(57)【要約】本発明は、熱、化学物質または日光曝露による熱傷などの種々の組織熱傷の処置において使用するのに効率的な医療用品群である。本発明のバンデージは、ヒートシンクと組み合わせた薄型の金属基板から構成される。本発明のバンデージは、伝導によって熱傷から熱を引き込むために、熱傷と直接接触するための熱傷対面側を有する金属基板（アルミニウムなど）と、伝導によって金属層から離れて熱を引き込むためのヒドロゲルに接触するための熱傷対面側の反対側のヒートシンク対面側とを組み込む。薄型のアルミニウム層および関連するヒドロゲルヒートシンクは、可撓性と、熱傷創を急速に冷却ための効率的な熱伝達の特徴とを確かなものとする。
2015533604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面を有するバンデージであって、
（ａ）ポリマー材料の上層であって、上層は、第１面および第２面を有し、上層の第２面は、その上に配置された接着剤を有する、前記上層、
（ｂ）ヒドロゲル基板の中間層であって、ヒドロゲル基板は、第１面および第２面を有し、ヒドロゲル基板の第１面は、上層の第２面に連結され、ヒドロゲル基板は、上層の外周内に位置付けられる、前記中間層、および、
（ｃ）金属基板の下層であって、金属基板は、第１面および第２面を有し、金属基板の第１面は、ヒドロゲル基板の第２面に連結され、金属基板は、ヒドロゲル基板の境界内に位置付けられる、前記下層、
を含む、前記バンデージ。
【請求項２】
金属が、アルミニウムである、請求項１に記載のバンデージ。
【請求項３】
アルミニウムが、約０．００１インチの厚さである、請求項２に記載のバンデージ。
【請求項４】
バンデージの下面に取り外し可能に連結されるバッキング層をさらに含む、請求項３に記載のバンデージ。
【請求項５】
ヒドロゲルが、約２ジュール／（グラム×ケルビン度）より大きい比熱容量を有する、請求項２に記載のバンデージ。
【請求項６】
上層の外周内に配置される熱変色表示体部材をさらに含む、請求項１に記載のバンデージ。
【請求項７】
ヒドロゲル基板が、金属基板の約１．１〜約３．０倍のサイズである、請求項１に記載のバンデージ。
【請求項８】
金属基板の第１面が、複数の突起を含み、金属基板の第２面が、実質的に滑らかである、請求項１に記載のバンデージ。
【請求項９】
金属が、実質的に滑らかなシートである、請求項１に記載のバンデージ。
【請求項１０】
上面および下面を有する３重層バンデージであって、上面および下面を具備するポリマー材料を含む上層と、ここで前記下面はその上に配置される接着剤を有し、上面および下面を有する金属を含む下層と、前記上層および前記下層の間に配置され、上面および下面を有するヒドロゲルを含む中間層とからなる、前記３重層バンデージ。
【請求項１１】
ヒドロゲルの上面全体が、上層と接触し、下層の上面全体が、ヒドロゲルの下面に接触する、請求項１０に記載の３重層バンデージ。
【請求項１２】
金属が、アルミニウムである、請求項１１に記載の３重層バンデージ。
【請求項１３】
アルミニウムが、約０．００１インチの厚さである、請求項１２に記載の３重層バンデージ。
【請求項１４】
バンデージの下面に取り外し可能に連結されるバッキング層をさらに含む、請求項１３に記載のバンデージ。
【請求項１５】
ヒドロゲルが、約２ジュール／（グラム×ケルビン度）より大きい比熱容量を有する、請求項１２に記載の３重層バンデージ。
【請求項１６】
上層の外周内に配置される熱変色表示体部材をさらに含む、請求項１０に記載の３重層バンデージ。
【請求項１７】
ヒドロゲル中間層が、金属下層の約１．１〜約３．０倍のサイズである、請求項１０に記載の３重層バンデージ。
【請求項１８】
金属下層の上面が、複数の突起を含み、金属下層の下面が、実質的に滑らかである、請求項１０に記載のバンデージ。
【請求項１９】
金属が、実質的に滑らかシートである、請求項１０に記載のバンデージ。
【請求項２０】
対象における熱傷を処置する方法であって、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のバンデージを対象の熱傷に適用することを含み、ここで、熱が、熱傷からヒドロゲル基板へ放散される、前記方法。
【請求項２１】
熱傷の症状が、軽減、低下または解消される、請求項２０に記載の対象における熱傷を処置する方法。
【請求項２２】
熱傷の症状が、バンデージ適用の約１５〜約３００秒の範囲内で、軽減、低下または解消される、請求項２１に記載の対象における熱傷を処置する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本ＰＣＴ出願は、35 U.S.C. § 119(e)の下、2012年11月6日に出願された「Thermally-Conductive, Metal-Based Bandages to Aid in Medical Healing and Methods of Use」と題する米国仮特許出願第61／723,075号の利益を主張するものであり、その開示の全体が参照により本明細書中に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景
