TWI765626B - 用於慢性傷口照護之智慧型貼片 - Google Patents

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廖育德
呂紹永
單祥鑫
邵丞擇
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國立陽明交通大學
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Abstract

一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電流刺激器，用以輸出一脈衝電流，以及一組電極，包括一電流刺激電極，將該脈衝電流傳送至該慢性傷口處，以改善該慢性傷口的一癒合情形。

Description

用於慢性傷口照護之智慧型貼片
本發明涉及用於慢性傷口照護之智慧型貼片，特別是用於慢性傷口照護且具有一感測晶片與一組軟性電極的智慧型貼片。
慢性傷口係指傷口癒合期需數周至數月的傷口，常見如壓瘡、下肢潰瘍等。現行慢性傷口常見的處理方式是使用傳統清創；然而，此方式需要頻繁地換藥，因此照顧者除了須熟知換藥步驟外，還需要耗費不少時間；此外，還有利用負壓施加予患部，去除傷口滲出液體及感染的方式。然而，為了達到療效，負壓系統需全時運作，除了有噪音問題外，其體積也是一大問題，即使做成貼片或盒子式，仍需要許多管路與外部設備相連。
近年研究發現，體液或血液中有許多物質如C-反應蛋白、尿酸等生物因子與傷口癒合相關，透過有效調控生物因子濃度即可改善傷口癒合情況；此外，也有研究發現，適當電流刺激可改變皮下的微電流，幫助生物因子抵達患部，以加速癒合；而體溫會與癒合反應相關，因此也需進行監測。
上述研究均提出不同對於改善傷口癒合情況的方法，雖然市面上有電流刺激或電化學感測之設備，但其仍受限於體積過大的限制，因此市面上仍缺乏相關整合性產品。此外，在量測的速度以及對待測物之靈敏度、解析度等方面仍有改善空間。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「用於慢性傷口照護之智慧型貼片」。
本發明的主要目的在於提供一種用於慢性傷口照護之智慧型貼片，包括本案所獨具的一感測晶片與一組軟性電極，透過整合電化學檢測、溫度感測、微電流刺激與無線傳輸，使傷口照護與癒合資訊可以透過該貼片實現，省去了傳統需要透過抽血、清創才能得知的訊息的步驟，也使慢性傷口照護在效率與照護壓力上有所提升與下降。
本案之又一主要目的在於提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電化學前端電路，具有一多功能電化學波形產生器，產生複數不同波形，並提供不同模式之電化學量測使用；以及一解析度改善電路，包括一控制邏輯電路，具有一漸次逼近控制邏輯電路及一計數器控制邏輯電路；一數位類比轉換器，接收該控制邏輯電路之一數位化輸出訊號；以及一電流至頻率轉換器，接收該數位類比轉換器之一正電流回饋 訊號與一負電流回饋訊號，其中該解析度改善電路透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極，包括一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
本案之下一主要目的在於提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電化學前端電路，具有一多功能電化學波形產生器，產生一循環伏安法波形、一快速掃描循環伏安法波形及一方波伏安法波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償，以提升該數位類比轉換器的一精準度；一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極，包括一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
本案之再一主要目的在於提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電化學前端電路，具有一多功能電化學波形產生器，產生不 同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；一溫度感測器，包括一環形振盪器、一計數器及一採樣時間控制單元，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極，包括一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
本案之另一主要目的在於提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電化學前端電路，具有一多功能電化學波形產生器，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器，包括一可調計時器、一頻率/強度控制電路、一電流源及一電流槽，且輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極，包括一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
