本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體涉及一種通過熱、遠(yuǎn)紅外、電磁及負(fù)離子效應(yīng)進(jìn)行局部保健及治療的醫(yī)用熱敷用具。

背景技術(shù)：

熱敷作為有效的理療手段，在許多疾病，如頸、腰椎病變，關(guān)節(jié)炎及痛經(jīng)等的治療中具有的良好效果已經(jīng)廣為人知。除了利用溫度升高以達(dá)到治療目的外，還有其他一些與熱敷相關(guān)的理療方式，如紅光及紅外治療等在創(chuàng)面修復(fù)，鎮(zhèn)痛及機(jī)體功能調(diào)節(jié)等方面也顯示出了良好的應(yīng)用效果。利用這些機(jī)理，新型理療用器械層出不窮，比如醫(yī)用熱療儀、遠(yuǎn)紅外治療儀、紅光理療儀等。這些器械能夠設(shè)定溫度及作用時間，較好的控制整個治療流程，已得到了廣泛的應(yīng)用。但是，這些器械多為有源器械，存在著相對笨重不便，多只能在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中使用，購置成本偏高，當(dāng)需進(jìn)行移動持續(xù)治療時難于進(jìn)行等缺點(diǎn)。相對于此，便攜式的熱敷器械，尤其是以鐵粉氧化發(fā)熱作為熱原的熱敷靈具有很大的應(yīng)用潛力。其升溫較迅速，可保證較長時間的持續(xù)溫度，可加工成不同的形式應(yīng)用且不妨礙使用者的自由活動。一些情況下，這些熱敷靈可與中藥合用，以達(dá)到促使藥效發(fā)揮的效果。但是，現(xiàn)有技術(shù)提供的熱敷靈多僅提供簡單發(fā)熱，最高溫度、升溫時間、溫度保證時間、持續(xù)時間等指標(biāo)調(diào)整不易，針對特殊人群有低溫燙傷風(fēng)險，更無其他有益治療方式的參與。

電氣石、托瑪琳以及碧璽均是指一大類含多種金屬離子的水合環(huán)狀硼硅酸鹽晶體礦物。因特殊的成分及晶體結(jié)構(gòu)，天然的或經(jīng)適當(dāng)處理后的電氣石具有獨(dú)特的理化性質(zhì)。其晶體特殊的極性結(jié)構(gòu)，使沿c軸方向具有顯著的壓電及熱電效應(yīng)。在極性分子激發(fā)到更高能級后，能發(fā)射波長在4-14um，發(fā)射率在0.92以上的遠(yuǎn)紅外線，而此恰是人體對應(yīng)較適范圍。晶體可自發(fā)在沿其三次對稱軸的兩端積聚異性電荷，產(chǎn)生異性兩級，表現(xiàn)出自發(fā)極化效應(yīng)。并且，其表面十幾微米范圍內(nèi)可存在千萬v/m的高場強(qiáng)，與之對應(yīng)的是顯著的負(fù)離子釋放及磁效應(yīng)。以上無論是適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)紅外線，電磁作用，自極化效應(yīng)及負(fù)離子，均被證實(shí)具有特定的醫(yī)療保健效果，而這均是在與外界進(jìn)行能量交換而實(shí)現(xiàn)的。

針對以上熱敷靈的缺陷，若能以恰當(dāng)?shù)碾姎馐瘏f(xié)同，當(dāng)能在改善使用效果的同時，提升康復(fù)治療效果，可作為有效的醫(yī)療保健器械，較之現(xiàn)有技術(shù)體現(xiàn)出顯著的進(jìn)步。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供較之現(xiàn)有技術(shù)最高溫度可控，溫度保證時間與持續(xù)時間延長，除了熱作用，還可提供多種如遠(yuǎn)紅外、磁、負(fù)離子等有益效果的更為優(yōu)良的含電氣石熱敷靈系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明創(chuàng)造性的以一定比例的電氣石微粒添加入熱敷靈的發(fā)熱劑體系。最終，組成成分中包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wt%）為0.1-12%的電氣石微粒，25-58%的鐵粉，1-10%的活性炭粉，1-8%的氯化鈉。在此體系中，鐵粉是氧化放熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)原料，活性炭粉與鐵粉構(gòu)建原電池加速反應(yīng)并由于炭粉的多孔結(jié)構(gòu)，既起到氧吸附作用又可用以提供反應(yīng)界面。氯化鈉為電解質(zhì)，與預(yù)添加的或自空氣中獲取的水共同構(gòu)建電化學(xué)反應(yīng)的溶液環(huán)境。需要說明的是本發(fā)明中使用氯化鈉作為體系電解質(zhì)是因?yàn)樯砜山邮芮覂r廉，但并非局限其他電解質(zhì)的使用。而電氣石微粒的加入，在體系溫度上升時，可吸收部分熱量進(jìn)行儲能，降低體系的最高溫度。之后其遠(yuǎn)紅外效應(yīng)，電與磁的作用等不僅在降溫時將能量轉(zhuǎn)化釋出，延長溫度保證時間與持續(xù)時間，并且與負(fù)離子作用等共同提供了其他的醫(yī)療保健治療手段。單純的熱僅作用體表較淺層，并在機(jī)體上隨傳遞距離衰減明顯，而遠(yuǎn)紅外線可作用于皮下深層并通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)生理反應(yīng)。磁與電作用可通過生理刺激，調(diào)節(jié)神經(jīng)與肌肉組織功能，促進(jìn)損傷的修復(fù)。甚至于，電氣石微粒的自極化導(dǎo)致的金屬離子，尤其是重金屬離子的吸附，大大增加了在使用鐵粉氧化體系中金屬及電解質(zhì)原料使用的安全性保障，這在作為醫(yī)療器械使用時是非常具有價值的特性。進(jìn)一步，電氣石微粒的遠(yuǎn)紅外及自極化效應(yīng)已被證實(shí)能夠減弱氫鍵，降低水的表面張力，促進(jìn)了活性炭多孔結(jié)構(gòu)處的水潤濕及調(diào)節(jié)鐵的原電池銹蝕速度，保證反應(yīng)的充分程度而增加了持熱時間。