熱損傷(burn injury)は、火、化学物質、電気および摩擦により生じ、かつ重症度が変わり得る。第１度熱傷(burn)は、最も軽度であり、発赤を生じ、比較的速やかに治癒する。そのスペクトルの対極として、第４度熱傷は、最も重度であり、筋肉および骨のレベルにまで達する。第２および第３度熱傷は、これら両極端の間に入る。
【０００３】
医療専門家は、熱傷をどのように処置するかを決めるときに、しばしばバランスを取るように試みる。一方では、熱傷が表面的であり比較的乾燥している場合、傷創を水またはある種の軟膏またはクリームで湿潤に保つことが望ましい可能性がある。しかしながら、多量の軟膏および／またはクリームを適用することによる問題は、かかる適用が、しばしば、傷創から離れて熱を引き込むことに役立たないことにある。他方では、熱傷が、体液がにじみ出る第２度熱傷のように、より重症である場合、感染の虞が高まる。かかる状況において、医療専門家の中には、かかる傷創が相対的な乾燥状態を維持するべきであると感じつつも、他は、感染と戦うために抗菌性質を具備した様々な軟膏包帯を適用することを推奨する可能性がある。よって、全世界のうちの最善を提供することが可能な処置戦略を策定することが望まれている。
【０００４】
1948年8月30日に、タイム誌(Time Magazine)は、爆発する機関車からの蒸気がエリー鉄道(Erie Railroad)の機関士Frank Mihlanを火傷させたと報告した。Mihlanが1948年7月15日にクリーブランド慈善病院(Charity Hospital)に運ばれたとき、彼の身体の７０％が熱傷を負っており、医師らはMihlanが生き延びるチャンスは殆どないと考えた。しかしながら主治医らは、TorontoのAlfred W. Farmer博士により開発された技術、アルミニウムホイルの薄型帯でMihlanの熱傷を包むこと、を試すことにした。米国でアルミニウムホイルを熱傷に使用したのはこれが初めてであり、全身の熱傷に使用されたのはこれが初めてであった。痛みからの解放は「奇跡的」であり、適用後２０分以内に、Mihlanは心地よく休息していた。念のため、Mihlanには静脈内輸液およびペニシリンが与えられた。タバコのパッケージの内側のラッピングのように見えるアルミニウムホイルは、熱傷表面からしみ出る体液のためのシールとして作用したらしい。それはまた細菌を殺すのに役立ち、治癒過程を速めたようである。アルミニウムホイルで包んでバンデージされてから１２日後、Mihlanは離床した。結局、Mihlanは、一次的に発赤はあったものの、瘢痕なしで退院した。
【０００５】
バンデージおよび包みは、熱的に伝導性の金属（アルミニウムなど）の薄型の層を、傷創に直接接触するように適応された基板の底部に組み込んでもよく、一方で、アルミニウム基板の上側は、熱的な伝導性質を改良することによって、熱傷をより速く冷却するのに役立つ、熱放散改良トポグラフィー(heat-dissipation-enhancing topography)を有する。かかる製品は、Freer, et al.のためのAluminaidの米国特許番号8,530,720に説明されている。熱傷からの熱は、熱傷から伝導体を通して金属基板へ引き込まれるであろう。アルミニウムは、伝導された熱を効率的に蓄えないが、優れた熱の伝導体である。アルミニウムは、発生源から離れて熱を伝導し、伝導を介してその周囲の大気環境にまで熱を容易に与える。
【０００６】
熱的に伝導性の層の、ある熱放散改良トポグラフィーは、技術的に複雑なデザインを有していても、安価にまたは効率的に製造するのが困難であってもよい。熱的に伝導性の金属のトポグラフィーの複雑性を低減することが望まれる状況では、対流よりむしろ伝導を介して、熱を熱傷から離れて伝達するより効率的な方法を、熱的に伝導性のバンデージへ組み込むことが、望ましいであろう。熱的に伝導性のバンデージの片側が熱傷に適用される場合、追加の材料の層を、ヒートシンクとして働くように、伝導性のバンデージ基板の反対側上に存在させてもよい。この追加の層には、熱傷から取り除かれた熱が蓄えられるか、または、さらに対流を通して大気環境の中に放散するヒートシンクとして働くであろう。かかる適用において、ヒドロゲルは、便利なヒートシンクとして働き得る。
【０００７】