本案之又一主要目的在於提供一種用於一慢 性傷口的照護之智慧型貼片，包含一感測晶片，包括一電流刺激器，用以輸出一脈衝電流；以及一組電極，具有一電流刺激電極，將該脈衝電流傳送至該慢性傷口處，以改善該慢性傷口的一癒合情形。
1:依據本發明構想之較佳實施例的智慧型貼片
11:感測晶片
111:電化學前端電路
1111:多功能電化學波形產生器
11112:循環伏安法波形產生器/鋸齒波產生器
11112a:3階截波穩定電流降低器
11113:方波伏安法波形產生器
11113a:2階截波穩定電流降低器
11113b:方波產生器
11113c:脈波產生器
11114:快速掃描循環伏安法波形產生器
11114a:跳過邏輯電路
1112:解析度改善電路
11121:控制邏輯電路
11121a:漸次逼近控制邏輯電路/漸次逼近暫存器
11121b:計數器控制邏輯電路/可逆計數器
11122:數位類比轉換器
11123:電流至頻率轉換器
11123a:轉阻放大器/TIA
1113:恆電位儀
1114:電流鏡
1115:時間至數位轉換器
1116:解多工器
1117:多工器
112:溫度感測器
1121:環形振盪器/洩漏環形振盪器
1122:計數器/16位元數位計數器
1123:採樣時間控制單元
1123a:電流參考單元
1123b:延遲線鏈
1123c:溫度補償遲緩振盪器
113:電流刺激器
1131:可調計時器
11311:泄漏振盪器
11312:計數器/10位元計數器
11313:波形偵測電路
1132:頻率/強度控制電路
1133:電流源/7位元電流源
1134:電流槽/7位元電流槽
114:無線傳輸模組
1141:發射器
1142:接收器
115:穩壓器
116:偏壓電路
117:RC振盪器
12:一組軟性電極
121:電流刺激電極
122:三電極感測器
123:溫度感測電極
2:可攜式裝置
CE:相對電極
RE:參考電極
WE:工作電極
第一圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片設置於左手患部之示意圖。
第二圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片的感測晶片及該兩三電極感測器之電路示意圖。
第三圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的循環伏安法波形產生器之電路示意圖。
第四圖(a)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的方波產生器之電路示意圖。
第四圖(b)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的方波伏安法波形產生器之電路示意圖。
第四圖(c)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的2階截波穩定電流降低器之電路示意圖。
第五圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的快速掃描循環伏安法波形產生器之電路示意圖。
第六圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的解析度改善電路之電路示意圖。
第七圖(a)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的溫度感測器之電路示意圖。
第七圖(b)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的環形振盪器之電路示意圖。
第七圖(c)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的採樣時間控制單元之電路示意圖。
第八圖(a)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的電流刺激器之電路示意圖。
第八圖(b)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的可調計時器之電路示意圖。
第八圖(c)：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的頻率/強度控制電路之電路示意圖。
本案藉由自製感測晶片，搭配軟性電極，實現一改善傷口癒合、體積小、低功耗之慢性傷口照護貼片。此一智慧型貼片同時具備體溫與生理成分感測、電刺激促進傷口癒合等功能。
第一圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片設置於左手患部之示意圖。在第一圖中該用於該慢性傷口的照護之智慧 型貼片1包括一感測晶片11與一組電極12，且設置於一慢性傷口上。如第一圖所示，該患部即為該慢性傷口，其中該組電極12為一組軟性電極12，該組軟性電極12包括一電流刺激電極121、二個三電極感測器122與一溫度感測電極123。在該智慧型貼片1與該慢性傷口服貼、鈕扣電池放入電池座後，該感測晶片11第一階段進行尿酸(UA)濃度、C-反應蛋白(CRP)濃度等生物因子與體溫之量測。第二階段會進行微電流刺激。量測與電流刺激的順序、持續時間等控制皆透過無線傳輸完成。而量測結果也會透過無線傳輸至另一可攜式裝置(參見第二圖)，讓不論是患者、醫師、護理師或居家看護者皆能清楚、容易地了解傷口癒合情形。
