TWI744353B - 用於瘙癢症的高熱治療之裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種用於例如在昆蟲叮咬後之瘙癢症的高熱治療之裝置，其中在該治療期間治療表面被調節在較佳42℃與56℃之間的溫度下歷2秒至12秒的時間，且經硬體執行的溫度監控器限制該治療表面之最高溫度，且安全保險絲在短路或失控之連續加熱的情況中關掉該裝置。
Description
本發明係關於一種用於例如在昆蟲叮咬後之瘙癢症的高熱治療之裝置，其中在治療期間治療表面被調節在較佳42℃與56℃之間的溫度下歷2秒至12秒的時間，且經硬體執行之溫度監控器限制該治療表面之最高溫度，且安全保險絲在短路或失控之連續加熱的情況中關掉該裝置。
瘙癢症是皮膚或黏膜上發生之主觀上討厭的感官感受。其可被限制於局部區域或影響整個身體。
瘙癢症時常附帶燒灼、叮刺、或刺痛感覺，而感染的人常企圖藉由抓、刮、摩擦、捏、揉、或搓來緩解。因此，搔癢症常導致另外的皮膚病理表現諸如諸如抓傷、開放性傷口、結痂、及皮膚感染。專家認為：搔癢症係藉由在皮膚中之疼痛受器所媒介且經由交感神經系統傳導到腦部。搔癢症的原因可能極多。除了乾燥的皮膚、水分的缺乏、或過敏之外，搔癢症也能由外來影響和皮膚刺激諸如
蚊子叮咬或與刺細胞動物接觸所造成。搔癢症可以是對化學、機械、或熱的刺激物的反應。彼可能藉由以下造成：外部刺激(例如與化學物質接觸，例如與組織胺(蚊子叮)、阿帕胺(apamine，蜜蜂螫)接觸)、過敏免疫反應、壓力、摩擦、或是熱或太陽曝露、蕁麻疹、風疹塊、及與搔癢症相關之其他皮膚反應。就醫學觀點，該等原因或導致搔癢症之基本疾病涵蓋廣範圍之皮膚科和內科疾病。
很多藥物和化妝產品對瘙癢症狀之醫藥治療是已知的。例如，使用精華油類(尤其是包含薄荷腦、茴香油、或樟腦者)以產生短時間之冷卻。此外，護膚劑諸如乳霜或乳液也能藉由提高皮膚之水含量而具有疼痛緩解效果。此外，抗組織胺提供有幫助的治療選擇，例如代美婷順丁烯二酸酯(dimetindene maleate)或美皮胺(mepyramine)之投服。另外的藥物包括外用的醣皮質素、麻醉劑、鋅軟膏、卡心由林(calcineurin)抑制劑、及辣椒鹼。
此外，為治療黃蜂或蜜蜂螫，螫的位置也可以氨之醑劑治療，但此僅對瘙癢提供短暫緩解且也僅稍微減少腫脹。
然而，從先前技藝也得知藉由施加某一熱量至該螫的位置。特別用於蚊子叮之局部熱治療的裝置被描述於EP 1231875B1中。該裝置具有尺寸約0.2cm2的熱板，其在該熱板與被該昆蟲叮之部位接觸時被升到介於50℃與65℃之溫度。瘙癢症可藉由此高熱治療持久地緩解。一方面，熱
之施加會分解引起瘙癢症之不耐熱的昆蟲毒素。另一方面，熱傳導致瘙癢症被其他與溫度相關之皮膚感覺蓋過。因此，由於此種治療，也可有效地避免對該皮膚之二次傷害，例如由於抓使昆蟲叮之部位發炎。以此方式，高熱治療也有效地降低昆蟲叮所帶來之風疹塊的發展。
高熱治療之可能應用也延伸至疱疹性疾病。從DE 10200502946A1得知一種裝置是用於治療疱疹性疾病。該裝置包含具有20mm2之較佳尺寸的熱板，其被加熱至49℃-53℃歷較佳10-15秒之治療期間。在治療期之持續期間，該熱板接觸唇之受感染的皮膚部分，例如發紅的區域或已形成水泡的位置。一方面，熱之施加藉由對簡單疱診病毒的中和作用抑制病原體繁殖。另一方面，短暫治療使來自疱疹性疾病之瘙癢被溫度敏感性神經之刺激所蓋過。該裝置因此特徵在於降低該疱疹性疾病之症狀，例如燒傷、腫脹或發紅之發展、或瘙癢。
此外，從US 2007/0049998A1之先前技藝，也同樣得知一種提供50℃之治療溫度的儀器是用於昆蟲叮之高熱治療。此儀器之缺點是：緩解瘙癢之程序在此溫度下尚未被觸發或尚未完全被觸發。對有助於減輕昆蟲叮、疱疹性疾病、水母螫或其他伴隨瘙癢之疾病的症狀的高熱治療為必要之一些程序僅在介於50℃與56℃之間(尤其是介於50℃與53℃之間)的溫度下被啟動。
從先前技藝得知之用於高熱治療的裝置的特徵在於很可能使用在減輕昆蟲叮、疱疹性疾病、水母螫或其他伴隨
瘙癢之疾病的症狀中。然而，這些裝置也有缺點。
例如，在已知的裝置中，在異常的情況下，可能超過所要之治療溫度。然而，從先前技藝也已知要使用溫度感測器控制該治療溫度。對該儀器之破壞(其例如藉由與水分接觸者)可損耗電子控制配置之控制電路。若治療溫度之控制被併入調節之控制電路中則特別是如此。在此情況下，不能排除溫度可被提升至高於所要之治療溫度的可能性。根據熱板或治療表面之接觸位置，這將產生非所欲的效果。即使溫度短暫提高至65℃以上也能對受感染之部分造成持久的傷。對熱敏感性皮膚部分(例如在疱疹治療期間之唇部或有昆蟲叮之薄皮膚部分)特別是如此。
從US 2007/0049998 A1得知一種用於皮膚症狀之高熱治療的儀器，其使用溫度受制的加熱元件以加熱治療表面至38℃-67℃之溫度歷至少5秒之期間，但一般是歷更長之時間，且使用保險絲以防過熱。此防過熱之方法的缺點是在被過熱觸發之後，保險絲必須被更換。此外，沒有多餘的安全機制存在，且若保險絲故障，則治療表面有長時間的過熱的威脅。另外，60℃或更高的溫度(尤其是經數秒或更長之時間)感覺極為討厭且可損傷皮膚。此至少能使治療不成功，因為治療將因高溫所造成之不悅的皮膚感覺而過早的中斷且因此使治療不成功。該儀器是基於使用熱之施加以消滅細菌且消除皮膚刺激物的醫療觀念。然而，治療之期間及/或溫度不適合藉由某些受器之標的刺激和免疫系統之改良而持續緩解瘙癢。另一方面，低於42℃之
溫度不適合透過溫暖的感覺獲得醫療效果。
US 2011/0184502 A1描述一種用於多種應用之加熱墊，其中一些應用是醫學的，該墊用電產生38℃-71℃之溫度歷至少數分鐘。串聯之非重設型的熱保險絲(non-resetting thermal fuses)被暗示為多餘之安全特徵。因此，無可否認的，有多餘的安全機制，但這並非可逆的且必須在被觸發後被更換。使用熱保險絲的第二缺點是：這些保險絲僅在施加高於閾值之溫度後熔化。因此，熱保險絲僅在此臨界溫度被施加時的某一反應時間之後反應且因此與安全保險絲相比可能是太遲。安全保險絲在電流高於閾值的情況下已打開，此時該電流若流動時間太長則會引起過高之溫度。此外，加熱程序之溫度範圍和持續期間二者確實對很多應用確實是相關的，但不適合透過熱之施加以持續減輕瘙癢症。