熱が、アルミニウムによって熱傷から離れて急速に引き込まれ、次いでさらに、アルミニウムから離れてヒドロゲルヒートシンクの中へ引き込まれるように、アルミニウムまたは他の熱的に伝導性の材料を有するバンデージを、ヒドロゲル基板と組み合わせた伝導性の基板として開発することは有益であるであろう。かかるバンデージは、対象の熱傷を効率的に冷却し、さらに対象の熱傷に関連する痛みを軽減するであろう。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、熱傷によって生じる不快感を軽減し、痛みを緩和するように設計された医療用品群である。本発明のバンデージは、ヒートシンク（特にヒドロゲル）と結合された熱的に伝導性の金属（特にアルミニウム）を含む。バンデージは、アルミニウム基板と結合させたヒドロゲルを主な冷却剤として組み込み、対象の熱傷から熱的なヒートシンクへの熱的な伝達を改良するであろう。
【０００９】
本発明のバンデージは、伝導を通して熱傷から離れて熱を引き込むために、アルミニウム基板を対象の熱傷上の正しい位置に直接置くように設定される。アルミニウム基板の反対側に結合されるのは、アルミニウムから離れて熱を引き込むヒドロゲルである。
【００１０】
本発明のバンデージを熱傷に適用するときに起こる２つの主作用がある。第一は、傷創からアルミニウム基板の中への伝導を介した熱的な伝達である。第二は、アルミニウム基板から熱的なリザーバとして働くヒドロゲル層の中への熱的な伝達である。熱的なリザーバを最大化することで、冷却率を増加させる。薄型のアルミニウム層および関連するヒドロゲルヒートシンクは、可撓性と、熱傷創を急速に冷却するための効率的な熱伝達の特徴とを確かなものとする。
【００１１】
ヒドロゲルは、水が分散媒である親水性ポリマー鎖の網状組織である。ヒドロゲルは大部分が水であり、いくつかは、９９％より多くの水を有するものもある。ヒドロゲルは、それらの相当な含水量のため、一般的にヒトの組織と同様な可撓性を提示する。水は高い比熱容量を有し、大きな含水量を有するヒドロゲルは、同様に高い比熱容量を有する。物理的な可撓性および生体適合性の特質と連結された高い比熱容量によって、ヒドロゲルは、本発明のバンデージにおけるヒートシンクについての好ましい選択肢となる。
【００１２】
本発明のバンデージは、対象に使用されるために適応された接着剤材料の上層と共に対称の熱傷の上に固定される。バンデージのまさに下に接着された取り外し可能なバッキング層は、使用のためにバンデージからバッキング層が取り除かれるまで、接着剤材料およびバンデージの熱傷に接する部分を保護する。患者の快適性を改良するために、バンデージの構成要素は、薄型および可撓性であることが好ましい。
【００１３】
本発明のバンデージの使用方法は、熱傷の治癒を助けるために、熱傷からの熱放散を容易にすること、および、それを促進することを含む。本発明の目標は、熱傷とバンデージとの間の熱的な平衡を、約十五（１５）〜約３００秒内に、より好ましくは約１５〜約１２０秒内に、達成することにある。本発明の目標は、熱傷の症状を、バンデージ適用の約十五（１５）〜約３００秒内で、軽減、低減および解消することにある。
【００１４】
本発明の、これらのおよび他の特長、側面および利点は、以下の図面、説明およびクレームを参照することでより充分に理解するようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、バッキング下層、金属の熱的な放射体層、ヒドロゲル吸収体層および接着上層を含む、バンデージアセンブリを示す。
【００１６】
【図２】図２は、層の位置およびサイズを表示する、組み立てられたバンデージを切り取った概略図を示す。
【００１７】
【図３】図３は、図２に示された組み立てられたバンデージ内の層の横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の詳細な説明
熱的エネルギー伝達は、伝導、対流および放射の３つの観点で説明することができる。伝導は、物理的接触（ワイヤーにおける電気の流れに類似した）を必要とする。対流は、分子の移動から生じる（例えば、加熱および冷却された水、または他の液体が、上下移動するように）。放射は、直接的接触を必ずしも伴わない（例えば、太陽が光線を放つように）。
【００１９】
任意に与えられた温度において、与えられたアルミニウムの塊は、同等のヒトの肉の塊より、はるかに少ないエネルギーしか保持しない。例えば、対流または伝導において、料理の過程でオーブンからのアルミニウムホイルを触る場合、対象の手とホイルとは、熱的エネルギーを共有する。手（より大きな塊の）は、その温度を上昇させるために、はるかにより多くのエネルギーを必要とする（そうさせるにしても、ホイルと食品との間の物理的接続に依存する）。対象がアルミニウムホイルに触るとき、ホイルは、熱を肉に伝達するが、アルミニウムの低い比熱容量のため、ホイルはすぐにエネルギーを失い、接触している皮膚の温度をわずかに上昇させる。アルミニウムホイルは、伝導された熱を効果的に蓄えないため、熱傷の「冷却」を容易にする。
【００２０】