第二圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片的感測晶片及該兩三電極感測器之電路示意圖。在第二圖中是顯示如第一圖之該用於該慢性傷口的照護之智慧型貼片1的該感測晶片11電連接於該二三電極感測器122。該智慧貼片11包括一電化學前端電路111，具有一多功能電化學波形產生器1111，產生複數不同波形，並提供不同模式之電化學量測使用；以及一解析度改善電路1112，包括一控制邏輯電路11121，具有一漸次逼近控制邏輯電路(SAR control logic circuit)11121a及一計數器控制邏輯電路(Counter control logic circuit)11121b；一數位類比轉換器(DAC)11122，接收該控制邏輯電路11121之一數位化輸出訊號；以及一電 流至頻率轉換器11123，接收該數位類比轉換器11122之一正電流回饋訊號與一負電流回饋訊號，其中該解析度改善電路1112透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器11122的一精準度；一溫度感測器112，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；一電流刺激器113，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形。如第一圖所示之該電流刺激電極121是將電流刺激器113所輸出之該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；該溫度感測電極123是用於感測該慢性傷口的的一溫度，並將該溫度傳送至該溫度感測器112，以產生該體溫變化資訊；而該二個三電極感測器122，是用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
如第二圖與第六圖所示，該感測晶片11更包括一穩壓器115、一偏壓電路116、一RC振盪器117以及具有一發射器1141與一接收器1142之一無線傳輸模組114。該電化學前端電路111電連接於該二個三電極感測器122、該穩壓器115、該偏壓電路116、該RC振盪器117及該無線傳輸模組114；該電化學前端電路111更包括一恆電位儀1113，將一接收自各該三電極感測器122的感測電流轉換成一頻率；一電流鏡1114，電連接於該恆電位儀1113與該電流至頻率轉換器11123之間；一時間至數位轉換器(TDC)1115，電連接於該電流至頻率轉換器11123；一解多工器1116，電連接於該時間至數位轉換器1115與該控制邏 輯電路11121之間；以及一多工器1117，連接於該控制邏輯電路11121與該數位類比轉換器11122間，其中該無線通訊模組114接收該電化學前端電路111所需之一控制訊號或將該電化學前端電路111之一感測資料發送至另一可攜式裝置2；該時間至數位轉換器1115將一頻率訊號轉換為一序列輸出；該數位類比轉換器11122進行一回授控制，以提升一線性度與一靈敏度；該漸次逼近控制邏輯電路11121a為一漸次逼近暫存器11121a，用於一高速測量；該計數器控制邏輯電路11121b為一可逆計數器11121b，用於一低速測量；以及該電流至頻率轉換器11123更包括一轉阻放大器(TIA)11123a(參見第六圖)，接收該負電流回饋訊號與一參考電壓，並產生一門檻電壓。
如第一圖與第二圖所示，本發明提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片1，包含一感測晶片11，包括一電化學前端電路111，包括一多功能電化學波形產生器1111，產生一循環伏安法波形、一快速掃描循環伏安法波形及一方波伏安法波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路1112，包括一數位類比轉換器11122，且透過一小電流補償，以提升該數位類比轉換器11122的一精準度；一溫度感測器112，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器113，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極12，包括一電流刺激電極121，將該交流式脈衝電流傳送 至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器122，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
第三圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的循環伏安法波形產生器之電路示意圖。在第三圖中，該循環伏安法(Cyclic voltammetry，CV)波形產生器11112包括一本發明所獨具之3階截波穩定電流降低器11112a，且該循環伏安法波形產生器11112為一具有該3階截波穩定電流降低器11112a之鋸齒波產生器11112，用於產生一鋸齒波。如第三圖所示之該循環伏安法波形產生器11112，其中該m為一正數。
第四圖(a)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的方波產生器之電路示意圖。在第四圖(a)中該方波產生器11113b包括一本發明所獨具之2階截波穩定電流降低器11113a，該方波產生器11113b用於產生一方波。