因此，會想要能提供一種實現高熱治療之優點且同時較佳藉由使用針對過熱之多餘的安全機制以使安全性的風險最小化的裝置，但其也是實用的且符合高標準。
因此，本發明之一問題是要提供一種消除先前技藝的缺點之用於高熱治療的裝置。因此，本發明之一問題會是要提供一種消除先前技藝的缺點之用於高熱治療的裝置。
工作係根據本發明且利用根據獨立申請專利範圍的裝置而完成。依附申請專利範圍代表本發明之較佳具體例。
在一較佳具體例中，本發明係關於一種用於瘙癢症之高熱治療的裝置，其包含a)至少一個治療表面及b)用於調節該治療表面之溫度的控制裝置，其中該控制裝置能藉由在加熱期中加熱至少一個加熱元件至在42℃與56℃之間的治療溫度以調節該治療表面，且在治療期中該治療溫度能被維持2至12秒之時間，其中經硬體執行的溫度控制器限制該治療表面之最高溫度至在54℃與58℃之間的值(較佳約56℃)，且保險絲在短路或失控之連續加熱的情況中關掉該裝置。
就本發明之觀念，“瘙癢之高熱治療”一詞較佳被定義為通常伴隨發生瘙癢之疾病的治療。如先前被提及的，這尤其包含在昆蟲叮或與有毒的刺細胞動物或植物接觸之後可能發生的瘙癢的治療。此外，用於瘙癢症之高熱治療的裝置的較佳應用是疱疹疾病或其他造成發紅、腫脹或其他伴隨瘙癢症之討厭症狀的皮膚刺激的治療。瘙癢症可因寄生蟲以及較佳地因皮膚對物理或化學的(例如環境毒素或藥物)的暴露所造成。然而，皮膚瘙癢症也可因吃到一些食物、內寄生蟲、以及自體免疫反應、皮膚真菌、過敏、乾皮病、老年瘙癢症、冬季瘙癢症、腎臟或肝臟疾病、代謝失調、腫瘤、溫動變動、與水接觸或精神障礙而造成。為緩解這些不同疾病的症狀(尤其是瘙癢症)，根據本發明之裝置較佳被放置在受感染的皮膚部分上。在該皮膚部
分與該治療表面接觸之後，控制裝置確保根據本發明之治療表面之溫度調節的進行。較佳地，為此目的，該治療表面首先在加熱期之期間升至在42℃與56℃之間的溫度。該治療期較佳不長時間進行。較佳地，該加熱期應進行不多於10秒，特佳地不多於3秒。在該加熱期之後，該治療表面之溫度較佳維持在該預定之治療溫度。較佳地，為此目的，該治療溫度是落在所提及之範圍中(在42℃與56℃之間)的恆定溫度。
此治療溫度較佳在該治療期之期間保持恆定。然而，該治療溫度也較佳可以不保持恆定。例如，該治療表面也可以在溫度斜坡中升至在42℃與56℃之間的治療溫度範圍中的最高溫度。之後，該溫度較佳可短暫地降至低於該治療溫度的範圍。然後，該溫度能再次在斜坡中上升。此較佳變化型已驚人地被發現在某些導致瘙癢症之皮膚疾病的情況下比維持恆定的治療溫度有利。例如，可能有利的是：經過提升溫度僅極短暫時間達到該最高溫度，然後經由斜坡再次稍微冷卻。
該治療期較佳指明為時間周期，在此期間該溫度是在42℃至56℃之治療溫度範圍中。特佳地，該治療期持續2秒至12秒，最特佳地3秒至6秒。該治療期特佳代表一連續的時間周期。然而，該治療期也可能藉由控制該溫度在一斜坡中而短暫地中斷。在此情況下，該治療期之周期較佳指明為時間周期，在此期間該治療表面之溫度是在42℃至56℃之治療溫度範圍中。
藉由調節該治療表面至在42℃與56℃之間的溫度歷在2秒至12秒之間(較佳在4秒至6秒之間)的治療期，產生熱脈衝而使良好定義之熱量可能以經控制之方式施加至該皮膚區域。以此方式，有利地，例如由於昆蟲叮(例如黃蜂或蜜蜂叮)所產生之瘙癢症能以驚人的速度有效地被緩解。一方面，熱之施加使造成瘙癢之不耐熱的昆蟲毒素分解。另一方面，熱脈衝引起神經刺激而大大地減低在受感染位置上主觀的瘙癢感受。驚人地，熱傳使該瘙癢症被其他與溫度相關之皮膚感覺蓋過。不像常見之針對瘙癢感覺而藉由調節疼痛受器以治療瘙癢症的方法，該較佳之熱治療活化C纖維之自由神經末端(free nerve endings)。C纖維特別是指體覺系統之慢傳導神經纖維且負責疼痛之感覺。在此程序中，特別地，C纖維之自由末端(其也稱為感覺受器)扮演重要角色。纖維之神經末端被組織激素(例如組織胺、血清素、物質P)活化。此外，在神經末端附近之肥胖細胞能藉由釋出介質中性蛋白酶而包含在該程序中。特別地，使用在瘙癢症中之作用機轉的知識以藉由熱治療以驚人方式調節藉由該纖維所觸發之感官感受。除了在昆蟲叮之情況下特佳使用用於治療瘙癢症的裝置之外，時間周期和溫度之值能治療疱疹疾病，且驚人地也能治療其他瘙癢疾病，例如在與有毒的刺細胞動物或植物諸如有刺的蕁麻接觸之後。
較佳之變化型使用在42℃與56℃之間且特佳地在50℃與53℃之間的治療溫度。極驚人地發現：利用上述參數能
特別大幅地降低瘙癢症。在42℃與56℃之間的治療溫度及特佳地在50℃與53℃之間的較佳治療溫度對該皮膚部分有快速且有效之緩解瘙癢症的效果。特別地，已公認：若熱和辣椒素之受器(TRPV1和TRPV2)在受感染之皮膚部分中局部地被同時活化，則瘙癢感覺能特別明顯地被蓋過。
TRPV1與健康皮膚中的急性之經熱引發的疼痛有關且調節例如在45℃至50℃之溫度下的熱感覺。此外，TRPV2在高於52℃之溫度下所產生之特強的疼痛熱感覺的情況下被活化。TRPV1之活化閾值在40℃至45℃之間，但TRPV2之活化閾值在50℃至53℃之間(Yao et al 2011,Somogyi et al.2015,Cohen et al.2014,Mergler et al.2014)。
鑒於對TRPV1和TRPV2受器作為溫度感測體之作用模式的初步了解已從文獻中之新近出版的研究發現來揭露，二受器在搔癢之感受中的角色是未知的。因此，此技藝之技術人員即使知道該文獻也不會認為：明確地，這些受器之活化會能特別有效的蓋過瘙癢感覺。這是令人意外的觀察，此觀察結果特別被應用在提及之特佳具體例中，規定治療表面之溫度調節於50℃與53℃之間的窄範圍中。該治療表面之溫度調節於50℃與53℃之間的窄範圍中能以驚人有效之方式同時活化該等受器，卻不使被治療之人有不悅之強烈疼痛感覺。以實驗方式測定TRPV2之活化閾值範圍作為特優化之操作範圍是可行的。在此範圍中假設回饋機制在該等受器之間發展，其特別有效地蓋過瘙癢卻不造成副作用。皮膚部分之較佳治療減輕瘙癢感覺，而此減輕在
