(57)【要約】  疾病の状態を診断および監視するパッチベースの物理的、生理学的、化学的、および生化学的センサに関する各種方法、装置、およびシステムを説明する。パッチベースのセンサは、１つまたはそれ以上の生理学的症状および／または創傷の治癒の進行レベルを判定する特定の検体パラメータのパネルを提供する。様々な疾病状態に関連するパラメータの現地または遠隔監視における上記検体パネルの使用を説明する。
2014503252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
創傷滲出液からの少なくとも１つの特定のパラメータのレベルを判定し、創傷治癒プロセスの状態に関する表示を提供する機能層を備える創傷治癒インジケータ装置。
【請求項２】
担持層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
サンプリング層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記サンプリング層が、電気泳動機構、動電機構、毛細管作用、圧力駆動機構、およびその組み合わせのうち少なくとも１つにより動作する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの特定のパラメータが、バクテリア、炎症サイトカイン、プロテアーゼ、成長因子、ＥＣＭ受容体、ｐＨ、イオン性、ＮＯｘ／Ｏ２、温度、インテグリン、およびその組み合わせのうち少なくとも１つに関連する化学的または生化学的作用因子の濃度を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記創傷治癒プロセスの状態が色変化、デジタル表示、およびその組み合わせのうち少なくとも１つにより表示される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記色変化が電量分析、ルミネセンス分析、電気化学分析、およびその組み合わせのうち少なくとも１つを用いて提供される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
携帯型装置をさらに備え、前記創傷治癒プロセスの状態が前記携帯型装置によって受信される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記携帯型装置が、無線またはインターネットにより前記創傷治癒プロセスの状態に関する情報を医療監視施設に送信する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記創傷治癒インジケータ装置が創傷治療用包帯に含まれる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ユーザに装着される創傷治癒インジケータパッチであって、創傷治癒インジケータ装置を備え、前記創傷治癒インジケータ装置が、創傷滲出液から少なくとも１つの特定のパラメータのレベルを判定し、創傷治癒プロセスの状態に関する表示を提供する機能層を備えるパッチ。
【請求項１２】
ユーザと関連する物理的特徴を感知する少なくとも１つのセンサをさらに備え、物理的特徴が心拍数、呼吸数、血圧、ＥＣＧ、酸素飽和度、脈拍、活動、睡眠パターン、およびその組み合わせのうち少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のパッチ。
【請求項１３】
担持層をさらに備える、請求項１１に記載のパッチ。
【請求項１４】
固定手段をさらに備える、請求項１３に記載のパッチ。
【請求項１５】
前記固定手段が、感圧性接着剤、活性可能接着剤、物理的固定手段、およびその組み合わせから成る群から選択される、請求項１４に記載のパッチ。
【請求項１６】
薬物治療および療法のうち少なくとも１つをさらに備える、請求項１１に記載のパッチ。
【請求項１７】
創傷箇所を有する患者の創傷治癒状態を監視する方法であって、
前記創傷箇所上に創傷治癒表示装置を有する創傷治癒パッチを貼付するステップと、
前記創傷治癒表示装置を選択的に始動するステップと、
前記創傷治癒表示装置からの結果を読み取るステップと、
を備える方法。
【請求項１８】
無線またはインターネット通信により医療監視施設に結果を送信することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記創傷箇所に薬物を投与することをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
無線またはインターネット通信により勧告を受信することをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
創傷を有する患者の遵守を監視する方法であって、
創傷上に創傷感知装置を貼付するステップと、
患者の遵守度に応じて患者に報酬を与える、あるいは罰金を科すステップと、
を備える方法。
【請求項２２】
創傷上に配置される機能層と、
機能層上に配置され、少なくとも第一の領域と第一の色を有する第一の領域および第一の色と異なる第二の色を有する第二の領域とを含む着色フィルム片と、
を備える創傷治癒インジケータ装置。
【請求項２３】
前記片が創傷全体に位置する創傷位置領域を含み、前記第一の領域が前記創傷位置と前記第二の領域との間に位置する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記着色フィルム片の少なくとも一部に沿って配置される標準インジケータ線をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記機能層が少なくとも１つの機能要素を含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記機能要素が、創傷内の関連検体と選択的に反応する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記機能要素が、表示構成要素を始動させて、創傷治癒に関する表示を提供する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記機能要素が、プロテアーゼ、バクテリア負荷、炎症サイトカイン、バイオフィルムの存在、水分含有量、インテグリン、ケモカイン、成長因子受容体、Ｃａ２＋／Ｍｇ２＋、ＮＯC／Ｏ２のレベル、ｐＨ、温度、およびその組み合わせから成る群から選択される少なくとも１つの因子に反応する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
創傷全体に配置される創傷位置領域と、微小流体サンプル路と、前記創傷位置領域と前記微小流体サンプル路との間を延在するサンプリングポートとを含むサンプリング層と、
創傷全体に前記インジケータ装置を配置した後前記サンプル路の圧力勾配を確定する手段と、を備える創傷治癒インジケータ装置。
【請求項３０】
前記圧力勾配を確定する手段が、微小流体サンプル路都連痛するタブを含み、前記インジケータ装置の創傷上への配置および前記タブの前記サンプル路からの除去後、圧力勾配が前記サンプル路に形成される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記圧力勾配を確定する手段が、前記微小流体サンプル路の壁の物理的破裂、および前記微小流体サンプル路への磁場の印加から選択されて、前記サンプル路を通る電化粒子の移動を誘発する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記サンプリング層に複数の微小流体サンプル路をさらに備え、各サンプル路が、創傷滲出液をそれぞれ異なる検体試験部位に導くように構成される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
