一种穿戴式超声治疗贴膏

本发明属于医疗，具体涉及一种穿戴式超声治疗贴膏。

背景技术：

1、超声药物透入疗法是将药物加入接触剂中，利用超声波对媒质的弥散作用、声空化效应和改变细胞膜的通透性把药物经过皮肤或黏膜透入机体的治疗方法，同时，超声波的能量可以产生局部的热效应，使组织温度升高，从而促进血液循环和代谢，提高药物的吸收效率。此外，超声波的声波流动效应还可以改变皮下组织流体的流动性，从而增加药物在组织中的扩散速度和范围，因此，超声药物透入治疗具有更高的透药和治疗效果，目前已开始应用于皮肤、软组织和关节等表浅部位的治疗，如局部疼痛、炎症、肌肉损伤、关节炎等。

2、现有的超声药物透入疗法分为移动法和固定法两种。移动法：多采用频率为0.8-1mhz的理疗用超声波设备，将药物涂抹在皮肤上以后，操作者需手持治疗头在涂药的范围内不断滑动，其特点是输出功率大、局部温度高，不足之处在于：药物定量困难、操作效率低、定位不准作用分散、有烫伤和空化损伤的风险。固定法：采用经皮透药专用设备超声电导仪，主要以50khz的超声波结合电致孔和离子透入的电场作用为动力，可实现局部病变的靶位给药治疗，使用者只需将液体或半流体的药物(子弹)注入专用的耦合片(弹夹)上，装在治疗头(枪头)中，对准治疗部位后固定、开机就完成了操作，此时操作者即可离开进行其他工作，其特点是定量定位准确、操作简便效率高、治疗风险小，不足之处在于：作用面积受限、仅适合局部定位治疗而不适合药物的经皮吸收全身治疗。

3、由上可知，现有的超声透药都需要一个专业的超声主机与探头，还需要病人到专业的医疗机构进行操作，目前超声药物透入治疗设备结构复杂，体积庞大，无法便携化治疗，同时，传统的药物贴膏都是单纯的粘贴释放，其作用机理比较单一，疗效较慢，也无法充分发生药效(被动吸收)，而且长时间贴服，容易造成皮肤过敏等不适，因此，若能够集成超声药物投入治疗的治疗贴膏，实现可穿戴式便携治疗，不影响病人日常活动，并提升康复与治疗效果。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的穿戴式超声治疗贴膏。

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种穿戴式超声治疗贴膏，其包括超声机体、膏药贴，其中超声机体包括声透镜层、换能器组、超声激励模块、电池，膏药贴包括背衬胶布、药物膏体、防黏层，换能器组为多个换能器阵元组成，每个换能器阵元均与超声激励模块连接，且共地，多个换能器阵元形成压电层和背衬层，压电层表面与声透镜层平行，且压电层正极通过包边的方式将电极焊盘做到压电层负极的同一平面上；背衬层用于反射和/或吸收背向传播的声波并将所述压电层与所述超声激励模块相对定位；背衬胶布能够剥离的贴设在声透镜层表面，换能器组所形成的超声区域覆盖整个药物膏体。

4、在此，每个换能器阵元均与超声激励模块连接，且共地，其带来的技术效果是：确保实现每个换能器都能激励工作，同时共地可减少线路连接，有利于结构小型化，以便于实施穿戴。同时，压电层正极通过包边的方式将电极焊盘做到压电层负极的同一平面上，其带来的技术效果是：可使压电层前发射端面上没有连接线缆的焊点即没有凸起，可确保工作面的平整，进而方便连接和封装。

5、优选地，包边包括形成在压电层的底面、侧面和顶面以构成正极焊盘；形成在压电层顶面且与正极焊盘之间断开的负极焊盘，超声激励模块分别通过贯穿背衬层的导线与正极焊盘和负极焊盘连通。利用压电效应产生超声波，同时，为了使压电层表面与声透镜平行并紧密粘接，压电层采用了包边结构，即，包边为金属层或导电银胶层，简言之，将压电层的正极通过侧面包边的方式(例如利用蒸镀金属或者涂覆导电银胶等)将电极焊盘做到压电层负极的同一平面上。

6、在一些具体实施方式中，超声机体还包括形成在压电层和声透镜层之间能够耦合超声能量进入膏体的匹配层。简言之，为了更好的耦合超声能量进入膏体和人体，在压电层的前面也可以粘接一层匹配层。

7、根据本发明的一个具体实施和优选方面，声透镜层的厚度为0.1～2mm；和/或，声透镜层的材质为橡胶、硅橡胶、pdms或塑料。在此，声透镜层为位于超声机体的前端面的薄层，起到保护超声换能器探头与超声耦合匹配的作用。

8、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，压电层的材料为pzt、pmn-pt、石英或aln，其中各换能器的频率范围为20khz～2mhz。优选具有较高发射效率和高机电转换效率的功率型陶瓷，如pzt-4或pzt-8等。换能器的频率范围主要为20khz～2mhz，但并非所有的换能器都必须同一频率，可以是多个频率换能器的组合。同时，背衬层主要是由环氧混合物组成，如在高分子环氧/橡胶中加入钨粉或氧化铝粉等，起到固定换能器，反射/吸收背向传播的声波，提高发射效率，加强与超声激励模块的粘接等。

