BRPI0707961A2 - mÉtodo para detectar o desprendimento de um curativo, curativo apropriado para aplicar o mÉtodo, conjunto sensor e blindagem para reduzir o acoplamento capacitivo a partir das vizinhanÇas ambientais para os eletrodos do curativo - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA DETECTAR O DESPRENDIMENTO DE UM CURATIVO, CURATIVO APROPRIADO PARA APLICAR O METODO, CONJUNTO SENSOR E BLINDAGEM PARA REDUZIR O ACOPLAMENTO CAPACITIVO A PARTIR DAS VIZINHANÇAS AMBIENTAIS PARA OS ELETRODOS DO CURATIVO. A presente invenção trata de um método e curativo para detectar o desprendimento do curativo, que é aplicado a uma superficie de um objeto pelo menos parcialmente eletricamente condutivo. O curativo compreende um adesivo para afixar o curativo ao objeto eletricamente condutivo e pelo menos dois eletrodos dispostos a uma distância do objeto eletricamente condutivo. Uma tensão é aplicada ao primeiro e segundo eletrodo estabelecendo um circuito elétrico compreendendo um primeiro capacitor entre o primeiro eletrodo e o objeto eletricamente condutivo e um segundo capacitor entre o segundo eletrodo e o objeto eletricamente condutivo. Alterações da capacitância entre pelo menos um do primeiro e segundo eletrodo e o objeto eletricamente condutivo são detectadas, e um alarme é ativado quando as alterações da capacitância atingem um valor predeterminado. Isto vantajosamente proporciona um método pelo qual um vazamento pode ser detectado rapidamente.

Description

METODO PARA DETECTAR O DESPRENDIMENTO DE UMCURATIVO, CURATIVO APROPRIADO PARA APLICAR O MÉTODO,CONJUNTO SENSOR E BLINDAGEM PARA REDUZIR OACOPLAMENTO CAPACITIVO A PARTIR DAS VIZINHANÇASAMBIENTAIS PARA OS ELETRODOS DO CURATIVO"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção trata de um método e de um conjunto decurativo para detectar a presença de um vazamento entre o curativo e umobjeto eletricamente condutivo medindo as alterações em capacitância entre ocurativo e o objeto eletricamente condutivo medindo as variações emcapacitância entre o curativo e o objeto eletricamente condutivo.

Descrição da Técnica Correlata

Alguns pacientes de estorna experimentam problemas comvazamentos provenientes de bolsas de estorna ou vazamento de fluidoscorporais decorrentes da ostomia. As origens dos vazamentos podem serdobras de pele desenvolvidas abaixo do adesivo de uma bandagem, umacicatriz próxima de um estorna não permitindo perfeita adesão ou a presençade um ponto úmido anterior à afixação do adesivo e desse modo prevenindoque o adesivo obtenha uma perfeita adesão à pele ou o vazamento podeocorrer com a deterioração das propriedades adesivas da bandagem com opassar do tempo. Um vazamento para um paciente de estorna pode serembaraçoso e altamente inconveniente. Também pacientes sob cuidados comferimentos pode ter problemas com vazamentos decorrentes de um curativo.Um paciente pode afastar-se do convívio social devido ao mau cheiro ou avisão de corrimentos de um ferimento.

Com uma crescente população de idosos em muitos países, ossistemas nacionais de prestação de assistência à saúde têm dado grandeatenção ao custo total. Para pacientes de estorna ou pacientes de ferimentoscrônicos, as bandagens ou curativos são com freqüência trocadosregularmente por uma enfermeira. O prolongar o período de tempo que umabandagem ou curativo pode permanecer sobre a lesão ou ferimento reduz anecessidade por prestação de serviços de assistência, habilitando uma reduçãonos custos de cuidados à saúde.

Um sistema de alerta antecipado quer para o paciente querpara a enfermagem prestadora de assistência de que uma bandagem oucurativo necessita ser trocado seria por conseguinte útil. Não somente opaciente evitaria acidentes desagradáveis, auxiliando o paciente a sentir-seconfiante e seguro na sua vida diária, porém também pode reduzir o custo denossos serviços de saúde.

Existe, por conseguinte, necessidade de um sensor, que sejatambém suscetível de reportar ao paciente propriamente dito ou a umaenfermagem prestadora de assistência quando vazamentos principiam aocorrer em uma bandagem ou curativo e necessita ser trocado. Todavia, éimportante que o sensor ativador de um alarme dessa natureza tenha um altograu de confiabilidade, isto é, essencialmente sem disparo de falsos alarmesnegativos, e que possa prestar uma rápida resposta dando tempo suficiente aopaciente ou enfermagem para a troca da bandagem ou curativo.

A patente US n°4 754 264 apresenta um dispositivo detectorde água para uma fralda baseado sobre a detecção do grau de umidadeposicionando dois eletrodos capacitores na fralda detectando um líquidosendo absorvido por uma folha permeável à água cobrindo os dois eletrodos.A folha permeável à água causa uma alteração na constante dielétrica dacapacitância eletrostática entre os dois eletrodos e um circuito detectando umamudança da capacitância eletrostática transmitindo um sinal indicando que afralda está molhada. A patente US n2 4 754 264 faz uso do fato de que ummeio compreendendo material absorvedor de água torne-se úmido oumolhado, porém a água tem de escorrer da fonte para a folha permeável antesde ser absorvida. Por conseguinte não é adequada para detectar um vazamentoantes de ter molhado o meio.

O documento WO 02/099765 apresenta um circuito deressonância previsto sobre um substrato isolante com pelo menos um par deeletrodos de medição espaçados dispostos em paralelo ou em série com ocircuito de ressonância de tal maneira que um material suscetível de alterarsua condutividade elétrica sob influência externa pode ser aplicado ou podeatravessar o espaço entre os eletrodos de medição.A medição da alteração dafreqüência de ressonância ou o fator-Q do circuito de ressonância permitemedir e prospectar a condutividade elétrica de um material e medir variaçõessob influência externa tais como e.g. umidade e temperatura. Todavia, ainvenção faz uso de uma alteração na condutividade elétrica e o material a sermedido necessita ser interposto entre os dois eletrodos de medição. Estemétodo portanto não é adequado para detectar um vazamento na interfaceentre a pele e um adesivo, porque esta interface não pode de uma maneiraprática ser interposta entre dois eletrodos de medição.

O documento EP 1 188 157 apresenta um dispositivo sensor decircuito ressonante de radio freqüência para detectar um fluido em um artigoou recipiente, particularmente um fluido corporal de um ser humano ou de umanimal. O dispositivo compreende uma estrutura em camadas com doiseletrodos eletricamente condutivos afixados a um substrato e com um meiodielétrico interposto entre os dois eletrodos. O dispositivo sensor de circuitoressonante é contido dentro do artigo a ser medido. A invenção pode serapropriada para medir se um ferimento sangra ou se uma bolsa de estorna estácheia. Todavia, o fluido corporal a ser medido necessita ser guiado para oespaço entre os dois eletrodos eletricamente condutivos. Por conseguinte nãoé apropriado para detectar um vazamento devido à exsudatos de um ferimentoou descarga de um estorna se propagando entre a pele e um adesivo para aperiferia de uma bandagem ou curativo.O documento GB 2 343 628 apresenta um dispositivo medindoa condutividade do adesivo de uma vedação para uma bolsa de ostomia. Odispositivo medidor compreende duas séries de micro eletrodos dispostossobre duas trilhas de pelo menos um arco de um círculo, o centro do qual écoincidente com o centro de uma passagem direta para uma ostomia. Osmicros eletrodos têm substancialmente a forma de um pequeno cilindro demetal e penetram aproximadamente a metade da espessura da composiçãoadesiva. E assim a condutividade do adesivo entre as duas séries de eletrodos,que é medida.

Todavia, um dispositivo desta natureza medindo acondutividade do adesivo somente efetua uma resposta no caso, onde oadesivo perdeu a sua eficácia e há conveniência em mudar o adesivo.Outrossim, como o dispositivo mede diretamente entre as duas séries deeletrodos, o dispositivo não detectará um vazamento ocorrendo como umaconseqüência de uma dobra de pele, de uma cicatriz ou de um ponto úmidocriando um canal para um vazamento e onde um vazamento se propaga entrea pele e o adesivo.

Por conseguinte, há necessidade na técnica de sensoressuscetíveis de detectar vazamentos em torno de inteira periferia de um estornaou de um ferimento se propagando entre a pele de uma pessoa e o adesivo deuma bandagem ou de um curativo em tempo suficiente antes de o vazamentoter se propagado para a borda da bandagem ou curativo.

Um dos objetivos da presente invenção é apresentar um sensordetectando um vazamento entre um adesivo de uma bandagem ou curativo e apele de uma pessoa ou qualquer outro mamífero fazendo uso da pele comoum plano térreo para uma corrente elétrica alternada às freqüências onde apele tem uma condutividade moderada ou alta.

Outro objetivo da presente invenção é detectar o vazamentoem amplo tempo antes de ter se propagado por completo para a borda dabandagem ou curativo.

Um objetivo adicional da presente invenção é conferirsensibilidade na inteira periferia de um estorna ou de um ferimento.

Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar umsensor, que pode ser produzido com alto rendimento de produção e a baixocusto.

Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar umsensor que é descartável e que pode ser ligado com uma unidade de leitura deuma maneira simples.

Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar umsensor reportando a condição do adesivo de uma bandagem ou curativo paraum paciente, uma enfermeira assistente ou um centro de assistência;

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Assim a presente invenção apresenta um método para detectaro desprendimento de um curativo, por exemplo, de uma bandagem, 'patch' ouplaca base de ostomia, que é aplicada a uma superfície de um objeto pelomenos parcialmente eletricamente condutivo, o curativo compreendendo umadesivo para afixar o curativo ao objeto eletricamente condutivo e pelo menosdois eletrodos dispostos a uma distância do objeto eletricamente condutivo,no qual uma tensão é aplicada ao primeiro e segundo eletrodo estabelecendoum circuito elétrico compreendendo um primeiro capacitor entre o primeiroeletrodo e o objeto eletricamente condutivo e um segundo capacitor entre osegundo eletrodo e o objetivo eletricamente condutivo; alterações dacapacitância entre pelo menos um do primeiro e segundo eletrodo e o objetoeletricamente condutivo são detectadas; e um alarme é ativado quando asalterações da capacitância atingem um valor predeterminado.

Isto vantajosamente proporciona um método pelo qual umvazamento pode ser detectado rapidamente.

Além disso, isto vantajosamente proporciona um curativodotado de um sensor de vazamento sem qualquer contato físico ou mecânicodireto entre o objeto eletricamente condutivo, e.g., a pele e os eletrodos. Istoassegura um curativo compreendendo um sensor de vazamento semcomprometer o conforto do usuário.

Quando lido nesse texto, o termo 'condutivo' deve serinterpretado como 'eletricamente condutivo' salvo explicitamente declaradode outra forma.

Deve ser entendido que "um objeto pelo menos parcialmentecondutivo" pode ser um objeto compreendendo áreas que não são condutivasao passo que outras áreas são condutivas, e.g. a pele de uma pessoa tendo umasuperfície que não é condutiva exceto abaixo daquela superfície. Outrossim,'um objeto pelo menos parcialmente eletricamente condutivo' também podeser um objeto, que é somente condutivo quando determinados sinais elétricossão aplicados. Mais uma vez, a pele de uma pessoa constitui um exemploonde aplicar uma corrente contínua (CC), a pele praticamente não exibequalquer condutividade elétrica. Todavia, aplicando uma corrente alternada(CA), a pele exibe condutividade elétrica, que vem aumentando há váriasdécadas com crescentes freqüências na faixa de CC a aproximadamente 100 MIIz.

