo koncovky 9 světlovodů 11. mohou být přitom umístěny přímo na nanovlákenném krytí 1 rány 5 a s využitím totálního odrazu na hranolu 12, nebo odrazu na koncových zrcadlových plochách 13, může být laserové záření 10 perpendikulámě zavedeno do prostoru pod nanovlákenné krytí 1 k ráně 5.
Pro stimulaci kmenových buněk zavedených do hydrogelu 6, nebo osazených do nanovlákenného krytí 1, případně i do kolagenové destičky 4, případně též pro stimulaci vlastních regenerativních kmenových buněk nacházejících se v ráně 5, jakož i pro dosažení dalších biologických efektů podpory hojení rány 5, je kromě laserového záření 10 a ultrazvuku aplikovaného z ultrazvukové hlavice 7 uplatněn i indukovaný elektrický proud, který je jako vířivý Foucaultův elektrický proud bezkontaktně vytvářen prostřednictvím cívky 15. protékané časově proměnným elektrickým proudem. Cívka 15 je umístěna na povrchu nanovlákenného krytí 1, jak je patrné z obr. 9.
Podle tohoto řešení mohou být na povrchu nanovlákenného krytí 1 uspořádány současně jak cívka 15. tak i koncovka 9 světlovodů 11 pro aplikaci laserového záření 10, případně řešená s perpendikulámím zavedením laserového záření 10 prostřednictvím hranolu 12. nebo zrcadlové plochy 13. tak rovněž ultrazvukové hlavice 7, a to i ve větším počtu než vždy jeden zdroj dané fyzikální energie, jak principiálně ukazuje obr. 10.
Tímto způsobem je zajištěna simultánní aplikace fyzikálních energií indukovaných elektrických proudů, laserového záření 10 i ultrazvuku na samotnou ránu 5, ale také na stromální buňky, jimiž byla osazena kostra nanovlákenného krytí 1, i na ty, které byly zavedeny do hydrogelu 6, případně do kolagenové destičky 4, nebo ty, které jsou v ráně 5 přítomny nativně. Zároveň je ultrazvukovou energií podporováno uvolňování bioaktivních regenerativních faktorů z kondiciovaného média, zavedeného do kolagenové destičky 4 přiložené na ránu 5.
Průmyslová využitelnost
Výše popsané uspořádání biologicky aktivního nanovlákenného krytí rány lze využívat v moderních nanovlákenných a buněčných medicínských technologiích ve spojení s fyzikálními intervencemi při terapeutickém zaměření na léčbu ran.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fyzikální energii v místě léčby chronické rány, přičemž tento krycí prostředek zahrnuje biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (1) rány (5), kolagenovou destičku (4) a hydrogel (6), vyznačující se tím, že biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (1) rány (5) je opatřeno nejméně jedním otvorem (2) pro umístění terapeutického prostředku produkujícího fyzikální energii na otvor (2), přičemž pod biologicky aktivním, nanovlákenným krytím (1) je uspořádána kolagenová destička (4) obklopená hydrogelem (6).
- 2. Krycí prostředek rány podle nároku 1, vyznačující se tím, že biologicky aktivní, nanovlákenné krytí (1) je na svých okrajích zespodu opatřeno nanovlákennou hydrofilní netkanou textilií (3).
- 3. Krycí prostředek rány podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že terapeutickým prostředkem produkujícím fyzikální energii je ultrazvuková hlavice (7) pro aplikaci ultrazvuku a/nebo světlovod (11) pro aplikaci laserového záření (10) a/nebo cívka (15) pro bezkontaktní aplikaci indukovaného elektrického proudu.