治療後仍持續數小時。該較佳具體例之作用的長期持續模式可以藉由該熱傳而至少部分有助於免疫調節。因此，不僅疼痛感覺被蓋過，局部皮膚刺激也藉由免疫系統之調節而積極地被抑制。有利地，因此，單一治療已能持久緩解瘙癢感覺。然而，治療較佳也可以依時間順序實施數次。伴隨2秒-12秒或特別地4秒至6秒之治療期之類似間隔的熱傳，在不引起反效果下，對瘙癢之訊號途徑獲得最優之效果，卻不引起反效果。
在本發明之意義上，治療表面較佳指明為在治療期間被加熱至治療溫度且與該皮膚部分直接熱接觸之裝置的區域。該治療表面可以是連續之表面區域。然而，該治療表面較佳也可由數個非接鄰之部分區域構成。該治療表面之尺寸較佳是根據疾病及被瘙癢疾病之症狀所影響之皮膚部分的尺寸。在昆蟲叮之情況下，該治療表面之尺寸在10mm2與100mm2之間，特佳在20mm2與60mm2之間。在疱疹之治療中，該治療表面之尺寸較佳在10mm2至80mm2之間，特佳在20mm2與50mm2之間。此外，用於此小的皮膚部分的治療表面特佳是圓形的。由於以此方式所選之治療表面的尺寸和幾何形狀，能進行最優地適應瘙癢成因之治療，以優化效率及安適感，且因此有助於較長持續的成功治療。對於伴隨瘙癢之大面積皮膚疾病的治療，例如在與有毒的水母接觸之後，1cm2至18cm2，較佳地在6cm2與9cm2之間的治療表面可以是較佳的。迄今，專家認為：在牽涉大面積治療之皮膚部分的情況中，瘙癢之正面
緩解可能被強的負面反效果諸如該皮膚之燒傷或高熱疼痛感覺所蓋過。然而確認：利用約1cm2至18cm2，較佳地在6cm2與9cm2之間的較大治療表面，意外地也可以治療受瘙癢症影響之大面積的皮膚部分。例如，在皮膚疹的情況下，藉由方便且簡單施加該治療表面至對應之皮膚部分可能使瘙癢感覺藉由以熱蓋過而轉變成可忍受之疼痛感覺。可用此方式來有效地避免對皮膚之二次傷害，例如因抓癢形成傷口。利用具有較佳治療表面之裝置，對於大面積之皮膚部分會需要在不同位置上之多重施加。然而，由於時間的推進，利用此方式不能獲得相同效果。
較佳也可以使用在7cm2與18cm2之間的治療表面。能觸發瘙癢感覺之本質為化學、機械或物理的刺激物被三種不同之受器細胞(感覺細胞)所感知。這些感覺細胞是所謂的開放型神經末端，其刺激接收結構位於表皮和下方的真皮中，且其軸突傳導有關所感知之刺激物的訊號至脊髓中。在這些感覺細胞中，非髓鞘之C纖維是特別重要的。其接收結構在一些例子中是在該皮膚表面下方0.1mm之處。在C纖維之情況中，多模態機械並熱敏感性纖維與機械鈍性但也能藉由熱刺激之C纖維有區別。C纖維不僅偵測瘙癢原的(pruritogenic)刺激，也作為痛覺受器(疼痛受器)。在文獻中顯示：作為相反刺激物的熱刺激可抑制瘙癢感覺。個別C纖維從皮膚之某些區域感受刺激，其中限定之皮膚區域藉由感覺細胞來支配神經。此部位被指明為接受域(receptive field)。C纖維之接收域也能是重疊
的。使用所謂之微定位(micro-mapping)之對人體的研究已顯示：機械鈍性C纖維具有尺寸至高5cm2之域；機械敏感性C纖維之域是稍小且尺寸至高2cm2。因此，在7cm2與18cm2之間的較佳治療尺寸中，具有不同C纖維類型之接受域意外地被蓋過，且此外水平外溢之熱的效果被抵銷。
治療表面之尺寸在每一情況中較佳與總接觸面積有關，在該面積上之皮膚部分受到熱脈衝。在由數個部分區域構成之治療表面的情況中，該治療表面之尺寸較佳對應於個別部分區域之總和。在引起瘙癢之疾病的某些表現型中，如同在某些身體位置的治療中，部分區域之區分可能是有利的。
較佳是：治療表面借助至少一個加熱元件以提升至治療溫度。在一較佳具體例中，治療表面對應於使用加熱元件所加熱之熱板的表面積，其中例如可以使用半導體組件。然而，治療表面也可指明為一種藉由數個加熱元件控制溫度的均質材料的表面。例如，較佳可以使用二或四個加熱元件以使治療表面特別均勻且快速地升至治療溫度。較佳也可以塗覆包含加熱元件之熱板。在此情況下，治療表面較佳被定義為在該熱板上之塗層。因此，治療溫度較佳總是具體指明在該病患之該皮膚部分上之溫度。透過與加熱元件和根據使用面積為較佳之治療表面的組合相關之具體例，可以提供在治療之效率、小型和成功方面被優化之裝置。
較佳是：控制裝置能調節加熱元件之加熱，使得以在治療表面上呈現治療溫度。以此方式可保證治療溫度之最理想的控制，且可防止治療表面之非所欲的過熱。
根據本發明，控制裝置較佳是經配置以借助至少一個加熱元件根據治療溫度的具體指明數值調節治療表面之溫度的處理器、處理器晶片、微處理器或微控制器。此一控制裝置特徵在於小型、可靠性、成本效率、低的能量消耗及高的控制效率。
該至少一個加熱元件是一種組件，其不同具體例已可知於先前技藝。例如，加熱元件可包含功率電阻器，其中根據電流流動產生良好定義之電流。較佳地，可以使用場效應電晶體(FET)以定量控制電流流過加熱元件。然而，較佳也可以使用FET本身以作為加熱元件。在此，使用電晶體本身的能量損耗以產生熱且使治療表面升至治療溫度。FET特佳是作為加熱元件，因為由於它們的小尺寸令裝置能為低尺寸。此外，FET是特別具反應性的，且透過高的動力熱生成及熱釋出，保證有加熱元件之特快的反映行為。
較佳地，控制裝置藉由預設傳送至加熱元件的電流，能控制在治療表面上所呈現之溫度。例如，使用校準，可以決定在加熱元件之電流的流動及/或電壓與治療表面之溫度之間的關聯，以致基於此校準總能設定在42℃與56℃之間的所要治療溫度。然而，較佳也可以利用使用回饋迴路之控制裝置以調節治療溫度。因此，較佳可以使用測量
治療表面之溫度的溫度感測器，其中控制裝置基於溫度數據來調節傳送至加熱元件的電流。為此目的，例如，控制裝置可包含能評估測量數據且建立電流參數之微處理器。以此方式可以極有效率且可靠地控制溫度。
特佳地，該裝置包含至少二個另外的安全元件以控制治療表面之溫度。