Os eletrodos podem ser formados de muitos tipos de materiaisdiferentes, por exemplo, metais como prata, ouro, alumínio ou cobre ou pastade prata ou alumínio, polímeros condutivos como polianilina, polipirrole,etilenodioxitiofeno, poli(p-piridil vinileno), ou películas de carbono condutivoamorfo, filmes de fibras de carbono condutivo, ou polímero de negro de fumocondutivo. Os materiais também podem ser ligas e/ou semicondutores taiscomo óxido de estanho (Sn02), óxido de zinco (Ζηθ2), óxido de estanho índio(ITO) ou semelhantes.

Outrossim, o termo 'alarme' deve ser entendido amplamentecomo sendo qualquer tipo de dispositivo para despertar atenção para ocurativo. Este alarme pode estar presente sobre o curativo propriamente dito,tal como um pequeno vibrador, elemento emissor de som ou luz ou umaindicação de cor. Alarmes remotos ou afastados do curativo também podemser previstos, por exemplo computadores pessoas telefones celulares ou PDAs(Assistentes Digitais Pessoais) ou IPOds, que são todos suscetíveis de utilizarrecursos conhecidos para despertar a atenção de uma pessoa.

O valor predeterminado da mudança de capacitância com oqual o alarme é ativado pode ser de diferentes tipos. Por exemplo, um alarmecorrespondente a um vazamento pode ser um aumento na magnitude dacapacitância, ou um decréscimo na magnitude, ou pode ser variação de tempoda mudança de capacitância. Uma variação de tempo deste tipo da mudançade capacitância pode ser uma mudança negativa inicial dentro de um primeiroperíodo de tempo predeterminado seguido por mudança positiva decapacitância dentro de um segundo período de tempo predeterminado. Umalarme correspondente a um adesivo encharcado pode ser uma mudançapositiva de capacitância dentro de um terceiro período de tempopredeterminado.

Tipicamente, o primeiro e o segundo período de tempopredeterminado são mais curtos que o terceiro período de tempopredeterminado. O primeiro e o segundo períodos de tempo predeterminadospodem se enquadrar dentro de 10 segundos a 30 minutos e o primeiro períodode tempo predeterminado pode estar dentro de 10 minutos a 100 horas ou sermais longo. A ativação de alarmes pode ser disparada por outros tipos devalores predeterminados da mudança de capacitância. O termo valorpredeterminado não está assim limitado de um único valor, porém tambémpode incluir um conjunto de tempo bidimensional e valores de mudanças decapacitância. Também pode incluir conjuntos de outras variáveis tais comomudanças de temperatura, pressão e semelhantes. As outras variáveis podemser medidas por integrar outros sensores tais como sensores de temperatura esensores de pressão no curativo e/ou na leitora medindo alterações decapacitância.

Os termos "curativo" e "bandagem" foram usadosalternadamente dentro do presente texto. Dentro do âmbito da presenteinvenção estes termos devem ser interpretados identicamente. Genericamenteambos se reportam a um conjunto de um adesivo, que é disposto sobre umacamada de forro. O dito conjunto pode adicionalmente compreendernumerosos componentes adicionais. Por exemplo o adesivo tipicamente serácompatível com a pele, pois o conjunto destina-se a ser aplicado ao corpohumano. Em determinados casos materiais absorventes são adicionados querno adesivo quer inseridos entre seções de adesivo do conjunto, e.g. paracurativos de ferimentos de maneira a absorver fluido de um ferimento.Partículas hidrocolóides também podem adicionalmente/alternativamente seracrescentadas no composto adesivo de maneira a aperfeiçoar adicionalmenteas propriedades adesivas e amistosas para a pele do adesivo. Os ditos adesivoshidrocolóides são freqüentemente usados em pastilhas do lado do corpodentro de utensílios de ostomia, quer sejam de uma só peça quer de duaspeças. Uma pastilha para o lado do corpo e aplicada à pele em torno de umestorna e retém a bolsa coletora para coleta de fezes do estorna.

Outrossim, deve ser entendido conforme será apreciado poraqueles versados na técnica que os termos resistência, capacitância eindutância todos indicam uma parte ou componente tendo um valor numérico,assim através da totalidade do pedido estes podem ser realizadosproporcionando um resistor, capacitor e indutor, respectivamente.

Em uma modalidade, as variações da capacitância podem serdetectadas monitorando a resposta de freqüência do circuito elétrico. Todos oscircuitos de ressonância, isto é, circuitos elétricos compreendendo umacapacitância e uma indutância, tem uma resposta de freqüência e os ditoscircuitos de ressonância podem ser obtidos utilizando um número pequeno decomponentes muito simples Assim, um circuito simples compreendendo umnúmero limitado de componentes de baixo custo pode ser proporcionado paradetectar um vazamento, convertendo o vazamento em uma resposta de tempoou resposta de freqüência, que pode ser facilmente monitorada.

A resposta de freqüência pode ser monitora utilizandodiferentes método, Em uma modalidade a resposta de freqüência do circuitoelétrico é realizada efetuando uma varredura de freqüência a intervalosregulares enquanto medindo a resposta do circuito elétrico. Em outramodalidade, a monitoração da resposta de freqüência do circuito elétrico podeser realizada aplicando um impulso elétrico ao circuito elétrico esubseqüentemente medindo a resposta do circuito elétrico.

Sob outro aspecto da invenção, um curativo apropriado paraaplicar o método e suas modalidades descritas aqui é adicionalmente exposto.Um curativo deste tipo de acordo com a invenção compreende um corpoadesivo munido de uma superfície adesiva proximal; pelo menos um primeiroe um segundo eletrodo dispostos sobre o curativo de forma que pelo menosuma parte do corpo adesivo seja disposta entre a superfície adesiva proximal eos primeiro e segundo eletrodos, no qual uma primeira largura do primeiroeletrodo e uma segunda largura do segundo eletrodo são maiores que arespectiva primeira espessura e segunda espessura do respectivo primeiro esegundo eletrodo em pelo menos uma área.

Isto permite o fornecimento de curativos planos, muitodelgados e compactos sobre os quais os eletrodos podem ser previstos. Isto épossível uma vez que a capacitância é influenciada pela largura do capacitor,Isto é, a área da superfície paralela à superfície do objeto condutivo, e não aespessura dos eletrodos. Assim, eletrodos muito delgados podem serprevistos. Isto vantajosamente permite a presença de curativos discretos econfortáveis, próprios para uso diário sob as roupas do usuário.

Deve ser entendido que o corpo adesivo exibe propriedadesbasicamente dielétricas, isto é, apresenta uma condutividade elétrica muitobaixa, de modo a estabelecer uma capacitância entre um eletrodo e o objetoeletricamente condutivo, e.g. a pele de uma pessoa. Tipicamente, antes do usoo corpo adesivo tem um valor "dielétrico" entre 2 e 3.

Para os adesivos das modalidades da presente invenção, aresistência do adesivo entre os eletrodos para a superfície adesiva do curativo,que é afixada ao objeto pelo menos parcialmente eletricamente como a pelede um mamífero é aproximadamente dada por

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onde Padth é a resistividade do adesivo, IaM é a espessura do adesivo, e A é aárea do primeiro eletrodo. Um adesivo não condutivo significa que o adesivoexibe propriedades dielétricas e que Radh é maior que as outras contribuiçõespara a resistência medida a partir de qualquer posição sobre o primeiroeletrodo para qualquer posição sobre um segundo eletrodo sobre o topo doadesivo. Outras contribuições para a resistência da pele ([.Rskinl + Rskin2 na fig.2]) e a resistência dos eletrodos. Tipicamente, isto significa que aresistividade do adesivo é maior que 0,1 Ω/m, mais preferivelmente maiorque IO2 Ω /m, e preferencialmente maior que IO5 /m. Para modalidades ondeuma fina folha metálica é disposta entre adesivo e a o primeiro e segundoeletrodos, a fina folha metálica deve ser considerada como parte do adesivocom os mesmos requisitos para ser não condutiva.

Em uma modalidade, a primeira e segunda largura é uniformeao longo da extensão do primeiro e segundo eletrodo, respectivamente. Istoassegura medições uniformes independentes da posição onde ocorre ovazamento.

Para poder detectar um vazamento ocorrendo em torno de umaárea de interesse, o segundo eletrodo pelo menos parcialmente circunda oprimeiro eletrodo. Adicionalmente ou alternativamente pelo menos um doseletrodos deve encerrar a área de interesse de maneira a detectar umvazamento antes de este ingressar, ou alternativamente egressar da dita áreade interesse.

Os eletrodos podem ser formados em muitas formas econfigurações diferentes. Por exemplo, podem ser formados como trilhastendo muitos trajetos diferentes, por exemplo qualquer forma geométricaconhecida tal como oval, quadrada, triangular, ou alternativamente ter umaforma irregular. Em uma modalidade preferencial, o primeiro e o segundoeletrodo são formados como respectiva primeira e segunda trilhas e onde odiâmetro interno da segunda trilha circular e onde o diâmetro interno dasegunda rilha circular é maior que o diâmetro externo da primeira trilhacircular. Isto permite que os eletrodos sejam simples de produzir e que umsinal representando um vazamento seja o mesmo independentemente de ondeo vazamento ocorre ao longo dos eletrodos.

Em outra modalidade do curativo, uma indutância podeconectar o primeiro e segundo eletrodo. Isto proporciona uma indutância pelaqual um circuito de ressonância é estabelecido e pode ser possível induziruma corrente a partir de uma distância através da indutância, tipicamente naforma de uma bobina, desse modo habilitando acoplamento eletromagnéticosem fio com um circuito de leitura.

Em uma modalidade alternativa, o primeiro e o segundoeletrodo são eletricamente isolados do corpo adesivo. Assim, contato diretoentre os eletrodos e os líquidos corporais absorvidos pelo adesivo pode serevitado.

De maneira a realizar uma capacitância entre o objetocondutivo e os respectivos eletrodos, os eletrodos têm de ser dispostos a umadistância do objeto condutivo. Assim, em uma modalidade o pelo menosprimeiro e segundo eletrodo são dispostos pelo menos parcialmenteembutidos no corpo adesivo e em outra modalidade pelo menos o primeiro e osegundo eletrodo são dispostos sobre o lado distai do corpo adesivo.Quando os eletrodos são pelo menos parcialmente embutidosno adesivo, uma construção pode ser prevista na qual a condutividade doadesivo outrossim pode ser medida e as construções em causa sãoadicionalmente ou alternativamente também sólidas e podem discretamenteser ocultas no adesivo.

Quando os eletrodos são dispostos sobre o lado distai doadesivo, isto é, o lado oposto da superfície adesiva proximal que é afixada aoobjeto condutivo, os eletrodos podem ser tornados facilmente acessíveis paradiferentes finalidades tais como de medição, substituição, monitoração, etc.

Em uma modalidade, o primeiro eletrodo e o segundo eletrodosão impressos sobre um filme flexível. Esta é uma maneira simples deproporcionar um curativo de acordo com a invenção pois o filmesubseqüentemente pode ser afixado ao lado distai do corpo adesivo.

Em outra modalidade, uma ranhura circundante é formada nasuperfície adesiva proximal do corpo adesivo, circundando o centro dabandagem ou curativo. A ranhura circundante pode ser disposta oposta a umdos eletrodos. Isto aumenta a sensibilidade de detectar um vazamento, pois aresposta do circuito elétrico se altera significativamente quando o conteúdo deranhura se altera, tal como sendo cheio de um líquido.

Outrossim, um primeiro anel eletricamente condutivo e umsegundo anel eletricamente condutivo podem ser dispostos na ranhuracircundante. e quando o primeiro anel eletricamente condutivo é eletricamenteconectado com o primeiro eletrodo e o segundo anel eletricamente condutivoé eletricamente conectado com o segundo eletrodo. Um líquido preenchendo aranhura praticamente criará um curto circuito ou um forte acoplamentocapacitivo entre o primeiro anel condutivo e o segundo anel condutivo, quesignificativamente alterará a resposta do circuito e desse modo a identificaçãode um vazamento.