アルミニウムは、非毒性であり、医療産業で広く使用されている。アルミニウムは、伝導された熱を効果的に蓄えないが、それにもかかわらず、アルミニウムは、優れた熱の伝導体である。アルミニウムは、発生源から離れて熱を伝導し、その周囲にまで熱を容易に与える。これは、熱の発生源に対する冷却効果を有する。アルミニウムは、対象の体温の効果的な伝導体であり得、対象の熱傷上に加えられた熱感から生じる痛みを軽減する。アルミニウム金属は、一般的に非反応性および非毒性であり、アルミニウムは、熱傷創に対して接着を拒むものであり、これらの性質は、アルミニウムが、自然創傷治癒過程を逆に妨げることなく、熱傷から離れて熱を伝導することを可能にする。
【００２１】
対流は、一般的に、伝導と比べて著しく低い熱的伝達効果を有する。伝導は、対流と比べて数百倍あるいは数千倍もの熱的エネルギーを伝達することができる。平面壁伝導では、統制不能な変数が排除されるとき、熱的伝達は、熱的伝導率に接触面積を乗じて壁厚で除した値に正比例する。対流では、統制不能な変数が排除されるとき、熱的伝達は、接触面積に正比例する。材料の厚さを最小限にすること、および熱的伝導率を最適化することで、対流を介するよりも伝導を通した方が、数千倍の速度で速く、熱的エネルギーを伝達することが見込まれる。
【００２２】
本発明のバンデージは、伝導を介して熱傷から熱を引き込むために、熱的に伝導性の金属の層を活用し、伝導を介して金属から（そのうえ、熱傷から離れて）熱を引き込むために、ヒートシンクを活用する。熱的に伝導性の金属基板およびヒートシンクは、熱傷からヒートシンクへの効率的な熱の伝導を確かなものとするために、物理的に連結される。本発明のバンデージは、日光曝露、火、化学物質、電気または摩擦に起因する熱傷によって生じる不快感および痛みを迅速かつ効率的に軽減するように設計される。
【００２３】
本発明のバンデージは、熱的に伝導性の金属の薄型基板を含有する。本発明のバンデージには、種々の金属または合金を使用してもよく、金属または合金は、好ましくは、効率的な熱伝達特性を具備するものである。金属または合金はまた、生体適合性、化学反応性または機械加工性などの追加の特性に基づいても選択してもよい。金属アルミニウムは、その熱的な伝導性のために、特に好ましい。
【００２４】
熱的に伝導性の金属は、好ましくは、アルミニウム、銀、金、銅、亜鉛、マグネシウム、タングステン、チタンおよび白金を含む。他の金属としては、好ましくは、鉄、ニッケル、亜鉛、スズおよびパラジウムを含む。好ましい一態様において、金属が、アルミニウムである。金属は、好ましくは、最低限９８．００％のアルミニウムを含有する。一態様において、アルミニウムASTM B479 1145が、相当多くの生産数量における調達容易性のために、使用される。
【００２５】
合金は、実質的にこれらの金属を基にしたものであり、他の生体適合性金属合金もまた使用してもよい。かかる合金は、アルミニウム合金、クロム／モリブデン／鉄合金、またはアルミニウム／マグネシウム合金を含む。１つの好ましいアルミニウム合金は、少なくとも約９０％のアルミニウムを含有する。１つの好ましいアルミニウム合金は、少なくとも約９２％のアルミニウムおよび約５％のマグネシウムを含有する。他の金属を、創傷ケアの具体的な要件を満たすために、特定量で使用することもできる。
【００２６】
１つの金属層、または、好適に結合された１つ以上の金属層を、金属基板において使用してもよい。一態様において、アルミニウム層および銅層が結合されて、熱的に伝導性の層を形成する。一態様において、アルミニウム被覆の銅層が使用される。
【００２７】
本発明における金属または金属合金は、好ましくは、薄型シートまたはホイルとしてのサイズである。金属の厚さが増加すると、伝導性能は減少する。加えて、金属の厚さが増加すると、変形に必要な力が増加するため、バンデージの剛性が増加する。しかしながら、金属の厚さが減少すると、機械加工性およびホイルの一体性が減少し得る。本発明のバンデージにおける金属または金属合金は、金属層の延性および可撓性を向上させるために焼鈍してもよい。
【００２８】
金属または金属合金は、好ましくは、約０．０００２５インチから約０．００６インチまでの範囲の厚さを有する。一態様において、金属または金属合金層は、約０．０００５インチ〜約０．００５インチの厚さである。金属は、約０．０００５インチ、約０．００１０インチ、約０．００１５インチ、約０．００２０インチ、約０．００２５インチ、約０．００３０インチ、約０．００３５インチ、約０．００４０インチ、約０．００４５インチまたは約０．００５０インチの厚さであってもよい。一態様において、金属は、約０．０００５インチの厚さである。一態様において、金属は、約０．００２０インチの厚さである。好ましい態様において、金属は、約０．００１０インチの厚さである。一態様において、金属基板層は、約０．００１０インチの厚さである。
【００２９】