一方面，該裝置包含利用經硬體執行的溫度控制器，其限制治療表面之最高溫度至在54℃與58℃之間的值，較佳約56℃。該最高溫度較佳指明為在治療期之期間治療表面所達到之最高溫度。該經硬體執行的溫度控制器有利地可能確保最高溫度不超過在54℃與58℃之間的值，較佳約56℃。就本發明之意義，諸如約、大概、接近或同義的觀念的陳述較佳指明為公差範圍少於±10%，較佳少於±5%，特佳少於±1%。就本發明之意義，“經硬體執行的溫度控制器”較佳指明為用於治療表面之溫度控制系統，其是基於硬體且能關掉至用於治療表面之加熱元件的電力供應。特別地，該“經硬體執行的溫度控制器”，與藉由控制裝置(因此例如是微處理器)調節加熱元件無關地，在超過該最高溫度時能關掉至加熱元件的電力供應。例如，若用於調節加熱元件之韌體程式已安裝在控制裝置上，則經硬體執行的溫度控制器，即使在韌體故障或錯誤運作的情況下，較佳也可靠地限制治療溫度之最高溫度。
以此方式可能透過簡單的設計手段特別有效地確保該裝置之治療表面不超過最高溫度。即使在控制裝置中發生
控制錯誤(例如在液體進入之後)，因有該經硬體執行的溫度控制器，可能有利地在任何時間確保治療表面不超過具有在54℃與58℃之間的值(較佳約56℃)的最高溫度。透過此另外之用於溫度控制之技術元件，可能在不干擾用於高熱治療之裝置的功能下保證優越的安全標準。
驚人地發現：具有在54℃與58℃之間的值(較佳約56℃)的最高溫度無損治療的成功或使該皮膚有不悅的感覺，以致此最高溫度代表用於防止過熱之理想的第一安全步驟。
根據本發明之裝置具有安全保險絲作為另外的安全元件，其在該裝置短路或該裝置之失控的連續加熱的情況下，中斷至該裝置的電力供應。在根據本發明之意義中，安全保險絲較佳被定義為過電流保護機制，其中一旦該電流強度超過限定值經一段待測定之時間，電路即可例如藉由保險絲元件之熔化被中斷。該安全保險絲較佳被定位在該裝置中之該供應電壓進入該裝置之輸入處與該裝置本身之間。萬一發生故障(其特徵為失控之高電流流動從該供應電壓輸入該裝置)，則該安全保險絲將有利地完全關掉至該裝置的電力供應。安全保險絲提供充分快速的保護，及另一方面極可靠的保護。
已發現：即使在該裝置之無瑕疵設計和經硬體執行的溫度控制器的供應下，也不可能排除在極稀少例子中由於錯誤操作所致之加熱元件之連續加熱的發生。就本發明之意義，加熱元件之連續加熱較佳意思是：加熱元件之溫度
失控地上升，亦即沒有在控制裝置的幫助下之基於溫度的調節。若在此種故障期間經硬體執行的溫度控制器失效，則治療表面可能失控地提升至遠高於所要之治療溫度的溫度，例如至遠超過65℃之溫度。
雖然此種非所欲之連續加熱極少發生，該加熱能對該病患造成嚴重傷害。這特別是由於以下事實：待高熱治療之皮膚部分經常是特別敏感的且例如特徵在於發紅、腫脹或甚至是傷口形成。明顯提升至65℃以上的溫度能在這些位置上導致嚴重的局部疼痛且能對該皮膚造成燒傷。
鑒於該裝置之使用的特殊環境及相關之安全要求，所提及之安全保險絲是特別有利的，因為能保證該治療表面之加熱即使在最不可能發生之故障情況下將被關掉。例如，在該安全保險絲之幫助下，與任何溫度測量無關地，由於例如有缺陷之溫度感測器所致之該治療表面的過度加熱可被抑制。至該裝置的電力供應公認是代表滿足最高安全規格的中心調節介面。藉由安全保險絲整合於供應該裝置之電流的流動中，可能確保：最高之供應電流將不供應超過某段時間。因為高於所要溫度之加熱元件的連續加熱和失控之加熱係與提高之電流流動有關，故以此方式可以特別可靠地避免治療表面之過熱。尤其，在該電流出現夠長時間以致產生一個與該時間長度對應之溫度之前，該電流控制器能極快速地反應。因有所包含之組件的熱慣性(thermal inertia)，純粹基於該溫度之作為最後手段的安全機制也不可能夠快。
在根據本發明之裝置中，看見經硬體執行的溫度和安全保險絲之結合使用的特別有利且協乘之效果。
例如，該安全保險絲之一缺點是：在單次觸發之後，導致供應電壓與該裝置之永久脫耦。在該安全保險絲之觸發後，需要技師修復，例如置換安全保險絲以再次使用該裝置。從費用來看，該裝置通常因安全保險絲之觸發而變得不可使用。
然而，有利地，該經硬體執行的溫度控制器被設定，使得至該裝置的電力供應不須永久關掉。反而，設計該經硬體執行的溫度控制器，使得當治療表面之溫度超過最高溫度時，至該加熱元件的電力供應在超過時之期間被中斷。因此，藉由該經硬體執行的溫度控制器所致之電流中斷有利地是可逆的，意即一旦治療表面之溫度再次下降至低於該最高溫度時，該加熱元件即能再次加熱。
因此，即使在出現單次故障之後，能持續正常使用該裝置。使用者也會注意到故障，因為由於最高溫度的選擇、溫度控制器之效用和非相關性，被使用者感覺不悅之溫度將不致發展，且一旦故障發生，該裝置能在下次使用時再次完美地作用。
可能是因為有安全阻障物之體系，經硬體執行的溫度控制器之安全特徵與安全保險絲之結合能藉由最經濟之措施意外可靠地控制溫度。
因為由例如控制裝置之不會但可能的單次故障藉由該經硬體執行的溫度控制器而可逆地暫停的事實，可以見到
經硬體執行的溫度控制器之安全特徵與安全保險絲之結合所致之另外的協乘效果。然而，萬一包含該經硬體執行的溫度控制器發生非常不可能發生的更大問題時，該安全保險絲產生作用以作為最後手段。然而，因為這是不可逆的，使用者不能進一步使用(此種進一步使用在這些狀況下會是有害的)，而是要去找技術員或專業商店。
較佳地，治療表面之溫度已在控制裝置之幫助下產生。若由於例如有瑕疵之電子裝置而使該控制裝置故障，則經硬體執行的溫度控制器將能與該控制裝置無關地使加熱元件被關掉。即使該控制裝置在此種故障的情況下，安全保險絲也不會被觸發。僅在該控制裝置和該經硬體執行的溫度控制器二者皆故障的極稀少情況下，例如在破壞該對應結構元件的情況下，安全保險絲確實保障最終之控制元件。若該加熱元件由於高度加熱而產生提高電流之需要，該安全保險絲將完全地關掉至該裝置的電力供應。透過此種層次的安全機制，該控制裝置之單次故障能極安全地被阻止。該經硬體執行的控制裝置非明顯且快速地干擾但不影響該裝置之使用性。利用下游之安全保險絲可獲得還要更高之安全水準，以致可將普遍有效且安全之治療裝置提供給使用者。
意外地，藉由依序連接安全阻障物，可能保證治療表面不會達到能將病患置於危險的溫度範圍內。
在本發明之較佳具體例中，該裝置包含至少一個用於測量治療表面之溫度的第一溫度感測器，其中控制裝置基
