CN107073259B - 能够产生微电流的贴片 - Google Patents

Abstract

提供了一种贴片(1)，其能够产生应用于人体皮肤上的微电流，该贴片包括电极(3a，3b)的支撑件，所述电极彼此间隔开并且易于产生典型的电堆电压；连接装置(5)，在电极(3a，3b)之间；粘合剂层(4)，其施加于所述支撑件的一侧上并且易于粘贴到皮肤上；以及保护衬层(7)，其施加于所述粘合剂层(4)，所述支撑件是在电极(3a，3b)内可透水汽的膜(2)，并且所述连接装置(5)由浸渍所述膜(2)的诸如硅石等喜湿材料限定。

Description

能够产生微电流的贴片

技术领域

本发明涉及为了化妆及医用目的而应用于人体皮肤的贴片，其包括铜丝以及银丝或锌丝，以便生成典型的电堆电压并能够通过微电流产生电刺激，如第一个权利要求的前序部分所述。

背景技术

已知微电流以DC(直流)电流和AC(交流)电流被用于电刺激。

如今，在医院里，在医疗和健康保健的环境下，可以有很大范围的电刺激，这些电刺激提供大范围不同的参数，例如频率，波的类型、脉冲宽度、驻留时间等。这已有助于名为经皮电刺激神经疗法(TENS)的传播。

目前已开发出微电流神经肌肉刺激(MCR)，并由于其优点而被越来越多使用。

与用于传统电刺激的电流(使用微安(mA)级的电流)不同，微电流使用毫安(μA)级强度。

这些电流强度不会被人们察觉，因此不会造成不愉快、厌烦以及有时痛苦的“电击”效应，并且提供一系列的优点：安全、舒适、减轻急性和慢性疼痛、更快的组织康复以及伤口的快速愈合。另外，还刺激了提升肌肤弹性的胶原的产生。

然而，当前用于微电流神经肌肉刺激(MRC)的设备具有许多阻碍它们的使用的长期且复杂的因素。

这些设备常常不实用而且价格高，因为它们配备有传统能量源，例如电池和需要与供电网连接的插头。

市场上的具有铜丝和锌丝的织物通常使这些丝相互缠绕，由于相互缠绕的丝往往彼此接触而造成短路，从而阻碍微电流的广泛传播和持续产生。

此外，这些设备的应用通过设备手动进行，设备需要经过待处理的区域并用线和带应用。

这些设备不允许正常的工作和学习活动。

此外，所述设备是单一尺寸的，不能容易地改变它们的应用区域和治疗范围。

市场上化妆所用的一些贴片提供了产生微电流的能力，但是配备有单个的原电池，因此作用的范围有限且集中，而且用于制造它们的***也非常昂贵。

在相关专利文献中，我们希望强调专利US 2005/010161 A1和US 2011/118655A1。

2005年1月13日公开的题为“用电流产生的电力治疗粉刺和酒糟鼻的方法(Methodof treating acne and rosacea with galvanic generated electricity)”的美国专利US 2005/010161A1描述了一种复杂结构，其中大尺寸的电极被放置在绝缘层的一侧，并通过穿过该层的电连接件而在绝缘层的相反侧结合。

在电极下方设置包含活性剂的胶带，且胶带被用于患者。

在其他实施中，电极及它们的电连接件被放置在粘合剂层处或粘合剂层内。

这个应用复杂且麻烦，可能还包括响应电连接的开关，以防止电流在电极之间流动。

2011年5月19日公开的题为“电流皮肤治疗设备(Galvanic skin treatmentdevice)”的美国专利US 2011/118655A1涉及在几片电极上具有很多部分并设置在支撑件或基板的一侧的结构。

每对电极部分通过桥式连接器电接合，应用于基板上设置所述部分的相同侧。

这个结构非常精密且制作复杂。

在上述专利中，在电极之间使用特定的桥或电连接使结构复杂，并在这些桥裂开时使结构暴露于故障的风险中。

此外，电极以及在某些情况下相同的桥需要至少一个附加层，这增加了结构的复杂性和它们的刚性。

因为从功能的意义上来讲，电堆是本发明以及产生微电流的设备的基础，这在2013年6月24日公开的题为“薄电池电极组、薄电池和电子设备(Thin battery electrodegroup,thin battery,and electronic device)”也已强调。