一態様において、金属または金属合金層は、実質的に平坦である。他の態様において、金属または金属合金層は、ヒートシンクに接触する金属の表面積を増加させ、ひいては熱伝達の効率性を増加させるために、テクスチャード加工(textured)される。一態様において、金属層は、アルミニウムシートまたはホイルである。一態様において、金属層は、片側上に実質的に滑らかな表面を有するシートであり、一態様において、金属層は、片側上に光沢のない、半光沢の、または、つや消しの表面を有するシートである。一態様において、金属層は、片側上に複数の個々の突起を有するテクスチャード加工された表面を有するアルミニウムシートであり、これは、Freer, et al.のためのAluminaidの米国特許番号8,530,720の図９Ａ〜９Ｂ、１０Ａ〜１０Ｉ、１１Ｂ、１２Ａ〜１２Ｂにおいて図示されている。
【００３０】
金属層が実質的に滑らかなシートまたはホイルである一態様において、金属基板は、約０．０００２５インチから約０．００６インチまでの範囲の厚さを有する。金属層が複数の個々の突起を有する一態様において、金属基板は、金属基板の下側から、金属基板の上側上の複数の突起の平均ピーク高さまでを測定すると、約０．０００２５インチ〜約０．００４０インチの厚さを有する。
【００３１】
本発明のバンデージは、熱的に伝導性の金属層に連結されるヒートシンクを含有する。ヒートシンクは、好ましくは、可撓性、生体適合性を有し、熱的なリザーバとして働くヒドロゲル基板である。ヒドロゲルは、１つには高い水の比熱（４．１８６ジュール／（グラム×ケルビン度））のため、本発明のバンデージにおいて便利なヒートシンクとして働き得る。ヒドロゲルは、好ましくは、高い含水量および高い比熱容量を有する。１つの好ましいヒドロゲルとしては、グリセロールおよび水を含有する。本発明のバンデージと共に使用するための好適なヒドロゲルは、商業的供給元から入手してもよい。一態様において、ヒドロゲルは、約２ジュール／（グラム×ケルビン度）より大きな比熱容量を有する。一態様において、ヒドロゲルは、約３ジュール／（グラム×ケルビン度）より大きな比熱容量を有する。一態様において、ヒドロゲルは、約４ジュール／（グラム×ケルビン度）より大きな比熱容量を有する。伝導性の金属層およびヒドロゲル層は、ヒドロゲルの接着性質により共に結合されてもよく、また接着剤の追加によっても共に結合されてもよい。
【００３２】
ヒドロゲル基板は、好ましくは、薄型シートとしてのサイズである。ヒドロゲルの熱的なリザーバを最大化することで、冷却率は増加するが、ヒドロゲルの厚さが増加するにつれ、バンデージの剛性が増加する。しかしながら、ヒドロゲルの厚さが減少すると、熱容量が減少する可能性がある。ヒドロゲル基板は、好ましくは、約０．００５インチから約０．１００インチまでの範囲の厚さである。一態様において、ヒドロゲル層は、約０．００５インチ〜約０．０５０インチの厚さである。ヒドロゲルは、約０．００５インチ、約０．０１０インチ、約０．０１５インチ、約０．０２０インチ、約０．０２５インチ、約０．０３０インチ、約０．０３５インチ、約０．０４０インチ、約０．０４５インチ、約０．０５０インチ、約０．０５５インチ、約０．０６０インチ、約０．０６５インチ、約０．０７０インチ、約０．０７５インチ、約０．０８０インチ、約０．０８５インチ、約０．０９０インチ、約０．０９５インチ、または、約０．１００インチの厚さであってもよい。一態様において、ヒドロゲルは、約０．０３０インチの厚さである。一態様において、ヒドロゲル層は、約０．０１５インチの厚さである。一態様において、ヒドロゲル層は、約０．０１０インチの厚さである。
【００３３】
好ましい態様において、これらヒドロゲル基板は、金属基板より大きなサイズであり、好ましい態様において、ヒドロゲル層の外周は、金属層の外周を完全に取り囲む。理想的には、金属熱スプレッダ(heat spreader)は、バンデージのと比較したときに非常により小さな表面積を有する熱傷創から熱を伝導するように設計される。金属層は、上昇した熱傷の加えられた熱を、伝導接触のためにより大きな表面積を提供するヒドロゲル層の表面全体にわたって広げ、次に熱傷とヒドロゲルとの間で熱的な平衡に達するまでの時間が減少される。この利点によって、平衡温度に大きな影響を与えることなく、熱傷温度が迅速に減少される。さらに、熱傷創のサイズより大きなサイズのバンデージを熱傷に適用するとき、横方向への熱伝搬の結果として、熱的な平衡に達するのに必要な時間が減少される。
【００３４】
好ましい態様において、金属層は、ヒドロゲルの熱傷面積への直接的な接触を避けるため、熱傷を完全にカバーするようなサイズである。かかるバンデージは、商業用のヒドロゲル製品に共通する、熱傷に対しヒドロゲルを直接適用するという負の接着性質を解消するであろう。かかるバンデージは、熱拡散目的において、アルミニウムの熱的な伝導の観点からさらに有益であろう。かかるバンデージは、対象の熱傷を効率的に冷却し、さらに対象の熱傷に関連する痛みを軽減するであろう。