Deve se entendido que a invenção exposta aqui não estálimitada a somente dois eletrodos. Assim em outra modalidade um terceiro oumais eletrodos podem circundar o primeiro e o segundo eletrodo. Umamultitude de eletrodos sobre o lado distai de um adesivo pode ser vantajosapara a detecção de um vazamento. Cada vez que o vazamento é abaixo de umeletrodo especifico, uma alteração de capacitância relacionada com aqueleeletrodo pode ser detectada. O esquema, por conseguinte, habilita a detecçãodo curso de um vazamento em propagação.

Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, ocurativo é uma placa base de uma bolsa de ostomia. Assim dispositivos sãoprevistos para detectar o vazamento de fluido entre a placa base e a pele, e elepode ser detectado praticamente assim que um vazamento ocorre ou mesmoanterior à ocorrência.

Para eliminar ruído ambiente, um primeiro eletrodo superior eum segundo eletrodo superior conectados por uma segunda indutância podemvantajosamente ser dispostos sobre o lado distai do primeiro e segundoeletrodo. O primeiro superior e o segundo eletrodo superior podem registrarperturbações ambientais tal como acoplamento capacitivo via um fluido nabolsa de ostomia e o sinal emitido pelas ditas perturbações pode ser subtraídodo sinal proveniente do primeiro e segundo eletrodo dessa maneira criandoum sinal resultante discriminando um vazamento de outros eventos.

Uma maneira adicional de eliminar perturbações ambientais éintroduzir uma camada de blindagem eletricamente condutiva sobre o ladodistai do primeiro e segundo eletrodo com um meio dielétrico entre a camadade blindagem e os eletrodos.

Em uma modalidade ainda diferente, a alteração emcapacitância pode ser detectada monitorando a alteração na constante detempo do circuito elétrico estabelecido. A constante de tempo pode, porexemplo, ser detectada por um contador e um multivibrador astático, que éconectado com o primeiro e o segundo capacitor através de pelo menos umresistor, desse modo formando um circuito resistor-capacitor. E bemconhecido que uma constante de tempo pode ser determinada a partir de umcircuito deste tipo.

Outros recursos podem ser prestados para detectar a constantede tempo podem ser prestados. Por exemplo, em vez de um multivibradorastável, a constante de tempo do circuito elétrico pode ser detectada por umoscilador Colpitts compreendendo o primeiro e segundo capacitor e pelomenos um indutor, e repetitivamente contar a alteração no número de pulsosde saída do oscilador Colpitts dentro de um intervalo de tempopredeterminado.

Assim, pode ser entendido por aqueles versados na técnica quemuitos tipos diferentes de osciladores pode ser usado para chegar à invençãoreivindicada.

Sob outro aspecto da invenção uma blindagem para reduzir oacoplamento capacitivo das cercanias ambientais para os eletrodos docurativo é proporcionada como descrito acima. Uma blindagem deste tipo évantajosamente formada como uma configuração eletricamente condutiva,que é prevista sobre o lado distai dos pelo menos primeiro e segundoeletrodos. Assim, detecção mais confiável de vazamentos supervenientes ouocorrentes pode ser prestada.

Deve ser entendido que pelo lado distai dos primeiro esegundo eletrodos entende-se o lado dirigido em sentido contrário à superfíciesobre a qual o curativo é afixado.

Vantajosamente, quando o curativo é uma placa baseconectável com uma bolsa coletora de ostomia, o padrão eletricamentecondutivo pode ser interposto entre os pelo menos primeiro e segundoeletrodos e a bolsa coletora de ostomia para isolar do acoplamento capacitivoentre os eletrodos e o conteúdo na bolsa coletora.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOSA invenção é exposta em maior detalhe com referência àsmodalidades nos desenhos, de acordo com os quais:

A fig. Ia mostra uma vista em perspectiva de um curativo deacordo com a presente invenção;

A fig. Ib mostra parcialmente uma vista em corte transversalda fig. Iae um vazamento;

As figs. 2a, 2b e 2c mostram a modalidade das figs. Iae lb, oseu diagrama equivalente elétrica e esquematicamente uma representaçãográfica da variação da resposta de freqüência como um resultado da alteraçãode capacitância.

As figs. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g e 3h mostram quatromodalidades alternativas de curativos de acordo com a invenção tanto emvistos em planta como em corte transversal.

As figs. 4a, 4b, 4c, 4d mostram ainda outras modalidadesalternativas de curativos de acordo com a presente invenção;

A fig. 5 mostra uma modalidade alternativa de um circuitoelétrico dobrável próprio para ser disposto sobre uma placa base de ostomiastandard.

As figs. 6a e 6b mostram uma modalidade alternativa de umcurativo de acordo com a invenção em uma vista em perspectiva explodida emontada, respectivamente.

As figs. 7a e 7b mostram duas modalidades diferentes deunidades de leitura próprias para detectar variações em capacitância de acordocom a presente invenção;

As figs. 8a e 8b mostram duas modalidades diferentes de umsistema de comunicação para proporcionar monitoração remota de umcurativo de acordo com a invenção;

A fig. 9 mostra uma representação gráfica de uma respostaelétrica em função da freqüência para uma modalidade da presente invençãoafixada a pele de uma pessoa;

A fig. 10 mostra uma representação gráfica da freqüência deressonância em função de tempo para uma modalidade da presente invençãoafixada à pele de uma pessoa;

A fig. 11 mostra uma representação gráfica da freqüência deressonância em função de tempo para uma modalidade da presente invençãoafixada à pele de uma pessoa;

A fig. 12 mostra uma representação gráfica da respostaanterior à ocorrência do vazamento e uma representação gráfica da curva apósa ocorrência do vazamento para outra modalidade da presente invençãoafixada à pele de uma pessoa;

As figs. 13a, 13b e 13c mostram um diagrama em blocoselétrico e desenhos de outra modalidade de um circuito elétrico aplicável àpresente invenção;

As figs. 14a e 14b mostram uma representação gráficaindicando um vazamento como ilustrado pela freqüência de ressonância emfunção de tempo para duas modalidades diferentes, respectivamente, de umcurativo de acordo com a invenção afixado à pele de uma pessoa;

A fig. 15a, mostra uma modalidade de um utensílio de ostomiade acordo com a invenção;

A fig. 15b, 15c e 15d mostram diferentes modalidades de umutensílio de ostomia de acordo com a invenção ilustrando meios de reduzir ainfluência de acoplamento capacitivo proveniente de outras fontes;

A fig. 16a e 16b mostram efeitos de acoplamento capacitivoentre o ambiente acima da folha superior e os condutores elétricos comorepresentações gráficas da freqüência de ressonância em função de tempopara uma modalidade da presente invenção onde nenhuma camada deblindagem é prevista sobre um curativo de acordo com a invenção e onde umacamada de blindagem foi prevista sobre um curativo de acordo com ainvenção, respectivamente; e

As figs. 17a, 17b, 17c e 17d mostram uma modalidadealternativa de uma bandagem da presente invenção com uma vista superiordos padrões condutivos para os dois capacitores em anel, da camada deblindagem elétrica, o alinhamento dos padrões condutivos para os doiseletrodos em anel, e em seção transversal a modalidade ao longo da linha A -a

DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

A fig. Ia mostra esquematicamente uma bandagem 1 afixada àpele de um mamífero 2 compreendendo uma abertura 3, um adesivo 4, umafolha superior 5 e um padrão de películas eletricamente condutivas 6. A fig.Ib é uma vista em cote transversal parcial da bandagem com um vazamentose propagando de um estorna ou ferimento ao longo da interface entre oadesivo 4 e a superfície da pele. Um intervalo 11 também pode ser criadoanterior ao vazamento em propagação. A pele é ilustrada por uma epidermede camada externa 24 de baixa condutividade e uma camada intermédia dederme com maior condutividade 25. A camada interna de hipoderme abaixoda camada de derme não é ilustrada na fig. lb.

A bandagem 1 pode ser usada como uma placa base adesivapara uma bolsa de ostomia (não mostrada). A placa base assim tem umaabertura 3 para permitir a descarga de um estorna (não mostrado) para enchera bolsa de ostomia afixada à placa base. Em outra modalidade, a bandagempode ser usada como um curativo para um ferimento (não mostrado), no quala abertura 3 circunda o ferimento e o curativo contendo composições anti-bacterianas e compostos cicatrizantes de ferimento é aplicado na abertura 3com a finalidade de cobrir o ferimento.

Deve ser entendido todavia que a presente invenção não estálimitada a placas base em ostomia e curativos no cuidado de ferimentos,porém cobre outras formas de detecção de vazamento de fluidos corporais.Um exemplo é um coletor fecal, que inclui uma bolsa tendo uma abertura parareceber descarga fecal e um curativo em forma de emplastro a ser afixado àpele de um paciente. Um coletor fecal deste tipo é descrito e.g. na patente USn2 5 593 397. A presente invenção poderia facilmente ser integrada noemplasto de afiação do coletor fecal para prestar um reporte de alerta de umvazamento fecal.

Quando uma corrente alternada é aplicada ao padrãoeletricamente condutivo, acoplamento capacitivo ocorre entre o padrãoeletricamente condutivo sobre a folha superior e a pele. O padrão condutivo 6tem um capacitor em anel interno 7, uma bobina 8 e um capacitor em anelexterno 9. A folha superior 5 separa a película eletricamente condutiva 6 doadesivo 4. Se o adesivo absorve líquido, a folha superior previne o líquido deentrar em contato físico com e provocar o curto-circuito dos filmeseletricamente condutivos.

A fig. 2a mostra uma vista superior da bandagem da fig. Ia. Afig. 2b mostra um diagrama equivalente elétrico de primeira ordem comcomponentes distintos representados. E o diagrama equivalente do circuitoelétrico quando a bandagem é aplicada à pele de um mamífero, por exemplo,como na fig. Ia. A fig. 2c mostra esquematicamente uma representação gráficada potência dissipada no diagrama de circuito na fig. 2b em função dafreqüência aplicada por um acoplamento de campo eletromagnético com abobina do circuito elétrico. Na fig. 2c, curvas são plotadas no caso deausência de vazamento 18 e no caso de um vazamento 18'. Os componentesdiscretos representam a capacitância Cw 12 entre os fios da bobina 8 e entre osdois capacitores em anel 7 e 9, uma indutância Lc 12, uma resistência série Rc14, capacitância Cadhi 15 entre o anel interno da película eletricamentecondutiva e a pele, a capacitância Ca^ 16 entre a película eletricamentecondutiva de anel externa e a pele, e a resistência da pele Rskini 17 e RSkin2 17'.ignorando a resistência dos filmes eletricamente condutivos Rc> e acapacitância entre os fios e os dois anéis capacitivos Cw a freqüência deressonância é aproximadamente dada por

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onde Ctot é a conexão em série dos dois capacitores

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Uma expressão aproximada da capacitância Cadhl apresenta

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onde Eadh é a constante dielétrica efetiva relativa do adesivo, a folha e acamada superior não condutiva da pele, E0 é a permissividade de vácuo, Aringé a área do capacitor anular e Iadh é a distância entre as películas eletricamentecondutivas e a parte condutiva da pela. Quando um vazamento ocorre e.g. docentro da bandagem e para o exterior, a distância Iadh entre as películascondutivas superiores do anel interno 7 e a camada condutiva da pele 25aumenta, como mostrado na fig.lb. Conseqüentemente, Cadh decresce, e deacordo com a Eq. 1, fres aumenta. A presente invenção é por conseguintesuscetível de detectar partes do adesivo se desprendendo da pele e vazios oucanais criados anterior ao vazamento de fluido ou fezes corporais. Outravantagem da presente invenção é que habilita a detecção de ambos osvazamentos originários da periferia da bandagem e se propagando no sentidoda abertura 3 e vazamentos originários da abertura 3 e no sentido da periferia.