9、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，换能器组的多个换能器阵元呈阵列排布或自由组合，其中换能器阵元的横截面呈多边形、圆形或椭圆形。也就是说，换能器组为多个换能器阵元组成，每个阵元都与超声激励模块连接，且共地。换能器组可以是阵列排布，也可以是按照一定的排序自由组合，换能器阵元可以是正方形，长方形，也可以是圆形，椭圆等形状。

10、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，超声激励模块产生激励换能器的激励电信号，其激励信号的频率根据换能器的中心频率决定，覆盖范围为20khz～2mhz；和/或，激励电压为0～20v；和/或，激励波形可以是脉冲波、方波、正弦波；和/或，激励电信号，可以是一个或者多个连续，其占空比可根据需要调节；和/或，激励信号可以是脉冲激励，也可以是连续波激励。超声激励模块主要产生激励换能器的激励电信号，其主要由高压发射电路组成，可以产生覆盖所有换能器工作频率的激励电信号；其激励信号的频率根据换能器的中心频率决定，覆盖范围为20khz～2mhz；其激励电压在0～20v范围内；其激励波形可以是脉冲波、方波、正弦波等；激励的电信号，可以是一个或者多个连续，其占空比可根据需要调节。激励信号可以是脉冲激励，也可以是连续波激励。

11、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，超声机体的横截面呈圆形，且直径小于等于5cm；所述超声激励模块和电池之间还设有开关模块，其中所述开关模块控制电池与超声激励模块的通断，且能够选择不同电阻改变电池加载到超声激励模块的电压幅值，以控制调节超声机体的输出声功率。考虑到穿戴式的应用需要，超声机体的尺寸较小，直径<5cm。因此，考虑到尺寸和重量，本发明可采用集成式超声激励模块，或者利用数字化的高压超声发射芯片自主设计电路开发。供电电池主要给超声激励模块供电，考虑到小型化和高储能密度的要求，可以是充电式锂电池、一次性纽扣电池或碱电池组等。开关模块：主要控制电池与超声激励模块的通断，实现超声机体的工作与非工作状态。也可以在开关模块中置入滑动电阻或固定几档电阻等，实现改变供电电池加载到超声激励模块的电压幅值，从而控制调节超声机体的输出声功率。

12、此外，背衬胶布的正背面均带有正面胶粘层和背面胶粘层，其中所述正面胶粘层粘合在所述声透镜层的表面，药物膏体形成在背衬胶布的背面且处于背面胶粘层所形成的内部区域；和/或，在药物膏体内添加声敏剂材料，其中所述声敏剂材料为脂溶性小分子和二氧化钛；和/或，防黏层为防黏纸、塑料薄膜或纱布，且使用时可自所述背衬胶布和药物膏体的表面揭去。

13、简言之，背衬胶布作为膏体和超声机体的载体，位于两者中间，常用无纺布、人造棉布等。在本发明中，其背衬胶布两侧都带有胶布，上侧是通过胶布粘接超声机体的声透镜层上，未使用时有隔离层保护胶布；下侧胶布主要分布在药物膏体的外围，以便将药膏粘到人体所需的部位。

14、药物膏体主要是含有药物的膏体，通常由药物与适宜的亲水性基质混匀后，涂布于背衬胶布上。常用亲水性基质有聚丙烯酸钠、羧甲纤维索钠、水凝胶、明胶、甘油和微粉硅胶等。特别的为了配合超声作用，可以在膏体中添加相应的声敏剂材料，如有机声敏剂的卟啉衍生物等脂溶性小分子，或者无机声敏剂如二氧化钛纳米材料等提升治疗效果。

15、防黏层：起保护膏体的作用，常用防黏纸、塑料薄膜、硬质纱布等，使用时可揭除。

16、由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

17、现有超声透药都需要一个专业的超声主机与探头，还需要病人到专业的医疗机构进行操作，致使所用设备结构复杂，体积庞大，无法便携式治疗，同时，传统的药物贴膏都是单纯的粘贴释放，其作用机理比较单一，疗效较慢，也无法充分发生药效(被动吸收)，而且长时间贴服，容易造成皮肤过敏等不适等等不足，而本发明通过超声机体和膏药贴的组合进行整体设计、巧妙地解决了现有结构的各种不足，采取该超声治疗贴膏后，首先揭去背衬胶布表面的隔离层，将超声机体粘背衬胶布上，然后揭去药膏最前面的防黏层，将要膏贴到需要治疗的部位；接着打开超声机体盒上的工作开关，激励超声换能器开始工作，到达治疗贴片的使用时间后，关闭超声机体开关，从人体上揭下药膏，最后将超声机体与胶布分开，清理机体声透镜表面以便下次使用，因此，本发明一方面采用小型化、可穿戴式的超声机体和膏药贴进行组合，由超声波对应药膏的刺激，增加药膏的主动释放性，不仅充分发挥膏贴之功效，而且有效缩短贴敷的时间，避免贴敷不适；另一方面可穿戴、便携，同时采用剥离和粘合的方式进行不同膏体的替换，可实现超声机体反复使用，降低了超声治疗贴片的成本，此外，也非常有助于相关技术的推广普及，实用性强。