複数のサンプリングポートをさらに備え、各サンプリングポートが前記創傷位置領域と対応する微小流体サンプル路との間に配置される、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記創傷位置領域と前記複数の微小流体サンプル路との間の連通を提供する単独のサンプリングポートをさらに備える、請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
複数の試験部位をさらに備え、各試験部位が微小流体サンプル路と連通し、前記複数の試験部位が、前記サンプル路に沿って順次配置される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３６】
前記複数の試験部位が、１つまたはそれ以上の検体を検出する固定化された受容体を含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
複数の試験部位と複数の微小流体サンプル路とをさらに備え、各サンプル路が、前記創傷位置領域と対応する試験部位との間の連通を提供する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３８】
前記複数の試験部位が、１つまたはそれ以上の検体を検出する固定化された受容体を含む、請求項３７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用感知装置、特に、創傷治癒に影響を及ぼすパラメータのレベルを判定し、患者の創傷治癒の状態を表示する創傷治療感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
創傷治療は手間がかかることが多く、熟練した専門家の頻繁な注意が必要となる。加齢と共に創傷治療の必要性が増える。創傷治癒のコストは世界中の医療提供者にとって大きな関心事である。創傷治療の現行アプローチは、湿度を制御し、バクテリアをシャットアウトし、抗菌剤と成長因子を貼付するように設計された改良型包帯を含む。通常、創傷治癒の進行は創傷径、色、創傷深さ、量的目視評価、より侵襲的な探針の測定などの技術によって監視され、創傷の治癒を阻害する可能性のある追加の共存症を判定する。
【０００３】
地域の看護人の場合、たとえば、重篤にコロニー形成されつつある創傷を目視で診断し、専門家の介入を求める時期を決定するのが困難である。通常、組織のバクテリア濃度が１０５ｃｆｕ（コロニー形成単位）である場合、該組織は感染しているとみなすことができるかもしれない。今日、（細胞培養による）バクテリア感染は通常、局所抗生物質の２週間の試験を経て検出され、抗菌剤の使い過ぎは治療費の高騰やバクテリア耐性（たとえばＭＲＳＡ、スーパーバグなど）につながる。長期間の慢性創傷治療では、治療の大部分を介護施設、長期医療施設、自宅などで提供する必要がある。残念ながら、このような環境における創傷感染の不適切な治療により、合併症がよく発生する。
【０００４】
慢性創傷治療の場合、治癒は創傷清拭、創傷床準備、アルジネート、抗菌剤、生物剤などを含む包帯などの先進創傷治療製品の使用に左右されることが多い。これらの先進創傷治療製品はどれも高額であり、特定の創傷状況の下でしか有効ではないため、注意深く使用する必要がある。たとえばアルジネートは湿気の管理に有効であるが、創傷が感染していない場合、銀を含有する包帯は何の効果ももたらさない。コラーゲンを含有する創傷治療製品は、高プロテアーゼ濃度を管理する必要がある場合にのみ有効である。
【０００５】
適切な手当と治療過程を選択し使用するという課題は、通常は専門家も病理検査室のサポートも少ない在宅看護や長期医療環境においては複雑である。したがって、このような医療施設では、創傷の治癒状態を評価し、適切な手当および／または治療過程を推奨する装置の需要が長い間満たされずにいる。
【０００６】
米国では、年間５５０万件の慢性創傷が発生し、その約６０％が自宅で治療されている。高齢化と糖尿病患者の増加のため、予測可能な将来、慢性創傷は年間約１０％増が見込まれている。一般的な医療提供者は、在宅看護、非専門診療所、病院、専門創傷診療所に分類される。現在、拭取り検体または生検が創傷滲出液の微生物学的分析の基準であるが、実行するのに通常は２４〜７２時間かかる。ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）ベースのバクテリア検出はより迅速だが、専門知識が必要で高額である。したがって、現在このような手法は、創傷治療診療所や病院でもあまり広く使用されておらず、在宅看護では仮に使用されたとしても稀である。また、特に非専門的な環境で、治癒期間と合併症の低減につながる創傷を査定する戦略が必要とされている。
【０００７】
この数十年間のバイオマーカの発展により、病院の病理検査室などでの商業的用途に至るまで、何種類かのバイオマーカの利用が可能となった。各種バイオマーカが既知であり、一つまたはそれ以上の検体の特定の濃度を個別に測定し相互に関連付けることによって、慢性症状の進行または治癒を確実に測定するために使用されている。バイオマーカの商業利用のもう一つの例が自宅ベースの診断キットである。これらのキットは、患者または一般医が取得および／または解釈することができ、通常、迅速で、簡易で、非侵襲的な、または少なくとも最小限に侵襲的な健康状態の評価を提供する。現行のバイオマーカの利用、特に商業利用は有効であるが、特に自宅ベースまたは簡易迅速診断用途でのバイオマーカの使用と適用は今後も必要とされる。近年の無線技術は、患者の様々な健康状態と疾病管理のために、ユビキタスで信頼性が高く、コスト効果の高い遠隔監視ツール、バイオマーカを利用している。
【０００８】
特定の疾病または健康状態は、適切な治療が行われるように監視および継続的評価に特に留意する必要がある。上記疾病または状態はたとえば、特に病気にかかりやすい母集団の糖尿病、心臓疾患、急性外傷、および長期薬物使用に関連する致命的症状を通常伴う慢性創傷を含むが、それらに限定されない。
【０００９】
よって、一般医および患者が解釈可能で迅速、簡易、非侵襲性の、または最小限に非侵襲性の簡易迅速または自宅ベースの診断が必要とされる。また、以下のセクタ、（ａ）糖尿病や心臓病などの共存症を伴う慢性創傷患者、（ｂ）共存症を伴う急性外傷患者、（ｃ）病気にかかりやすい母集団での長期薬物使用、（ｄ）心臓疾患を伴う母集団、に対する創傷治癒状態に関する有効で実用的なデータを提供する簡便な装置も求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書に記載の本発明の実施形態は、網羅的であるか、あるいは以下の詳細な説明に開示されるとおりの形に発明を限定することを目的としていない。むしろ、実施形態は、当業者は発明の原理および実行を認識し理解できるように選択され、記載される。
【００１２】
本発明は、創傷滲出液から特定のパラメータのレベルを判定し、創傷治癒プロセスの状態を表示する機能層を有する創傷治療感知装置に関する。特定のパラメータは、バクテリア、炎症サイトカイン、プロテアーゼ、成長因子、ＥＣＭ受容体、ｐＨ、イオン性、ＮＯC／Ｏ２、温度、およびインテグリンなどの少なくとも１つの化学的または生物学的実体を含む。本発明の一実施形態では、創傷感知装置はサンプリング層も含む。サンプリング層は電気泳動、毛細管作用、または圧力駆動機構によって動作する。
【００１３】
本発明の一実施形態では、創傷治癒プロセスの状態は、色変化またはデジタル表示のいずれかにより表示される。本発明の別の実施形態では、１つまたはそれ以上の分析の結果が携帯型装置により取得される。携帯型装置は好ましくは、無線通信により医療専門家に結果を送信する。
【００１４】
本発明の一実施形態では、創傷治療パッチは複数の創傷治癒インジケータ装置を含む。各創傷感知装置は、必要に応じて、または所望に応じて個別に始動される。本発明の別の実施形態では、創傷感知パッチは、患者の物理的特性を測定するセンサも含む。