第四圖(b)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的方波伏安法(Square wave voltammetry，SWV)波形產生器之電路示意圖。在第四圖(b)中，該方波伏安法波形產生器11113包括一脈波產生器11113c及一本發明所獨具之該循環伏安法波形產生器11112，接收該方波產生器11113b所產生之該方波，且使該方波疊加於該鋸齒波上以輸出一如第四圖(b)所示之方波伏安法波形。
第四圖(c)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的2階截波穩定電流降低器之電路示意圖。如第四圖(c)所示之該2階截波穩定電流降低器11113a，其中該m為 一正數。
第五圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的快速掃描循環伏安法波形產生器之電路示意圖。在第五圖中，該快速掃描循環伏安法(Fast-scan cyclic voltammetry，FSCV)波形產生器11114包括具有一3階截波穩定電流降低器11112a的一鋸齒波產生器11112及一跳過邏輯電路11114a，該跳過邏輯電路11114a所產生之一控制信號用以決定一跳過的鋸齒波週期數，俾使該快速掃描循環伏安法波形產生器11114產生一如第五圖所示之快速掃描循環伏安法波形。具有該3階截波穩定電流降低器11112a的該鋸齒波產生器11112及該跳過邏輯電路11114a的控制方式為本發明所獨具。
第六圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的解析度改善電路之電路示意圖。在第六圖中，該解析度改善電路1112包括一控制邏輯電路11121、一數位類比轉換器11122與一電流至頻率轉換器11123。該電流至頻率轉換器11123更包括一轉阻放大器(TIA)11123a。該控制邏輯電路11121與該數位類比轉換器11122和該轉阻放大器11123a為本發明所獨具。如第六圖所示之此一架構主要透過小電流補償方式，提升DAC精準度。相較於類似的感測晶片，本案的此一架構最低可偵測電流低至2pA，等同在最低檢測濃度上可有數十至數百倍的提升。
第七圖(a)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的溫度感測器之電路示意圖。第七圖(b)是顯示一依 據本發明構想之較佳實施例的環形振盪器之電路示意圖。第七圖(c)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的採樣時間控制單元之電路示意圖。此溫度感測器112的輸出為16位元的數位訊號，此數位訊號會再經由電壓位移器來與其他系統整合，將原本的0.55V數位訊號之高電壓輸出提升至1.2V。如第七圖(a)所示之溫度感測器112所包含之振盪器皆使用漏電流的架構(電晶體閘極與源極短路)來降低功耗。為了使數位電路的功耗進一步降低，此溫度感測器112將供應電壓操作在0.55V，使得該溫度感測器112的總功耗為950pW，以實現低功耗溫度感測器的目標，而感測器精準度，可精準至43mK。
在第七圖(a)中，該溫度感測器112包括一環形振盪器1121、一計數器1122與一採樣時間控制單元1123。該溫度感測器112的運作原理是產生一線性回應於溫度的頻率。該採樣時間控制單元1123是使用一對溫度不敏感的抽樣時間，以數位化相關資訊而不犧牲該線性及轉換增益。依據本發明構想之較佳實施例，如第七圖(b)所示之該環形振盪器1121是一洩漏環形振盪器1121，如第七圖(a)所示之該計數器1122是一16位元計數器，且該採樣時間控制單元1123是本發明所獨具。如第七圖(c)所示，一溫度補償遲緩振盪器1123c包括一電流參考單元1123a與一延遲線鏈1123b，且該電流參考單元1123a更包括一隨溫度上升而下降的電壓產生電路(CTAT產生器)。如第七圖(c)所示，該採樣時間控制單元1123產生一獨立於溫度的脈波訊 號(重置訊號)以重置該計數器1122。在第七圖(c)中，一致能訊號(Enable)是用以停止一溫度資訊的獲取以節約電力。
第八圖(a)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的電流刺激器之電路示意圖。第八圖(b)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的可調計時器之電路示意圖。第八圖(c)是顯示一依據本發明構想之較佳實施例的頻率/強度控制電路之電路示意圖。在第八圖(a)中，該電流刺激器113包括一可調計時器1131、一頻率/強度控制電路1132、一電流源1133與一電流槽1134。該可調計時器1131與該頻率/強度控制電路1132為本發明所獨具。在第八圖(b)中，該可調計時器1131包括一洩漏振盪器11311、一計數器11312、一波形偵測電路11313與一JK正反器。在第八圖(c)中，該頻率/強度控制電路1132的一主電路包括三組次系統，各該次系統包括一計數器11312、一波形偵測電路11313與一D正反器。