於該溫度感測器之測量數據而調節至少一個加熱元件之溫度。利用此溫度感測器，可藉由該控制裝置極可靠地調節治療表面之溫度。
就本發明之意義，溫度感測器較佳是電的或電子控制元件且根據溫度產生電訊。從先前技藝得知很多溫度感測器例如半導體溫度感測器、電阻溫度感測器、熱電材料、熱偶或震盪石英。控制裝置也較佳被配置，使得該控制裝置可從該溫度感測器接收且評估測量值以實施熱板之調節。該熱板之調節較佳能藉由施加電流或電壓完成。該溫度感測器特佳直接測量該治療表面之溫度，亦即該溫度感測器特佳與該治療表面接觸，其中該溫度感測器可存在於治療表面之內側和治療表面之外側或在治療表面內執行。然而，較佳也可以是：溫度感測器不直接接觸且監控治療表面，而是直接接觸且監控加熱元件或在加熱元件與治療表面之間的材料點。在有數個可加熱治療表面之加熱元件的情況下，例如，較佳也可以將該溫度感測器放置在該等加熱元件之間。同樣地，可以從加熱元件上方或與治療表面相離某一距離的測量點之溫度測量數據推得關於治療表面之溫度的結論。就本發明之意義，較佳是：治療表面之溫度意思是治療表面的平均溫度。
治療表面之溫度的評估令至少一個加熱元件能特精確調節以確保在治療表面上有最理想溫度分布及因此確保熱傳至待治療之皮膚部分。尤其鑒於用於治療多種伴隨瘙癢之疾病之裝置的很多應用可能性，在控制裝置幫助下，基
於溫度之回饋調節適合於進行具有最理想之溫度值的可靠高熱治療。
在本發明之較佳具體例中，經硬體執行的溫度控制器包含至少一個用於測量治療表面之溫度的第二溫度感測器和比較器，其中該比較器比較治療表面之溫度與最高溫度，且若超過最高溫度，則停止送至該至少一個加熱元件的電流。就本發明之意義，比較器較佳指明為用於比較二個電壓的電子電路，其中在出口，以二元比較方式顯示此二電壓中哪一個更高。在先前技藝中，已充分熟悉多種比較器，其適合使用二個類比的電壓以輸出一個二元輸出訊號且指明哪一個輸出電壓是更高的。可以提及Schmitt觸發器作為比較器電路之實例。較佳使用電壓分離器將電壓參考值應用於比較器之一個輸入值。這參考值較佳對應於第二溫度感測器會顯示是否治療表面之溫度等於最高溫度時之電壓值。根據治療表面之溫度之溫度感測器的輸出電壓較佳在比較器之第二輸入點呈現。特佳之溫度感測儀器有MTC熱阻器，亦即熱電阻器。這具有負溫度係數，以致當該溫度提高時，該電阻降低且更高電流流動。然而，具有正溫度係數之正熱敏電阻(亦即PTC熱阻器)也可以被使用，以致當該溫度提高時，該電阻提高且電流流動較低。
若治療表面之溫度提升，藉由第二溫度感應器所調節之在比較器的電壓值移向對應於最高溫度之電壓參考值。一旦該溫度超過最高溫度，在比較器上之輸出訊號以二元
方式改變。該比較器較佳被整合在該加熱元件之電力供應中。換言之，在治療表面之溫度達到最高溫度之前，比較器較佳接通該加熱元件之供應電壓。然而，一旦該溫度高於最高溫度，比較器之出口關掉且中斷至該加熱元件的電力供應。當治療表面之溫度再次下降時，供應電壓有利地再次被比較器接通。因此，該加熱元件之可逆的開關切換僅能在治療表面之溫度超過最高溫度之時間週期發生。此外，當該裝置打開時，該比較器較佳可以藉由該控制裝置接通。因此，若該裝置沒有發生正確啟動，則比較器設定在啟動期，使得該加熱元件之電流饋送被中斷。
所描述之該經硬體執行的溫度控制器的較佳具體例已在試驗中證實是特別堅固且可靠的。因該安全開關和簡單設計之可逆性，該較佳具體例特徵也在於低的製造和維護成本。
因該設計與該控制裝置無關且因該專用之溫度感測器，因而即使在該控制裝置之一組件故障的情況下也可保障可靠的操作。
此外，在使用比較器的情況中之經硬體執行的溫度控制器是特別快速的，因為比較器是被廣泛使用之電子組件，其特色是其可靠性以及其快速之切換能力。因此，例如，具有奈秒或更短之切換時間的比較器是可利用的。意外地發現：透過在電路中比較器之使用，因其高的作用速度，能建立特別有效之防止治療表面過熱的機制。
在本發明之較佳具體例中，該裝置特徵在於安全保險
絲具有最大電流之閾值，其對應於治療表面之加熱至在65℃與70℃之間的值，較佳是在65℃之值歷1秒。試驗顯示：僅溫度提高至高於65℃歷多於1秒對疼痛感覺極重要且能對皮膚部分造成傷害。有利地，藉由對這些參數值設置安全保險絲，該安全保險絲在治療表面之非關鍵溫度提升的情況下將不會被過早的觸發。以此方式，可能在不損害安全性下提高經濟效率。此技藝之技術人員基於該等加熱元件之電參數知道應選擇哪種安全保險絲以保障所指明之值。為此目的，在測量治療表面之溫度的同時，可測量電流之流動。此外，特佳使用快速反應之安全保險絲，其較佳在少於20ms內針對電流增加產生反應。因此已知：因治療表面之熱鈍性，即使電流少於20ms的短期增加也能導致多於1秒之溫度的提升。
與不可重設之純溫度相關之熱保險絲(其同樣藉由熔化作用)相比，在此使用之電流相關的安全保險絲具有數項優點。在不可重設之純溫度相關之熱保險絲的情況下，在施加閾值以上之電流時不發生熔化，而是僅在施加比所定義之最高溫度高的外部溫度時發生。因此，不同於不可重設之純溫度相關之熱保險絲，由於相對長周期作用之提高的電流，電流相關之安全保險絲甚至能在達到某一非所欲之溫度之前反應。同樣地，為外部溫度高於所定義之最高溫度時，不可重設之純溫度相關之熱保險絲總是需要一些反應時間。以此方式，可能發生危險之進一步溫度提高。相反地，電流相關之安全保險絲可更快地且在最小之
與系統相關的潛伏時間(latency times)下反應。
在本發明之較佳具體例中，該裝置特徵在於安全保險絲之閾值的值較佳在1A與2.5A之間，特佳約2A。試驗顯示：關於較佳之加熱元件，所提及之閾值之值特別可靠地保證：治療表面之溫度會超過65℃至70℃之溫度不多於1秒。因此可能藉由在1A至2.5A以上該安全保險絲之熔化確保：治療表面之溫度不進入有害健康之範圍。因此，在正常之治療情況下，發生少於2.5A(較佳是1A)之正常治療電流。若發生故障(例如在連接加熱情況下)，則增加之電流將流動。此時，該保險絲干擾且有效地防止失控之加熱。
透過將該經硬體執行的溫度控制器的最高溫度有利地選在約54℃與58℃之間的值，較佳在約56℃，也可能確定：與用於藉由高於閾值之電流值觸發安全保險絲之溫度相距夠大。例如，只要沒有嚴重故障(包括該經硬體執行的溫度控制器之嚴重故障)，該安全保險絲之非故意的觸發(其會導致至少該保險絲之置換)可被避免。