【００１５】
本発明の一実施形態では、創傷治癒状態の感知方法は、患者の創傷箇所上に創傷感知パッチを貼付するステップと、創傷感知パッチを用いて創傷状態を感知するステップとを含む。本発明の別の実施形態では、創傷状態はさらに、医師などの医療専門家、または十分に確立した医療用監視プログラムに送られる。いったん分析されれば、措置のために患者または介護人に勧告が送り戻される。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、患者の遵守が創傷感知装置を使用して監視され、報酬金または罰金が患者の遵守度に関連付けられる。
【００１７】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者にとって自明となるであろう。しかしながら、各種実施形態および特定の実施例の詳細な説明は、発明の好適な実施形態およびその他の実施形態を示すものの、それらは例示のためであって限定を目的としていない。発明の精神を逸脱せずに、発明の範囲内で多数の変更および修正を行うことが可能であり、発明は上記すべての修正を含む。
【００１８】
本発明のこれらの、およびその他の目的および利点は、添付図面と組み合わせて、本発明の好適な例示の実施形態の以下のより詳細な説明を参照することによってより完全に理解され認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】創傷感知装置の概略断面図である。
【図２】測定された検体の濃度および／または重篤度を伝達する色識別オーバレイの使用例を示す。
【図３】３つのパラメータ（ＭＭＰ、ｐＨ、および生物汚染度）を用いる例示の装置ビジュアルインタフェースを示す。
【図４】創傷感知装置の例示の実用的な結果の集合を示す。
【図５】感知装置用の例示のオンデマンドサンプリングシステムを示す。サンプリングはタブを引くことによって開始することができる。複数のタブを使用して複数日用の装置を生成することができる。
【図６】例示の多パラメータ感知装置である。異なるパラメータ濃度は、創傷治癒結果への直接的または逆依存度のいずれかを有する。
【図７】多パラメータ感知装置の例示のパネルを示す。
【図８】例示の単独の流体路多パラメータ感知装置を示す。
【図９】例示の複数の流体路多パラメータ感知装置を示す。
【図１０】閉ループ通信の例を示す。
【００２０】
特段他に明示されない限り、図面の例示は必ずしも等縮尺とは限らない。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書に開示される装置、システム、および方法を、実施例により、図面を参照して詳細に説明する。特段その他に明示しない限り、図面の類似の符号は、図面全体を通じて同一、類似、または対応する素子を指す。開示および記載される実施例、配置、構造、構成要素、素子、装置、方法、材料などは、特定用途に合わせて所望に応じて変更することができると理解される。本開示では、特定の形状、材料、技術、配置などのいずれの特定も、提示される特定例に関連させているか、あるいはそのような形状、材料、技術、配置の単なる一般的説明に過ぎない。具体的な詳細の特定や実施例は、そのように具体的に指定されない限り、必須である、あるいは限定的であることを目的とせず、そのように解釈されるべきではない。装置および方法のいくつかの例を、本明細書で図面を参照して詳細に開示および説明する。
【００２２】
本発明は、創傷治癒プロセスの現状を表示する創傷感知装置に関する。該装置は、プロテアーゼ、ｐＨ、バクテリア生物汚染度など、創傷治癒に影響を及ぼすパラメータのレベルを判定し、創傷治癒の状態に関する表示を提供する。色、形状（線や点など）の変化に関して示すことができる、あるいはその他の種類の通知を用いて提示することができる。上記表示は、創傷が特定種類の創傷治療製品または医療専門家の介入を必要とする場合に、介護人に促す。
【００２３】
参照する図１は、例示の創傷感知装置１００の断面図である。創傷感知装置１００は、担持層１０１、機能層１０２、およびサンプリング層１０３を含む。担持層１０１は創傷感知装置を保護し、取扱を一層簡易にする。担持層に適した材料は、透明プラスチックフィルム、織材料、または不織材料を含むがそれらに限定されない。医療用パッチの担持層に適したその他の材料は、本明細書に記載の好適な実施形態の装置の担持層材料として使用することができる。担持層は透明または半透明材料であることが好ましい。担持層は、担持層１０１を通じて可視である指示または視覚的支援を上側１０４に含むことができる。例示の担持材料は、好ましくは高水分透過率のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン膜を含む。
【００２４】
機能層１０２は、創傷治癒の有効なインジケータである検体またはパラメータのレベルを有益に判定することによって創傷治癒を評価する。機能層は、少なくとも１つの機能要素と少なくとも１つの表示構成要素とを含む。任意で、機能層は他の構成要素を含むことができる。機能要素は創傷滲出液内の関連検体に選択的に反応し、表示構成要素を始動させて結果を示す。この機能層が動作する多数の機構、測色、蛍光、および電気化学分析が存在する。測色または蛍光分析の場合、反応による色変化はそれ自体、視覚的表示として機能する。電気化学分析では、機能要素は特定の創傷検体に反応して、電流または電圧の変化をもたらす。上記電気信号は、視覚信号または警告に容易に変換することができる。検出機構の可能な例をいくつかここに記載する。
【００２５】
ある範囲の検体または因子が通常は創傷治癒にとって不可欠である。たとえば、ＭＭＰ−２やＭＭＰ−９などのプロテアーゼ、バクテリア負荷、炎症サイトカイン、バイオフィルムの存在、水分含有量、インテグリン、ケモカイン、成長因子受容体、Ｃａ２＋／Ｍｇ２＋、ＮＯｘ／Ｏ２、ｐＨのレベル、および温度などの検体または因子が、創傷治癒に含まれる、あるいは少なくとも一般的には創傷治癒に関連付けられる。これらの因子のすべてが、あらゆるケースの治癒の欠如にとって、すべての患者において不足しているとは限らない。実際のパラメータは場合によって変動する。
【００２６】
可能な代表的検出方法はたとえば、基質分解金属プロテアーゼ（ＭＭＰ）、生物汚染度、ｐＨ、およびイオン測定である。これらは例示の実施形態であり、上記分析を実行する他の方法が、本明細書に記載の方法およびアプローチの範囲から大きく逸脱せずに存在する。
【００２７】
基質分解金属プロテアーゼ（ＭＭＰ）は細胞外マトリックス内で機能する亜鉛依存エンドペプチダーゼ群から成る。これらの酵素は結合組織の分裂に責任を負い、骨の再構築、組織損傷の修復、および細胞外マトリックス構成要素の消化において重要である。ＭＭＰは複数の基板を有する傾向があり、大半の群の構成メンバーはエラスチン、ゼラチン、およびフィブロネクチンと共にいくつかの異なる種類のコラーゲンを劣化させる能力を備える。大部分のＭＭＰは３つの主要ドメイン−調節ドメイン、触媒ドメイン、およびヘモペキシンドメインを含む。調節ドメインは、酵素が活性化する前に除去しなければならない。ヘモペキシンドメインは、酵素の触媒機能に必須ではないが、酵素を特定の基板に結合するのを助ける。
【００２８】
ＭＭＰ−１、２、３、９などの大半のＭＭＰに対する市販の抗体がＭｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社（米国）から入手可能である。これらの抗体は一続きのアミノ酸に対して方向付けられ、触媒ドメインとヘモペキシンドメインとの間に小さなヒンジを形成し、高い特異性と非常に小さな交差反応とを招く。これらの抗体はそれぞれ非活性および活性形式のいずれのＭＭＰターゲットも認識し、ウェスタンブロッティング、免疫沈降反応、および免疫組織化学用途に適する。いくつかの修飾が蛍光染料、ビオチン、または上記抗体の酵素標識複合体で上記抗体を標識するのに利用可能である。光学または電気活性分子で標識した二次抗体を適切に使用することによって、ＥＬＩＳＡ型のテストを実行して、検出可能な光学または電気化学標示を導き出すことができる。信号をさらに強化し、背景雑音を低減するため、たとえばストレプトアビジン‐ビオチンの相互作用が介在するような標準的な信号振幅技術を使用することができる、また、結合相互作用によって適切に活性化される際に、蛍光を発する幅広い蛍光性基板を使用することができる。