发明内容

本专利申请涉及对电堆的改进，其允许制造非常薄的电池，电堆由多个薄层彼此叠加为一组而限定。

电池是复杂的，其被设计用于电子设备并在示例中具有许多层，因为就电堆而言电极是处于重叠位置的多片。

在此情形下，本发明的基础的技术任务是提供能够产生微电流、能够克服上述缺陷的贴片(patch，贴剂)。

该技术任务通过根据独立权利要求所述的能够产生微电流且因此产生微磁场的贴片来实现。

优选实施例在独立权利要求中强调。

附图说明

本发明的特性及优点在以下参照附图、在本发明的优选实施例的详细描述中说明，在附图中：

图1示出根据本发明的贴片的一部分在不同层的视图；而

图2示出在图1中的贴片的部分的放大的剖视图。

具体实施方式

参照附图，根据本发明的贴片全部用数字1表示。

贴片为了化妆或医用目的而被应用于人的皮肤，且贴片包括由可透水汽的膜2限定的支撑件，可透水汽的膜2例如优选由纤维织物限定，其中电极3a、3b彼此间隔地***其中，以生成典型的电堆电压(voltages typical of the galvanic piles)，并潜在地能够产生微电流。

电极3a、3b能够在很大材料范围内选择，并且优选铜丝和锌丝。

粘合剂层4覆盖膜2或可透水汽的织物的一侧。

膜2在电极3a、3b之间内具有连接装置5。

这些连接装置5被选择为在不使用贴片1时基本不产生通电桥(electriccommunication bridge)，但在贴片1应用于皮肤时产生通电桥。

连接装置5事实上由喜湿(avid of moisture)并与皮肤应用兼容的材料限定，该材料浸渍可渗透膜。

具体地，喜湿且与皮肤应用兼容的材料是通常被称为“胶体硅石(colloidalsilica)”或“硅石凝胶(gel of silica)”或“硅胶(silica gel)”的由二氧化硅的聚合物(SiO₂)_n组成的材料。

硅石(silica)或等同的材料，一旦借助粘合剂接触皮肤，就捕获汗液分子(典型地由盐和水形成)，从而允许铜丝与锌丝之间进行离子交换。

汗是由皮肤汗腺分泌的微酸性低渗流体，由水和除了其他物质以外的双极离子：Na+、K+、Cl-组成。应当强调的是，一旦贴片1用于皮肤就引起闭塞效应，迫使毛孔释放含有生理盐以及钠、钾和氯离子的H₂O，从而确定胶和织物的增湿。

各对铜丝和锌丝3a、3b或电极(通常在酸性盐水(hydrosaline)环境并具有自由离子)产生几十或上百微安培的电流和几纳特斯拉的微磁场。

微电流和微电磁场的作用允许激活组织(良好的导体)和微血管中的电荷。

这导致微电流的形成，这在生物膜的水平上有利于离子交换、氧的使用和膜电势的恢复(决定兴奋性阈值的增加)，从而获得高的镇痛效果(TENS效应)。

通过将具有化妆、医疗或药物活性的物质6(其分子具有极性或双极性)放置在粘合剂层4中，微电流允许这些分子的离子跟随它们所提供的电荷的方向，从而十分有利于皮肤屏障通道。

如已知的，极性分子(也称为双极性分子)不同于非极性分子，因为它们在一部分分子上呈现部分正电荷，而在另一部分上呈现部分负电荷。

更详细地，根据本发明的贴片1优选为织物2制成的成形元件，其至少部分地浸渍有硅石(即如所述的胶体硅石(SiO₂)_n或硅胶)并且包含彼此平行且彼此间隔至少0.5mm的铜丝和锌丝3a、3b。