Por outro lado, o adesivo também absorve água. A constantedielétrica efetiva da folha/adesivo é de aproximadamente Eadh - 2,5, enquantoa constante dielétrica de água é de tanto quanto -80 a CC, e algo menor àsfreqüências mais altas. Por conseguinte, quando o adesivo absorve água, deacordo com a Eqn. 1, fres decresce. Como uma conseqüência destecomportamento, monitorando a freqüência de ressonância em função dotempo, um vazamento pode ser discriminado contra outras variaçõesinduzidas pelo ambiente, tais como variações em temperatura, um adesivoencharcado devido a suor, tensões mecânicas ou outros sinais sensoresinduzidos por não vazamento analisando a evolução temporal da freqüênciade ressonância.

As dimensões da bandagem ilustrada na fig. 1 podem para umcurativo de ferimento estar na faixa diâmetros ou comprimentos de 5 mm a500 mm, preferencialmente de 30 mm a 150 mm. Para uma bandagem deostomia, os diâmetros ou comprimentos podem estar na faixa de 30 mm a 300mm e mais preferivelmente de 50 mm a 150 mm. A periferia da bandagempode ter várias formas geométricas tal como circular, elíptica, retangular,poligonal, ou outras formas. O padrão eletricamente condutivocompreendendo bobinas e/ou eletrodos de capacitor não estão exclusivamenteconfinados a espiras para as bobinas e círculos para os eletrodos de capacitorcomo ilustrados nos desenhos. As bobinas podem formar quaisquerconfigurações de fios condutivos com mútuo acoplamento eletromagnético equalquer área de um filme condutivo com um laço fechado ou quase fechadocircundando um estorna ou um ferimento pode formar o eletrodo sobe umafolha ou um adesivo. Os padrões eletricamente condutivos também incluempadrões onde os eletrodos de capacitor e os indutores são espacialmentedistribuídos por exemplo por intermédio de uma bobina planar com umalargura de fio suficientemente ampla formando um eletrodo que realiza umacapacitância apropriada para a camada condutiva da pele de um mamífero.Capacitâncias apropriadas significa que a freqüência de ressonância de acordocom a Equação 1 casa com bandas de freqüência apropriadas para umaunidade de leitura e que não é dominada por capacitâncias parasíticas. Osvalores das capacitâncias e das indutâncias devem assim casar com a banda defreqüência selecionada. Por exemplo, um valor típico da indutância é de 10μΗ, e um valor típico da combinação de Cadh] e Cadh2 é de 20 pF produzindouma freqüência de ressonância de fres =11 MHz de acordo com a Equação 1.

De acordo com a presente invenção, o padrão eletricamentecondutivo circunda os estornas do ferimento e pode ser configurado em váriasdimensões e formas dependendo da dimensão e da forma do estorna ouferimento. Para uma determinada freqüência de ressonância dentro de umadeterminada banda de freqüência do circuito de leitura, as dimensões dopadrão eletricamente condutivo necessitam ser adaptadas à banda defreqüência. Existe um numero de parâmetros a sintonizar de maneira a casarcom uma determinada freqüência de ressonância. Os parâmetros principaissão a espessura do adesivo (ladh na Eq. 2), a área do eletrodo de anel-capacitância (Anng na Eq. 2) e o número de espiras de fio (η) para aindutância, uma vez que na Eq. IZc oc:n.

A condutividade da pele aumenta várias ordens de grandezaquando a freqüência muda de CC para até aproximadamente 100 MHz e adiferença entre a pele molhada e a pele seca torna-se menor, tanto mais alta afreqüência (ver e.g. V. Raicu et ai. Phys. Med. Biol. 45 (2000) Ll- L4). Asfreqüências mais baixas podem ter preferência por imunidade a efeitosparasíticos e a faculdade de penetrar material interveniente. As freqüênciasmais altas otimizam a precisão de medição e torna o sensor menos sensível avariações em umidade da pele.

Estandardização e bandas de freqüência apropriadas paraetiquetas de identificação de radiofreqüência passivas são por exemplo de 125kHz-148, 13,56 MHz, 860-960 kHz, 2.45 GHz onde as duas primeiras bandassão baseadas sobre acoplamento indutivo e as duas últimas bandas sãousualmente baseadas sobre um acoplamento de dipolo elétrico. A banda defreqüência na faixa de 5-20 MHz é a mais preferível, porém outras bandas defreqüência podem ser empregadas para a presente invenção igualmente.

Para um circuito ressonante existe um número de parâmetrosque são afetados quando as propriedades elétricas de um material dielétricosão alteradas por uma condição externa, que no presente caso é umvazamento. Um parâmetro é a freqüência de ressonância como mencionadoacima, onde uma resposta é medida varrendo uma tensão aplicada através deuma determinada banda de freqüência e efetuando o processamento de sinaisde resposta em função da freqüência aplicada.

Também o espectro harmônico pode ser afetado. Neste caso, adetecção pode ser realizada varrendo um receptor através de uma faixa defreqüências para caracterizar um espectro harmônico. Um terceiro parâmetroé o fator de qualidade (fator-Q) do circuito (modificado por uma alteração emcondutância elétrica), onde a largura da curva de ressonância é medida ou aresposta a uma rajada de RF (Radio Freqüência) e o soar do ressonador édetectado entre rajadas.

Métodos de medir parâmetros em circuitos de ressonância sãodescritos na e.g. patente US ne 6 025 725.

Deve ser entendido que para os dois eletrodos em anel dapresente invenção, a capacitância entre cada eletrodo e a camada condutiva 25da pele de um mamífero (Cadhι e Cadh2) deve prevalecer sobre a capacitânciaentre os dois eletrodos em anel (Cw). Conseqüentemente, uma distânciamínima (s) deve ser prevista ente o raio externo do eletrodo interno (r2) e oraio externo do eletrodo externo (r3). O fator de qualidade Q pode ser limitadopela condutância finita da pele,e existe um limite superior sobre a relação

entre

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e a largura (W) de qualquer um dos eletrodos em anel. A relação

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é preferível dentro do intervalo:

<formula>formula see original document page 23</formula>

mais preferível dentro de

<formula>formula see original document page 23</formula>

e ainda mais preferível dentro de

<formula>formula see original document page 23</formula>O fator de qualidade Q pode também ser limitado pela condutância finita doseletrodos, que dependendo dos materiais usados estabelece um limite inferiorsobre a relação entre a altura (h) dos eletrodos e w. Em métodos de produçãopráticos a altura dos eletrodos não pode ser excessivamente grande.

<formula>formula see original document page 24</formula>

Os materiais de eletrodo podem ser metais como prata, ouro, alumínio oucobre ou pasta de prata ou alumínio, polímeros condutivos como polianilina,polipirrol, etilenodioxitiofeno, poli(p-piridil-vinileno), filmes de carbonocondutivo amorfos, filmes de fibras de carbono condutivas ou negro de fumocondutivo polímero.

As figs. 3a-3h ilustram vistas esquemáticas dos padrões defilme eletricamente condutivo e vistas em seção transversal de quatromodalidades diferentes da presente invenção com um adesivo 23 afixado àsuperfície da pele 24 de um mamífero e uma folha fina metálica superior 22sobre o topo do adesivo. As figs. 3a e 3b ilustram um padrão compreendendodois capacitores em anel 20 e 21 conectados com um indutor discreto 19formando um circuito de ressonância sobre a folha superior 22. A fig. 3c e 3dilustram um padrão compreendendo dois capacitores em anel 26 e 27 e umabobina planar 28 conectando os capacitores. A fig. 3e e 3f ilustram um padrãocompreendendo dois capacitores em anel 29 e 30 e uma bobina planar 31ligando os capacitores, porém com parte do adesivo compreendendo um canal32 guiando um vazamento para a vizinhança do capacitor em anel interno 29.O canal 32 ode compreendendo um intervalo de a ou um material dotado depropriedades de guiamento altamente líquidas tais como materiais fibrososhidrófilos, molháveis. O líquido proveniente de uma ostomia ou de umferimento tem uma alta condutividade elétrica e aumenta o acoplamentocapacitivo entre o anel condutivo interno 29 e a parte condutiva da pele 25.Conseqüentemente, uma alteração na freqüência de ressonância ocorre, e ovazamento é detectado, quando atinge o canal 32. O canal 32 também podeatuar como um "tampão de vazamentos" proporcionando um retardo napropagação de um vazamento.

A parte do adesivo compreendendo um canal 32 podealternativamente guiar um vazamento para a vizinhança da bobina 31 e dessemodo aumentar o acoplamento capacitivo entre a bobina 31 e a camadacondutiva da pele 25 e entre a bobina e o eletrodo 29 e/ou entre os fios dabobina. A função do canal de guiamento de vazamento 32 é otimizar asensibilidade de resposta do circuito de ressonância aumentando o cambito dafreqüência de ressonância quando ocorre um vazamento.

As figs. 3g e 3h ilustram um padrão eletricamente condutivocompreendendo dois capacitores em anel 33 e 34, uma bobina planar 35contendo os capacitores e dois anéis condutivos adicionais 36 e 37 ligados emparalelo com os capacitores em anel 33 e 34 por intermédio de conectoreselétricos 38 e 39, respectivamente, onde os dois anéis condutivos adicionaisestão em contato com parte do adesivo na qual um canal é formado 32'guiando o vazamento para situar-se na proximidade dos dois anéis condutivos36 e 37. O líquido proveniente de uma ostomia ou de um ferimento formaráum acoplamento capacitivo ou galvânico entre os dois anéis condutivos 36 e37. Como resultado, variações na freqüência de ressonância e/ou no fator dequalidade do circuito ocorrem, e o vazamento é detectado quando atinge ocanal 32'. O canal 32' pode também atuar como um "tampão de vazamento"proporcionando um retardo em um vazamento em propagação. O canal 32'pode compreender um intervalo de ar ou um material com propriedadesaltamente guiadoras de líquido tais como materiais fibrosos hidrófilosumectantes. A fabricação dos dois anéis condutivos 36 e 37 pode ser realizadausando uma fina folha metálica dobrada habilitando conexão elétrica do ladosuperior da folha com o lado inferior da folha. Métodos dessa natureza dedobrar circuitos elétricos sobre finas folhas metálicas são expostos, e.g., napatente US na 6 025 725.

As figs. 4a - 4d mostram vistas parcialmente em perspectiva eparcialmente em seção transversal de três modalidades diferentes da presenteinvenção da presente invenção com adesivos em múltiplas camadas e padrõeseletricamente condutivos. Uma modalidade é ilustrada com uma vista emperspectiva na fig. 4a e uma vista em seção transversal na fig. 4b, as múltiplascamadas compreendendo um primeiro adesivo 40 afixado à superfície da pelade um mamífero 24, uma primeira fina folha metálica 41, um padrãocompreendendo um conjunto de dois eletrodos elétricos em anel 42 e 43formando conexões elétricas com os fios 95 e 96, respectivamente, umasegunda fina folha metálica 41', um segundo adesivo ou outro material 45,uma terceira fina folha metálica 46, uma camada de blindagem eletricamentecondutiva 44, e uma fina folha metálica superior 46'.

Como ilustrado, a extensão das finas folhas metálicas 41 e 41'pode ser limitada a uma área cobrindo os eletrodos em anel ou elas podem serestendidas sobre a inteira bandagem. De maneira similar, a camada deblindagem eletricamente condutiva (44) pode ser estendida sobre a inteirabandagem ou, ela pode ser delimitada por uma área se superpondosuficientemente à área dos eletrodos para prevenir acoplamento capacitivo doambiente acima da fina folha metálica superior 46'.