【００２９】
測色分析を用いる際、いくつかの例示のＭＭＰ用経路は、ＭＭＰ放出スルフヒドリル群による分割後、４１２ｎｍで発色チオール反応薬、４，４’−ジチオジピリジンまたはエルマン試薬を用いて検出することができるチオペプチド基板を利用する。この技術を利用する商品は、ＳＥＮＳＯＬＹＴＥ（商標）ジェネリックＭＭＰ分析キットという名称の下、Ａｎａｓｐｅｃ社（米国）から販売されている。この製品は、ＭＭＰ−１、２、３、７、８、９、１２、１３、および１４を含む各種ＭＭＰの活動を検出するため、あるいはＭＭＰの誘導物質および阻害物質の高スループットスクリーニングのために使用することができる。
【００３０】
測色分析の感度をさらに高めるため、ＥＬＩＳＡ型アプローチをさらに採用することができる。ＥＬＩＳＡベースのＭＭＰ分析の一例はＨＲＰ抱合ストレプトアビジンを使用する。ＭＭＰ−１、３、８、９、１０、および１３用の市販のＥＬＩＳＡキットはＡｎａｓｐｅｃ社から市販されており、活動は４５０ｎｍで色彩測定的に判定することができる。ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社（米国）製のＢＩＯＴＲＡＫ活動分析システムは、色素産生性ペプチドを利用し、４０５ｎｍで読取可能な市販の色彩測定サンドイッチ型ＥＬＩＳＡキットの例を提供する。さらに別のＨｕｍａｎ  ＭＭＰ−８用ＥＬＩＳＡ分析キットがＲａｙＢｉｏｔｅｃｈ社（米国）によって市販されており、ＨＲＰ共役ストレプトアビジンを利用し、４５０ｎｍでの色を測定することによって活動を測定する。
【００３１】
ＥＬＩＳＡ型分析を含むすべての例が、ＭＭＰ検出用の標準的な分子生物学的プロトコルを用いて、感知装置の貫流微小流体表面に複数の組み合わせで採用することができると理解される。
【００３２】
蛍光分析は、自動蛍光発光が低いと予想され、より高い感度が、類似の結合係数を有する検体に望まれる場合に有効である。直接蛍光測定の場合、色素標識抗体が直接またはサンドイッチ型ＥＬＩＳＡ分析において採用される。典型的には、抗体はＡＬＥＸＡ  ＦＬＵＯＲ（商標）、ＦＩＴＣ、フルオレセイン、ローダミンなどの蛍光団に貼付されるアミンおよびチオール反応性色素と反応することによって標識付けすることができ、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ社（米国）などのいくつかの供給業者から多数の励起／発光組み合わせで市販されている。Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社の製品ＺＥＮＯＮシリーズなどの多数の抗体／タンパク質改質キットが、所望の蛍光ラベリングを実行するのに利用可能である。
【００３３】
感度をさらに向上させるため、蛍光共鳴エネルギー伝送（ＦＲＥＴ）ベースの検出を採用することができる。ＦＲＥＴ基板は、アミノ酸シーケンスによって分離される蛍光団と消光剤とを備える。プロテアーゼ切断後、蛍光団は消光剤から分離されて、自由に検出可能な蛍光信号を放出する。結果として生じる信号の大きさは基板の切断度に比例するため、ＭＭＰの濃度を定量化するために利用することができる。Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社製のＥＮＺＣＨＥＫペプチダーゼ／プロテアーゼ分析キットＥ３３７５８はこの原理を具体化したものであり、いったんＭＭＰによって活性化されれば、約５２８ｎｍ（約５０２ｎｍで励起）で蛍光信号を発する。各種ＭＭＰ用の多数の認識または加水分解アミノ酸テザーが科学文献において特定されており、ＭＭＰのＦＲＥＴベースの検出用の感知装置で有益に利用することができる。さらなる詳細はＧ．Ｍ．ＭｃＧｅｅｈａｎら、Ａｎａ．Ｂｉｏｃｈｅｍ、１９９３、２１２、５８〜６４に記載されている。
【００３４】
ＭＭＰ検出用のその他の有効な蛍光性ＦＲＥＴ基板は色素標識カゼイン、ゼラチン、コラーゲン（タイプＩおよびタイプＩＶ）、およびエラスターゼを基にすることができ、それらはすべて各種ＭＭＰにとって優れた基板となる。このような基板のいくつかは様々な商業供給業者によって市販されている、あるいは上述のタンパク質基板をアミンまたはチオール反応性色素前駆体と反応させることによって容易に作製することができる。緑色蛍光ＢＯＤＩＰＹ  ＦＬ（５０３ｎｍで励起、５１３ｎｍで発光）および赤色蛍光ＢＯＤＩＰＹ  ＴＲ−Ｘ（５８９ｎｍで励起、６１７ｎｍで発光）蛍光を用いるプロテアーゼ分析用のカゼインベースの基板は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社から入手可能である。市販のゲラチナーゼ基板はたとえば、ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（米国）によって販売されているＩＮＮＯＺＹＭＥゲラチナーゼ（ＭＭＰ−２／ＭＭＰ−９）活動分析キットを含む。すべてのタンパク質および変性タンパク質は複数の供給業者（ＡｎａＳｐｅｃ  Ｉｎｃ．など）から市販されており、標準的分子生物学抱合プロトコルを用いて作製することができる。
【００３５】
また、ルミノール／過酸化物などの従来の化学蛍光システムは、抗体に適切な酵素でタグ付けすることによって検出に利用することができる。
【００３６】
上述したように、蛍光性ＦＲＥＴ基板は、微小流体分離スキームの必要がある、あるいはない感知装置において検出に使用することができる。色素、消光剤、および蛍光性基板の複数の組み合わせは、酵素改質および検出用の標準的な分子生物学プロトコルを使用するタイプの貫流微小流体システムを伴い、あるいは伴わずに、有効に使用することができる、あるいは感知装置に適用することができると理解される。
【００３７】
電気化学分析は、抗体、切断可能ペプチド、または切断可能ペプチド基板をフェロセンなどの電気活性分子で標識付けすることによって達成できる。その後、いったんＭＭＰが標識付けられた基板に作用したら、分析サンプルの電気的活動（電気化学または導電性）は分子を切断し解放するように修正される。電気的活動が溶媒内の自由電気活性分子に直接比例するため、このようなアプローチは、ＭＭＰ濃度の定量化にも利用することができる。周期的ボルタンメトリ、線形掃引ボルタンメトリなどのいくつかの測定技術（たとえば、Ｙ．Ｌｉｎら、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ、２００６、１２８、１２３８２〜１２３８３を参照）が、感知装置上で測定された電圧または電流変化を取得するのに使用することができる。当該技術において既知な各種導電電極材料のいくつかの実施形態を使用することもできる。
【００３８】
本明細書に開示されるように、測色、蛍光、および電気的測定を利用する様々な検出モードは、様々なラベル、加工基板、酵素、およびアプローチを採用する。したがって、これらの側面のうち１つまたはそれ以上の特定の拡張機能は、サイトカイン、インテグリン、および成長因子を検出するために使用可能であると理解される。上記測定を可能にするいくつかの試薬が、特にＧＥ  ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ、Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社、およびＭｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社から入手できる。具体例の１つが、Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社（米国）から入手可能なＴＮＦ−α／ＴＮＦＳＦ１ＡイムノアッセイおよびＱｕａｎｔｉＧｌｏ  Ｈｕｍａｎ  ＴＮＦ−α化学発光イムノアッセイである。上記システムのうち１つまたはそれ以上を、感知装置システムにおいて採用および使用する、および／または検出アプローチで利用することができる。