优选地，在铜丝和锌丝3a，3b之间的距离设置为在1.5mm与2.5mm之间。

所述丝具有平行于织物2的、至少0.3mm的宽度，并且优选地均具有1.5mm与2.5mm之间的宽度。

织物2的表面在一侧上至少部分地涂覆有一层由含有与人的真皮相容的电解质的粘合剂聚合物制成的粘合剂层4。

电解质能够用作由微电流产生的离子的加速器。

然后，贴片1形成为能够粘贴到皮肤上，以使得从铜极和锌极产生的微电流能够穿透皮肤并且生理地刺激细胞间隙并且促进通过真皮极化的任何活性物质的通过。

甚至更详细地，浸渍的膜2由约100克/平方米的柔软织物制成，优选在聚酯或棉中载有至少10克/平方米的硅石，优选地在15与25克/平方米之间。

铜丝和锌丝3a、3b的重量选择为等于至少20克/平方米的铜和20克/平方米的锌，这两种丝中的每一种优选在35与45克/平方米之间。

粘合剂层4的材料被设置为具有对于盐水液体的分子的渗透性，并且在内部包含电解质和极性或双极性物质。

优选地，粘合剂层是重量为10至100克/平方米、优选30至70克/平方米的丙烯酸或聚氨酯粘合剂。

被称为“衬层”7的端层或保护薄层保护粘合剂层4并允许它的操作。

该层、薄层或衬层7优选由15至200克/平方米的聚酯、硅纸(silicone paper，硅油纸)、涂布纸制成。

在粘合剂层4中，药用、化妆用或医用的物质6可以由天然物质(如山金车)、化妆物质(如透明质酸)或活性药用物质(如双氯芬酸钠)限定。

这些物质在发挥他们的活性时，由于粘合剂4而与织物2和真皮接触。

本发明的贴片1优选地制作如下。

利用与电堆中类似的方式制备织物2，其具有与锌丝间隔开并且平行于锌丝的铜丝。

具体地，织物2设置有纵向交替的铜丝和锌丝3a，3b或其他材料的条，所有这些条的宽度为约2mm，并且通过该织物2的纤维彼此间隔约1mm。

为此，一旦应用于皮肤上，所述织物的纤维能够充当半导体，它们被含有硅石的溶液润湿。

当与皮肤接触时，硅石吸收典型的微酸的人的汗水，并允许在织物中进行离子交换，这是传输微电流所需要的。

然后，获得的织物的线圈涂有粘合剂，该粘合剂可以粘附到皮肤并且由PET或硅纸衬层7保护。

将所获得的线圈切割成较小的线圈，并用模切机模切成所需的形状。

在获得所需的贴片1之后，验证在载有硅石的织物2中彼此间隔开的铜丝和锌丝3a、3b在使用条件下是否能够产生微电流以及产生的微电流的强度。

为了评估产生微电流的能力，进行了一旦贴片应用于皮肤上时发生的情况的模拟。

考虑到人体的汗通常具有在pH4与pH6.5之间的pH值，微酸溶液(具有pH 6.3)被蒸发。

校准蒸发，记住如上所述，贴片一旦应用于皮肤就具有闭塞效应，迫使毛孔释放含有生理盐以及钠、钾和氯离子的H₂O，决定胶和织物的增湿。

由此，増湿作为允许离子在铜丝和锌丝之间通过的介电方法而起作用。

然后，微电流由于负电电势差(potential electronegative difference)而自发产生，即如下(按伏特)：铜1.90V，锌1.65V，于是具有250mV的电势差(ΔE°)。

为了验证微电流的强度(按μA)，使用特定仪器来测量低强度的电流，装备有能够接合+/-两个电极的探针的精密HAMEG INSTRUMENTS HM8112万用表。

贴片的五个点(中心、上、下、左、右)的结果如下：

点1(中间)：90mV-340μA

点2(上)：85mV-290μA

点3(下)：90mV-350μA

点4(左)：95mV-380μA

点5(右)：90mV-340μA。

通过评估所进行的测量值，可以得出结论：由模拟身体应用的润湿的贴片1产生的微电流的平均强度为约340μA。

所测量的微电流的强度完全与通过贴片1实现的治疗目的一致，并且显示出在不同点上存在恒定值，这对于正确的应用是有用的。

为了进一步阐明贴片1的性质、形状、结构和制备方法，将给出实施例的一些示例。

示例1

示例1涉及根据本发明的用于治疗骨关节疼痛的贴片1的制备。

在配备有螺旋桨搅拌器的容器中，引入冷的45kg溶剂丙烯酸粘合剂(例如National Starch&Chemical的Duro-tak 2353粘合剂)，该粘合剂具有优异的透气性和优异的引入水溶性分子的能力(一旦在膜中减少)。