A primeira e a segunda finas folhas metálica isolam os filmeseletricamente condutivos do adesivo. Quando o adesivo 40 absorve líquido, afina folha metálica previne que o líquido entre em contato físico e entre emcurto circuito com os filmes eletricamente condutivos. As duas finas folhasmetálicas 41 e 41' podem ser quaisquer camadas eletricamente isolantes. Nasaplicações, onde o adesivo não se torna encharcado, elas podem serdesnecessárias. Os dois eletrodos elétricos anulares 42 e 43 formamcapacitores com a camada de pele condutiva 25, Cadhi e Cadh2 respectivamentee um capacitor para a camada de blindagem eletricamente condutiva 44, Cw,que aproximadamente pode ser expresso como uma conexão em série de doiscapacitores em anel.

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Na Equação 3, Eadhtop é a constante dielétrica efetiva doadesivo superior e da segunda e terceira finas folhas metálicas, tadhtoP e tf0nconstituem a espessura do segundo adesivo e da terceira fina folha metálica,respectivamente, r} é o raio interno do anel condutivo interno 43, r2 é o raioexterno do anel condutivo externo. A capacitância total vista dos dois fios 95e 96 é dada por Cw em paralelo com a conexão em série de CacJhi e Cadh2 (ver afig. 2b).

Exemplos de dimensões da uma construção típica de umsensor de vazamentos integrado sobre uma placa base de ostomia são comosegue. A constante dielétrica efetiva relativa do adesivo, as finas folhasmetálicas e a camada não condutiva superior da pele, Eadh = Eadhtop = 2,5,espessura de camada adesiva 40, tadh = 0,7 mm, espessura de camada adesiva-45, tadhtop = 0,3 mm, espessura da fina folha metálica, tiatão = 0,1 mm, os raiosdos anéis condutivos, r} = 26 mm, r2 = 30 mm, r3 = 33 mm, r4 = 36 mm, aresistência total da pele para a corrente passando na pele entre a capacitânciaanular interna e a capacitância anular externa, RsMni + RSMn2 = 68 Ω.Resistência em série da camada condutiva superior 44, Rs= 10 Ω. Usandouma capacitância total de

<formula>formula see original document page 27</formula>

e uma indutância de Lc = 4.7 μΗ produz de acordo com aEquação 1 uma freqüência de ressonância de fres = 13,56 MHz e um fator dequalidade de Af = 9,7, com Af sendo plena largura-metade-máxima da curvade ressonância. Na prática, torna-se necessário levar em conta ascapacitâncias parasitas e a configuração do sensor de vazamentos necessitaser ajustada correspondentemente. Considerando os ensinamentos acima osditos ajustes seriam conhecidos daqueles versados na técnica.

Um vazamento com um canal de ar inicial de largura, altura ecomprimento de Wdian = 8 mm, Hchan — 1 mm, e Ichan — 4 mm, respectivamente,exibe uma alteração em Cadhi de ACacIhi - - 0,8 pF correspondente a umamudança em freqüência de ressonância de Afres = +0,04 MHz. Este é um valormedido típico de mudança em ressonância para um vazamento observado.Todavia, a detecção precoce de um vazamento com freqüência requermedições de alterações de sinais menores. Na técnica, a utilização de um sinalde excitação em forma de pulso e de um circuito baseado emmicrocontrolador, medições de alterações em ressonâncias para sensoresbaseados em ressonância tem sido reportadas a 0,001% realizadas emaproximadamente 40 ms [ K. Zeng & outro, Ver. Sei. Instrum. Vol. 73 (2002),p. 4375], Para o presente exemplo de um sensor de vazamentos, uma precisãodesta magnitude corresponde a um alteração mensurável em freqüência de0,0001 MHz, um número, que é um fator de 400 menor que a alteraçãoinduzida por vazamento em freqüência de ressonância como mencionado nopresente exemplo.

Na prática, a exatidão de medição da presente invenção de umsensor de vazamentos não é limitada pela relação de sinal para ruído, porémmais exatamente pela influência de alterações de sinal externamenteinduzidas. De maneira a reduzir as ditas influências, uma camada deblindagem eletricamente condutiva 44 foi introduzida na modalidadeconforme ilustrada nas figs. 4a-4b. A camada de blindagem eliminaacoplamento capacitivo entre o ambiente acima da fina folha metálicasuperior e os condutores elétricos 42 e 43. Em aplicações de ostomia, as ditasalterações ambientais poderiam ser prestadas pelo líquido altamentecondutivo em uma bolsa de ostomia.

As figs. 4c e 4d mostram modalidades alternativas comcompensação para efeitos de perturbações ambientais na determinação dafreqüência de ressonância. Na fig. 4c as multicamadas compreendem umprimeiro adesivo 47 afixado à pele externa de um mamífero 24, uma primeirafina folha metálica 48, um primeiro padrão eletricamente condutivocompreendendo dois eletrodos anulares 49 e 50 e uma primeira bobina planar51 conectando eletricamente os eletrodos, uma segunda fina folha metálica48', um segundo adesivo ou outro material 53 e uma segunda fina folhametálica 52 com um segundo padrão eletricamente condutivo sobre a finafolha metálica compreendendo um segundo conjunto de dois eletrodosanulares 54 e 55 e uma segunda bobina planar 56 ligando eletricamente osegundo conjunto de eletrodos.

Nesta modalidade de realização da invenção, o primeiroconjunto de padrões eletricamente condutivos 49, 50 e 51 é empregado paradetectar um vazamento se propagando na interface entre a superfície da pele24 e o primeiro adesivo 47. O segundo conjunto de padrões eletricamentecondutivos 54, 55 e 56 é empregado para monitorar as perturbaçõesdecorrentes do ambiente e subtrair esta contribuição da resposta do primeirocircuito de ressonância 49, 50 e 51. Este método habilita discriminar entre umvazamento e uma perturbação ambiental.

Existe determinado acoplamento indutivo e capacitivo mútuoentre os dois circuitos de ressonância, que devem ser levados em contaconforme conhecido por aqueles versados na técnica.

Na fig. 4d, as multicamadas compreendem um primeiroadesivo 67 afixado à superfície da pele externa de um mamífero 24, umaprimeira fina folha metálica 57, um primeiro padrão eletricamente condutivocompreendendo dois eletrodos anulares 58 e 59 e uma bobina planar 60ligando eletricamente os anéis, com parte do adesivo compreendendo umcanal 66 guiando um vazamento para a vizinhança de o eletrodo anularinterno 59, uma segunda fina folha metálica 57', um segundo adesivo ououtro material 61 e uma fina folha metálica superior 62 com um segundopadrão eletricamente condutivo compreendendo um segundo conjunto de doiseletrodos anulares 63 e 64 e uma segunda bobina planar 65 eletricamenteconectando o segundo conjunto de eletrodos.

A fig. 5 ilustra outra abordagem de contatar um padrãoeletricamente condutivo embutido em um adesivo como ilustrado na fig. 4a.A fig. 5 ilustra esquematicamente uma peça de fina folha metálica ousemelhante que pode ser cortada ao longo das curvas tracejadas e ser dobradapara levar primeira, segunda, terceira e quarta seções 220, 221, 222 e 223 a sesuperporem em quatro camadas. A segunda seção 221 tem um padrãoeletricamente condutivo de dois eletrodos anulares 224 e a terceira seção 222tem uma blindagem eletricamente condutiva 225 dotada de um raio externomaior que os dois eletrodos anulares e um raio interno menor que o raiointerno de qualquer um dos dois eletrodos anulares. Os contatos elétricos comos dois eletrodos anulares sobre a terceira seção 222 podem ser estabelecidospor intermédio das tiras condutivas 229 da segunda seção 221.

Para a fabricação do sensor de múltiplas camadas, as seçõessão dobradas como segue, onde deve ser compreendido que o padrãoimpresso ilustrado na fig. 5 e sobre o lado designado frente sobre o ladooposto da folha designado de traseira. Na primeira etapa, a primeira seção 220é dobrada ao longo de uma primeira linha de dobrar 226, entre a primeira e asegunda seção, onde a frente da primeira seção, onde a frente da primeiraseção 220 e dobrada sobre a frente da segunda seção 221. Na segunda etapa, aquarta seção 223 é dobrada ao longo de uma segunda linha de dobrar 227,entre a terceira e a quarta seção, onde a frente da quarta seção 223 é dobradasobre a frente da quarta seção 222. Finalmente, a terceira e a quarta seção 222e 223 são dobradas ao longo de uma terceira linha de dobramento 228, entre asegunda e a terceira seção, onde o dorso da terceira seção 222 é dobrado sobreo dorso da segunda seção 221. Um adesivo ou outro material dielétrico depreferência com alta flexibilidade é opcionalmente disposto sobre o dorsoquer da segunda quer da terceira seção 221 e 222. A estrutura demulticamadas pode então ser afixada a um adesivo de um curativo ou de umabandagem. Na configuração dobrada, o recorte 230 proporciona recursos parapermitir contato galvânico com os eletrodos de uma unidade leitora (conformeserá descrita mais adiante), que podem ser aplicados sobre o recorte.Alternativamente, empregando acoplamento capacitivo para a leitora o recorte230 pode ser evitado.

De preferência a usar uma peça de fina folha metálica, outrasmodalidades também incluem configurações onde a segunda e terceira seções221 e 222 são formadas como uma camada e a primeira e quarta seções 220 e223 são formadas como duas camadas separadas. Outras modalidades tambémpodem incluir configurações, onde as segunda e terceira seções 221 e 222 sãoconjuntamente laminadas com uma camada compreendendo primeira e quartaseções 220 e 223 e configurações onde a primeira seção 220 é uma camadarevestida sobre a terceira seção 221, e a quarta seção 230 é uma camadarevestida sobre a terceira seção 222. O revestimento pode ser efetuado usandotécnicas tais como revestimento a giro, revestimento a vácuo ou revestimentopor pulverização.

As figs. 6a e 6b ilustram um método de fabricar um sensor devazamentos. A fig. 6a ilustra a bandagem produzida compreendendo os trêscomponentes: uma fina folha metálica superior 68 compreendendo um padrãoeletricamente condutivo 69, um componente central de um adesivo 70 e umcomponente inferior de um forro amovível 71. Na fig. 6b a fina folha metálicasuperior e o adesivo foram conjuntamente soldados por calor ou outro métodode soldagem apropriado.

Este método também pode ser usado para produzirconfigurações tais como ilustradas na fig. 4 com múltiplas camadas de finasfolhas metálicas e adesivos.

A presente invenção também abrange uma fina folha metálicasuperior compreendendo um conjunto bidimensional de padrões eletricamentecondutivos. O conjunto bidimensional sendo transferido para uma série debandagens separadas por uma ação de recorte apropriada. Os padrõeseletricamente condutivos podem ser produzidos, porém sem estar limitados,por métodos de impressão por tela ou de impressão por tampão (tamponprinting) usando pasta de prata ou pasta de alumínio, ou padrões produzidos ajato de tinta de cobre sólido, que podem ser produzidos por um sistema comoo PRECO MetalJet 6000, Além do circuito de ressonância, outroscomponentes elétricos também podem ser impressos sobre a fina folhametálica 68 como uma antena de RF ou uma antena de microondas.

O método da presente invenção de fabricar um sensor ou umafina folha metálica afixada a um adesivo é compatível com os métodosexistentes na produção de bandagens de ostomia, placas base e curativos paraferimentos. Por conseguinte, o método permite sua implementação a baixocusto, que é simples e conveniente para produção em massa.

A fina folha metálica compreendendo o circuito sensor compadrões eletricamente condutivos pode ser produzida com um adesivo sobre olado traseiro e afixada a um forro amovível. O usuário remove o forroamovível e afixa a fina folha metálica compreendendo o circuito sensor aotopo da bandagem de ostomia ou curativo para ferimentos. Um sensor destanatureza confere flexibilidade para o usuário, uma vez que pode ser afixado aum número de diferentes produtos, não limitado a bandagens de ostomiaespecíficas ou curativos para ferimentos.

