TWI737466B - 碳纖維貼片及其電療設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種碳纖維貼片及其電療設備，其包含一貼片部、一電連接部以及與該碳纖維貼片連接的一電療設備。該碳纖維貼片及該電療設備可選擇性的調整一電刺激的電流以及一電致熱的電流，進而取代傳統中醫學侵入性的針療，以及克服傳統艾灸治療時於室內因薰煙而導致呼吸不適以及該患者燙傷之可能性；本發明具備以下之較佳的特性：1.具可選擇性的同時或分別的產生該電刺激以及該電致熱的治療效果。2.可取代傳統中醫學的針灸技藝，促進傳統中醫學的科學化。

Description

碳纖維貼片及其電療設備

一種碳纖維貼片以及與該碳纖維貼片連接的電療設備。

現行的一電療技術包含一經皮神經治療(Transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)、一神經肌肉電刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation,NMES)、一中頻向量干擾波(Interferential Current,IFC)等等，針對不同電刺激治療的作用以及目的，將連結於上述電療設備之一電療貼片放置於一患者患部以發揮止痛、肌肉放鬆、肌肉訓練、避免肌肉萎縮、降低肌肉痙攣等治療療效。

一患者進行電療時，往往會搭配一熱療來放鬆肌肉以及促進血液循環，如此可以增加整體治療效果。然而，現行的電療搭配熱療的程序多為，於電療療程前或後給予患部覆蓋一濕式熱毛巾或是一熱水袋，使得整體療程時間過長，若該濕式熱毛巾或是該熱水袋溫度過高易導致該患者燙傷，溫度過低則無治療效用，且該濕式熱毛巾或是該熱水袋溫度還會隨著治療時間而逐漸降溫冷卻，使得整個治療過程無法維持穩定恆溫。

以中醫學的角度，熱灸或是艾灸是非常常見的治療手段，利用熱度及艾草的效用透過皮膚以及經絡的傳導來溫經散寒、調和氣血。然而，若於室內對於一患者進行熱灸或是艾灸治療時，容易造成薰煙而導致一施灸者以及 該患者呼吸不適，且該患者患部也易有燙傷的風險，使得該患者還需花費心力於熱灸或是艾灸治療後的照顧。

為解決一患者可以同時接受一電療以及穩定供給熱源的一熱療之技術特徵，以及克服傳統中醫學於室內施行熱灸或艾灸時，薰煙易導致身體不適以及一患部燙傷之技術困難，本發明提供一種碳纖維貼片及其電療設備，其包含一貼片部、一電連接部以及與該碳纖維貼片連接的一電療設備。

該貼片部包含：一表層、一第一碳纖維層、一第二碳纖維層以及一絕緣層，該表層位於最外層並且具有絕緣特性；該第一碳纖維層通電後產生電致熱之功能，該第一碳纖維層由非連續性的碳纖維短纖捻撚成束後加以編織而成，該第一碳纖維層具有多個彎折的條狀之片體；該第二碳纖維層通電後產生電刺激之功能；該絕緣層位於該一第一碳纖維層以及該第二碳纖維層之間。

該電連接部包含：一第一迴路、一第二迴路以及一接電端子，該第一迴路包含有第一輸入端以及一第一輸出端，該第一輸入端以及一第一輸出端分別與該第一碳纖維層之兩端點電連接；該第二迴路與該第二碳纖維層電連接；該接電端子位於連接該貼片部之相反端，該接電端與一電療設備電性連接。

其中，該第一碳纖維層包含一熱敏開關元件。

其中，該貼片部最底層包含一黏貼層，該黏貼層為具有導電性、導熱性以及黏貼性之材料。

進一步地，該接電端子為一USB公頭，該USB公頭之四個引腳，兩兩分別為該第一迴路以及該第二迴路之接電引腳。

進一步地，四個該引腳中，相對於常規之輸入及輸出之二個該引腳分別配置於該第一迴路以及該第二迴路。

進一步地，該接電端子與該電療設備電連接處之外周圍環繞包覆有一外罩。

該電療設備包含：一操作界面、一控制模組以及一輸出模組，該操作介面可調整該電療設備輸出的電壓或電流大小、波形、週期等參數；該控制模組接受來自該操作介面的指令後將電訊號輸出；該輸出模組包含一個以上插座，該輸出模組與一個以上該碳纖維貼片連接，並將該控制模組的該電訊號傳送至一個以上該碳纖維貼片。