【００３５】
ヒドロゲル基板は、金属層基板の約１．１倍〜約３．０倍のサイズであってもよい。ヒドロゲル基板は、金属層基板の約１．１倍、約１．２倍、約１．３倍、約１．４倍、約１．５倍、約１．６倍、約１．７倍、約１．８倍、約１．９倍、約２．０倍、約２．１倍、約２．２倍、約２．３倍、約２．４倍、約２．５倍、約２．６倍、約２．７倍、約２．８倍、約２．９倍または約３．０倍のサイズであってもよい。
【００３６】
一態様において、ヒドロゲル基板の面積の金属基板の面積に対する比は、約３．３６：２．００であり、ここで、ヒドロゲル基板は金属基板の約１．６８倍の大きさである。一態様において、ヒドロゲル基板の面積の金属基板の面積に対する比は、約８．１６：６．００であり、ここで、ヒドロゲル基板は金属基板の約１．３６倍の大きさである。一態様において、ヒドロゲル基板の面積の金属基板の面積に対する比は、約１２．７６：１０．００であり、ここで、ヒドロゲル基板は金属基板の約１．２８倍の大きさである。一態様において、ヒドロゲル基板の面積の金属基板の面積に対する比は、約１．１１：０．４５であり、ここで、ヒドロゲル基板は金属基板の約２．４６倍の大きさである。一態様において、ヒドロゲル基板の面積の金属基板の面積に対する比は、約１．２８：０．５６であり、ここで、ヒドロゲル基板は金属基板の約２．２７倍の大きさである。一例において、本発明のバンデージは、約２．００インチ×約１．００インチの寸法を有する実質的に長方形の金属層と、約２．４０インチ×約１．４インチの寸法を有する実質的に長方形のヒドロゲル層とを含む。
【００３７】
本発明のバンデージのヒドロゲル層は、ヒドロゲル層の境界を越えて延伸する接着上層に連結される。接着上層は、薄型フィルムであり、ポリマー材料で作られてもよい。接着上層は、対象の皮膚への連結を容易にするための下面上に配置される接着性材料を有し、上面には接着性がない。ポリマー医療用テープが、接着上層として使用されてもよい。医療用バンデージにおいて一般的に使用される選択された材料が、接着上層として使用されてもよい。1527-ENPエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）などの有孔ポリマーが、一態様において好ましい。一態様において、市販の医療用テープが、接着上層として使用される。
【００３８】
取り外し可能なバンデージ−バッキング層、または剥離ライナー(release liner)が、バンデージの下面全体にわたって配置され、接着上層に存在する接着剤を介してバンデージに連結される。取り外し可能なバッキング層は、バンデージから離して簡単に剥離できるように、接着上層に着脱可能に連結される。一態様において、バッキング層は、接着上層の境界をわずかに越えて延伸し、一態様において、バッキング層は、接着上層と実質的に同じ表面積を有し、バッキング層は、接着上層にぴったりとくっつくように位置付けられる。バッキング層は、製造、パッケージングおよび保管の間に接着上層に接着し得るものであるが、対象の熱傷への適用のためにバンデージを自由にすることができるように、必要なときにバンデージから簡単に取り除かれ得る材料から作られる。
【００３９】
一態様において、バッキング層は、２つまたは３つ以上のシートを含む。一態様において、バッキング層は、部分的に重なる２つのシートからなる。この態様において、各シートは、部分的にバンデージと接触してもよく、また、部分的に他のシートと接触してもよい。
【００４０】
一態様において、本発明のバンデージの接着上層、ヒドロゲル基板および金属基板は、互いに同心状である。他の態様において、ヒドロゲル基板および金属基板は、互いに同心状であるが、バンデージ内の接着上層の中心からは外れるように、位置付けられる。一態様において、ヒドロゲル基板の上面全体は、接着上層の下面と接触し、一態様において、金属基板の上面全体は、ヒドロゲル基板の下面に接触する。一態様において、バッキング層は、バッキング層が接着上層の下面の一部と、ヒドロゲル基板の下面の一部と、金属基板の下面全体とに接触するように、本発明のバンデージの下面と接触する。
【００４１】
本発明のバンデージは、熱変色表示体部材(thermochromic indicator member)を含むことによってさらに改良され、ここで熱変色表示体部材は、接着上層を介して熱傷創と熱的につながる。熱変色化合物−ムードリング(mood ring)において典型的に見出されるものに類似する−は、対象の熱傷から取り除かれる熱に関する視覚的なフィードバックを提供する。熱変色表示体部材は、前記バンデージがその上に適用された熱傷が、前記バンデージを安全に除去するには温か過ぎるときに、それを所定の閾値に基づいて表示し、また、前記バンデージが、新しく包帯をまくために安全に除去および／または交換されるよう、熱傷が少なくとも所定の閾値まで冷却されたときを表示するように調整された材料から構成される。
