双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置

本技术属于柔性生物电子，具体涉及到双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置。

背景技术：

1、伤口管理是一项重大的全球挑战，也是临床护理的中心问题。由于皮肤、粘膜表面或器官组织的完整性被破坏而引起的伤口，如果护理不当，很容易被病原体入侵，引起感染，延缓伤口愈合。在严重的情况下，它甚至会导致慢性伤口和一系列并发症，如组织损伤、器官衰竭和败血症等。因此，及时监测和治疗感染伤口是重要的临床问题。目前，传统的敷料（绷带、纱布和棉绒）将伤口与外部环境隔离仍然是伤口治疗的主流方案。

2、传统伤口敷料虽然成本低廉、来源广泛，但很容易吸收伤口渗出液而粘连在伤口上，在更换敷料时会对新生的皮肤组织造成伤害。上个世纪七十年代，有学着提出湿法愈合的概念，伤口的湿性愈合理论被越来越多的人关注和接受，已经有很多湿性创伤敷料被开发出来，如藻酸盐、水胶体、透明敷料和水凝胶等。其中，水凝胶由于具有良好的亲水性、生物相容性以及类细胞外基质的三维（3d）多孔结构，逐渐成为医用伤口敷料的重要候选者。良好的水凝胶伤口敷料可以起到及时止血，消炎杀菌的性能。基于天然多糖的功能水凝胶的制备和应用一直是研究的热点。然而，在当前伤口敷料的被动治疗下，很难同时获得真实的伤口状态并满足慢性伤口的动态需求。根据伤口需要及早发现感染并及时治疗非常重要，应在下一代伤口敷料中加以考虑。因此，非常需要一种智能伤口敷料系统，可以通过将实时监测和按需治疗的属性相结合来克服传统伤口管理的“黑匣子”状态。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、用于伤口感染的动态监测与按需治疗、实现伤口管理的诊疗一体化的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置。

2、解决上述技术问题采用的技术方案是：一种双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，在印刷电路板与皮肤接触一侧设置有温度传感器、电化学生物传感器、发光led片，发光led片上敷设有负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料， mcu控制器通过导线与设置于印刷电路板上的焊孔相连接，发光led片与电阻并联。

3、本实用新型的印刷电路板相对一侧设置有警示led灯珠，警示led灯珠与电阻并联。

4、本实用新型的印刷电路板为柔性印刷电路板。

5、本实用新型的柔性印刷电路板由聚亚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷中的的任意一种或多种制作而成。

6、本实用新型的负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料9为100重量份水凝胶上负载的光敏剂为0.01～0.03重量份。

7、本实用新型的水凝胶选自海藻酸钠水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、壳聚糖水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚丙烯酸衍生物水凝胶中的任意一种或多种。

8、本实用新型的光敏剂选自孟加拉玫瑰红、酞菁、卟啉、竹红菌素、亚甲基蓝、二氢卟吩及其衍生物中的任意一种或多种。

9、本实用新型的mcu控制器通过蓝牙模块实现与上位机的通讯。

10、本实用新型的电化学生物传感器为可以测定ph值、尿酸值、葡萄糖值、乳酸值的传感器中的任意一种或者多种。

11、本实用新型的发光led片发射光波长与负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料中光敏剂的激发波长相对应。

12、1、在传统的治疗模式中，药物大多数是直接整合于敷料中，主要依靠其自由扩散作用于目标部位，这种被动的递送方式，无法适应慢性伤口的复杂动态性质。本装置通过控制led发光，根据伤口状态利用光动力疗法实现按需治疗，能够提供实时信息监测，并及时启用本地或者远程监控，以确保患者得到最佳的护理。相较于传统治疗方式更具备诊疗一体化、无细菌耐药性、毒副作用小的优点。

13、2、本装置所选用的水凝胶敷料是一种结合刚性和韧性双重优点的双网络水凝胶结构，可以通过改变原料组成比例来动态控制水凝胶的机械性能和柔韧性能，可更好的贴附伤口，起到保护伤口作用并有效止血。

14、3、本装置可以通过伤口处温度、ph、葡萄糖、乳酸等生理指标来监测伤口状态，又可以通过监控这些生理参数的变化，由本装置做出相应指令，实现对伤口感染的及时治疗。此外，传感器测得的数据还可以通过蓝牙传输并显示在上位机端，方便实时监控，成功实现诊断与治疗一体化功能。

15、本装置在开发高效的抗菌技术以显著改善伤口管理和其他病理诊断和治疗方面展现出巨大的前景。

技术特征：

1.一种双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：在印刷电路板（1）与皮肤接触一侧设置有温度传感器（2）、电化学生物传感器（3）、发光led片（4），发光led片（4）上敷设有负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料（9）， mcu控制器（8）通过导线（6）与设置于印刷电路板（1）上的焊孔（5）相连接，发光led片（4）与电阻（7）并联。

2.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的印刷电路板（1）相对一侧设置有警示led灯珠（10），警示led灯珠（10）与电阻（7）并联。

3.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的印刷电路板（1）为柔性印刷电路板。

4.根据权利要求3所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的柔性印刷电路板由聚亚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或多种制作而成。

5.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料（9）为100重量份水凝胶上负载的光敏剂为0.01～0.03重量份。

6.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的水凝胶选自海藻酸钠水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、壳聚糖水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚丙烯酸衍生物水凝胶中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的光敏剂选自孟加拉玫瑰红、酞菁、卟啉、竹红菌素、亚甲基蓝、二氢卟吩及其衍生物中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的mcu控制器（8）通过蓝牙模块实现与上位机的通讯。

9.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的电化学生物传感器（3）为可以测定ph值、尿酸值、葡萄糖值、乳酸值的传感器中的任意一种或者多种。

10.根据权利要求1所述的双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，其特征在于：所述的发光led片（4）发射光波长与负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料（9）中光敏剂的激发波长相对应。

技术总结
一种双层结构的智能水凝胶基伤口管理监测治疗装置，在印刷电路板与皮肤接触一侧设置有温度传感器、电化学生物传感器、发光LED片，发光LED片上敷设有负载有光敏剂的水凝胶伤口敷料，MCU控制器通过导线与设置于印刷电路板上的焊孔相连接，发光LED片与电阻并联；本装置的柔性电路板和负载光敏剂的敷料可更好的贴附伤口，起到保护伤口作用并有效止血，同时内置发光二极管发射红光，可有效被光敏剂吸收并产生活性氧，从而实现对革兰氏阳性菌和阴性菌的灭杀，有效促进感染伤口的愈合，相较于传统治疗方式更具备诊疗一体化、无细菌耐药性、毒副作用小的优点；可推广应用到高效抗菌技术改善伤口管理和其他病理诊断和治疗方面。

技术研发人员：贾庆岩,李鹏,徐冬琴,聂仁浩
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15