其中，該控制模組包含：一溫度調整單元、一振幅調整單元、一頻率調整單元、一波形調整單元，該溫度調整單元可將一電流透過該第一迴路傳送至該第一碳纖維層，該溫度調整單元調整給予該碳纖維貼片之電流大小；該振幅調整單元可調整一電流之振幅，可改變該電刺激之電流強度；該頻率調整單元可調整給予輸出電流之頻率；該波形調整單元可調整每一個該電刺激持續時間，該振幅調整單元、該頻率調整單元以及該波形調整單元可將一電流透過該第二電路傳送至該第二碳纖維層。

使用時，將二該碳纖維貼片的貼片部貼至一患者患部，二該碳纖維貼片與該患者形成一循環電路。該電療設備可選擇的同時或分開將各電流傳遞至該第一迴路以及該第二迴路，使得該電刺激以及該電致熱之效果可同時或分開產生。如此便可依據該患者之需求，透過該操作介面調控該控制模組中上述產生該電刺激以及該電致熱之效果的各項參數，達到療程效果。

該碳纖維貼片及該電療設備特性使得本發明具備以下之較佳的特性：

1.具可選擇性的同時或分別的產生該電刺激以及該電致熱的治療效果。

2.可取代傳統中醫學的針灸技藝，促進傳統中醫學的科學化。調整該電刺激的電流可改變該電刺激傳遞於穴位之深度、強度以及時間，取代傳統中醫學 侵入性的針療，使得該患者較不懼怕；調整該電致熱的電流可取代傳統中醫之溫熱灸或艾灸治療，以克服於室內因薰煙而呼吸不適以及該患者燙傷之可能性。

10:貼片部

11:表層

12:第一碳纖維層

121:熱敏開關元件

13:絕緣層

14:第二碳纖維層

15:黏貼層

20:電連接部

21:第一迴路

211:第一輸入端

212:第一輸出端

22:第二迴路

211:第二輸入端

212:第二輸出端

23:接電端子

30:針灸模擬模組

31:操作界面

32:控制模組

321:溫度調整單元

322:振幅調整單元

323:頻率調整單元

324:波形調整單元

33:輸出模組

圖1為本發明較佳實施例使用示意圖

圖2為本發明較佳實施例俯視圖

圖3為本發明較佳實施例分解圖

圖4為本發明較佳實施例外觀示意圖

請參考圖1~3，其為本發明碳纖維貼片及其電療設備較佳使用實施例，該碳纖維貼片包含一貼片部10以及一電連接部20，與該碳纖維貼片連接的電療設備包含一針灸模擬模組30。

該貼片部10為一多層狀片體，該貼片部10由上而下包含一表層11、一第一碳纖維層12、一絕緣層13、一第二碳纖維層14以及一黏貼層15，該表層11以及該絕緣層13皆絕緣之特性，依據所需該表層11以及該絕緣層13可選擇由相同或不同之絕緣材料構成，例如，該表層11可選擇相對較防水或較耐刮之絕緣材料，以增加該碳纖維貼片於使用時的壽命；而該絕緣層13可選擇較輕薄且導熱性佳之織物，以減輕該碳纖維貼片整體重量，使得該碳纖維貼片可貼合附著於一患者各個欲治療的部位而不易掉落。

該第一碳纖維層12為具有高電阻的碳纖維織物，本實施例為織物碳化後之一碳纖維片體並剪裁為具有多個彎折的條狀之片體。進一步地，為了使該第一碳纖維層12具有更高的電阻與更佳的遠紅外線釋放能力，該第一碳纖 維層12較佳的可選由昱程科技專利號TWI565599B之非連續性的短纖維所織成的該碳纖維片體，如圖4所示，該非連續性的短纖維所織成的該碳纖維片體的步驟為：先將複數非碳化之非連續纖維予以撚合成束，成束的該非碳化之非連續纖維以各種不同的編織紋路或形式編織成為一非碳化纖維布，接這將該非碳化纖維布加熱碳化，形成該碳纖維片體。由於該碳纖維片體係非連續性短纖維之結構，因此，不僅賦予該第一碳纖維層12具備較高之電阻，當該第一碳纖維層12局部的碳纖維斷裂磨耗時，變不會影響其他部分的非連續纖維，以增加該第一碳纖維層12使用效能及時間，又因該第一碳纖維層12為一高度碳化材質，進而具備優異的遠紅外線放射效能。將編織完成後的該碳纖維片體，裁剪成多個彎折的條狀而為該第一碳纖維層12，由於該第一碳纖維層12之多個彎折的條狀係可提升電阻/阻抗，該第一碳纖維層12之多個彎折的條狀片體可為一S型、一M型或是一連續彎折的型態如圖2，該第一碳纖維層12為一M字型之型態。

