JP2020518303A - 可撓性平面被覆ユニット - Google Patents

Abstract

生物の身体領域上に置くために形成された被覆面（９）、および被覆面（９）の上方に配置された少なくとも１つの電極（３、３’）、ならびに該少なくとも１つの電極（３、３’）を埋設する誘電体（１）を含み、該少なくとも１つの電極（３、３’）に、誘電体バリア放電プラズマを形成する目的で交流高電圧用給電線を備えている可撓性平面被覆ユニットが、本被覆ユニットを身体領域から取り外さずに、少なくとも１つの身体領域のパラメータを確定するための少なくとも１つの統合センサ（１４）によって、プラズマ治療過程および必要に応じた創傷治癒過程に関する情報の取得を可能にする。

Description

本発明は、生物の身体領域上に置くために形成された被覆面、および被覆面の上方に配置された少なくとも１つの電極、ならびに該少なくとも１つの電極を埋設する誘電体を含み、該少なくとも１つの電極に、誘電体バリア放電プラズマを形成する目的で交流高電圧用給電線を備えている、可撓性平面被覆ユニットに関する。

特許文献１により、上述の方式の創傷被覆ユニットとしての可撓性平面被覆ユニットが知られている。創傷の表面に形成された誘電体バリア放電プラズマに殺菌作用があり、プラズマが十分な間隔で一定時間生成されれば、創傷感染を排除できることから、創傷治癒がより促進される。適切な創傷被覆ユニットを、創傷分泌物を吸引し、必要があればさらに創傷に一定の負圧作用をもたらすように形成することが知られている。

さらに、誘電体を貫いて突出するが、上記少なくとも１つの電極に対しては当然確実に絶縁されている創傷被覆ユニットの通過開口部を通して、創傷治癒を促進する流体を創傷領域に導くことができる。

従来の創傷治療手段に、創傷被覆ユニットを創傷から取り外さなくても実施可能なプラズマ治療の繰り返しによる創傷領域の減菌を組み合わせた場合の効果が、実際に認められている。

さらに、皮膚表面の構造を改善し、必要に応じて皮膚内の微小循環を促進する目的で、身体領域の障害のない皮膚表面にプラズマ治療を行うことも知られている。

国際公開第２０１６／０３７５９９号パンフレット

本発明の課題は、身体領域のプラズマ治療の改善および管理を可能にするために、被覆ユニットをさらに改善することである。

上記の課題を解決するために、冒頭に記載の方式の可撓性平面被覆ユニットは本発明により、少なくとも１つの身体領域のパラメータを確定するための少なくとも１つの統合センサを特徴としている。

したがって本被覆ユニットには、身体領域の監視ができる少なくとも１つのセンサが含まれる。その場合、物理的ないし化学的に反応し、その際に視覚的変化（色、透明性など）の形で読み取り可能な表示を行うセンサの使用が可能である。例えばｐＨ値が試験紙（例えばリトマス試験紙）による方法でセンサによって確認され、色の変化によって表示され得る。しかし、少なくとも１つの統合センサを、センサの作動またはセンサ信号の評価を可能にする電圧に接続しておくことも可能であり、これは様々なパラメータの表示に有効である。これには、例えばプラズマ治療の警告または管理が、測定されたパラメータに従って自動的に行われ得るという利点がある。

センサの方式に関しては、例えば被覆ユニットに組み込まれたミニチュアセンサを用いて、例えば酸素飽和度の測定による身体領域における灌流の測定が可能である。可視領域および赤外領域の波長で作動する前述の方式のセンサは周知であり、したがってここでさらに詳細に説明する必要はない。

さらに、被覆ユニット内の温度センサによって身体領域における温度分布を測定すること、および特に何らかの温度の上昇を確認することが可能である。温度上昇は、特に創傷において、炎症が発生しつつある、あるいは発生したという指標であり得る。同様の方法で、身体領域における色の変化が光学測定法によって検出され得る。一定の色範囲に反応する適切な発光ダイオードとフォトトランジスタによって、例えば創傷の発赤が治癒過程において減少するか、あるいは感染により再び増加するかが確認され得る。

同じパラメータあるいは異なるパラメータも測定可能な複数のセンサを被覆ユニットに装着することが、当然可能である。プラズマ治療に基づいて治癒過程を促進する被覆ユニットを創傷から取り外すと、既に治癒している可能性のある組織が再び引き裂かれて感染の危険が生じるが、上述の方法を用いると、被覆ユニットを創傷から取り外すことなく自動的に創傷監視を行うことが可能である。