電氣石微粒被加入熱敷靈的發(fā)熱體系，理論上，只要保證一定的量，或多或少可表現(xiàn)出以上特質(zhì)。但是，由于基于鐵粉氧化產(chǎn)熱本身為粉體反應(yīng)體系，微粒需滿足良好的分散性。并且，使用具有較高成本的原料時，如達(dá)到寶石級的碧璽，獲取相同性能時希望用量能夠節(jié)省。較小的，分散均勻的晶粒在發(fā)射遠(yuǎn)紅外線方面具有明顯的優(yōu)勢?？紤]到小尺寸微粒在具有鐵粉、炭粉、鹽及水的發(fā)熱體系中自極化團(tuán)聚與熱解聚之間的平衡，實(shí)質(zhì)上進(jìn)一步提升了體系蓄能能力。自極化及熱電壓電效應(yīng)均沿c軸方向，在保證晶粒沿此方向大致完整性的最小尺度下，即可獲得最好的效量比。但是，依原料產(chǎn)地的不同，在粉碎難易程度及完整晶粒最小尺度等方面具有非常大的差異。而且，若過分破壞至不能保證晶粒完整性時，以上有益性質(zhì)實(shí)質(zhì)上會損失。進(jìn)一步，過小尺度的微粒，在用于如醫(yī)療器械時，對其安全性也會有一些擔(dān)憂。因此，對微粒尺度的上下限均需有所限定。本發(fā)明中，經(jīng)大量，廣泛的原料選擇及研究實(shí)驗(yàn)，最終確定可添加電氣石微粒的尺度為小于100微米而大于0.5微米。在此尺度范圍，若需調(diào)節(jié)微粒的親疏水性質(zhì)，以更好滿足發(fā)熱體系不同添加料的需求，可以方便的通過微粒表面改性以實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明并未排除此類改進(jìn)。

鐵粉作為發(fā)熱反應(yīng)的基礎(chǔ)原料，其粒徑主要與啟動時間及最高溫度相關(guān)，而活性炭粉粒徑則主要與反應(yīng)速度及流動性相關(guān)。但在本發(fā)明中，鐵粉與炭粉粒徑的選擇須考慮與電氣石微粒的相互作用。一方面，微粒的蓄能作用主要緣于其壓電熱電，自極化及遠(yuǎn)紅外效應(yīng)，這要求體系升溫曲線較平緩；另一方面，如上所述微粒的遠(yuǎn)紅外效應(yīng)會改變水的表面張力，從而對鐵粉與炭粉的尺寸選擇帶來變化。本發(fā)明中，經(jīng)優(yōu)化選擇的鐵粉粒徑為20至200微米，活性炭粉粒徑為小于50微米。同樣因電氣石微粒的加入而有所變化的還有高吸水性材料。熱敷靈添加高吸水性材料的目的是保水，增加流動性。而在添加本發(fā)明限定的電氣石微粒時，因?yàn)樗谋砻鎻埩档停梢赃M(jìn)一步提升高吸水性材料分子側(cè)鏈固著水的能力，使體系整體流動性更佳，故而對高吸水材料的用量可以節(jié)省，而吸水材料顆粒大小分布也可更加靈活。從而，本發(fā)明中優(yōu)化后的高吸水性材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wt%）為0.5-5%且顆粒粒徑與所用鐵粉一致。最后，發(fā)熱劑中含有多種親疏水性各不相同的成分，而高吸水性材料更會有膨脹，為防止團(tuán)聚并保證充分混合均勻與分散，配制過程需要充分考慮。較為優(yōu)化的方式是先將高吸水性材料與水均勻混合，再與預(yù)混合的電氣石微粒、鐵粉、活性炭、氯化鈉等進(jìn)行均勻混合攪拌。