如上所述之該智慧型貼片1，其中各該三電極感測器122包括一工作電極WE、一參考電極RE及一相對電極CE；該多功能電化學波形產生器1111更產生一時間電流滴定法(Chronoamperometry，CA)波形，且包括一時間電流滴定法波形產生器、一循環伏安法波形產生器11112、一方波伏安法波形產生器11113及一快速掃描循環伏安法波形產生器11114，以分別產生該時間電流滴定法波形、該循環伏安法波形、該快速掃描循環伏安法波形及該方波 伏安法波形，各該波形用於一生物資訊量測，例如：一C-反應蛋白、一血糖、一PH值、一尿酸或一多巴胺；該時間電流滴定法波形為一定電壓波形；該循環伏安法波形產生器11112用以產生一鋸齒波；該方波伏安法波形產生器11113用以產生該方波伏安法波形；該快速掃描循環伏安法波形產生器11114用以產生該快速掃描循環伏安法波形(參見第一圖至第五圖)。
本案更提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片1，包含一感測晶片11，包括一電化學前端電路111，包括一多功能電化學波形產生器1111，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路1112，包括一數位類比轉換器11122，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器11122的一精準度；一溫度感測器112，包括一環形振盪器1121、一計數器1122及一採樣時間控制單元1123，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器113，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極12，包括一電流刺激電極121，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器122，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子(參見第一圖、第二圖及第七圖(a)至第七圖(c))。
如上所述之智慧型貼片1，其中該環形振盪器1121為一洩漏環形振盪器1121；該計數器1122為一16位元 計數器1122；該採樣時間控制單元1123包括具有一電流參考單元1123a與一延遲線鏈1123b的一溫度補償遲緩振盪器1123c；以及該採樣時間控制單元11123接收一用以停止一溫度資訊的獲得的致能訊號，且產生一用以重置該16位元計數器1122的獨立於溫度的脈波訊號(參見第一圖及第七圖(a)至第七圖(c))。
本案又提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片1，包含一感測晶片11，包括一電化學前端電路111，包括一多功能電化學波形產生器1111，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路1112，包括一數位類比轉換器11122，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器11122的一精準度；一溫度感測器112，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器113，包括一可調計時器1131、一頻率/強度控制電路1132、一電流源1133及一電流槽1134，且輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極12，包括一電流刺激電極121，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器122，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子(參見第一圖、第二圖及第八圖(a)至第八圖(c))。
如上所述之智慧型貼片1，其中該電流源1133為一7位元電流源1133，且該電流槽1134為一7位元電流槽1134。該交流式脈衝電流是對該慢性傷口之一刺激，該可 調計時器1131產生一低頻信號(Venable)以控制該刺激之一週期與一長短，且該頻率/強度控制電路1132控制該電流源1133與該電流槽1134以定義該交流式脈衝電流之一波形形狀(參見第八圖(a)至第八圖(c))。
本案再提供一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片1，包含一感測晶片11，包括一電流刺激器113，用以輸出一脈衝電流；以及一組電極12，包括一電流刺激電極121，將該脈衝電流傳送至該慢性傷口處，以改善該慢性傷口的一癒合情形(參見第一圖、第二圖及第八圖(a))。
如上所述之智慧型貼片1，其中該感測晶片11更包括一電化學前端電路111與一溫度感測器112；該電化學前端電路111具有一多功能電化學波形產生器1111，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路1112，包括一數位類比轉換器11122，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器11122的一精準度；該溫度感測器112連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；該脈衝電流的輸出波幅為8μA~1mA，且該脈衝電流為一交流式脈衝電流；該電流刺激器113具有一可調計時器1131、一頻率/強度控制電路1132、一電流源1133及一電流槽1134；以及該組電極12為一組軟性電極12，該組軟性電極12更包括二個三電極感測器122，電連接於該感測晶片11，且用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子(參見第一圖、 第二圖及第八圖(a)至第八圖(c))。