- 4. Krycí prostředek rány podle nároku 3, vyznačující se tím, že světlovod (11) pro aplikaci laserového záření (10) je na konci přilehlém k otvoru (2) zakončen koncovkou (9) nebo hranolem (12) nebo zrcadlovou plochou (13).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020391A CZ308641B6 (cs) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020391A CZ308641B6 (cs) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020391A3 CZ2020391A3 (cs) | 2021-01-20 |
| CZ308641B6 true CZ308641B6 (cs) | 2021-01-20 |
Family
ID=74165839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020391A CZ308641B6 (cs) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308641B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011100935A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | Univerzita Tomase Bati Ve Zline | Dry material of hydrogel for wound dressing and its method of preparation |
| US20190388586A1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-12-26 | Marine Essence Biosciences Corporation of USA | Biomaterial Devices and Topical Compositions for Guided Tissue Regeneration |
-
2020
- 2020-07-02 CZ CZ2020391A patent/CZ308641B6/cs unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011100935A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | Univerzita Tomase Bati Ve Zline | Dry material of hydrogel for wound dressing and its method of preparation |
| US20190388586A1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-12-26 | Marine Essence Biosciences Corporation of USA | Biomaterial Devices and Topical Compositions for Guided Tissue Regeneration |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| AMBEKAR R. S. et al.: „Advancements in nanofibers for wound dressing: A review," European Polymer Journal, vol. 117, 2019, str. 304 - 336, ISSN 0014-3057 * |
| HUSSAIN Z. et al.: „Advances in polymer-based wound dressings for the treatment of diabetic foot ulcer: An overview of state-of-the-art," Current Drug Targets, vol. 18, 2017, ISSN 1389-4501 * |
| SHAO M. et al.: „Emerging trends in therapeutic algorithm of chronic wound healers: Recent advances in drug delivery systems, concepts-to-clinical applications and future prospects," Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, vol. 34, no. 5, 2017, str. 387 - 452, ISSN 0743-4863 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020391A3 (cs) | 2021-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6832373B2 (ja) | 高速パルス電気液圧衝撃波発生器 | |
| JP4164582B2 (ja) | 超音波創傷治療装置 | |
| US9345910B2 (en) | Methods and systems for generating thermal bubbles for improved ultrasound imaging and therapy | |
| US6607498B2 (en) | Method and apparatus for non-invasive body contouring by lysing adipose tissue | |
| US11857813B2 (en) | High intensity focused ultrasound systems for treating tissue | |
| TW201316940A (zh) | 產生治療震波之裝置及其應用 | |
| KR20030055245A (ko) | 초음파 음장을 이용한 생물조직의 치료방법 및 치료 장치 | |
| JP2004215862A (ja) | 衝撃波発生装置 | |
| US20150073311A1 (en) | Method and device for treating pathological conditions associated with bone and musculoskeletal environments | |
| CA3211444A1 (en) | Methods and devices for optoacoustic stimulation | |
| RU2320381C2 (ru) | Фотоультразвуковое устройство | |
| CZ308641B6 (cs) | Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány | |
| CZ34256U1 (cs) | Krycí prostředek rány pro umístění terapeutického prostředku v místě léčby chronické rány | |
| Zharov et al. | Laser combined medical technologies from Russia | |
| KR101179015B1 (ko) | 레이저를 이용한 의료장치 및 상기 의료장치에 적용되는 핸드 피스 | |
| CN107854176B (zh) | 一种微创型体内光声溶栓装置 | |
| Zharov et al. | Laser-ultrasonic technologies for medicine | |
| CN102626541A (zh) | 一种用于激光辐照治疗的固定器 | |
| KR20230064078A (ko) | 초음파 진동기를 이용한 멀티니들 피부 삽입장치 | |
| KR101487737B1 (ko) | 체내 직접 조사 가능한 레이저 침 시스템 | |
| Senz et al. | Laser in medicine | |
| US20020151940A1 (en) | Transcutaneous spine trauma and disorders treatment using ultrasonically induced confined heat (ulich) zone | |
| Zharov | New technology in surgery: combination of laser and ultrasound | |
| KR20250136111A (ko) | 초음파와 레이저의 복합 처치 장치 | |
| Zharov et al. | Comparison possibilities of ultrasound and its combination with laser in surgery and therapy |