As figs. 7a e 7b ilustram duas modalidades da presenteinvenção com relação ao acoplamento com um sensor de vazamento integradoem uma bandagem de um adesivo 84 de uma bolsa de ostomia 83. Na fig. 7a,a unidade de leitura se acopla através de fios 73 e 74 com o padrãoeletricamente condutivo compreendendo um eletrodo anular interno 80, e umeletrodo anular externo 82. O acoplamento pode ser galvânico, capacitivo ouindutivo. Os fios 73 e 74 são afixados ao padrão eletricamente condutivo depreferência por intermédio de um segundo adesivo 75. Uma bobina 81 depreferência é incluída na unidade de leitura que conectada em série ou emparalelo com os dois eletrodos anulares constitui um circuito de ressonânciaelétrico (ver a fig. 3 a). A unidade de leitura compreende uma bateria ouqualquer outro tipo de fonte de energia 76, um circuito de modulação edemodulação transmitindo e recebendo sinais elétricos para e do padrãoeletricamente condutivo combinado com um micro-controlador com suportelógico inalterável processando os dados 77 e uma unidade de comunicação dedados e excitadores para uma antena, LEDS, vibradores ou semelhantes 78.

Uma vez que o usuário aplique a leitora sobre a bandagem 84,a unidade de leitura realiza uma medição inicial da freqüência de ressonância.A unidade de leitura pode ter um botão que o usuário pressiona, quandoele/ela montar a unidade de leitura, ou de preferência a unidade de leiturapassa automaticamente a buscar automaticamente a buscar por umafreqüência de ressonância, quando foi destacada de uma bandagem deostomia por exemplo porque o usuário efetuou a troca de sua bolsa. Uma vezque a unidade de leitura tenha encontrado a freqüência de ressonância,aguarda por alguns minutos de maneira a permitir que as condições detemperatura e de umidade se estabilizem. Quando a freqüência de ressonânciativer se estabilizado, utiliza o valor da freqüência de ressonância como umafreqüência de referência e mantém-se medindo a freqüência de ressonância.

Quando a diferença entre a freqüência de ressonância medida eum valor prefixado excede um valor limiar ou exibe um padrão temporalcaracterístico associado com um vazamento, a unidade de leitura 85 transmiteum alarme, quer como um sinal acústico, um sinal vibratório, um sinalluminoso tal como um LED pisca-pisca ou emite um sinal sem fio através daantena 86 para um dispositivo manipulador de eventos em uma rede decomunicação tal como um telefone celular, um assistente digital pessoal, umiPod, um laptop, ou um PC. O sinal sem fio pode ser baseado sobre padrõesde comunicação a curta distância tais como Bluetooth, Zigbee ou WLAN ouquaisquer bandas industriais, cientificas, médicas. A unidade de leitura podeser reutilizada, quando o usuário efetua a troca da bolsa de ostomia. Em outramodalidade, a antena 86 pode ser impressa sobre a fina folha metálicasuperior do adesivo. A presente invenção também inclui modalidades onde abobina 81 é evitada e a leitora mede uma alteração em capacitância maisexatamente que uma mudança de freqüência de ressonância (vê a descriçãoque se segue da fig. 13).

A fig. 7b ilustra outra modalidade da presente invenção, ondea unidade de leitura 91 compreende um acoplamento indutivo com a bobina90 do circuito de ressonância. A unidade de leitura pode incluir um circuito devarredura de freqüência e mede a freqüência de ressonância da impedânciaacoplada subordinada à freqüência. A determinação da freqüência deressonância é bem conhecida na técnica; veja-se, p.ex. O. Akar & outros,Sensors e Actuators A95 (2001) 29,38). O pedido de patente US 2003/0169032 descreve alguns métodos e configurações de circuito no determinar afreqüência de ressonância baseado sobre o domínio de freqüência. K. Zeng &outros, na Rev. Sei. Inst. Vol. 73 (2002), p. 4375, descreve um método e umaconfiguração de circuito baseados no domínio de tempo. Métodos de detecçãosem fio são também conhecidos da técnica e eles são descritos, e.g., Ong etai, Sens. Act. Vol. A93 (2001), p. 33.

Quando a diferença entre a freqüência de ressonância medida eum valor prefixado excede um valor limiar ou exibe um padrão temporalcaracterístico, a unidade de leitura emite um alarme, quer como um sinalacústico, uma vibração, um sinal luminoso tal como um PED pisca-pisca ouemite um sinal sem fio para um dispositivo tratador em uma rede decomunicação, tal como um telefone celular, um assistente digital pessoal, talcomo um iPod, laptop, umPC, ou semelhante.

De maneira similar à unidade de leitura 85 na fig. 7a, aunidade de leitura 91 na fig. 7b compreende uma bateria ou qualquer outrotipo de fonte de energia, um circuito de modulação e demodulação combinadocom um micro controlador com suporte lógico inalterável processando osdados e unidade de comunicação de dados e drivers para antena, LEDs,vibradores ou semelhantes.

As figs. 8a e 8b ilustram dois métodos de transmitirinformações acerca da detecção de vazamento do sensor de vazamentos paraum centro de serviço ou uma enfermeira. Na fig. 8a, o método é baseadosobre a configuração de sensor na fig. 7a. Um vazamento detectado pelaleitora 109 transmite o sinal para um dispositivo tratador de eventos 103usando comunicação sem fio de curto alcance. O dispositivo tratador deeventos 103 pode ativar um alarme alertando o usuário por intermédio de umsinal acústico, uma vibração ou semelhante. O dispositivo tratador de eventos103 transfere o sinal para um centro de serviço, onde uma enfermeira ou outropessoal de assistência à saúde é solicitado a efetuar a troca de uma bandagemou de um curativo sobre um paciente. O dispositivo tratador de eventos podeser um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um laptop, umPC ou similar. A transferência de sinal para um centro de serviço é realizadapor SM, PRS, EGSM ou DCS ou o sinal pode ser transferido através daIntranet ou Internet.

Na fig. 8b, o método é baseado sobre a configuração de sensorna fig. 7b. A detecção sem fio de um vazamento pela leitora 113 é transmitidapara um centro de serviço 116 onde uma enfermeira ou outro assistente deserviços de saúde é solicitado a auxiliar a pessoa a efetuar a troca de umabandagem ou curativo. A unidade de leitura compreende um dispositivotratador de eventos 114 e transfere o sinal diretamente para um centro deserviço 116 pode ser através de uma rede para o centro de serviço. Acomunicação pode ser de curto alcance através Bluetooth, Zigbee ou WLANou ela pode ser de longo alcance tal como GSM, GPRS, GSM ou DCS. Odispositivo tratador 115 pode ativar um alarme alertando o usuário porintermédio de um sinal acústico, uma vibração ou semelhante.

Exemplo 1

No exemplo 1 a resposta de sensor de um sensor de vazamentopara um adesivo de uma bolsa de ostomia com o adesivo afixado à pele deuma pessoa é determinada quando um vazamento ocorre. O sensor devazamento compreende um padrão eletricamente condutivo de dois eletrodosanulares sobre uma fina folha metálica superior de uma bandagem e soldado auma bolsa de ostomia cheia com uma solução aquosa de NaCl a 0,9%simulando fluido corporal. A configuração é ilustrada na fig. 3a. O padrãoeletricamente condutivo é conectado com uma bobina externa de 4,7 μΗ e umgerador de função de onda senoidal varre a freqüência de 4 a 14 MHz. A fig.9 mostra uma representação gráfica de uma resposta elétrica (tensão atravésda bobina externa) em função de freqüência e a fig. 10 mostra umarepresentação gráfica da freqüência de ressonância em função do tempo,quando um vazamento ocorre entre o adesivo e a pele de uma pessoa no pontode tempo indicado por uma seta 120. A partir das curvas de ressonânciaadquiridas com uma freqüência de amostra de 0,1 Hz, a freqüência deressonância foi determinada usando um algoritmo de ajuste de primeiromomentum (ver e.g. C. Thirstrup & W. Zong, Sens. Act. B. Chemical Vol.106 (2005), pp. 796-802). O ruído RMS dos dados é de 0,007 MHzcorrespondente à precisão na determinação da freqüência de ressonância de0,087%.

Exemplo 2

No exemplo 2, a resposta de um sensor de um sensor devazamentos para uma bolsa de ostomia com um adesivo afixado à pele deuma pessoa é determinada quando o adesivo absorve umidade. O sensor devazamento compreende um padrão eletricamente condutivo de doiscapacitores em anel sobre uma fina folha metálica superior de uma bandageme soldado a uma bolsa de ostomia. A configuração é ilustrada na fig. 3a. Nafig. 11, a freqüência de ressonância é representada graficamente em função dotempo quando o adesivo absorve suor da pele de um ciclista em marcha. Noponto de tempo 121, o ciclista passa a pedalar a partir da posição de repousocom 74 rotações por minuto e no ponto de tempo 122, o ciclista pára depedalar e repousa. A freqüência de ressonância foi determinada usando ométodo descrito no Exemplo 1. Observe-se que a resposta do sensor a umadesivo absorvendo suor de uma pessoa é diferente da resposta proveniente deum vazamento (ver Exemplo 1). A presente invenção pode, por conseguinte,discriminar entre vazamentos e adesivos encharcados.

Exemplo 3

No exemplo 3, a resposta do sensor é detectada de um sensorde vazamentos baseado sobre dois anéis ligados em paralelo com a bobina deum circuito de ressonância elétrico com uma fina folha metálica superior deuma bandagem soldada a uma bolsa de ostomia cheia com uma soluçãoaquosa de NaCl a 0,9% simulando líquido corporal. O sensor é eletricamenteconectado com um gerador de função de onda senoidal varrendo a freqüênciade 1,4 - 4,6 MHz. A configuração do sensor é ilustrada na fig. 3ddistinguindo-se pelo fato de uma bobina externa substituir a bobina planar eque os dois fios em anel 36 e 37 no presente exemplo estão em contato com asuperfície da pele 24. Na fig. 12, a curva 123 representa a resposta anterior àocorrência do vazamento e a curva 124 é após a ocorrência do vazamento.

Exemplo 4

Testes adicionais confirmaram a utilidade do método eaparelho e apresenta uma alta confiabilidade. A fig. 14a mostra uma curvagraficamente representada usando dados de um conjunto compreendendo umaconfiguração conforme mostrada na fig. 3(a). A curva é uma representaçãográfica da freqüência de ressonância (MHz) em função do tempo (min). Umapessoa usando o conjunto principia a se exercitar após 8 minutos (tl),provocando um vazamento, e após 17 minutos (t2) vazamento é observado.Como pode ser visto da representação gráfica uma alteração considerável nafreqüência de ressonância ocorre em t2.

Exemplo 5

Em outro conjunto usando um sensor quase similar àquelemostrado na fig. 3(f), exceto que uma bobina externa substituiu a bobinaplanar integrada conectada com a capacitância anular externa, os dadosobtidos foram graficamente representados na fig. 14b. A representação gráficatambém mostra a freqüência de ressonância (MHz) e função do tempo (min).

Neste conjunto o início da provocação de um vazamento (11) é iniciado após16 minutos onde uma pessoa usando a bandagem principia a se exercitar. Umvazamento é observado (t2) após 25 minutos. A considerável alteração emfreqüência de ressonância ocorrendo entre 11 e 12 (particularmente entre 19 eminutos) é devida ao enchimento de fluido no canal 32 na fig. 3(f).

Embora, nessa ocasião vazamento se propagando através da totalidade dabandagem ainda não tenha ocorrido, é assim possível obter uma indicaçãosignificativa de que um vazamento está a ponto de ser criado e dessa formaalertar o usuário ou a enfermeira atendente no devido tempo.