【００３９】
常に診断に役立つとは限らないが、創傷の溶液水素イオン濃度（ｐＨ）測定は、生物汚染度、ＭＭＰ、およびその他の測定と組み合わせて使用する際、強力なツールとなり得る。該当ｐＨ測定の一例は、治癒の進行または欠如に関す表示として機能することのできるｐＨ変化である。いくつかのｐＨ感応性色素または色素前駆体が利用可能であり、感知装置の用途に適合させることができる。フルオレセインスルフォン酸、カルボキシナフトフルオレセインなどのいくつかのフルオレセインおよびフルオレセイン派生物は、中性に近いｐＨ変化を表示するのに利用することができ、いくつかの商業供給業者から入手可能である。ＰＨ感応性蛍光染料前駆体（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社等から入手可能）は、感知装置基板表面に付着させるための有効なｐＨ感応性抱合体を作製するのに使用することができる。感知装置の測定の有効ｐＨ範囲は好ましくはｐＨ４〜ｐＨ９である。
【００４０】
ｐＨの場合と同様、多数の蛍光Ｃａ２＋感応性色素が、創傷滲出液などの細胞外または細胞内マトリックス中のカルシウムイオン濃度を測定するのに利用可能である。オレゴングリーン、あるいは置換ローダミンまたはフルオレセインなどの従来の蛍光分子の修正に基づき、これらの市販の材料はＣａ２＋との可変結合親和性を有し、表面に固定する、あるいは多孔性マトリックス内に支持させることができ、紫外光または可視光で励起されると蛍光信号を提供する。また、生物発光性Ｃａ２＋インジケータは、たとえば市販のＡＥＱＵＯＲＩＮ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社）を使用することができる。同様に、いくつかのＭｇ２＋感応性色素も利用可能である。ｐＨの変動が結合能力および蛍光発光に影響を及ぼす場合があるため、Ｃａ２＋／Ｍｇ２＋型測定を適切なｐＨ測定と共に実行し較正することが有益であると理解される。
【００４１】
高レベルの生物汚染度は、感染につながる創傷の重大なコロニー形成段階を示す場合がある。上述したように、感知装置において生物汚染度を測定する適切な方法は、特に、グラム染色方法、ヌクレイン酸着色、細胞生存度測定、およびＡＴＰ判定を含む。バクテリア細胞生存度は、ヌクレイン酸色素の混合物、たとえば、ＳＹＴＯ９色素とヨウ化プロピジウムを使用して、無傷のプラズマ膜を有する生バクテリアと傷ついた膜を有する死バクテリアとを区別することによって評価することができる。緑色蛍光ＳＹＴＯ９は、無傷膜のバクテリアと損傷膜のバクテリアを含む集団内の全バクテリアを着色する。対照的に、ヨウ化プロピジウムは、損傷膜のバクテリアのみに貫通する。ＳＹＴＯ９とヨウ化プロピジウム色素との適切な混合物を使用すると、無傷細胞膜のバクテリアは明るい緑色に発光し、損傷膜のバクテリアはさほど緑色ではない蛍光を発し、赤色の蛍光を呈することも多い。細胞の種類とグラム特徴は、死バクテリアが呈する赤色蛍光の量に影響を及ぼす。４８８ｎｍ（アルゴンイオンレーザ）励起と適切なフィルタを使用すると、バクテリア集団（生または死）の領域を確定することができる。このような生／死バクテリア分析のいくつかの変形が、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ社およびその他の供給業者によって市販されている。グラム陰性の場合はＳＹＴＯ９、グラム陽性の場合はヘキシジウムイオダイド色素が、上記バクテリア集団内のバクテリアの集計に利用することができる。
【００４２】
バクテリア細胞の光学的検出のもう１つの方法が、生／増殖バクテリア細胞から放出されるＡＴＰ濃度の測定である。ルシフェリン−ルシフェラーゼバイオルミネセンスベースの分析を、ＡＴＰおよび酸素が存在する場合にルシフェラーゼ（酵素）のルシフェリン（基板）上での反応によって波長が約５６０ｎｍの光を生成する感知装置に組み込むことができる。このアプローチを可能にするのに必要な試薬は、多数の生化学的供給業者から入手可能である。
【００４３】
特殊バクテリアの他の検出方法は通常、バクテリア酵素、細菌タンパク質、バクテリア固有の多クローン抗体、細胞表面抗原との反応を含み、測色、蛍光、または電気化学報告技術を採用することができる。これに関して、貫流システム、ＥＬＩＳＡシステム、標識付けアプローチ、および検出スキーム（ＭＭＰ検出に適用される場合）を使用する上述の説明は、適切な抗体／報告システムと併せて使用することもできる。サンドイッチ分析では、二次抗体は、蛍光性、色素産生性、または電気活性基板に作用する酵素で標識付けすることができる。また、バクテリア着色専用のバクテリアファージも、１つまたはそれ以上の検出方法におけるサンドイッチ分析の構成要素として、さらに採用することができる。
【００４４】
一実施形態では、機能要素は、既知の病原菌に対するバクテリアファージの特異性を利用する検出機構を使用する診断アレイまたはパネルである。バクテリアファージは、工程中に特殊バクテリア（「ホスト」）に遺伝物質を投入して、バクテリアを殺すことによって急増する自然発生ウィルスである。バクテリアファージは、特定の菌株に固有であり、特定の病原菌株を検出するサンドイッチ分析において使用することができる。
【００４５】
機能層を構築するためにその他の機構も利用することができる。上記機構は、ディップスティック型蛍光分析、および横方向流ベースの酵素結合性免疫吸着分析（ＥＬＩＳＡ）型アプローチ、電気泳動、自由流動電気泳動、ＡＴＰバイオルミネセンス、インピーダンス、ＥＬＩＳＡおよびその他のイムノアッセイ法、ｐＨ測定、光回析ベースの技術、凝集反応技術、色素産生性寒天、リアルタイム分析用の分子刷込などを含む。
【００４６】
電気化学検出機構の場合、電流または電圧の変化は、ｉＰＨＯＮＥ（商標）、ＢＬＡＣＫＢＥＲＲＹＲ（商標）電話、その他のスマートフォン、または１つまたはそれ以上の適切なセンサポートを設けた任意の通信可能な携帯型装置などの中継装置によって捕捉することができる。伝導線は感知装置上に印刷して、上記中継装置との物理的接続を提供することができる。もしくは、内蔵センサ付きの能動または受動ＲＦＩＤタグを、特定の閾値を読み取るようにプログラムされ、患者または介護人がアクセス可能な表示装置に情報を無線通信することのできる感知装置に組み込むことができる。利用可能なＲＦＩＤタグの供給業者は、特にＡｖｅｒｙ  Ｄｅｎｎｉｓｏｎ  Ｉｎｃ（ＵＳＡ）、Ａｌｉｅｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｉｍｐｉｎｊ、Ｉｎｔｅｒｍｅｃ、Ｍｏｔｏｒｏｌｌａ、およびＣｏｎｆｉｄｅｘ（すべて米国か大半が米国に存在）などである。市販のＲＦＩＤリーダは、Ａｌｉｅｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｉｎｖｅｎｇｏ社、およびＳｙｍｂｏｌ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（すべて米国）から入手可能である。
【００４７】
さらに、創傷状態に関する視覚情報を提供するためにデジタル表示を使用することができる。色は、各検体の測定濃度と所定の値との相関を取ることによってデジタル的に生成することができる。
【００４８】