【００４２】
一態様において、熱変色表示体部材は、前記バンデージが適用される熱傷の熱的な状態に応じた、色ベース(color-based)の表示を提供する。他の態様において、熱変色表示体部材は、バンデージが適用される熱傷の熱的な状態に応じた、アイコンベース(icon-based)の表示を提供する。いくつかの応用において、熱変色表示体部材は、熱変色液晶、ロイコ染料および熱変色インクからなる群から選択される材料から構成される。
【００４３】
一態様において、金属基板は、連結されたヒドロゲル層の境目を越えてその下へ延伸する、延伸された部材を有し、該部材は、金属の延伸が、熱傷と熱変色化合物との間に熱的なつながりを提供するように、接着上層に存在する熱変色化合物に直接的に接触する。一態様において、熱変色表示体は、熱傷が十分に冷却されたときを表示するか（例えば、緑色などの色表示および／またはハッピーフェイス(happy face)などのアイコン表示を提供すること等によって）、または、まだ温か過ぎるときを表示する（例えば、赤色などの色表示および／またはサッドフェイス(sad face)などのアイコン表示を提供すること等によって）ように調整された化合物を有する。一態様において、本発明のバンデージは、室温では視認可能な色が存在しない熱変色化合物を有し、熱傷にバンデージを適用すると、熱変色化合物は赤色に変わり（対象がバンデージを所定位置に保持すべきことを表示する）、時間を経た後に熱傷組織が冷却すると、熱変色化合物は緑色に変わる（対象がバンデージを取り除いてもよいことを表示する）。
【００４４】
一態様において、熱変色表示体は、表示体にわたる温度勾配のため、金属基板から遠位の端部よりも金属基板の近位の端部上の方がよりすぐに色が変わる。熱変色表示体の色変化の成層は、冷却率および冷却量に関する表示を提供する。
【００４５】
本発明のバンデージは、種々の形状を取り得る。好ましい態様において、本発明のバンデージは、実質的に長方形であり、他の態様において、本発明のバンデージは、実質的に正方形である。一態様において、本発明のバンデージは、実質的に楕円形であり、他の態様において、本発明のバンデージは、実質的に卵形であり、さらに他の態様において、本発明のバンデージは、実質的に円形である。一態様において、本発明のバンデージは、実質的に三角形であり、一態様において、本発明のバンデージは、実質的に台形である。一態様において、本発明のバンデージは、実質的にハート形である。さらに他の態様において、本発明のバンデージは、実質的に八角形である。本発明のバンデージは、蝶ネクタイ形または蝶形であってもよい。本発明のバンデージは、角ばったまたは丸みを帯びた角を有してもよい。
【００４６】
本発明のバンデージは、熱傷を受けた手に快適に使用できるようなグローブまたはミット形、または、熱傷を受けた指の周りを快適に包むＨ形のバンデージなど、体の異なる輪郭および体の部分に適合するように成形されてもよい。本発明のバンデージの形状因子は、指、親指、つま先、手首、肘、膝、足首、足、手、手のひらおよび顔からなる群から選択される、体の一部への適用を容易にするように適応されてもよい。
【００４７】
図１は、本発明のバンデージ１００の一態様の構成要素の拡大図を示す。接着上層１は、丸みを帯びた角を具備した実質的な長方形である。接着上層１は、下面上に配置された接着剤材料を有し、上面は接着剤がない。接着上層１の上面は、表面上に印刷されたテキストおよび図形を含んでもよく、または、さらに熱変色表示体を含んでもよい。接着上層１の下は、ヒドロゲル層２である。ヒドロゲル層２は、接着上層１より小さなサイズであるため、接着上層１は、ヒドロゲル層２を完全にカバーする。ヒドロゲル層２の下は、熱的に伝導性の金属層３である。金属層３は、ヒドロゲル層２より小さなサイズであるため、ヒドロゲル層２は、金属層３を完全にカバーする。バンデージ−バッキング層４は、本発明のバンデージ１００の下面全体にわたって配置され、接着上層１よりわずかに大きく、かつ、実質的に同じ形状のサイズである。バッキング層４は、部分的に重なる２つのシートを含み、２つのシートは、その最大の表面が上層１である本発明のバンデージ１００の完全なカバーを確かなものとするサイズであり、方向付けられている。
【００４８】
図２は、バッキング層４に沿った、接着上層１、ヒドロゲル層２および金属層３の相対的位置を示す、本発明のバンデージ１００の一態様の概要を示す。本発明のバンデージ１００において、接着上層１の接着面は、ヒドロゲル層２の上側に連結され、ヒドロゲル層２の下側は、金属層３の上側に連結され、本発明のバンデージ１００は、バンデージの下面に連結される取り外し可能なバッキング層４をさらに含む。
【００４９】
図３は、図２の本発明のバンデージ１００の断面図を示す。図３に示されるように、ヒドロゲル層２の上側全体は、接着層１の下側と接触する。さらに、金属層３の上側全体は、ヒドロゲル層２の下側に接触する。バッキング層４は、金属層３の下側に接触しているように示されているが、バッキング層４はまた、ヒドロゲル層２の下側および接着層１の下側の一部にも接触する。