A fig. 13a ilustra uma modalidade de blocos de circuitoelétrico na forma de uma configuração de leitura compreendendo ummultivibrador astável (AMV), que é um componente elétrico conhecidodaqueles versados na técnica. As figs. 12b e 13c ilustram esquematicamente avariação nas tensões através da capacitância do sensor Cs (Vc) e a saída doAMV (Vosc) em função do tempo. A configuração de leitor é baseada sobre amedição da alteração de capacitância a partir de uma alteração na constante detempo de um circuito resistor-capacitor (R Cs). O capacitor Cs 237 do sensorda presente invenção e um resistor externo R 238 são conectados com o AMV236. O capacitor pode ter uma configuração conforme ilustradaesquematicamente na fig. 3 a ou fig. 4a, porém na presente modalidade oindutor é desnecessário. A unidade de leitura pode ser afixada a um sensor devazamento de uma bolsa de ostomia conforme representada na fig. 7a. Comoilustrado esquematicamente na fig. 13b, o capacitor sensor é periodicamentecarregado e descarregado com uma tensão Vc variando entre dois valoreslimiares Vcj e Vc2, respectivamente. Quando Vc atinge Vcl, a saída do AMV(Ksc) torna-se alta, e quando Vc atinge Vc2i Vosc torna-se baixa, o que éilustrado esquematicamente na fig. 2c. O AMV exibe um sinal de saídaquadrado Vosc oscilando com uma freqüência (J), que é inversamenteproporcional ao produto do capacitor e resistor, isto é,

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com A sendo uma constante.

Quando Cs do sensor se altera, o tempo de carregar edescarregar do capacitor se altera, e a freqüência da saída do AMV se alterade acordo com a Equação (4). Para um aumento em Cs, é ilustradoesquematicamente na fig. 13b que Vc se altera do traçado em linha cheia 231para o traçado em linha descontínua 232 e na fig. 13c que Vosc muda dotraçado em linha cheia 233 para o traçado em linha descontínua 234. A saídado AMV é transferida para um contador 239, e contando o número deoscilações dentro de um determinado tempo de contagem 235, a freqüência deVosc pode ser determinada. Monitorando a alteração em Vosc, uma alteração nacapacitância do sensor pode por conseguinte ser determinada e a ocorrênciade um vazamento pode ser reportada. A fig. 13c ilustra uma situação onde onúmero de pulsos contado dentro do tempo de contagem 235 se altera de Npara N'. Para pequenas variações em capacitância do sensor, a correspondentealteração na freqüência medida é<formula>formula see original document page 40</formula>

e a correspondente alteração relativa em capacitância é aproximadamentedada por

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Como uma alternativa a um multivibrador astável, outros tiposde osciladores podem ser usados, tal como um oscilador Colpitts ou umoscilador Hartley, que também são conhecidos por aqueles versados natécnica. Para o oscilador Colpitts, que é o preferível dos dois, a freqüência deoscilação é determinada aproximadamente como na fig. 1 por um indutor (Zc)e a conexão em série de dois capacitores Cadhl e Cadh2,

A saída do contador 239 pode ser transferida para um microcontrolador 240, que compara a contagem com uma variação de tempopredeterminada na contagem correspondente a variação de tempo nasalterações de Cs e a ocorrência de um vazamento. O contador pode serreposicionado para contar a intervalos regulares. A reposição pode serrealizada internamente no contador ou conforme ilustrado na fig. 13 a, o microcontrolador 240 pode transmitir um sinal de restauração 241 para reposicionaro contador a intervalos regulares.

Alternativamente, o contador pode ser operado de maneiraassincrônica com a contagem sendo capturada pelo microcontrolador aintervalos predefinidos. O contador ou partes do contador podem serintegradas no micro controlador.

A saída do micro-controlador 240 é adicionalmente transferidapara uma unidade de comunicação 242. A unidade de comunicação podereportar sem fio o estado do sensor para um dispositivo manipulador deeventos, gateway ou centro de serviços. Alternativamente, a unidade decomunicação pode reportar a ocorrência de um vazamento para o usuário,e.g., por um sinal acústico, um sinal de vibração ou semelhante.

Exemplos de valores de componentes para uma construçãotípica são uma capacitância de sensor Cs =20 pF, um resistor R = 5 kQ, umaconstante A= 1/2; uma taxa de contagem N=IOOO correspondente a um tempode contagem de NxRCJA =200 με, que pode ser obtida por um contador comuma resolução de bit > 10 bit, e uma mudança na contagem de N'-N=L Deacordo com a equação (5), com estes números, a resolução de alteração decapacitância é de

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A resolução de medição de capacitância pode ser aumentadae.g. aumentando a resolução de bit do contador. O tempo de contagem e afreqüência necessitam ser ajustados correspondentemente. A título deexemplo, com uma resolução de 16 bit a taxa de contagem é de N=65536correspondente a um tempo de contagem de 13 ms e umde 8x10.O acoplamento elétrico 243 e 243' entre a capacitância dosensor e o AMV pode ser capacitivo ou galvânico.

Existe um número de outros métodos de medir a capacidade apartir da constante de tempo de um circuito resistor-capacitor (RCs). Entre osditos métodos se incluem: um método de ponte de CA, métodos de carga edescarga, uma técnica de capacitor comutador e conversão de capacitânciapara ângulo de fase ver e.g. Ref. A.Ashrafi & outros, Ver. Sei. Insrum., Vol.70 (1999), p. 3483 e as referências nele contidas).

Nos casos onde ACs « Cs, compensação da capacitânciaofsete fixa pode ser efetuada e maior precisão de medição pode ser alcançada.Um esquema de medição emprega um circuito de leitura emissão sensordireto para digital baseado sobre um oscilador de relaxação de capacitânciacontrolada no qual o offset fixo é cancelado dentro de um oscilador analógico.

A capacitância de referência (Crej) é subtraída da capacitância de sensor (Cx)multiplicada por uma constante (b) e medições de uma duração de pulsoproporcional a R'x(Cs -bCrej) com R' sendo um resistor são realizadas.Aalteração em duração de pulso altera o ciclo de serviço de um oscilador deonda retangular, que é convertido em um número digital por um contador (verZ. Injatovic & M.F. Bocko, IEEE Sensors Journal, vol. 5 (2005) p. 403 eoutros esquemas de medição reportados em referência nele citadas).

As figs. 15a - 15d mostram ilustram várias modalidades deafixação de uma bolsa de ostomia 153; 158; 165 E 175 sobre uma bandagem136; 137; 138 e 139 (pastilha adesiva) compreendendo diferentesmodalidades de sensores de vazamento adesivos. As bolsas são soldadas àsfolhas superiores 161; 166 e 176 das bandagens.

A modalidade ilustrada na fig. 15(a) compreende um adesivo160 afixado à superfície da pele externa de uma pessoa 24, uma fina folhametálica superior 161, um primeiro padrão eletricamente condutivocompreendendo dois eletrodos anulares 162 e 163, uma bolsa 153 afixada àfina folha metálica superior 161 por uma costura soldada 154. A partir daabertura 152, uma substância 157 pode encher ou parcialmente preencher abolsa.

A substância 157 tipicamente é constituída por fezesprovenientes de um estorna, que é eletricamente condutiva, e causa umconsiderável aumento no acoplamento capacitivo entre os dois eletrodosanulares 162 e 163.

A fig. 15(b) ilustra uma modalidade com uma bolsa afixada àfina folha metálica superior de um adesivo, dispositivos de isolamento 159são previstos em torno da bolsa 158. Os dispositivos de isolamento podemcompreender um material com um baixo valor dielétrico tal como polietileno,copolímero de benzoato fluorado ou uma substância embutindo ar seco talcomo um material dielétrico nano - poroso, um material esponjado, ummaterial de falso-tecido ou similar. Adicionalmente, o lado externo da bolsa158 ou a parte da bolsa cobrindo os eletrodos 162 e 163 pode ser revestidopor um filme eletricamente condutivo 134. Assim, uma capacitância fixa éintroduzida compreendendo o primeiro padrão eletricamente condutivo, isto é,os eletrodos anulares interno e externo 163 e 162, o material dielétrico 159 e orevestimento eletricamente condutivo do lado externo da bolsa 134. Orevestimento pode ser alumínio evaporado, aplicado por sublimação catódicaou pulverizado, polímeros condutores como polianilina, polipirrol,etilenodioxitiofeno, poli(p-piridil vinileno); ou filmes de carbono condutoramorfo, filmes de fibras de carbono condutor ou polímero de negro de fumocondutor. Alternativamente, a fina folha da bolsa 158 pode se laminada comuma camada condutiva 134. Além disso a fina folha metálica da bolsa 158 e acamada condutiva 134 podem ser laminadas com os dispositivos deisolamento 159.

Os dispositivos de isolamento reduzem o acoplamentocapacitivo através da substância eletricamente condutora 157. Uma primeiracostura soldada 155 afixa a bolsa à fina folha metálica superior 161 dabandagem 137. A primeira costura soldada é prevista entre a abertura 152 e oeletrodo anular interno 163. Uma segunda costura soldada 156 afixando outraárea da bolsa à fina folha metálica superior 161 é prevista entre acircunferência externa 135 da bandagem e o eletrodo anular externo 162.Assim, uma cavidade 170 é formada contendo o eletrodo anular interno eexterno. Isto vantajosamente previne acoplamento capacitivo, por exemplo,quando a substância 157 é deslocada sobre o padrão eletricamente condutivo162 e 163 ou uma região na sua vizinhança.

A fig. 15(c) ilustra uma modalidade alternativa com umadesivo 167 afixado à superfície da pele externa 24 de uma pessoa, umaprimeira fina folha metálica superior 168, um primeiro padrão eletricamentecondutivo compreendendo um eletrodo anular externo 172 e um eletrodoanular interno 173, um segundo adesivo ou outro material dielétrico 171, umafina folha metálica superior 166, uma camada de blindagem 164compreendendo um segundo padrão eletricamente condutivo, uma bolsa 165afixada à fina folha metálica superior 166 da bandagem 138 por uma costurasoldada 169. Na posição soldada, uma ranhura 184 na camada de blindagem164 pode ser aberta para permitir a soldagem. O segundo padrãoeletricamente condutivo formado na camada de blindagem 164 previne oacoplamento capacitivo entre a substância eletricamente condutiva 157 e oprimeiro padrão eletricamente condutivo. Em vez disso uma capacitância fixaé introduzida consistindo do primeiro padrão eletricamente condutivo, isto é,os eletrodos anulares interno e externo 173 e 172, o material dielétrico 171 e acamada de blindagem 164 compreendendo o segundo padrão eletricamentecondutivo. Para um primeiro padrão eletricamente condutivo dos doiseletrodos anulares, a capacitância fixa é aproximadamente dada pela equação (3).

O segundo padrão eletricamente condutivo pode se formado demuitos tipos diferentes de materiais, por exemplo, metais como prata, ouro,alumínio ou cobre ou pasta de prata ou alumínio, polímeros condutores comopolianilina, polipirrole, etilenodioxitiofeno, poli (p-piridil vinileno) ou filmesde carbono condutor amorfos, filmes de fibras de carbono condutoras, ounegro de fumo condutor de polímero. Materiais também pode sersemicondutores dopados tais como óxido de estanho (SnO2), óxido de zinco(ZnO2), óxido de índio estanho (ITO) ou semelhante. O segundo padrãoeletricamente condutivo pode se produzido por, porém se estar limitado a,métodos tais como impressão em tela (screen printing) ou impressão portampão usando pasta de prata ou pasta de alumínio, ou padrões produzidospor jato de tinta de cobre sólido ou tinta de substâncias altamente condutoras.

A fig. 15 (d) ilustra uma modalidade alternativa, onde oprimeiro padrão eletricamente condutivo formado de eletrodo anular externo182 e do eletrodo anular interno 183, é posicionado próximo à abertura 152.