在熱敷靈中加入電氣石微粒的其中一個目的是利用其遠(yuǎn)紅外，電與磁作用及負(fù)離子等效應(yīng)。在本發(fā)明限定條件下加入的電氣石微粒已經(jīng)能夠達(dá)此目的。但是，由于臨床治療及保健需求的多樣化，有時需強(qiáng)調(diào)其中的某種特性。當(dāng)需要突出醫(yī)用熱敷靈的遠(yuǎn)紅外線效能時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wt%）為0.05-5%的遠(yuǎn)紅外陶瓷顆?；蛸|(zhì)量分?jǐn)?shù)（wt%）為0.02-3%的石墨烯的加入將是較佳的選擇。而熱敷靈本身具有的溫?zé)嵝?yīng)，包括遠(yuǎn)紅外線的滲透性作用，恰能契合我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中“溫治”的理論，因此在發(fā)熱劑中加入有益的中藥，比如含有芳香型，揮發(fā)型等成分的藥物，將可能進(jìn)一步提升其保健治療效果。最后，同樣是由于治療保健及臨床需求的多樣化，如本發(fā)明所述的醫(yī)用熱敷靈，應(yīng)能根據(jù)不同應(yīng)用的需求進(jìn)行形態(tài)與形式上的調(diào)整與變化。各種不同的形狀，如方形、圓形、同心圓形、橢圓形、長條形等將可有助于在身體不同部位的使用；帶自粘膠層的熱敷貼可以很好定位而熱敷袋可以方便于調(diào)整作用位置。

本發(fā)明將電氣石微粒添加入熱敷靈的發(fā)熱劑體系，提供了具有蓄能作用的，最高溫度下降而溫度保證時間與持續(xù)時間延長的，熱敷的同時提供遠(yuǎn)紅外線，磁與電作用以及負(fù)離子效應(yīng)等多種保健治療方式，應(yīng)用形態(tài)形式多樣，切合臨床需求的新型醫(yī)用熱敷靈系統(tǒng)。此系統(tǒng)可廣泛的應(yīng)用于各種需熱敷，遠(yuǎn)紅外及電與磁治療的場合，其技術(shù)手段簡單易行，成本可控并可大大提升臨床使用安全性，具有廣闊的市場前景。

以本發(fā)明提供的技術(shù)方案構(gòu)建的醫(yī)用熱敷靈，已證明能夠滿足yy0060熱敷靈醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在進(jìn)行人體感受性實(shí)驗(yàn)時較之傳統(tǒng)熱敷靈具有明顯延長的溫感時間。對于脊柱、關(guān)節(jié)、頸項(xiàng)痛等均證實(shí)具有更好的緩解效果。

本發(fā)明的特點(diǎn)及與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別如下：

如上所述，本發(fā)明最大的特點(diǎn)是使用一定比例的電氣石微粒添加入熱敷靈的發(fā)熱劑體系，從而達(dá)到在體系升溫過程中蓄能，并將多余的熱轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外線，電與磁作用及負(fù)離子效應(yīng)，在降低最高溫度與延長持溫時間的同時提供多種熱之外的保健治療手段。當(dāng)然，為提升這些效果，對摻入顆粒的尺寸以及其他基礎(chǔ)原料的尺寸等可進(jìn)行進(jìn)一步的選擇與優(yōu)化。