还引入500克的氯化钠，以1/1比例(通过用特定搅拌器搅拌5分钟获得)在H₂O中稀释。

然后用螺旋桨搅拌器在低速下混合10分钟(120rev/min(转/分钟))，直到得到质量均匀的化合物。

使用涂布机和压缩空气泵，将丙烯酸粘合剂化合物转移到旋转圆筒刮刀上，将刮刀厚度调节至约150微米。

刮刀将粘合剂(设定厚度)散布到塑料材料(例如100微米的聚酯)的连续的箔或衬层上。

在衬层上散布的粘合剂以8米/分钟的速度通过四个炉站，第一炉的温度设定为40℃，第二炉的温度设定为50℃，第三炉的温度设定为70℃，第四炉的温度设定为100℃。

当从炉中出来时，粘合剂层完全脱离溶剂，溶剂已在炉站中蒸发。

粘合剂块的厚度为约60克/平方米。

在炉出口处，粘合剂层和衬层联接到纵向包含交替的铜丝和锌丝的一层聚酯织物，所述交替的铜丝和锌丝由载有硅石的相同的织物分离。

优选地，织物是约100克/平方米的纤维软织物，其中具有40克/平方米的铜丝和锌丝以及20克/平方米的硅石。

通过用含有硅石的液体溶液润湿织物来装填(charge)硅石。

随后，将所获得的线圈切割成具有90mm的带的线圈。

在这一点上，在旋转模切机上，将联接的材料模切成90mm/140mm的矩形形状，将衬层切成两半，使得易于使用者移除。

最后，将切割的贴片自动***袋中。

对于应用，只需打开小袋，取出贴片，并使贴片与保护衬层分离。

贴片的粘合剂部分被应用于希望进行止痛作用的皮肤上。每12小时更换一次贴片，直到获得最大的益处。

示例2

用双氯芬酸钠制备用于治疗骨肌肉疼痛的药物贴片。

在环境温度下在容器中加入40kg溶剂丙烯酸粘合剂(例如Duro-tak-87-2054粘合剂)、以1/1比例在H₂O中稀释的500g氯化钠(通过用特殊搅拌器振荡5分钟获得)和以100/5比例在H₂O中的稀释50g双氯芬酸钠(通过用合适的搅拌器振荡5分钟获得)。

用螺旋桨搅拌器在低速(120转/分钟)下混合30分钟，直到获得均匀的质量。

制备和涂覆操作被认为与示例1中所述的那些相同。

示例3

用透明质酸制备用于治疗眼周皱纹的化妆贴片。

在容器中加入24小时内透气性为480克/平方米的30Kg溶剂丙烯酸粘合剂(例如National Starch&Chemical的Duro-tak-2353)。

将粘合剂引入螺旋桨混合器中。

螺旋桨以每分钟60转的速度旋转，并加入以1/1比例(通过用特定搅拌器振荡5分钟获得)在H₂O中稀释的250g氯化钾、以100/3比例在H₂O中稀释的具有低分子重量(35000道尔顿)的10克透明质酸(通过用特定搅拌器振荡15分钟获得)。