さらに別の実施形態において、センサが身体領域のｐＨ値を確認することが可能である。

上記少なくとも１つのセンサによる測定値の確認は、治療される身体領域が創傷である場合に特に有利である。プラズマ治療によって創傷治癒が促進され、必要に応じて測定値による管理の下、適切な間隔で、被覆ユニットを創傷から取り外すことなく何度も治療が繰り返され得る。しかし、本被覆ユニットは創傷の形態ではない身体領域の治療にも適している。皮膚表面に障害がない場合にも、例えば微小循環障害、およびその結果としての酸素欠乏症、または例えば皮膚感染症の治療が有効であり得る。障害のない、創傷の発症に至らない皮膚表面に対しても、上記少なくとも１つのセンサは、例えば酸素飽和度、温度、皮膚の発赤および／またはｐＨ値が測定されることにより、治療中に重要な指標を示すことができる。

上記少なくとも１つのセンサが記録した測定値は、接続したケーブルを介して、あるいは、例えばブルートゥース（登録商標）規格による無線データ伝送によっても、伝送して直接評価すること、あるいは緩衝記憶装置に保存することが可能である。この一時記憶は必要があれば被覆ユニット内のメモリチップにおいても同様に行うことができ、したがって、測定値は身体領域の定期的回診の際に読み取ることができる。代替案として、設定した閾値を超過する場合に警告信号を発する警告信号送信機を被覆ユニットに備えておくことが可能である。

上記少なくとも１つのセンサは、被覆ユニットが当該の身体領域上に置かれている間の、プラズマ治療の管理に用いることもできる。例えば酸素飽和度が僅かであることが確認された場合に、治癒過程すなわち治療過程に好ましい影響をもたらすためにプラズマ放電を開始することができる。

上記少なくとも１つのセンサに対する電圧供給は、被覆ユニットの上記少なくとも１つの電極に高電圧を供給する別のケーブルを介して行われ得る。上記少なくとも１つのセンサおよび該センサを作動させて必要に応じて評価するマイクロプロセッサに対する電圧供給を、プラズマ治療用の高電圧から引き出すことが考えられ得る。その場合は当然、プラズマ治療の間のみ電圧の供給を受けることができる。その場合、測定値はプラズマ治療の間のみ記録され得る。したがって、被覆ユニット内の上記少なくとも１つのセンサおよびその制御回路に、専用の供給ケーブルを介して電圧供給を行うか、あるいは、該センサおよび制御回路の作動に必要なエネルギーを供給するマイクロ電池を被覆ユニットに組み込むことが有効である。治療期間中に必要な、プラズマ治療を実施するための治療用エネルギーも同様に内蔵型電池から引き出すことも考慮でき、その場合は追加として、低い電池電圧からプラズマ生成のために必要なパルス状の交流高電圧を生成して、上記少なくとも１つの電極に導く高電圧段が被覆ユニットに組み込まれている。

さらにセンサに対しては、被覆ユニットに小型蓄電池を組み込むことが考慮でき、該蓄電池は外部供給によるエネルギーを用いたプラズマ治療の間に、供給されたエネルギーの極一部をその充電に流用することによって充電される。

本発明による被覆ユニットに対しては、プラズマ生成のために唯一の電極を使用すること、および治療するべき創傷領域の皮膚または身体を対電極（アース）として使用することが可能である。これにより、創傷領域において有利に深部に至る治療が達成される。

さらに、逆位相で交流‐高電圧が供給される少なくとも２つの電極を被覆ユニットに備えることが可能であり、その場合は、治療するべき皮膚面の身体が再び対電極として作用する。

さらに別の実施形態においては、高電圧‐交流電場が間で生成される少なくとも２つの電極を備えることが可能であり、それによって電極間にプラズマが発生し、身体領域において表面プラズマとして有効になり得る。しかしこの方法では、通常のエネルギー入力の場合、身体領域の浅部における治療のみが可能になる。

本発明は略図に示した実施例に基づき、以下により詳細に説明することとする。

被覆ユニットの第１の実施形態の被覆面を示す図である。 図１ｃ）のＡ‐Ａ線に沿った垂直断面図である。 図１ｂ）のＢ‐Ｂ線に沿った水平断面図である。 被覆ユニットの第２の実施形態の被覆面を示す図である。 図２ｃ）のＡ‐Ａ線に沿った垂直断面図である。 図２ｂ）のＢ‐Ｂ線に沿った水平断面図である。 第２の実施形態の、電子部品、電源供給用電池および接続ケーブルを備えた電極を別に示した図である。