當然，除了傷口照護外，如上所述之智慧型貼片1整合了CA/CV/FSCV/SWV等方式的量測方法於單一晶片11中，亦可以用於電化學相關的檢測裝置中，包含DNA序列分析、病毒分析、氣體與生理化學成分分析(參見第一圖至第五圖)。
綜上所述，本發明提供一種用於慢性傷口照護之智慧型貼片，包括本案所獨具的一感測晶片與一組軟性電極，透過整合電化學檢測、溫度感測、微電流刺激與無線傳輸，使傷口照護與癒合資訊可以透過該貼片實現，省去了傳統需要透過抽血、清創才能得知的訊息的步驟，也使慢性傷口照護在效率與照護壓力上有所提升與下降，故其確實具有新穎性與進步性。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
11:感測晶片
111:電化學前端電路
1111:多功能電化學波形產生器
1112:解析度改善電路
11121:控制邏輯電路
11121a:漸次逼近控制邏輯電路
11121b:計數器控制邏輯電路
11122:數位類比轉換器/DAC
11123:電流至頻率轉換器
1113:恆電位儀
1114:電流鏡
1115:時間至數位轉換器/TDC
1116:解多工器
1117:多工器
112:溫度感測器
113:電流刺激器
114:無線傳輸模組
1141:發射器
1142:接收器
115:穩壓器
116:偏壓電路
117:RC振盪器
122:三電極感測器
2:可攜式裝置
CE:相對電極
RE:參考電極
WE:工作電極

Claims (9)

  1. 一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含：
    一感測晶片，包括：
    一電化學前端電路，具有：
    一多功能電化學波形產生器，產生複數不同波形，並提供不同模式之電化學量測使用；以及
    一解析度改善電路，包括：
    一控制邏輯電路，具有一漸次逼近控制邏輯電路及一計數器控制邏輯電路；
    一數位類比轉換器，接收該控制邏輯電路之一數位化輸出訊號；以及
    一電流至頻率轉換器，接收該數位類比轉換器之一正電流回饋訊號與一負電流回饋訊號，其中該解析度改善電路透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；
    一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及
    一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷 口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及
    一組軟性電極，包括：
    一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及
    二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
  2. 如請求項1所述之智慧型貼片，其中：
    該組軟性電極更包括一溫度感測電極，用於感測該慢性傷口的的一溫度，並將該溫度傳送至該溫度感測器，以產生該體溫變化資訊；
    該感測晶片更包括一穩壓器、一偏壓電路、一RC振盪器及一無線傳輸模組；
    該電化學前端電路電連接於該二個三電極感測器、該穩壓器、該偏壓電路、該RC振盪器及該無線傳輸模組；
    該電化學前端電路更包括：
    一恆電位儀，將一接收自各該三電極感測器的感測電流轉換成一頻率；
    一電流鏡，電連接於該恆電位儀與該電流至頻率轉換器之間；
    一時間至數位轉換器，電連接於該電流至頻率轉換器；
    一解多工器，電連接於該時間至數位轉換器與該控制邏輯電路之間；以及
    一多工器，電連接於該控制邏輯電路與該數位類比轉換器間，其中：
    該無線傳輸模組接收該電化學前端電路所需之一控制訊號或將該電化學前端電路之一感測資料發送至另一可攜式裝置；
    該時間至數位轉換器將一頻率訊號轉換為一序列輸出；
    該數位類比轉換器進行一回授控制，以提升一線性度與一靈敏度；
    該漸次逼近控制邏輯電路為一漸次逼近暫存器，用於一低速測量；
    該計數器控制邏輯電路為一可逆計數器，用於一高速測量；以及
    該電流至頻率轉換器更包括一轉阻放大器，接收該負電流回饋訊號與一參考電壓，並產生一門檻電壓。
  3. 一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含：
    一感測晶片，包括：
    一電化學前端電路，具有：
    一多功能電化學波形產生器，產生一循環伏安法波形、一快速掃描循環伏安法波形及一方波伏安法波形，以用於不同模式之電化學量測；以及
    一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償，以提升該數位類比轉換器的一精準度；
    一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及
    一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及
    一組軟性電極，包括：