在本發明之較佳具體例中，該裝置特徵在於治療表面具有在約0.2mm與5mm之間，較佳在0.5mm與2mm之間，特佳在1mm與1.5mm之間的厚度，且是由具有在50℃下在20W/mK與400W/mK之間(較佳地在100W/mK與350W/mK之間)之間的導熱度的材料構成。該導熱度(也已知是熱傳係數)較佳特徵在於製造該治療表面之材料的熱學性質。該導熱度指明：當溫度梯度被施加至治療表面
時，透過治療表面所傳導之熱量。除了該導熱度之外，該熱傳視決定於治療表面之厚度，治療表面之尺寸和在治療表面之內側(與加熱元件接觸)與治療表面之外側(與皮膚接觸)之間的溫度差。該導熱度較佳被報告為每單位溫度差(凱氏(K))每公尺(m)之經傳送之熱輸出(瓦(W))的比率。然而，導熱度較佳也能被報告為每單位溫度差(毫凱氏(mK))之經傳送的熱輸出(W)。既然導熱度也能以溫度之函數稍微改變，在該情況下，參考溫度被給定為50℃。治療表面之厚度也優先指明為在與皮膚接觸之最外層表面與施加加熱元件之最內層表面之間的治療區域的尺寸。
在0.2mm與5mm之間(較佳在0.5mm與2mm之間且特佳在1mm與1.5mm之間)的治療表面的厚度與在50℃下之在100W/mK與350W/mK之間的較佳導熱度的結合下，治療特別有效之熱釋放至該皮膚。在實驗條件下，所提及之較佳參數證實是意外有利的。例如，以此方式設計之治療表面避免該熱過度快速地釋出到受感染的皮膚部分而可能引起討厭的刺痛。然而，在充分突發以有效促動該受器且蓋過瘙癢之時間周期的期間發生熱釋出。因此，所提及之參數代表著技術人員並不顯而易知的優化選擇。此外，該參數較佳保證：在治療期之期間來自治療表面之熱將快速且有效地釋出至皮膚部分，以致殘餘熱之出現不表示有危險。
在較佳具體例中，治療表面包含陶瓷或金。該治療表
面特佳係由金或陶瓷構成。該陶瓷和金材料一方面落在經實驗測定之較佳導熱度範圍內。此外，該材料本身較佳不會太長時間地貯存熱，以致這些材料再次相對快速地加熱及冷卻。這能提高安全性，因為可能確保：在治療期之後，來自治療表面之熱不因殘餘之熱而產生危險。此外，陶瓷和金二者特徵在於在較佳治療溫度下之高的生物相容性。當這些材料被選擇時，過敏反應或其他反效果能特別有效地被避免。
在本發明之較佳具體例中，該裝置之特徵在於治療區域被根據治療循環而照亮之標記所包圍。例如，可以有利的以導光體作為標記來包圍治療表面。這可以例如在加熱期之期間或在治療期之期間被照明。已發現：高熱治療之成功可藉由清楚且發亮地指示治療表面之位置來提高。例如，視覺的標記增進集中施加至受感染之皮膚部分，以致熱脈衝能以對準方式施加至這些皮膚。利用該經照明之標記，該裝置也可毫無問題地在黑暗中使用，例如在夜裡戶外的帳篷中被使用。
在本發明之另外較佳具體例中，該裝置特徵在於該裝置包含光學顯示器或發聲器，其以聲學或光學訊號指示加熱期之開始、治療溫度之達到、治療期之持續期間及/或治療期之結束。該光學顯示較佳能利用發光二極體(LED)、燈泡、液晶顯示器(LCD)或其他已知的光學顯示類型產生。較佳地，使用適合該功能之彩色編碼。例如，加熱期可藉由橘色訊號指示，治療期藉由紅色訊號指
示，及治療期之結束藉由綠色訊號指示。聲學訊號之發生較佳藉由揚聲器(其較佳發出短或長之嗶嗶聲)來完成。透過光學及/或聲學訊號之發生，使用者曉得在準備或治療期中的任一點上之該裝置的狀態。意外地，這造成另外之心理影響，此心理影響係透過對所產生之訊號的專注使瘙癢甚至更為降低。此外，利用較佳之具體例，操作之容易性和安全性以及病患之容忍性大為提高。另外，光學及/或聲學訊號之發生可能導入另外的安全機制。例如，使用者可快速且清楚地被告知：溫度已超過容許之最高溫度。因此，使用者可在能發生皮膚傷害之前從皮膚部分除去治療表面。已發現：對疼痛感覺之自我防護反應比對光學及/或聲學警示訊號之反應明顯慢，以致訊號產生代表該裝置有另外有效的安全特徵。
在另外之較佳具體例中，該裝置包含防水罩。該罩較佳是用於該裝置之外匣，尤其是包圍該控制裝置及其他電子組件者。該罩較佳具有罩之上端和罩之握柄，其中治療表面較佳位於該罩之上端的下部區域。為控制及管理該治療表面的溫度，該罩較佳在合適位置上具有切斷器。在較佳具體例中，設計該罩，使得所有的切斷器(也例如是任何可存在之電池隔室)是防水的。例如，可能由彈料製成之密封體或適合之墊圈可用於此目的。然而，此技藝之技術人員熟悉很多用於設計防水罩之其他技術可能性。該罩之防水設計代表另外的安全元素，因為以此方式可以有效地避免滲入之液體對該控制裝置或其他電子組件的損壞。
此外，該防水罩避免腐蝕且因此延長該裝置之使用壽命。
尤其，在與經照明之標記結合之具體例中，本發明也適合在特殊條件下使用，例如在遠離文明世界之區域中，在有時為熱且潮濕氣候之區域中的探險。
在本發明之另一較佳具體例中，該裝置特徵在於該裝置包含電力供應單元以及監控該電力供應單元之電壓的電壓控制器。就本發明之意義，該電力供應單元較佳提供用於操作該裝置之電能。較佳之電力供應單元是一般的電池或可再充電電池。這些經常藉由提供直流電而供應電能。在較佳具體例中，藉由該電力供應單元所供應之電壓係使用電壓控制器來監控。就本發明之意義，電壓控制器較佳是電開關，其能測量該電力供應單元之電壓且若該電壓落在預定限值以下則觸發一作用。在先前技藝中，已知很多用於電壓控制器之變數，其中熟悉此項技藝之技術人員知道哪一個電壓控制器適合哪一類型之電力供應單元，亦即特別是適合一般電池或可再充電電池。較佳是：若電壓控制器偵測到電力供應單元之電壓落在某一值以下，則其將中斷要求(IRQ)傳送給該控制裝置(較佳是微處理器)。若治療循環(亦即加熱期或治療期)在此時是處於操作中，則該中斷要求將使治療循環終止。這是另外的安全機制。因此發現：電力供應單元的電壓不足能造成控制裝置(例如微處理器)故障。在此情況下可發生：利用該控制裝置將不會正確的實施治療溫度之溫度調節且將發生治療表面之失控的加熱。因此，電壓控制器在例如有缺陷
之電池情況下也能有助於增加該裝置之安全性及避免健康風險。