中國專利申請：201611046676.x，《一種蘄艾溫炙貼》中公開了一種包括醫(yī)用膠帶、托瑪琳自體發(fā)熱粉包、遠(yuǎn)紅外布料層、凝膠層、防熱無紡布層和離心紙的熱敷器具。此申請涉及了利用遠(yuǎn)紅外線以及利用熱促使中藥成分發(fā)揮作用。但是，此申請中所述托瑪琳自體發(fā)熱粉包中實(shí)際并不含有電氣石顆粒，并且，其遠(yuǎn)紅外發(fā)射層與中藥成分（部分）均與發(fā)熱劑分開。中國專利申請：201611046678.9，《一種蘄艾熱炙貼》與之相似。中國專利申請：201010605555.0，《一種用于治療人體疼痛的外用熱敷泥膏藥及其制作方法》中公開了一種含有3-5%托瑪琳微粉、玉石粉、遠(yuǎn)紅外陶瓷微粉及中草藥等的熱敷泥膏藥。此申請涉及利用熱致遠(yuǎn)紅外線的治療，但實(shí)質(zhì)上使用外部熱源化開膏藥，并不涉及在自發(fā)熱體系中的蓄能，轉(zhuǎn)化。中國專利申請：201310026175.5，《一種配成低、中、高三種溫度的自發(fā)熱粉及配置方法》中公開了一種利用石英粉、工業(yè)鹽、硅石粉、電氣石粉、焦木炭粉、粗鐵粉、鋁粉和自來水配制的不同溫度自發(fā)熱體系。但首先此申請并不直接涉及在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用，以其配制方法事實(shí)上會帶來較大的毒性，這限制了機(jī)體接觸時的使用；其電氣石粉添加比例與本發(fā)明相比有較大差異（僅10%一種比例），其他配比成分差異巨大，并且也不涉及使用電氣石微粒以達(dá)到蓄能控溫及提供治療保健所需的遠(yuǎn)紅外線、電磁及負(fù)離子效應(yīng)等。中國專利申請：201120184567.0，《電氣石熱敷貼》中公開了一種包括熱敷袋、發(fā)熱包的電氣石熱敷貼。其設(shè)置了由無紡布和粘附其上的電氣石粉構(gòu)成的電氣石貼并粘接于發(fā)熱包表面。此申請涉及利用熱作用于電氣石粉，以達(dá)到提供遠(yuǎn)紅外等治療作用的目的。但是，其電氣石粉事實(shí)上與發(fā)熱系統(tǒng)完全分離，因此也就無法獲得本發(fā)明中的與發(fā)熱體系中各成分相互作用而提供的效果，在加工制備上也更繁瑣。另外，包括中國專利申請：201020301542.x、201120448571.3、200920029130.2等均涉及了利用熱及電氣石顆粒達(dá)到一系列治療保健作用的技術(shù)，但均不涉及在自發(fā)熱體系中利用電氣石顆粒同時達(dá)到控溫蓄能及發(fā)揮多種保健治療作用等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明特點(diǎn)及主要技術(shù)方案的示意圖。

圖中，1-熱敷靈發(fā)熱劑；2-電氣石微粒；3-透氣無紡布袋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：

稱取1g預(yù)粉碎后篩取的45-96um直徑的鈣鋰電氣石微粒，56g粒徑范圍為25-106um的還原鐵粉，3g粒徑范圍為小于45um的活性炭粉，3g分析純氯化鈉，2g粒徑范圍為25-106um的聚丙烯酸樹脂，11.5g預(yù)粉碎的蛭石以及23.5g去離子水。將聚丙烯酸樹脂與水混合并使其充分膨脹，其他成分先進(jìn)行充分混合。再將預(yù)膨脹的樹脂與已預(yù)混的其他成分快速混合均勻，構(gòu)建發(fā)熱劑體系。將混合完成的發(fā)熱劑裝入透氣無紡布袋中，外套pet/pe外包。構(gòu)建的圓形醫(yī)用熱敷靈袋用于關(guān)節(jié)扭傷的治療。

實(shí)施例2：

稱取0.1g預(yù)粉碎后篩取的53-90um直徑的綠碧璽粉末，32g粒徑范圍為106-180um的還原鐵粉，2g粒徑范圍為小于45um的活性炭粉，6g分析純氯化鈉，5g預(yù)粉碎的遠(yuǎn)紅外陶瓷，1.5g粒徑范圍為106-180um的pva，11.5g預(yù)粉碎的蛭石以及41.9g去離子水。將pva與水混合并保證其充分膨脹，其他成分先進(jìn)行充分混合。再將預(yù)膨脹的pva與已預(yù)混的其他成分快速混合均勻，構(gòu)建發(fā)熱劑體系。將混合完成的發(fā)熱劑裝入透氣且一側(cè)附加有膠粘層的無紡布袋中，外套pet外包。構(gòu)建的長方形醫(yī)用熱敷靈貼用于脊柱關(guān)節(jié)的保健治療。

實(shí)施例3：

稱取12g預(yù)粉碎后篩取的1.3-96um直徑的黑電氣石粉末，25g粒徑范圍為25-180um的還原鐵粉，4g粒徑范圍為小于45um的活性炭粉，3g分析純氯化鈉，0.5g石墨烯，2g粒徑范圍為25-180um的pva，3g粒徑范圍為25-180um的羧甲基纖維素，11.5g預(yù)粉碎的蛭石以及39g去離子水。將pva，羧甲基纖維素與水混合并保證其充分膨脹，其他成分先進(jìn)行充分混合。再將預(yù)膨脹的高吸水材料與已預(yù)混的其他成分快速混合均勻，構(gòu)建發(fā)熱劑體系。將混合完成的發(fā)熱劑裝入透氣且一側(cè)附加有膠粘層的無紡布袋中，外套pet外包。構(gòu)建的橢圓形醫(yī)用熱敷靈貼用于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的保健治療。

以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式的幾種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。