貫流システムの電量分析の一実施形態では、測定された濃度の上に着色フィルムを空間的にオーバレイして創傷治癒の状態を示すことによって、同様の情報を提供することができる。図２は、上記装置の概略図である。互いに異なる色２６１、２６２、および２６３を有する着色フィルム片２６０が機能層２５０上に配置される。好ましくは、着色フィルム片は領域の集合を有し、各領域が異なる色を有する。着色フィルム片は好ましくは２１０で概略的に示される創傷位置を定義する。装置を創傷上に置くと、創傷位置は好ましくは創傷の真上に配置される。よって、創傷位置とフィルム片に沿って異なる色を有する領域とに対する創傷滲出液の位置の移動または変化を監視することによって、移動、移動速度、および滲出液および創傷のその他の側面に関する表示が容易に提供される。創傷滲出液２１０が機能層に沿って移動するにつれ、滲出液が達する色の帯が創傷治癒状態の視覚的表示を提供する。任意の標準インジケータスポットまたはレーン２８０を設けて、所与の測定における上記装置の信頼度を確保することができる。図３は例示の上記分析結果を示す。ＭＭＰ、生物汚染度、およびｐＨが測定され、１つまたはそれ以上の色で表示される。図４は、実用的な結果の例示の表を示す。上記装置は、測定が電子的に操作されて携帯型装置に表示される電気化学サンドイッチ滴定を使用することによって、フィードバックを提供することもできる。
【００４９】
多数のバイオセンサはトランスデューサに関連付けられる感知層を含む。感知層は、１つまたはそれ以上の目標検体を含む媒体と相互作用する。感知層は、酵素、抗体、化学的または生物学的受容体、微生物、ヌクレイン酸などの検体に結合可能な材料を含むことができる。検体と感知層の結合後、物理化学信号はトランスデューサの変化を含む。トランスデューサの変化により、測定は光学的（たとえば、可視回析パターンまたは色変化）、電位差測定、比重測定、電流滴定、伝導度測定、熱量測定、音響測定などとすることができる。本明細書に記載の好適な実施形態の感知装置は上記トランスデューサのうち１つまたはそれ以上を採用することができる。追加の説明が「Ｍｏｄｅｒｎ  Ｔｏｐｉｃｓ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｅｎｓｉｎｇ」Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ、２００８、１０８（２）で提供される。
【００５０】
感知装置において様々なモードの電気化学的検出を達成するため、いろいろな形の電極を本発明の実施形態に組み込むことができる。電極はフォトリソグラフィ、インクジェットまたはスクリーン印刷などの印刷技術、機械的組立、半導体チップの製造に適した任意の手法などを用いて作製することができる。さらに、インクは、無機材料（カーボンブラック、銀など）または有機材料（蛍光染料、リンカーなど）、または生化学材料（タンパク小片、ヌクレイン酸、ハプテンなど）を含むことができる。さらに、印刷方法は、Ｄａｖｉｄ  Ｂ．Ｍｉｔｚｉ編「Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ」Ｗｉｌｅｙ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、２００９、３７９〜４０６ページに記載される上記インクの１つまたはそれ以上の層の印刷およびパターニングを有効に含むことができる。
【００５１】
好適な一実施形態では、好適な装置は電量またはルミネセンス分析によるビジュアルフィードバックを提供する。ルミネセンス分析は、直接蛍光検出、蛍光共鳴エネルギー伝送、または生物発光アプローチを含むことができる。さらに別の実施形態では、電量またはルミネセンス滴定が、乾癬の結果として非治癒創から生じる液体、気体、または臭気（すべてが「流体」である）に適用される。
【００５２】
個々の検体の濃度を視覚表示するその他の戦略は、創傷の状態に関するエンドユーザ情報を提供するバー、スポット、サイン、およびラインなどの使用を含むが、それらに限定されない。さらに別の実施形態では、装置は、添付の結果表を伴い、または伴わずに経験を積んだ医療スタッフによって使用される。
【００５３】
再度図１を参照すると、サンプリング層１０３は好ましくは、患者の創傷部位に接触して配置される。サンプリング層は創傷部位から創傷滲出液を抜き出し、滲出液を機能層１０２上に送り出す。サンプリング機構は、ポンピング動作または真空生成を利用することができる。たとえば、真空吸引は、微小流体サンプリング路の使用を通じて生成することができる。微小流体サンプリング路はまず、路の一端でタブまたは膜で封止またはゲート制御することができる。図５は上記システム５００の概略図である。微小流体サンプル路５５０は、路の一端にタブ５５２を含む。サンプリングポート５２０を形成する他端は創傷滲出液５１０と接触している。サンプリングは、タブ５５２を引いて路５５０に圧力勾配を形成することによって開始させることができる。このような圧力勾配により、ポート５２０を通じた流体のサンプリングが開始される。上記圧力勾配の生成は、微小流体サンプル路の壁を物理的に破壊する行為、たとえば膜の穿孔、あるいは微小流体サンプル路上に磁場を印加するなどの電気的手段によって、電気泳動などなどの粒子移動を誘導することによって達成できる。
【００５４】
一実施形態では、サンプリング層１０３は、特定の検体試験部位をそれぞれ供給する複数の路を含む。図６は上記構成の概略図である。サンプリング路６０１〜６０６はそれぞれ特定の検体試験部位に創傷滲出液を供給する。図７に示す本発明の別の実施形態では、サンプリング路７０１〜７０６のすべてが同じサンプリングポート７２０を使用する。図８に示すように、単独のサンプリング路８５０は、サンプル経路に沿って順次配置される複数の試験部位８８１〜８８４のために使用することができる。サンプル８１０は、試験部位を通過する際に各試験部位に反応する。好ましくは、図８に概略的に示されるような創傷治癒インジケータ装置は、創傷上に配置される創傷位置領域と、微小流体サンプル路と、創傷位置と微小流体サンプル路との間のサンプリングポートとを含むサンプリング層を備える。装置はさらに複数の試験部位を備え、各試験部位は１つまたはそれ以上の該当検体を検出する固定された受容体を含む。ある実施形態では、試験部位は微小流体サンプル路に沿って順次配置される。他の実施形態では、複数の微小流体サンプル路が平行構成で設けられ、各サンプル路が試験部位としての役割を果たすことが好ましい。
【００５５】
感知装置内での流体の取扱を達成するため、多数の経路またはその他の微小流体構成要素を追加で使用することができる。上記構成要素は微小経路、微小管、微小ミキサなどを含むことができる。微小流体全体は、流体を分子量、流体力学半径、電荷などの割合に分割する有孔率制御路をさらに含むことができる。上記割合を都合よく利用して、高感度および低妨害で追加の化学的または生化学的パラメータを検出することができる。微小流体構成要素または毛細管路は型押し、切断、またはパターニング技術によって作製することができる。また、上記構成要素は、ロールツーロールまたは移動ウェブベースの製造工程を用いて感知装置内に作製して、スループットを増大させるとともに上記製造のコストを低減することができる。図９は、微小流体または毛細管路を通じて実現される多パラメータ感知の設計の概略図である。
【００５６】
有孔率制御路は、多孔性材料または膜を使用して作製することができる。上記材料の例は、ガラスフリット、ガラスファイバ、ニトロセルロース膜、ポリウレタン発泡剤、ポリエチレン発泡剤などである。多孔性膜および材料の商業的供給源はＷｈａｔｍａｎ（英国）、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社（米国）を含む。
【００５７】
好適な感知パッチで採用可能な追加の流体抽出機構は、イオントフォレシス、逆イオントフォレシス、電動およびその関連機構を含む。好適なパッチにおける流体輸送のために有益に採用し得る追加の流体輸送機構は、電気泳動、毛細管電気泳動、および関連技術を含む。本明細書に記載されるように、多数の電気的および／または機械的刺激を、創傷からの流体の抽出および取扱のために使用することができる