在一較佳具體例中，該裝置特徵在於控制裝置包含微處理器。就本發明之意義，微處理器較佳是一種數據處理裝置(亦即處理器)，其特徵在於在數mm範圍內之小的尺寸，且其中較佳地該處理器之所有建構區塊(building block)是位在微晶片或積體電路(IC)上。較佳地，該微處理器也能是一種微控制器，其在該處理器之外，還整合另外之周邊元件在該微晶片上且例如也具有數據記憶體。該微處理器較佳也被安裝在電路板(印刷電路板，PCB)上。除了微處理器之外，該PCB較佳也具有加熱元件及安裝在該加熱元件上之溫度感測器。此較佳具體例令該裝置能有極小型且也堅固的結構及令使用該微處理器能進行特別智慧之溫度調節。因此，該微處理器不僅能評估經測量之溫度數據及將該數據傳入加熱元件之控制器，該微處理器也能快速且可靠地考慮另外的參數諸如錯誤訊息和使用者的輸入。
在本發明之較佳具體例中，該裝置之特徵在於微處理器、加熱元件及至少一個溫度感測器被安裝在印刷電路板(PCB)上，其中至少該加熱元件和該溫度感測器以防護漆塗覆。就本發明之意義，防護漆較佳是企圖避免PCB之組件受環境影響之漆或油漆。為此目的，該防護漆作為電絕緣體且是防水的。電絕緣性質較佳基於表面電阻或表面絕緣電阻(SIR)被量化。SIR較佳能例如利用在導體板之
各組件之間的漏電流而測量。高電阻對應於良好之電絕緣。防水較佳意思是：即使在高的大氣濕度或水之滲透下，經塗漆之電子組件仍完整且不發生短路。例如，防水性也能藉由在高的大氣濕度條件下測量SIR而被測定。在先前技藝中很多優先適用之防護漆是已知的。可以提及以丙烯酸酯、聚矽氧或聚胺甲酸乙酯為底質之防護漆作為實例。藉由施加防護漆在加熱元件和溫度感測器之區域中，使這些組件得以有效地防止沉積物，以致能避免被溫度感測器不正確的測量。一方面，這提高精確度，同時治療溫度可被調節，且另一方面這避免治療表面因不精確之溫度測量而過熱。
塗覆所提及之組件意外地能使用特別簡單且有力的技術措施使該裝置獲得可信賴之額外的熱學安全防護。意外地，將該等組件配置在PCB上已經證實對塗覆該等組件是特別有利的。
在本發明之較佳具體例中，該裝置特徵在於該裝置包含用於貯存系統數據及/或錯誤訊息之數據記憶體。較佳之系統數據包括用於治療循環之計數器，其較佳分開地計算不同類型之治療循環的使用次數。例如，若可以選擇較短或較長之治療循環，則將分開地被計數。此外，系統數據較佳包含開機計數器，亦即關於該裝置被啟動多少次以及與電流錯誤狀態相關之錯誤訊息的計數器。
較佳地，可以貯存以下錯誤訊息：“重設”顯示該電壓控制器觸發重設。“監視器”指明監視器重設已在韌體中進
行，亦即基於軟體錯誤重新啟動該系統。較佳地，可能決定用於錯誤報告之程序模式，其中該裝置係在錯誤發生時操作。“溫度太高”可指明：利用溫度感測器所測量之溫度太高，或溫度感測器有缺陷。“溫度太低”可指明：利用溫度感測器所測量之溫度太低，或溫度感應器有缺陷。“達到之治療溫度”可指明所要之治療溫度是否已達到或在預熱期之期間是否發生錯誤。
有利地，經貯存之系統數據及錯誤訊息可用於該裝置之診斷和問題處理。例如，當消費者將數據送入有缺陷之裝置中，該數據能被讀出。基於該數據，得以使發生的錯誤(例如“溫度太高”)與關於治療循環或監視器重設之次數的另外系統數據產生關連性。因此基於這些數據，可能持續地在發展期之期間和後續期間優化該裝置之安全性特徵。該裝置包括系統數據和錯誤報告之貯存的可能性從而令該裝置之硬體和軟體組件能基於有意義之數據能持續改良。
在另一較佳具體例中，該裝置特徵在於在控制裝置上安裝有韌體，該控制裝置至少控制治療表面之溫度調節，其中該韌體包括監視計數器(WDC)，其監控該韌體是否被執行。就本發明之意義，韌體較佳被定義為軟體，亦即用於嵌入該控制裝置(較佳地微處理器)中之經電腦執行之程序的指示。換言之，該韌體較佳包括在功能上與該裝置之硬體連接的軟體，亦即尤其與加熱元件和溫度感測器連接的軟體。較佳地，該韌體在該裝置啟動時運作，且接
管該監控且控制該裝置之這些硬體的功能。因此，控制裝置較佳地基於韌體評估例如溫度感測器的測量數據和使用者輸入，以在治療循環之期間控制用於加熱元件之電流供應。就本發明之意義，經硬體執行的組件較佳是在與韌體之正確執行無關之確保其功能的組件。如上述，溫度控制器是經硬體執行的，以致在與控制裝置之韌體的正確實行無關的情況下發揮其功能(亦即限制最高溫度)。即使在韌體之系統故障的情況下，經硬體執行的溫度控制器因此能快速地且正確地限制治療表面之最高溫度。
在特佳具體例中，該控制裝置之韌體係在經硬體執行的監視計數器的幫助下被監控。這特佳是計時斷開(time-out)型監視器。較佳地，該計時斷開型監視器在治療期開始之前藉由韌體啟動。在治療期之期間，該韌體在某一預定之時間間隔內將訊號送至計時斷開型監視器以將彼重設。若計時斷開型監視器不被重設，則將優先導致該韌體之重新啟動。時間間隔較佳地是基於計畫藉由韌體以進行溫度測量及調節加熱元件的時間，且例如在2ms與10ms之間。使用此計時斷開型監視器，可有利地確認：至少在該裝置之治療期之期間，韌體正確地作用且治療表面之溫度被監控。藉由使用用於監控該韌體之經硬體執行的監視器，較佳地，例如在計時斷開型監視器的幫助下，可能藉此確定：若韌體沒有正確地作用且預定之時間間隔沒有被維持，則治療期被中斷。因此，在上述之外，還存在該裝置之另一安全性特徵，其在與經硬體執行的溫度之
交互作用中保證：即使韌體沒有正確地作用，治療表面之過熱仍將被排除。然後，該安全保險絲用作為最後的另外安全性步驟。
這確認：治療總是在用於高熱治療之優化參數下進行，且作為另外之安全保障，可防護治療表面使免於過熱。
1:治療表面
2:加熱元件
3:用於經硬體執行的溫度控制器的第二溫度感測器
4:用於藉由控制裝置調節之第一溫度感測器
5:經硬體執行的溫度控制器的比較器
6:控制裝置
7:光學顯示器
8:發聲器
9:用於治療時間之輸入元件
10:電壓控制器
11:安全保險絲
12:電壓供應逆極性保護
13:電力供應單元
圖1本發明裝置之較佳具體例的方塊圖。