    一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及
    二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
  4. 如請求項3所述之智慧型貼片，其中：
    各該三電極感測器包括一工作電極、一參考電極及一相對電極；
    該多功能電化學波形產生器更產生一時間電流滴定法波形，且包括一時間電流滴定法波形產生器、一循環伏安法波形產生器、一方波伏安法波形產生器及一快速掃描循環伏安法波形產生器，以分別產生該時間電流滴定法波形、該循環伏安法波形、該快速掃描循環伏安法波形及該方波伏安法波形；
    該時間電流滴定法波形為一定電壓波形；
    該循環伏安法波形產生器是一具有一3階截波穩定電流降低器的鋸齒波產生器，用以產生一鋸齒波；
    該方波伏安法波形產生器包括產生一方波且具有一2階截波穩定電流降低器的一方波產生器、一脈波產生器及產生一鋸齒波且具有一3階截波穩定電流降低器的一鋸齒波產生器，且使該方波疊加於該鋸齒波上以產生該方波伏安法波形；
    該快速掃描循環伏安法波形產生器包括具有一3階截波穩定電流降低器的一鋸齒波產生器及一跳過邏輯電路；以及
    該跳過邏輯電路所產生之一控制信號用以決定一跳過 的鋸齒波週期數，俾產生該快速掃描循環伏安法波形。
  5. 一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含：
    一感測晶片，包括：
    一電化學前端電路，具有：
    一多功能電化學波形產生器，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及
    一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；
    一溫度感測器，包括一環形振盪器、一計數器及一採樣時間控制單元，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及
    一電流刺激器，輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及
    一組軟性電極，包括：
    一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及
    二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
  6. 如請求項5所述之智慧型貼片，其中：
    該環形振盪器為一洩漏環形振盪器；
    該計數器為一16位元計數器；
    該採樣時間控制單元包括具有一電流參考單元與一延遲線鏈的一溫度補償遲緩振盪器；以及
    該採樣時間控制單元接收一用以停止一溫度資訊的獲得的致能訊號，且產生一用以重置該16位元計數器的獨立於溫度的脈波訊號。
  7. 一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含：
    一感測晶片，包括：
    一電化學前端電路，具有：
    一多功能電化學波形產生器，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及
    一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；
    一溫度感測器，連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；以及一電流刺激器，包括一可調計時器、一頻率/強度控制電路、一電流源及一電流槽，且輸出一交流式脈衝電流予該慢性傷口，以改善該慢性傷口的一癒合情形；以及一組軟性電極，包括：一電流刺激電極，將該交流式脈衝電流傳送至該慢性傷口處；以及二個三電極感測器，用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
  8. 如請求項7所述之智慧型貼片，其中該電流源為一7位元電流源，且該電流槽為一7位元電流槽，該交流式脈衝電流是對該慢性傷口之一刺激，該可調計時器產生一低頻信號以控制該刺激之一週期與一長短，該頻率/強度控制電路控制該電流源與該電流槽以定義該交流式脈衝電流之一波形形狀。
  9. 一種用於一慢性傷口的照護之智慧型貼片，包含：一感測晶片，包括：一電流刺激器，用以輸出一脈衝電流；以及一組電極，具有一電流刺激電極，將該脈衝電流傳 送至該慢性傷口處，以改善該慢性傷口的一癒合情形，其中：該感測晶片更包括一電化學前端電路與一溫度感測器；該電化學前端電路具有：一多功能電化學波形產生器，產生不同波形，以用於不同模式之電化學量測；以及一解析度改善電路，包括一數位類比轉換器，且透過一小電流補償來提升該數位類比轉換器的一精準度；該溫度感測器連續監測一體溫變化資訊，並就該體溫變化資訊進行一數位碼轉換；該脈衝電流的輸出波幅為8μA~1mA，且該脈衝電流為一交流式脈衝電流；該電流刺激器具有一可調計時器、一頻率/強度控制電路、一電流源及一電流槽；以及該組電極為一組軟性電極，該組軟性電極更包括二個三電極感測器，電連接於該感測晶片，且用於檢測一體液或一血液中一與傷口癒合相關之生物因子。
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