【００５８】
好適な一実施形態では、ビジュアルフィードバックは無線モバイル装置によって較正および取得することができ、データは分析およびさらなる措置のために医療従事者の職場に無線送信することができる。上記装置は、ビジュアルフィードバックのスナップ写真を撮り、画像を処理し、その結果と所定のグリッドとを比較し、必要に応じて情報を医療専門家に送信する、携帯電話、スマートフォン、無線ルータなど、または独立型装置を含む。
【００５９】
任意で、創傷感知装置は、ＲＦＩＤ装置などの別の構成要素を含むことができる。好適な一実施形態では、創傷感知装置は、オンデマンド問い合わせと携帯型リーダへのデータ伝送のためにＲＦＩＤ装置に接続される。ＲＦＩＤ装置は、複数の機能および使用シナリオのための能動または受動装置とすることができる。一実施形態では、上述のパッチでの検出は、ＲＦＩＤアンテナなどの光源または電磁源を利用することができる。この状況での有効な無線技術の非制限的例は、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＢＬＥおよびＲＦベースの通信プロトコルを含む。
【００６０】
任意で、装置は、ヒドロゲルまたは多孔性材料などの結合材構成要素を含む。ヒドロゲルは、本明細書では、水中で膨張する機能を発揮し、構造内の水が相当な割合、たとえば２０％超を占めるが水には溶解しないポリマ材料として定義される。合成および改質バイオポリマヒドロゲルは、特に創傷手当、組織再生、および薬剤送達などの多数の生物医学用途で使用される。自然発生ヒドロゲルの例は改質コラーゲン、改質デキストランなどである。医療用途で使用される合成ヒドロゲルの例は、ポリ（メタクリル酸ヒドロキシアルキル）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メタアクリルアミド）およびその誘導体、ポリ（ビニルアルコール）、アニオン性およびカチオン性ヒドロゲル、およびポリ（Ｎービニルピロリドン）ヒドロゲルなどである。表面／バルク電荷、モノマーの親水性または疎水性、および交差結合の度合いを変更することによって、ヒドロゲルの孔径と水分含有量を変動させることができる。
【００６１】
特定の一実施形態では、流体の（創傷流体）の取扱、分離、および検出は、天然、合成、または改質ヒドロゲル内に適切な機能要素を固定することによって達成することができる。タンパク質、バクテリア、機能要素などの包含または排除、およびそれらの摂取濃度は、モノマー型（親水性／疎水性）、モノマーペンダント機能、ヒドロゲル内の交差結合度を変更することによって制御することができる。自己完結型ＥＬＩＳＡ型または関連の光学的分析は、適切に改質された検体固有のヒドロゲル内で実行することができる。好適な実施形態に関するさらなる詳細は、「Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」Ｒａｐｈａｅｌ  Ｍ．Ｏｔｔｅｎｂｒｉｔｅ、Ｋｉｎａｍ  Ｐａｒｋ、Ｔｅｒｕｏ  Ｏｋａｎｏ（編）Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ、２０１０、１９〜４１ページ、４５〜６３ページ、６５〜８４ページ、および１０７〜１１７ページに記載されている。
【００６２】
図１では相互に重ねて配置されるように示されているが、好適な創傷感知装置の各構成要素、特に機能層およびサンプリング層は、同一層に連続して配置することもできる。サンプリング装置上の流体分布を制御する必要のない用途では、サンプリング層を省略してもよい。機能層が自身を支える場合は担持層を省略してもよい。よって、図１に概略的に示されるバージョンに加えて、幅広い別の実施形態および構造を含むと理解される。
【００６３】
好適な一実施形態では、感知装置は医療用パッチの形で設けられる。別の好適な実施形態では、医療用パッチは、ユーザまたは医療従事者に様々な時点での創傷状態を評価させることのできる複数の（２つまたはそれ以上の）感知装置を使用する。たとえば、第一のセンサを第一の時点で始動させて創傷状態を評価させることができる。いったん状態が満足のいくものと確認されたら、パッチは適所に配置させたままにしておく。次いで、第二のセンサを始動させて、その後の創傷状態を評価させることができる。感知装置は創傷用包帯にも含めることができる。
【００６４】
複数日用装置は、パッチ内に複数の個別センサの平行アレイを使用することで提供することができる。特定のサンプリングポートは始動タブを引くことで始動して、流体回路を完成させ、目的の感知分析を行うことができる。一例として、七つのサンプリングポートのアレイを感知パッチ内で一体化させ、各ポートを所与の週で別々の日の分析用に設計することができる。始動機構は、ポンピング動作、真空生成、または電気刺激とすることができる。
【００６５】
創傷感知は好ましくは、複数の検体を測定する化学的感知装置によって実行されると理解される。上記検体のいくつかは、創傷の状態以外に、患者の一般的な快適度を示すことができる。
【００６６】
慢性創傷患者は、心臓や肺の疾病、糖尿病、血管系の疾病の履歴などの１つまたはそれ以上の共存症を通常有する。したがって、治療または高度治療を提供しつつ上記患者の生理学的パラメータを監視して、治癒が進まないのが共存症が原因であるのか否か、および特定の治療過程が機能しているか否かを判定することが有益である。
【００６７】
生理学的センサは、好適な実施形態の感知パッチの一部であってもよいし、あるいは創傷感知装置に接続されるタンデム装置であってもよい。この接続は、各種感知素子からのデータの時間分解された、あるいはコンテキストベースの評価を提供する。
【００６８】
たとえば、血管系疾患患者の活動不良プロファイルや睡眠不足は、創傷治療専門家との最近の予約以来、特定患者の慢性創傷の治癒が全く進んでいない理由を示す可能性がある。このような場合、活動は、時間を変数の１つとして用いる軸加速度計によって監視することができる。睡眠不足は、簡易なＥＣＧ測定（連続的または間欠的）、あるいは連続的期間にわたり加速度計データに示される非活動によって監視することができる。流体濃度の分析後の創傷状態インジケータ装置からの読取り値は、治療過程をサポートする、あるいは、治療過程の複雑化を排除する。（別の例では）通常よりも高い温度値が感染を示す可能性がある。
【００６９】
生理学的感知装置は、創傷感知装置と並んで使用される際、医師または医療専門家が正確な診断を下すのを手伝う貴重な履歴データを提供することができる。このようなタンデム装置はさらに問題に早急に介入する権限を患者またはその介護人に与えることができる。
【００７０】
多数の生理学的パラメータは、個人の健康的な生活様式と全般的な健康を監視するために使用される。医学的状況で監視される生理学的パラメータはたとえば、心電図（ＥＣＧまたはＥＫＧ）、血圧、脈拍、心拍数、呼吸、肺活量、血行、体温、酸素飽和度、歩行、状況や予後に応じた活動などを含む。運動競技、運動、または減量関連の活動などの非医学的監視状況では、これらのパラメータは上記活動の有効度を洞察する。医学的監視の場合、これらのパラメータは、救急処置の過程で、緊急介入や患者への薬物治療や対応の調節などの人命救助情報を提供することができる。救急処置は概して、急性治療は、外来患者、入院患者、または生命が危険な救急介入措置に適用される。救急措置や入院環境で患者を生理学的に監視するために、いくつかの製造業者によって多数の上記のような装置が開発されてきた。特に、Ｓｉｅｍｅｎｓ  ＡＧ社、ＧＥ  ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社、Ｗｅｌｃｈ  Ａｌｌｙｎ社等が製造した監視システムなどである。糖尿病、心臓疾患、高血圧などの慢性症状の管理は、治療の点からもコストの点からも非常に大きな課題である。バッテリパワーやマイクロプロセッサおよび無線技術の近年の革新によって、簡易な携帯型無線監視装置の開発が多数提案されている。たとえば「Ｂｏｄｙ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」ＧｕａｎｇーＺｈｏｎｇ  Ｙａｎｇ（編）、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ、２００６年、第１１および１２章を参照。実際には、多くの開示が、上記生理学的監視装置のハードウェア、アルゴリズム、電力管理、無線／インターネットインフラについて具体的に対応している。しかしながら、有効なまたは実用的な結果を実現し得るように、上記生理学的センサまたは装置を医学的症状に関連付けることが今も求められている。
