一种用于抗菌抗炎的便携式伤口治疗设备的制作方法

本发明涉及医疗设备，尤其涉及一种用于抗菌抗炎的便携式伤口治疗设备。

背景技术：

1、皮肤是人体最大的器官，可以保护人体内部组织免受细菌的危害，由外科手术、创伤和浅表烧伤等引起的伤口需要用敷料进行包扎以阻止细菌的入侵，避免伤口发炎从而加速伤口愈合过程。创伤敷料的普遍应用方式为覆盖于烫伤、烧伤、溃疡或其他受创的皮肤表面，对皮肤破损处起到暂时保护与治疗作用，能保护伤口免受细菌等外源性污染并促进伤口愈合。创伤敷料的作用机制是通过吸收伤口渗出液来保护伤口免受外源性污染，为创面提供有利环境，从而促进伤口愈合。理想的伤口敷料应该具有良好的生物相容性，能为伤口提供湿润的环境，允许气体交换，保护伤口免受细菌等微生物的伤害，且无毒、无致敏性。

2、传统的创伤敷料多为纱布和脱脂棉，传统医用敷料对感染性伤口的效果不佳，并且无法促进伤口愈合，同时在将传统医用敷料从创口处进行拆解时容易造成二次损伤。而目前相较于传统医用敷料，具有加速创面修复、减少伤口感染和缩短病程功能的新型医用敷料逐渐成为治疗皮肤创面伤口的更优选择。新型医用敷料主要是由高分子材料与生物活性材料以高新技术方法加工制成的生物活性敷料，其具有双层或多层结构，其外层以高分子材料为皮肤表面提供物理屏障，内层选用吸水性、透气性、抗菌性和止血效果较好且具有生物相容性的材料，其中，基于静电纺丝技术制备的医用纳米纤维膜是新型医用敷料中的典型代表。基于静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率及良好的生物相容性等优点，在医用纺织材料领域有广泛的应用。

3、与传统纳米材料制备技术相比，静电纺丝具有加工装置简单、原料来源广泛、纺丝成本低廉、可规模化制备等优势。采用静电纺丝技术加工制备的微纳米纤维具有高比表面积、较大的长度/直径比以及独特的物理化学等优良特性，在生物组织工程、创伤敷料、过滤防护、药物缓释、柔性器件等领域展现出极大的应用潜力。静电纺丝法原理为：通过施加高压来产生电荷，以产生相互排斥的力来克服带电聚合物液体中的表面张力，主要通过与电纺丝射流相关的弯曲不稳定性来完成带电射流的减薄作用。在喷丝板和收集器之间施加电压，表面电荷在溶液表面累积。当电场超过一定值时，表面电荷的静电排斥力克服了表面张力，电荷流体射流从泰勒锥的尖端喷出，并在静电纺丝设备中的收集衬底上形成纤维。在静电纺丝过程中，许多因素包括溶液特性(例如粘度、浓度、电导率等)，加工条件(例如电压、流速、收集距离等)以及环境条件(温度、湿度、大气压力等)对最终产品的直径、组织/排列、表面形态以及润湿性有不同的影响。通过调整静电纺丝参数，可以达到所需的纳米纤维特性。

4、现有技术中如公开号为cn110464866a的专利文献所提出的一种核壳载药纳米纤维敷料，核壳载药纳米纤维敷料经同轴静电纺丝得到，能够实现药物持续释放，核层组成为蜂蜜和聚乙烯醇，壳层组成为ε-聚赖氨酸和聚己内酯，核壳结构可以有效保护天然活性物质蜂蜜。

5、现有技术中如公开号为cn109943976b的专利文献所提出的一种多功能静电纺丝纤维敷料及其制备方法，属于高分子医用材料技术领域。该纤维敷料具有微纳结构，是采用静电纺丝方法将接枝功能基团的高分子材料纺制成纤维，然后进行交联得到的，所述的高分子材料具有刺激巨噬细胞转型功能。该发明的静电纺丝纤维敷料是将可以促进巨噬细胞转型的高分子材料接枝功能基团，然后进行静电纺丝并交联而制得的。

6、上述现有技术能够利用静电纺丝技术制备用于治疗伤口创面的敷料，但其缺陷在于，上述的敷料都是提前通过相应的静电纺丝装置预先制备好的，并没有涉及一种能够直接对伤口创面进行直接治疗的设备，现有的装置制备的纤维敷料需要经过二次包装、存储，消耗人力、空间成本的同时也不利于敷料发挥最佳的治疗效果，在长时间的保存过程中，纤维敷料内的生长因子或者其他有助于伤口创面愈合的治疗因子会逐步失去活性，其对伤口创面的促进愈合效果也随之降低，导致愈合时间延长，并且利用该类敷料对伤口创面进行防感染、防发炎等效果也会受到影响。

7、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术所提出的技术方案制取的纤维敷料需二次包装保存导致药效流失的缺陷，本技术提出了一种用于抗菌抗炎的便携式伤口治疗设备，该治疗设备包括：主机；用于将纺丝原液以纤维敷料的形式涂覆在伤口处的出料部；用于获取伤口创面信息的监测部；出料部设置有用于出丝的出料口的端部布设有能够获取伤口创面红外图像的监测部，出料部和监测部连接至主机；其中，出料部能够直接将纺丝原液以制备纳米纤维的方式原位沉积至伤口创面处；主机能够基于对监测部获取的创面信息的分析结果调整出料部直接原位沉积至伤口创面处的纳米纤维的制备参数。