該第一碳纖維層12通電並且輸入相對較大的電流後該第一碳纖維層12因具備高電阻性而使其產生一電致熱效果，同時可均勻的發散波長約為4-17μm的一遠紅外線輻射熱能，由於遠紅外線可穿透人體皮膚，將熱能傳遞至相對較深沈處，賦予本實施例之該第一碳纖維層12可達到對人體產生熱灸治療的效果。

為了避免該第一碳纖維層12之溫度過高，本實施例包含一熱敏開關元件121與該第一碳纖維層12電性串連並貼付於該第一碳纖維層12表面，當該第一碳纖維層12產生過熱現象時，該熱敏開關元件121形成斷路而阻斷電流通過，防止使用時因溫度過高而使得人體皮膚灼傷。

該第二碳纖維層14為一碳纖維編織而成的片體，本實施例中，該第二碳纖維層14之導電性相對比該第一碳纖維層12較好，使用時，該第二碳纖 維層14可通入高電壓低電流之各種不同脈衝訊號，使得該第二碳纖維層14具備一電刺激效果，使人體感受類似一針療療效。

該黏貼層15為一凝膠層或一黏貼薄膜貼，用於附著人體表面，使前述的電刺激以及電致熱效果得傳導輸入人體。

如圖3所示，該電連接部20至少包含一第一迴路21以及一第二迴路22，該第一迴路21之一第一輸入端211以及一第一輸出端212分別與該第一碳纖維層12之兩端點電連接。在另一施例中，該第一迴路21之該第一輸入端211以及該第一輸出端212則分別連接串接之該第一碳纖維層12與該熱敏開關元件121形成一導通電路。

該第二迴路22用於連接該第二碳纖維層14，其可包含一第二輸入端211以及一第二輸出端212，用於對所連接之該第二碳纖維層14輸入高電壓低電流之電刺激源，例如透過該第二迴路22對該第二碳纖維層14輸入方波、弦波、脈衝波等不同週期與波形的電訊號，使該第二碳纖維層14可對人體產生不同的該電刺激效果。該電連接部20之另一端包含一接電端子23，該接電端子23用於與該針灸模擬模組30形成可拆卸之電性連接。

該接電端子23可採用一USB公頭規格，取該USB公頭之四個引腳分別為第一引腳、第二引腳、第三引腳以及第四引腳，其中，該第一引腳以及該第二引腳為該第一迴路21之接電引腳，而該第三引腳以及該第四引腳則為該第二迴路22之接電引腳，較佳的，該USB公頭之四個該引腳中，將其中相對於常規之輸入及輸出之二個引腳錯開至該第一迴路21以及該第二迴路22配置，例如，該第一引腳以及該第三引腳分別為輸入以及輸出的二個引腳，必免將二個該引腳配置於同一個該第一迴路21或該第二迴路22，如此具有該USB公頭型態之該接電端子23若誤用至其他USB母頭時便不會形成導通電路，以增加該碳纖維貼片之安全性。

該接電端子23與該針灸模擬模組30電連接處之外周圍環繞包覆有一外罩，該外罩為可拆卸式或自該接電端子23外周圍環繞凸設而成，使得該接電端子23以及該針灸模擬模組30連接處可防水以及防止靜電穿刺。

該針灸模擬模組30包含一操作界面31以及一控制模組32以及一輸出模組33，經由該操作介面31可調整針灸模擬模組30輸出的電壓或電流大小、波形、週期等參數，將該控制模組32接受來自該操作介面31的指令後，將一電訊號傳送至該輸出模組33，該輸出模組33可提供多個插座與該接電端子23配接。該針灸模擬模組30可透過該操作介面31調整該控制模組31針對每一個該插座提供不同的電訊號，並且輸出至每一個該電連接部20，達到同時對多個該碳纖維貼片產生不同的該電刺激以及該電致熱的功效。