【００７１】
一実施形態では、ある期間にわたって、センサからのデータが収集および統合されて、将来の傾向と共に現状を提示する。さらに別の実施形態では、感知パッチ内の個々のセンサを使用して、優勢な濃度または報告履歴を報告する。
【００７２】
好適な実施形態感知パッチは、特定の治療アプローチが意図したように機能しているか否かを示す療法と連携して使用することができる。多数の刺激ベースの療法が、潰瘍や、糖尿病および血管系の疾病などの病気にかかりやすい母集団の慢性創傷を治療するのに現在利用されている。上記療法は通常、電気的または超音波エネルギー刺激から成る。電気的療法は、電流、波形、および電圧のいずれか、あるいはこれら三つの組み合わせに基づくことができる。超音波療法は周波数、時間、波形、またはその組み合わせから構成することができる。高度創傷療法の場合、皮膚移植、薬物療法、およびその根本にある共存症の治療と共に、これらの刺激ベースの療法を利用することを含む。通常、上記治療は、長期間、たとえば数ヶ月から一年以上継続する。
【００７３】
好適な感知パッチは、薬物療法と連携して使用することができる。経皮または口腔送達モードでの能動的または受動的な薬剤送達を行うことができる。感知結果を使用して、特定の投与計画の有効性または具体的な患者の症状に対する有効性を判定することができる。好適な感知パッチは、自覚および／または慢性症状の管理のために自宅環境で使用することができ、今後の措置のために主要な介護人に対して容易にデータをアップロードすることができる。薬剤の二つ以上の組み合わせが使用される場合、好適な感知パッチを用いる１つまたはそれ以上の物理的または化学的パラメータの測定を通じて、薬効を洞察するためにパッチを使用することができる。また、薬物を感知パッチに含めて、必要に応じて創傷箇所に対して放出することができる。
【００７４】
一実施形態では、感知パッチおよびその好適な実施形態が無線中継装置と合わせて使用される際、パッチと携帯装置間の通信は閉ループ通信である。閉ループ通信は特に、インターネットを介し測定されたパラメータ値を遠隔施設に通信することと、たとえば、その返礼として、患者の症状および治療をさらに向上させるアドバイスまたは実施可能な指示を受信することを指す。アドバイスまたは実施可能な指示は、無線中継装置に返信または表示させることができる、あるいはボイスメールなどの追加の手段に従うことができる。遠隔施設は、医療専門家（医師、専門家、看護士、専門技術者など）または適切なスクリーニングプログラムを利用して治療の助言を提供することができる。いくつかの上記スクリーニングプログラムは、ＳｉｅｍｅｎｓやＧＥ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｓなどのプロバイダから入手可能である。遠隔施設は、総合診断検査機関（ＩＤＴＦ）として称されることのある法定機関の一部であってもよく、該機関は政策（保健福祉サービスなど）を決定し、メディケア、メディケイドなどの公的医療プログラムによって弁済される前に必要とされる。図１０は、上記方法の例を示す。好適な感知パッチを使用して生成される情報は、医療専門家または十分に確立したスクリーニングプログラムなどの専門サイトに送られる。その後、情報は専門サイトによって評価される。実用的指示が、必要に応じて、携帯型装置を通じて患者または介護人に戻される。次に、患者および介護人はその指示に従うことができる。このプロセスはインターネットを介して実行することもできる。
【００７５】
パッチが内蔵プロセッサおよび電源を利用する場合、バッテリは、コイン電池、薄膜プリント、またはその組み合わせとすることができる。電源はさらに電磁エネルギー捕捉機構に基づくことができる。たとえば、ＲＦＩＤリーダが存在する場合、受動ＲＦＩＤタグの問い合わせ中に生成される小電圧から電力を発生させることができる。
【００７６】
感知パッチシステムは、医療サービスプロバイダ、医療保険、公的医療システム（たとえば、米国のメディケア）などと関連させ、その治療過程で監視することができる。実際の治療の際には、予防（場合によっては）または治療遵守のため、上記パッチの使用に対する経済的インセンティブを提供することができる。弁済機関（またはプロバイダ）は、高度な治療支援手段として感知パッチを使用することにより、治療と看護のコストを低減させることができる。
【００７７】
パッチベースの化学的および物理的センサが、上述の表示の監視を必要とする外傷または慢性症状に際して、患者の結果または遵守を向上させるように有益に使用することができる。たとえば物理的および／または化学的なパッチベースの感知素子は、病院、養護施設、長期治療または在宅看護の状況で、患者と医師または介護人との間の情報通信用の無線技術を用いて有益に使用することができる。
【００７８】
感知パッチは、感圧性接着剤、活性可能接着剤、または紐またはマジックテープ（登録商標）式固定手段（ＶＥＬＣＲＯとして知られる）などのその他の固定手段を使用して患者の創傷部位に装着することができる。
【００７９】
請求項、要約、および図面を含む明細書に開示される全特徴、ならびに開示される方法またはプロセスの全ステップは、上記特徴および／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることができる。請求項、要約、および図面を含む明細書に開示される各特徴は、明示的に別段の定めをした場合を除き、同一、等価、または類似の目的を果たす別の特徴と置き換えることができる。よって、明示的に別段の定めをした場合を除き、開示される各特徴は、一般的な一連の同等または類似の特徴の一例に過ぎない。
【００８０】
上記の本発明の詳細な説明は例示のために提示されており、網羅的であることも、本発明を開示される特定の実施形態に限定することも目的としていない。実施形態は、発明の主要な特徴を実施するために使用される構成に応じて、様々な能力および利点を提供することができる。また、発明の範囲は以下の請求項によってのみ定義される。
【００８１】
その他多くの利点が、疑いなく本技術の今後の応用や発展から自明になるであろう。
【００８２】
本明細書に記載のすべての特許、公開された出願、および論文は、引用により全文をここに組み込む。
【００８３】
本明細書に記載の一実施形態の１つまたはそれ以上の特徴または構成要素のいずれも、別の構成要素の１つまたはそれ以上のその他の特徴または構成要素と組み合わせることができると理解される。よって、本発明は、本明細書に記載の実施形態の構成要素または特徴のあらゆる組み合わせを含む。
【００８４】
上述したように、本発明は、上述の種類の装置、システム、および実施に関わる多くの問題を解決する。しかしながら、発明の性質を説明するために本明細書に記載および例示されている構成要素および／または動作の詳細、材料、および配置は、添付の請求項に示されるように、発明の原理と範囲を逸脱せずに当業者によって様々に変更を加えることができると理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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