図１に示した実施例は長方形の平面誘電体１を備えた、基本的に長方形の被覆ユニットを示しており、該誘電体は一辺において短冊状突出部２に延在する。誘電体１には２つの平面電極３が平行に埋設されており、誘電体１の内部の電極面が図１において斜線で示されている。したがって、電極３は誘電体１の縁部にまでは延在しないが、これは、電極が縁部においても誘電体１によって包囲され、これによって外部に対して完全に絶縁されている必要があるからである。電極３の各１つの平面導電路４が短冊状突出部２の中に延びることによって、短冊状突出部２において電極３にプラズマ生成に必要な交流‐高電圧が供給され得る。これはそれ自体としては周知の接続技術で、主として高電圧ケーブルと接続した接触要素の絶縁変位コネクタを用いて行われる。絶縁変位コネクタは短冊状突出部２の誘電体材料内に嵌入し、それによって電極３の導電路４との接触を確立することができる。

短冊状突出部２の長手方向軸に沿って、電極３は誘電体２の中で間隔５によって相互に分離されており、その結果、該間隔によって誘電体内に電極３の存在しない中央帯部が形成される。

図１から分かるように、誘電体は規則的に配置された通過孔６を有し、該孔は電極３が存在しない誘電体１の周囲に沿って延びる縁部７にも存在する。誘電体１の縁部７には周囲を囲む帯状部分８が接続しており、該部分は、創傷被覆ユニットを皮膚上に、必要に応じて創傷の周りを囲んで固定することができるように、僅かな厚さで特に柔軟に、かつ下面には粘着性を備えて形成されている。

誘電体の通過孔６は電極３も貫いて延び、したがって誘電体１を貫いて下部被覆面９から上面１０にまで延びる。上面１０にある負圧源によって被覆ユニットに負圧がかけられて、該ユニットが密閉されて覆われると、通過孔６を通して例えば創傷分泌物が吸引され得る。

誘電体の通過孔６と、それぞれ対応する電極３の通過孔１１は一直線上にある。該通過孔１１の直径は通過孔６の直径より大きく、これによって、誘電体１の通過孔６が一定の断面積を有する平滑通過路であれば、電極３の通過孔１１の縁部は誘電体材料によって覆われることになる。

誘電体の被覆面９は電極３の下方に、相互に交差して格子を形成する垂直辺１２を備えており、該垂直辺はここに示した実施例においては、誘電体１の内部において被覆面９の方向に開放された正方形の空室１３の境界を成す。該空室１３は、電極３に適切な高電圧が供給されている場合に電極３の下部でプラズマを形成する空隙である。その際、電極３は空室１３の方向でさらに誘電体１の層で覆われている。空室１３の中央に誘電体の通過孔６が存在する。

したがって、垂直辺１２の自由端部は共に被覆ユニットの被覆面９を形成する。

電極３の間の間隔５には、ここに示した実施例においては短冊状突出部２の長手方向軸の延長線上にセンサ１４が８つ相互に等間隔で配置されている。該センサ１４は誘電体１に埋設されている。

図１ｂ）より明らかなように、ここに示した実施例において誘電体１は２つの層１５、１６で形成されている。まず垂直辺１２によって仕切られた空室１３を備えた下層１５が形成され、その際、下層１５の上面は連続的絶縁面になっている。該下層１５の上にセンサ１４および電極３が取り付けられ、その結果、センサ１４と電極３は上層１６を上に装着することによって完全に埋設される。その場合電極３の材料は金属箔でも、さらに導電性添加物を含むプラスチック材料の層であってもよく、その際、該プラスチック材料は誘電体の材料であり得る。誘電体１の両層１５、１６は、上層を取り付ける際に下層１５の表面を若干溶解することによって、適切な方法で熱結合され、その結果材料間接合が実現する。代替案として、電極３とセンサ１４が鋳型に挿入される場合は、誘電体１を唯一の射出成形工程において一体型で製造することもできる。

センサ１４に短冊状突出部２を介して専用の供給電圧を供給する必要がある場合は、対応する導電路が短冊状突出部に設置されて、そこで接触が行われ得る。

センサ１４は光学センサとして形成しておくことができ、したがって患者の皮膚と直接接触する必要はない。センサの下方では誘電体が空室１３なしで形成されること、およびセンサが一直線に並んで被覆面９で覆われることが認識可能であり、さらに可能でもある。この場合、センサ１４は既に誘電体１の下層１５を製造する際に注入される。

