[发明专利]用于扩散和经皮肤输送药物的、医疗的或净化的二氧化碳气体的移动式设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及采用各种治疗或医疗气体进行非侵入的治疗的设备，更具体地，涉及通过经皮肤输送药物的、医疗的或净化的二氧化碳(CO₂)给用户来进行治疗处理、以人工模仿和加强二氧化碳浴疗法的积极效果的移动式设备。

背景技术

采用天然产生的碳酸水(含有CO₂的泉水)进行的浴疗法(通过沐浴进行治疗)是应用浴疗法中研究得最透彻的技术。从古代开始，医师们已经观察到“碳酸泉”用于沐浴和饮用的积极效果。系统化的浴疗法已经实践了超过120年，用于无副作用地治疗心血管病(高血压)、糖尿病、关节炎和骨质疏松症。

近年来，特别是通过欧洲的研究，这样的治疗已经变得牢固地建立在自然科学的基础上。例如，在欧盟，自1998年以来，健康保险公司已经报销由医生在处方中开出的这些治疗了。然而，在世界各地的某些地方，矿物质丰富的泉水已经开始干涸。据报道，这些泉水在10年前就开始失去它们的天然色彩。

独立研究已经表明，对于治疗目的，水中的CO₂气体浓度需达到至少600-1000ppm(百万分比浓度)的较高水平。同时也确定了，只有通过连续使用才能获得所期望的长期效果。

采用人工碳酸水进行有效治疗的关键挑战在于在治疗期间将CO₂保持在水里。即，通过适当调整浓度比例并且均匀地扩散CO₂来防止CO₂逸出已经造成了技术壁垒。

这个问题源于CO₂容易溶解在水里，同样也容易从水中逸出的事实。这些特性在打开如啤酒或可乐的碳酸饮料时很明显。如果有人能够人工实现更高的CO₂浓度(每百万份中1000份)，就可以期望受益于生理机能上与上述CO₂浴疗法相似的效果。

然而，通常对如CO₂的各种气体在医学中的使用进行了最低限度的开发。众所周知，气体是重要的生物信使分子，已知的气体和新气体的预混合显示出了满意的生物效应。而且，天然产生的气体似乎具有低毒性。此外，很多科学家和研究人员在不断解决通过皮肤输送药物，如CO₂和其他医疗气体的问题。这种输送需要无相关副作用地发生，所述副作用例如为破坏皮肤的天然屏障功能。

各种传统方法已经被用于人工制造碳酸泉和含碳的水。美国专利No.7,152,850公开了用于制造碳酸泉的装置，其使用浴室中由抽吸泵抽上来的热水以及由CO₂气筒供应的CO₂气体，所述热水和CO₂气体被引入到具有膜模块的CO₂溶解器中。采用气体流量调节装置来获得具有高浓度CO₂的碳酸泉。

美国专利No.6,905,111公开了循环型的设备，包括循环泵和碳酸气体溶解设备，其中循环泵是具有自填装能力的膜计量泵。同时也示出了包含类似特性的便携式足浴器。然而，上述提到的装置采用相对复杂的结构，如泵和膜片式的溶解器，其制造昂贵且不方便商用和家庭治疗两用。

日本专利申请公开No.2005-058745 A2公开了二氧化碳治疗装置，其具有二氧化碳筒、形成围绕治疗部位的空间的袋子，以及设置在筒和袋子之间的管上的三通阀。阀上装配了用于抽吸袋中的气体并将该气体排放到外界的抽吸泵。然而，这种配置，以及所公开的变体，不能提供需要最少元件的便利而且非常简单的设备以重复制造高浓度的CO₂，即均匀分散的CO₂，以便最优地无副作用地经皮肤输送CO₂。

因此，存在对有效、简单且便利的工具的需求以人工制造碳酸泉和含碳的水，以及包括各种其他医疗气体和治疗气体的混合物，其制造也是成本有效的。如上面提到的，CO₂浴疗法已经被用来治疗影响着全世界数亿人口的主要症状，如骨质疏松症、关节炎、糖尿病和多种心血管症状。另外，CO₂可具有很多其他的天然治疗效果，包括但不限于，提高免疫反应和神经功能，减轻肿胀，加大微脉管循环和皮肤灌注压力、肌肉力量，消除偏头痛等。

因此，所需要的是用来模仿并加强CO₂的诸多积极效果并且用来施用其它医疗或净化气体以便在广阔的多种领域里获得大范围的潜在使用的方便、低成本的工具。

发明内容