2、通过上述方案，本技术的便携式伤口治疗设备至少能够将出料部产出的纳米纤维敷料直接沉积在患者的伤口创面上，并且本技术的便携式治疗设备通过主机的电源提供相应的电源，摆脱了对城市电力的需求，在户外、荒野等环境中仍能够有效进行伤口创面治疗；此外，基于监测部对于伤口创面的监测数据，本技术的主机对监测信息进行分析，得出关于伤口创面的某些信息，比如伤口创面的创面面积或者血液渗出量，主机根据伤口创面的信息对出料部制备纳米纤维敷料的参数进行修改，能够调整每次治疗时纳米纤维敷料的输出量，避免针对不同的伤口纳米纤维的输出量都一样而造成不必要的浪费或者伤口创面覆盖不完全等问题。特别地，本技术的出料部制取的纳米纤维采取了一种全新的纺丝原液，以聚已酸内酯(pcl)和ε-聚赖氨酸(ε-pl，)作为壳层溶液的主要成分，以聚乙烯醇和富血小板血浆(prp)作为核芯层溶液的主要成分，制成的pcl+ε-pl+prp纳米纤维中prp含有的多种生长因子，对伤口愈合具有显著的积极效果，能够有效促进伤口修复。

3、根据一种优选实施方式，监测部至少能够基于红外热成像原理获取伤口创面的红外热成像图像，主机基于红外热成像图像分析计算伤口创面的创面面积与血液渗出量。本技术的监测部可以配置为红外热成像装置，监测部至少能够基于不规则面积计算方法测量伤口创面的热图像面积以及，基于均值和方差的干湿度评价方法分析伤口创面的血液渗出量。

4、根据一种优选实施方式，主机至少能够基于伤口创面的创面面积调整出料部的出丝持续时间；主机至少还能够基于伤口创面的创面面积调整出料部的出丝速度；主机还能够基于伤口创面的创面面积调整出料部的出丝总量。主机至少能够基于血液渗出量分析伤口创面的严重程度，主机基于伤口创面的严重程度调整施加于出料部的纺丝电压。在同轴静电纺丝的过程中，在某一段电压范围内，均能够获得较好的纺丝效果，并且该纺丝纤维的直径在一定程度上能够被电压影响。由此，本发明的主机能够通过调整施加的电压对纺丝纳米纤维的直径进行调整。

5、根据一种优选实施方式，在出丝阶段，监测部还能够基于红外线反射原理测量出料部的出料口距离伤口创面的距离，使得出料部在进行纳米纤维的原位沉积过程中处于预设的纺丝距离内；监测部还能够利用红外光线模拟出料部在进行纳米纤维的原位沉积过程中的沉积面积。在同轴静电纺丝的纺丝过程中，改变喷丝头和接收装置之间的距离是调节纤维直径和形貌的另一种手段。接收距离对静电纺丝过程的影响表现在两个方面，即溶剂挥发程度和电场强度。距离太近，射流未能充分干燥和牵伸，会形成串珠状纤维和带状纤维。为了保证纤维在到达接收装置前有足够的时间进行溶剂挥发，必须有一个最小距离的要求，否则会引起严重的纤维溶并。然而一旦喷丝头和接收装置之间的距离超过一定距离，便会引起纤维产量的显著下降。

6、在本技术中，由于本技术的治疗设备是直接将纳米纤维原位沉积至伤口创面处，并且在整个原位沉积过程中，伤口创面与出料部的距离是不固定的，由此，利用监测部对出料口与伤口创面之间的距离进行实时测量，并在出料口与伤口创面之间的距离出现偏差时及时发出警报，提醒使用者调整距离；其次，利用监测部的红外光线模拟出料口在人体皮肤上的沉积范围，有助于将纳米纤维精准地原位沉积至皮肤上的伤口创面处，既提高了治疗效率，又避免了医疗资源的浪费。

7、根据一种优选实施方式，主机内设置有用于存储纺丝原液的供液部，供液部至少包括向出料部内用于形成纳米纤维的壳层的外管提供壳层溶液的壳层供液腔，供液部还包括向出料部内用于形成纳米纤维的核芯的内管提供核芯层溶液的核芯供液腔。

8、根据一种优选实施方式，壳层供液腔通过导流管与出料部的外管连接，核芯供液腔通过导流管与出料部的内管连接，壳层供液腔向外管的供液压力以及核芯供液腔向内管的供液压力单独受到主机的调节。在单独向出料部的内管和外管提供供液压力的情况下，主机能够对内管内的核芯层溶液和外管内的壳层溶液的出射速率和出射持续时长进行调整，供液部在供液过程中对出料部的内管和外管施加持续稳定的动力，根据出射持续时间与出射速率能够预估纳米纤维敷料的覆盖面积，并根据监测部反馈的伤口创面面积调整本技术的治疗设备的出产纤维敷料的预估覆盖面积，避免浪费。

9、根据一种优选实施方式，出料部配置有在进行纳米纤维的原位沉积过程中用于持握的手柄，出料部与主机的连接线路穿过手柄，监测部与主机的连接线路穿过手柄与出料部的内部。

10、根据一种优选实施方式，主机内部还包括电源、高压直流逆变器、带有芯片的处理模块，电源向供液部、监测部以及高压直流逆变器提供电力，高压直流逆变器将电源的电压升压后得到用于出料部进行纺丝的纺丝电压。