図２に示した実施形態は基本的部分においては図１の実施形態に相応し、したがって相互に対応する部品には同じ参照番号が付されている。この実施形態においても、誘電体１は皮膚上での固定に用いられる帯状部分８で包囲されている。同様に２つの電極３’が考慮されているが、ここでは繋がりのある電極面として並列配置されているのではなく、櫛状に形成されており、その際、両櫛状電極３’の歯部は相互に逆平行に組み合わされている。したがって、電極３’の間に蛇行状に延びる間隔５’が生じる。

上述の実施例においては、誘電体１は電極３’の領域に通過孔６を備えている。該通過孔６が電極３’を貫通して延びる箇所において、電極３’はより大きい通過孔１１を有する。

センサ１４は蛇行状の間隔５の相互に平行に延びる部分において、ここでは中央線上に配置されている。

上述の被覆ユニットの特徴は、該ユニットが外部電源を必要とせず、３つのマイクロ電池から成る電池ユニット１７を誘電体に組み込んでおり、マイクロ電池から出る２つの導電路１８がマイクロコンピュータ１９に通じ、その出力口には制御装置２０が、その次に２つの変圧器コイルを備えた高電圧段２１が接続されていることにある。高電圧段２１の出力口には両電極３’が導電路１８を介して接続されている。

センサが一般的な（図示しない）方法で、マイクロコンピュータ１９と接続可能であり、これを用いてセンサ１４の測定するデータが保存または評価され、必要に応じて表示され得ることが容易に認識できる。

図２ｂ）より、電池ユニット１７に対しても、マイクロコンピュータ１９、制御装置２０および高電圧段２１の配置に対しても、対応する構成部品を誘電体１の内部に収容することができるように、誘電体に隆起部２２、２３の形成されていることが明らかになる。マイクロコンピュータ１９も含まれる隆起部２３には、マイクロコンピュータ１９からデータを読み取ることができるように、適切なインターフェイスを装備しておくことができる。当然、データを無線で呼び出せるように形成することも可能である。

複数のセンサ（１４）またはその内の少なくとも１つが、監視するべき身体パラメータに物理的または化学的に反応し、それによって光学信号または必要に応じて電気信号を生成する場合、該センサは電圧供給なしでも用いられ得る。光学信号は、ｐＨ値、温度などに対する試験紙で知られているような、環境パラメータに依拠する材料の目に見える変化であり得る。電気信号は、例えば身体領域における圧力状況を確認する場合に、例えば電圧供給なしで圧電センサによって形成され得る。その場合、電気信号は従来の方法で評価され得る。一般的にはセンサの出力信号は被覆ユニット内部の評価段に、あるいは外部評価ユニットにも伝達され得る。前記の伝達はケーブルを介して、あるいは（例えばブルートゥース規格による）近距離無線通信でも行うことができる。

Claims (11)

1. 生物の身体領域上に置くために形成された被覆面（９）、および前記被覆面（９）の上方に配置された少なくとも１つの電極（３、３’）、ならびに前記少なくとも１つの電極（３、３’）を埋設する誘電体（１）を含み、前記少なくとも１つの電極（３、３’）に、誘電体バリア放電プラズマを形成する目的で交流高電圧用給電線を備えている可撓性の平面被覆ユニットであって、少なくとも１つの身体領域のパラメータを決定するための少なくとも１つの統合センサ（１４）によって特徴付けられる、平面被覆ユニット。
2. 少なくとも１つの統合センサ（１４）が電圧に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の平面被覆ユニット。
3. 少なくとも１つの統合センサ（１４）が身体領域における酸素飽和度を測定するために形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の平面被覆ユニット。
4. 少なくとも１つの統合センサ（１４）が身体領域における局部温度を測定するために形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
5. 少なくとも１つの統合センサ（１４）が身体領域における色の変化を認識するために形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
6. 少なくとも１つの統合センサ（１４）が身体領域におけるｐＨ値を測定するために形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
7. 複数のセンサ（１４）が同じ測定パラメータを認識するために身体領域の異なる箇所に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
8. 異なる測定パラメータを検出するために設計されるよう、互いに異なる複数のセンサ（１４）が存在することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
9. 接続機構を用いて前記少なくとも１つのセンサ（１４）用の供給電圧と接続されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
10. 前記少なくとも１つのセンサ（１４）用の供給電圧を得るための電池ユニット（１７）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。
11. 前記少なくとも１つの電極（３’）用の交流‐高電圧を、内部電池ユニット（１７）の出力電圧から生成するための高電圧段（２１）を有することを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の平面被覆ユニット。

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