用螺旋桨式搅拌器在低速(120rpm)下混合30分钟，直至达到均匀的质量。

制备和涂布操作被认为与示例1中描述的那些相同，模切提供适合于眼睛轮廓的半月形，封闭在包含两种形状(右眼和左眼)的袋中。

每12小时更换一次贴片，直到达到所需的结果。

贴片1是可以随意成形、在其所有表面上自生成微电流并且在每个点上是活性的元件，并且由于含有电解质的粘合剂，贴片可以传导微电流并且在需要时容易应用于皮肤上。

该贴片有利地添加有内部混有粘合剂的极性或双极性化妆用、医用或药用的物质，由于促进皮肤吸收的微电流(增强剂)，这些物质能以最佳方式发挥其治疗活性。

具有上述特性的粘合贴片出人意料地显示出比使用类似***的任何其它治疗(即，***或不***用于治疗关节和肌肉疼痛的药物的贴片)更好的效果。

与传统贴片相比甚至与口服药形式相比，它们还显示出可以使包含在粘合剂层中的化妆用、医用或药用的物质更好地通过皮肤。

示例4

这是制备用透明质酸治疗皮肤损伤的贴片的示例。

在以70°加热的熔化炉中，引入30kg去矿物质水和6kg水解的聚乙烯醇32千道尔顿(PVA98)并混合，直至获得均匀的质量和透明的物质。

加入透明质酸粉末并搅拌分散，搅拌直至获得无结块的清澈凝胶。

在检查透明质酸完全分散之后，通过搅拌直至25℃开始缓慢冷却，搅拌直至获得均质的条件。

一直使用蠕动泵搅拌，使得到的混合物被引导流到加热至30℃的刮刀上，随后在具有硅化聚酯胶带的支撑件上形成350微米厚度的膜。在成膜阶段期间，使用配备有四个加热站的通风隧道炉，其分别具有以下温度：80/85/100/80℃。

当从炉中取出时，获得厚度为约150微米的透明膜(由水蒸发产生)，其可通过压缩机辊联接到含有铜丝和锌丝并用SIO₂浸渍的织物卷。

结果是叠层体，在除去其上保护性PET支撑件之后，一侧具有电动织物，另一侧具有透明的水溶性膜。通过用H₂O或其他化妆品溶液润湿，透明膜变成轻微粘合的凝胶，与损伤的真皮相容，并且可以有效且容易地应用到损伤上。

使用辊模将膜模切为7×14cm的矩形。

这些矩形被自动地***到用作固体化合物的分配机构的密封容器中。

Claims (9)

1.能够产生微电流的贴片(1)，包括：

电极(3a，3b)的支撑件，所述电极彼此间隔开并且能够产生典型的电流堆的电压；在所述电极(3a，3b)之间的连接装置(5)；粘合剂层(4)，应用于所述支撑件的一侧并能够粘贴到皮肤上；以及应用在所述粘合剂层上的保护衬层(7)，

其特征在于，所述支撑件是可透水汽的膜(2)，并且所述连接装置(5)由浸渍所述膜(2)的喜湿材料限定，所述喜湿材料由浸渍该膜(2)的二氧化硅聚合物组成的类型的二氧化硅构成，所述二氧化硅适于捕获汗液分子从而允许所述电极(3a，3b)之间的离子交换。

2.根据权利要求1所述的贴片(1)，其特征在于，所述可透水汽的膜(2)是由选自聚酯、棉、粘胶的材料或选自上述聚酯、棉和粘胶的混合物制成。

3.根据权利要求1或2所述的贴片(1)，其特征在于，所述材料的重量被包括在60至120克/平方米之间，并且浸渍织物的所述二氧化硅的重量被包括在15至25克/平方米。

4.根据权利要求1或2所述的贴片(1)，其特征在于，所述电极(3a，3b)彼此平行并且放置在织物的内部。

5.根据权利要求1或2所述的贴片(1)，其特征在于，所述电极(3a，3b)是铜丝和锌丝，并且宽度在1.5mm和2.5mm之间，并且彼此间隔开一节段，所述节段包括在1.5mm和2.5mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的贴片(1)，其特征在于，所述粘合剂层(4)含有选自氯化钙、氯化镁、氯化钠和氯化钾的电解质。

7.根据权利要求1或2所述的贴片(1)，其特征在于，所述粘合剂层(4)包含由极性或双极性分子的至少一部分组成的医用或化妆用或药物物质。

8.根据权利要求7所述的贴片(1)，其特征在于，这些医用或化妆用或药物物质选自双氯芬酸钠、透明质酸、维生素E、维生素A和维生素C。

9.一种制作能够产生微电流类型的贴片(1)的方法，包括：

支撑电极(3a，3b)的支撑件，所述电极彼此间隔开并且能够产生典型的电流堆的电压；在所述电极(3a，3b)之间的连接装置(5)；粘合剂层(4)，应用于所述支撑件的一侧并能够粘贴到皮肤上；以及应用于所述粘合剂层(4)上的保护衬层(7)，

其特征在于，为了制作所述支撑件，设置可透水汽的织物，所述电极(3a，3b)彼此平行并放置在所述织物内，并且所述织物用由二氧化硅(SiO₂)_n的聚合物组成的类型的二氧化硅浸渍，当所述二氧化硅捕获汗液分子从而允许所述电极(3a，3b)之间的离子交换时，所述二氧化硅实现所述连接装置(5)。

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