圖1顯示本發明裝置之較佳具體例的方塊圖。治療表面1在至少一個加熱元件之幫助下被加熱至治療溫度。治療表面1較佳是由陶瓷或金製成之接觸墊。尤其，已證實半導體元件(諸如FET，更佳是MOSFET)作為加熱元件是有利的。除了其小的尺寸之外，特徵在於高動力學的熱產生和釋出，及特快速之反應行為。治療表面1之溫度的調節係在控制裝置6(較佳是微控制器)的幫助下進行，且控制電流送至加熱元件。治療表面1之溫度利用第一溫度感測器4(較佳是NTC熱阻器)監控。基於溫度感測器4所測量之溫度，控制裝置6可設定最理想之電流饋送以在所要之時間週期之期間使治療溫度恆定。在該裝置之操作期間，光學顯示器7(較佳是LED)、及發聲器8(較佳是蜂鳴器)顯示治療循環之周期給使用者。因此，例如，在
加熱期開始時，發聲器8能產生嗡嗡聲且光學顯示器7能發光。較佳之治療時間透過輸入元件9(較佳是按鍵開關)被輸入。多種程式順序和治療表面1之溫度的調節藉由控制裝置來控制。該裝置之電流或電壓供應係藉由電力供應單元13(例如電池)提供。
若用於控制治療表面1之溫度的控制裝置6，例如，電子裝置有瑕疵時，則硬體執行的溫度控制器在最高溫度被超過時會令加熱元件2斷路。為此目的，該裝置具有與比較器5連接之第二溫度感測器3(較佳是NTC熱阻器)。若治療表面1之溫度升高，則藉由第二溫度感測器3所調節之在比較器5之電壓值移向對應於預定之最高溫度的電壓參考值。一旦治療表面1之溫度超過最高溫度，在比較器5上之輸出訊號以二元方式改變而中斷對加熱元件2之供應電壓。
除了經硬體執行的溫度控制器之外，該裝置也具有作為另外安全元件之安全保險絲11。在治療期之期間，在平順操作之情況下，加熱元件2從電力供應單元13引入限定之治療電力。若缺陷導致加熱元件2之連續加熱，則供應電流大幅提高。有利地，當高於最高電流時，安全保險絲11被觸發。以此方式，即使在該裝置之短路情況下，能避免治療表面1之失控加熱。有利地，此安全機制僅在藉由控制裝置6和經硬體執行的溫度控制器二者所進行之溫度調節沒有合適地作用時介入。為進一步控制電力供應單元13，該裝置也包含電力供應逆極性保護器12和電壓控制器
10(較佳是供應電壓管理器，SVS)。
1:治療表面
2:加熱元件
3:用於經硬體執行的溫度控制器的第二溫度感測器
4:用於藉由控制裝置調節之第一溫度感測器
5:經硬體執行的溫度控制器的比較器
6:控制裝置
7:光學顯示器
8:發聲器
9:用於治療時間之輸入元件
10:電壓控制器
11:安全保險絲
12:電壓供應逆極性保護
13:電力供應單元
Claims (14)
- 一種用於瘙癢症的高熱治療之裝置，其包含a)至少一個治療表面(1)，及b)用於調節該治療表面(1)之溫度的控制裝置(6)，其特徵在於該控制裝置(6)能藉由在加熱期中加熱至少一個加熱元件(2)至在42℃與56℃之間的治療溫度以調節該治療表面(1)，且在治療期中該治療溫度能被維持2至12秒之時間，其中該裝置還包含經硬體執行的溫度控制器及安全保險絲(11)，該經硬體執行的溫度控制器限制該治療表面(1)之最高溫度至在54℃與58℃之間的值，且該安全保險絲(11)在短路或失控之連續加熱的情況中關掉該裝置。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置包含至少一個用於測量該治療表面(1)之溫度的第一溫度感測器(4)，且該控制裝置(6)是基於該溫度感測器(4)之測量數據而調整該至少一個加熱元件(2)之溫度。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該經硬體執行的溫度控制器包含至少一個用於測量該治療表面(1)之溫度的第二溫度感測器(3)和一個比較器(5)，其中該比較器(5)比較該治療表面(1)之溫度與該最高溫度，且若超過該最高溫度，則停止電流送至該加熱元件(2)。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該安全保險絲(11)具有對應於最大電流之閾值，其對應於該治療表面(1)之加熱至65℃歷1秒。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該安全保險絲(11)之閾值是在1A與2.5A之間。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該治療表面(1)包括陶瓷及/或金。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中 該治療表面(1)被一個在該治療期之期間發亮之標誌包圍。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該裝置包含光學顯示器(7)及/或發聲器(8)，其以聲學及/或光學訊號指示加熱期之開始、該治療溫度之達到、該治療期之持續期間、及/或該治療期之結束。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該裝置包含防水罩。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該裝置包含電力供應單元(13)以及監控該電力供應單元(13)之電壓的電壓控制器(10)。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該控制裝置(6)包含至少一個微處理器。
- 如申請專利範圍第11項的裝置，其中 該微處理器、該至少一個加熱元件(2)及該至少一個溫度感測器(3，4)係被安裝在印刷電路板(PCB)上，其中至少該加熱元件(2)和該溫度感測器(3，4)係經保護漆塗覆。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該裝置包含用於貯存系統數據及/或錯誤信息的數據記憶體。
- 如申請專利範圍第1項的裝置，其中在該控制裝置(6)上安裝有韌體(firmware)，該韌體在該裝置被啟動時被運作且至少引導該治療表面(1)之溫度調節，其中該控制裝置(6)包含監控該韌體是否被執行之經硬體執行的監視計數器(WDC)。
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