【００５０】
また、細菌の増殖を抑制し、創傷治癒を助けるための抗菌剤、または、痛みを軽減するための麻酔剤および鎮痛剤などの追加の構成要素が、バンデージに含まれてもよい。抗菌剤は、金属イオン（銀イオンなど）または金属塩（硝酸銀、乳酸銀またはクエン酸銀、もしくは二酢酸アルミニウムなど）、金属ナノ粒子（銀ナノ粒子など）、スルファートおよび銀、抗菌性ペプチド、第４級アンモニウム化合物、トリクロサン、ヨウ素、ＰＶＰヨウ素、フェノール化合物、グルコン酸クロルヘキシジン、銀スルファジアジン、オクテニジン、ならびに、スルファート、ベータ−ラクタム、フルオロキノロン、アミノグリコシド、糖ペプチド、オキサゾリジノン、バクテリオシンまたはテトラサイクリンなどの抗生物質を含んでもよい。麻酔剤および鎮痛剤は、リドカイン、ベンゾカイン、プロカイン、アロエ、メントール、パラセタモール、非ステロイド性抗炎症薬およびオピオイド薬を含んでもよい。一態様において、ヘパラン硫酸が、創傷治癒のプロモーターである熱傷包帯に含まれる。一態様において、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、コンドロイチン−４およびコンドロイチン−６−硫酸を含むヘパランが由来するグリコサミノグリカン、ならびに、ヒアルロン酸が、創傷治癒を加速させるために追加され得る。
【００５１】
熱傷の種類および重症度に応じて、本発明のバンデージに追加して、熱傷創から熱的に伝導性の金属層へ熱を伝達することを改良するために、熱的に伝導性の接着剤、ペースト、ゲルまたはグリースが、対象の皮膚のその領域に適用されてもよい。これらのバリエーションのいくつかにおいて、熱的に伝導性の化合物は、金属またはシリコーンに由来し（通常、伝導性を向上させるために酸化亜鉛または酸化アルミニウムを含めることを伴う）、空気が普通に存在するであろう間隙を充填してもよい。熱的に伝導性の化合物は、伝導体自体のとほぼ同等の優れた（空気と比べて）伝導体を提供する。熱的に伝導性の化合物の性能は、Ｗ／ｍ−Ｋで測定される。標準的なケイ素／亜鉛−酸化物の熱的な化合物は、０．７〜０．９Ｗ／ｍ−Ｋの範囲の熱的な伝導性を有する。かかる変形において、使用される熱的に伝導性の媒体はまた、アルミニウムが注入された医薬／治療クリーム、軟膏または他の化合物でもあってもよい。
【００５２】
本発明は、種々の範囲の多数の態様において図示および説明されたが、当業者には瞬時に明らかなように、本発明の精神および範囲内で、変形がなられ得る。したがって、添付のクレームに記載されている発明の範囲が、明示的に提供されている場合を除いて、先述の説明のいかなる具体的な文言によって限定されることを意図するものではない。
【００５３】
例
例１
以下の例は、一例に過ぎず、予言的であることを意味する。この例において、本発明のバンデージは、接着上層、ヒドロゲル層、アルミニウム層およびバッキング層から構成される。接着上層は、実質的に長方形であり、約０．００４４インチの厚さを具備し、約３．４インチ×約２．４インチの寸法を有する。接着上層は、市販の医療用テープから作られている。
【００５４】
接着上層に連結されているのは、約０．０１５インチの厚さを具備し、約２．３インチ×約１．３インチの寸法を有する、実質的に長方形のヒドロゲル層である。ヒドロゲル層は、市販のヒドロゲルから作られている。
【００５５】
ヒドロゲル層に連結されているのは、アルミニウム層である。アルミニウム層は、実質的に長方形であり、約０．００１インチの厚さを具備し、約２．０インチ×約１．０インチの寸法を有する。アルミニウムは、ASTM B479 1145に適合するシートである。
【００５６】
最終的に、バッキング層はバンデージに連結されている。バッキング層は、約０．００６１インチの厚さを具備し、約３．４インチ×約２．４インチの寸法を有する、実質的な長方形である。バッキング層は、それぞれ約１．９インチ×約２．４インチの２つの同じサイズのシートから構成され、バンデージからの除去を容易にするために、シートはお互いに約０．５インチだけ重なる。
【００５７】
例２
以下の例は、一例に過ぎず、予言的であることを意味する。この例において、例１の本発明のバンデージを、熱傷に適用する。アルミニウム層は、伝導を介して熱傷から離れて熱を引き出し、伝導を介して熱的エネルギーをヒドロゲル層に伝達する。約１５〜約１２０秒の範囲内で、熱傷とヒドロゲル基板との間で熱的な平衡に到達し、熱傷により引き起こされる不快感および痛みが低減する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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