使用時，將二該碳纖維貼片的貼片部10貼至一患者患部，二該碳纖維貼片與該患者形成一循環電路。如圖1，該針灸模擬模組30的控制模組32包含一溫度調整單元321、一振幅調整單元322、一頻率調整單元323以及一波形調整單元324。該溫度調整單元321可將一電流透過該第一迴路21傳送至該第一碳纖維層12，調整該溫度調整單元321給予該碳纖維貼片之電流大小，可使得該電致熱之溫度增大或減小。該振幅調整單元322、該頻率調整單元323以及該波形調整單元324可將一電流透過該第二電路22傳送至該第二碳纖維層14，該振幅調整單元322可調整一電流之振幅，可改變該電刺激之電流強度；該頻率調整單元323可調整給予輸出電流之頻率；該波形調整單元324可調整每一個該電刺激持續時間。另外，該針灸模擬模組30可選擇的同時或分開將各電流傳遞至該第一迴路21以及該第二迴路22，使得該電刺激以及該電致熱之效果可同時或分開產生。如此便可依據該患者之需求，透過該操作介面31調控該控制模組32中上述產生該電刺激以及該電致熱之效果的各項參數，於該針灸模擬模組30調整所需的療程。

由於該碳纖維貼片以及與該碳纖維貼片連接的該電療設備之特性使得本發明具備以下之較佳的特性：

1.具可選擇性的同時或分別的產生該電刺激以及該電致熱的治療效果。

2.可取代傳統中醫學的針灸技藝，促進傳統中醫學的科學化。調整該電刺激的電流可改變該電刺激傳遞於穴位之深度、強度以及時間，取代傳統中醫學侵入性的針療，使得該患者較不懼怕；調整該電致熱的電流可取代傳統中醫之溫熱灸或艾灸治療，以克服於室內因薰煙而呼吸不適以及該患者燙傷之可能性。

10:貼片部

20:電連接部

23:接電端子

30:針灸模擬模組

31:操作界面

32:控制模組

321:溫度調整單元

322:振幅調整單元

323:頻率調整單元

324:波形調整單元

33:輸出模組

Claims (7)

1. 一種碳纖維貼片，包含：一貼片部，該貼片部包含：一表層，該表層位於最外層並且具有絕緣特性；一第一碳纖維層，該第一碳纖維層通電後產生電致熱之功能，該第一碳纖維層由非連續性的碳纖維短纖捻撚成束後加以編織而成，該第一碳纖維層具有多個彎折的條狀之片體；一第二碳纖維層，該第二碳纖維層的導電性較該第一碳纖維層好，該第二碳纖維層通電後產生電刺激之功能；以及一絕緣層，該絕緣層位於該一第一碳纖維層以及該第二碳纖維層之間；以及一電連接部，該電連接部包含：一第一迴路，該第一迴路包含有第一輸入端以及一第一輸出端，該第一輸入端以及一第一輸出端分別與該第一碳纖維層之兩端點電連接；一第二迴路，該第二迴路與該第二碳纖維層電連接；以及一接電端子，該接電端子位於連接該貼片部之相反端，該接電端與一電療設備電性連接。
2. 如請求項1所述之碳纖維貼片，該第一碳纖維層包含一熱敏開關元件。
3. 如請求項1或2所述之碳纖維貼片，該貼片部最底層包含一黏貼層，該黏貼層為具有導電性、導熱性以及黏貼性之材料。
4. 如請求項3所述之碳纖維貼片，該接電端子為一USB公頭，該USB公頭之四個引腳，分別為一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳以及一第 四引腳，該第一引腳以及該第二引腳為該第一迴路之接電引腳，該第三引腳以及該第四引腳為該第二迴路之接電引腳。
5. 如請求項4所述之碳纖維貼片，四個該引腳中，該第一引腳以及該第三引腳分別為常規之輸入及輸出之二個該引腳，並且分別配置於該第一迴路以及該第二迴路。
6. 如請求項7所述之碳纖維貼片，該接電端子與該電療設備電連接處之外周圍環繞包覆有一外罩。
7. 一種電療設備，該電療設備與請求項1所述之該碳纖維貼片電性連接，該電療設備包含：一操作界面；一控制模組，與該操作界面電性連接，該控制模組接受來自該操作介面的指令後將電訊號輸出，該控制模組包含：一溫度調整單元，該溫度調整單元可將電力透過該第一迴路傳送至該第一碳纖維層，並調整給予該碳纖維貼片之輸出電力大小；一振幅調整單元，該振幅調整單元可調整電力振幅，藉以改變電刺激之強度；一頻率調整單元，該頻率調整單元可調整給予輸出電力之頻率；以及一波形調整單元，該波形調整單元可調整每一個該電刺激持續時間，該振幅調整單元、該頻率調整單元以及該波形調整單元可將電力透過該第二電路傳送至該第二碳纖維層；以及一輸出模組，該輸出模組包含一個以上插座，該輸出模組與一個以上該碳纖維貼片連接，並將該控制模組的該電訊號傳送至一個以上該碳纖維貼片。

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