A bandagem e afixada à superfície 24 da camada externa dapele por um primeiro adesivo 177 que é disposto sobre uma primeira folhametálica 178 disposta em relação oposta à pele, sobre o lado distai doprimeiro adesivo. O eletrodo anular externo 182 e o eletrodo anular interno183 formando o primeiro padrão eletricamente condutivo são impressos sobreo topo da primeira fina folha metálica; Entre a primeira fina folha metálica178 e o filme superior 176 é disposto um segundo adesivo 181 ou outromaterial dielétrico. Sobre o filme superior 176, oposta ao segundo adesivo éprevista uma camada de blindagem 174 na forma de um segundo padrãoeletricamente condutivo.

A extensão das finas folhas metálicas 161, 168 e 178 pode serlimitada a uma área cobrindo o primeiro padrão eletricamente condutivo ouelas podem ser estendidas sobre a inteira bandagem ou além da extensão dabandagem. De maneira similar os segundos padrões eletricamente condutivos164 e 174 podem ser estendidos sobre a inteira bandagem ou eles podem serdelimitados por uma área suficientemente se superpondo à área do primeiropadrão eletricamente condutivo para prevenir acoplamento capacitivodecorrente de uma substância eletricamente condutiva 157.

Proporcionando uma ranhura 185 na camada de blindagem174 uma costura soldada 179 ode ser prevista no seu interior afixando a bolsa175 ao filme superior 176 da bandagem 139. A costura soldada 179 éposicionada entre os dois anéis eletricamente condutivos 182 e 183 aocontemplar a bandagem em uma vista superior. Isto reduz o efeito deacoplamento capacitivo da costura soldada.

As costuras soldadas 154, 155, 156, 169 e 179 podem serproduzidas por intermédio de soldagem a quente, soldagem ultra-sônica,soldagem de alta freqüência, soldagem por transmissão a laser ou outrastécnicas de soldagem apropriadas. Alternativamente, as costuras soldadaspodem ser realizadas por intermédio de colagem.

As figs. 16a e 16b ilustram um exemplo do efeito das camadasde blindagem descritas com respeito às figs. 15a - 15d. As figs. 16a e 16brepresentam graficamente as alterações no sinal sensor de vazamento deadesivo (isto é, a freqüência de ressonância [MHz] como um resultado dolevantamento em uma bolsa de ostomia soldada ao adesivo e carregada comum líquido (80 mL de solução aquosa de NaCl a 0,9%) por um período detempo [min].

A fig. 16a é uma representação gráfica para uma configuraçãode sensor isenta de camada de blindagem como na fig. 15a. Inicialmente, olíquido causa acoplamento capacitivo com o sensor de vazamento de adesivo.Quando a bolsa é levantada em 11, o acoplamento capacitivo é removido,equando a bolsa volta a ser baixada em t2, o acoplamento capacitivo érestabelecido. Isto mostra uma alteração significativa na freqüência deressonância entre tl e t2.

A fig. 16b é uma representação gráfica similar para umaconfiguração de sensor com camada de blindagem, conforme mostrada na fig.15c, onde a bolsa é levantada em tl e volta a ser baixada em t2.

Para um produto de ostomia com uma configuração comoilustrada esquematicamente na fig. 15a, quando a bolsa é baixada, o líquidocausa acoplamento capacitivo entre os dois anéis eletricamente condutivos162 e 163. O levantamento da bolsa na direção como indicada pela seta 180,remove o acoplamento capacitivo.

Para a configuração conforme ilustrada na fig. 15a sem acamada de blindagem, isto cria grandes alterações no sinal sensor -0,5 MHz)conforme observado na fig. 16a entre tl e t2. Dependendo do conjunto sensore da montagem, estas alterações podem ser similares o mesmo maiores queum vazamento para esta configuração. Para uma configuração como umacamada de blindagem conforme mostrado na fig. 15c, é nenhum ou neglegívelo efeito de levantamento e baixamento da bolsa na direção conforme indicadapela seta 180 na fig. 15c e como observado na fig. 16b entre tl e t2.

As figuras 17a - 17d mostram uma modalidade alternativa deuma bandagem da presente invenção. A fig. 17a mostra em uma vista superioros padrões condutivos para os dois componentes anulares 142 e 143. A fig.17b mostra em uma vista superior a camada de blindagem elétrica 144. A fig.17c ilustra o alinhamento dos padrões condutivos para os dois eletrodosanulares 142 e 143, a camada de blindagem 144 e uma unidade de leitura 147.

A fig. 17d mostra em seção transversal a modalidade ao longo da linha A-Ana fig. 17c.

A conexão elétrica com o eletrodo anular externo 142 éestabelecida pelos dois dedos condutivos 148 e 148' e a conexão elétrica como eletrodo anular interno 143 é estabelecida pelo dedo condutivo 149. Aunidade de leitura 147 é eletricamente conectada com os dois capacitoresanulares 142 e 143 através dos dedos condutivos 148, 148' e 149. A conexãopode ser galvânica ou capacitiva. Alternativamente, os dedos podemcompreender uma configuração em espira e a conexão elétrica pode serindutiva.

A fina folha metálica (foil) 141 compreendendo o padrãoeletricamente condutivo sobre o qual os eletrodos anulares 142, 143 sãoimpressos se estende além da periferia da camada de blindagem, é embutidaentre uma primeira camada adesiva 140 e uma segunda camada dielétrica 145,que pode ser um segundo adesivo. Uma camada adicional 151 pode suportar afina folha metálica mecanicamente. A camada adicional 151 pode ser umaextensão do primeiro adesivo 140 e pode ser ou não afixada à superfície dapele 24. A fina folha metálica superior 146 compreende a camada deblindagem 144.

A distância 150 entre os dois dedos 148' e 149, e a distânciaequivalente entre 148 e 149, deve ser bastante grande para exibir pequenacapacitância parasítica e indutância, porém bastante pequena para habilitardetecção segura de um vazamento potencial nesta posição. A distância depreferência ente 1/20 e 5 vezes a distância entre o raio externo de o eletrodo anularinterno e o raio interno do eletrodo anular externo, mais preferivelmente entre 1/8e 2 vezes a distância e ainda mais preferivelmente entre 1A e 1 vez esta distância.

Claims (31)

1. Método para detectar o desprendimento de um curativo,queé aplicado a uma superfície de um objeto pelo menos parcialmenteeletricamente condutivo, o curativo compreendendo um adesivo para afixar ocurativo ao objeto eletricamente condutivo e pelo menos dois eletrodosdispostos a uma distância do objeto eletricamente condutivo, e caracterizadopelo fato de que- uma tensão é aplicada ao primeiro e segundo eletrodoestabelecendo um circuito elétrico compreendendo um primeiro capacitorentre o primeiro eletrodo e o objeto eletricamente condutivo e um segundocapacitor entre o segundo eletrodo e o objeto eletricamente condutivo;- variações da capacitância entre pelo menos um do primeiro edo segundo eletrodo e o objeto eletricamente condutivo são detectadas; e- um alarme é ativado quando as variações da capacitânciaatingem um valor predeterminado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que as variações de capacitância são detectadas monitorando aresposta de freqüência do circuito elétrico.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a monitoração de freqüência do circuito elétrico é realizadaefetuando uma varredura de freqüência a intervalos regulares enquanto semede a resposta do circuito elétrico.

4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a monitoração da resposta de freqüência do circuito elétrico éefetuada aplicando um impulso elétrico ao circuito elétrico esubseqüentemente medindo a resposta do circuito elétrico.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que as variações de capacitância são detectadas medindo a alteraçãona constante de tempo do circuito elétrico.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que a constante de tempo do circuito elétrico é detectada conectandoum multivibrador astável com o primeiro e segundo capacitor e pelo menosum resistor, e repetidamente contar a alteração no número de pulsos de saídado multivibrador astável, dentro de um intervalo de tempo predeterminado.

7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que a constante de tempo do circuito elétrico é detectada conectandoum oscilador Colpitts com o primeiro e segundo capacitor e pelo menos umindutor, e repetidamente contando a alteração no número de pulsos de saídado oscilador Colpitts dentro de um intervalo de tempo predeterminado.

8. Curativo apropriado para aplicar o método de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de quecompreende um corpo adesivo tendo uma superfície adesiva proximal, pelomenos um primeiro e um segundo eletrodo dispostos sobre o curativo deforma que pelo menos uma parte do corpo adesivo seja disposta entre asuperfície adesiva proximal e os primeiro e segundo eletrodos, em que umaprimeira largura do primeiro eletrodo e uma segunda largura do segundoeletrodo são maiores que as respectivas primeira espessura e segundaespessura do respectivo primeiro e segundo eletrodos em pelo menos umaárea.

9. Curativo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a primeira e a segunda largura são uniformes ao longo daextensão do primeiro e do segundo eletrodos, respectivamente.

10. Curativo de acordo com a reivindicação 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que o segundo eletrodo circunda pelo menosparcialmente o primeiro eletrodo.

11. Curativo de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10,caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo eletrodo são formadoscomo uma primeira e uma segunda trilha circular, respectivamente e onde odiâmetro interno da segunda trilha anular é maior que o diâmetro externo daprimeira trilha circular.

12. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8ali, caracterizado pelo fato de que uma indutância é conectada com pelomenos um dentre o primeiro e o segundo eletrodos.

13. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo eletrodos sãoeletricamente isolados do corpo adesivo.

14. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8-10 a 13, caracterizado pelo fato de que os pelo menos primeiro e segundoeletrodos são dispostos pelo menos parcialmente embutidos no corpo adesivo.

15. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 13, caracterizado pelo fato de que os pelo menos primeiro e segundoseletrodo são dispostos sobre o lado distai do corpo adesivo.

16. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro eletrodo e o segundo eletrodosão impressos sobre um filme flexível.

17. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 16, caracterizado pelo fato de uma ranhura circundante é formada nasuperfície adesiva proximal do corpo adesivo.

18. Curativo de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que a ranhura circundante é disposta oposta a um dos eletrodos.

19. Curativo de acordo com a reivindicação 17 ou 18,caracterizado pelo fato de que um primeiro anel eletricamente condutivo e umsegundo anel eletricamente condutivo são dispostos na ranhura circundante, eo primeiro anel eletricamente condutivo é eletricamente conectado com oprimeiro eletrodo e o segundo anel eletricamente condutivo é eletricamenteconectado com o segundo eletrodo.

20. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 19, caracterizado pelo fato de que uma multiplicidade de eletrodos circundao primeiro e o segundo eletrodos.

21. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 20, caracterizado pelo fato de que o curativo é uma placa base para umabolsa de ostomia.

22. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 21, caracterizado pelo fato de que um primeiro eletrodo superior e umsegundo eletrodo superior eletricamente ligados por uma segunda indutânciasão dispostos sobre o lado distai do primeiro e segundo eletrodo.

23. Curativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 22, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada dielétricasobre o lado distai dos supracitados eletrodos e uma camada de blindagemelétrica sobre o topo da camada dielétrica.

24. Conjunto sensor caracterizado pelo fato de quecompreende uma unidade de leitura para detectar o desprendimento de umcurativo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8-23 de umasuperfície, pelo método de acordo com as reivindicações 1 a 7, em que aunidade de leitura compreende um dispositivo para recepção de sinaiselétricos do curativo.

25. Conjunto sensor de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que a unidade de leitura compreende ainda umdispositivo de transmitir sinais de modulação elétrica para o curativo.

26. Conjunto sensor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 25, caracterizado pelo fato de que a unidade de leitura écapacitivamente acoplada com o primeiro e segundo eletrodo.

27. Conjunto sensor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 25, caracterizado pelo fato de que a unidade de leitura égalvanicamente acoplada com o primeiro e o segundo eletrodos.

28. Conjunto sensor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 25, caracterizado pelo fato de que a unidade de leitura éindutivamente acoplada comum indutor conectado em série ou em paralelocom o primeiro e o segundo eletrodos.

29. Conjunto sensor de acordo com qualquer uma dasreivindicações 24 a 28, caracterizado pelo fato de que a unidade de leituracompreende ainda um dispositivo para transmitir informações representandoos sinais dielétricos do curativo para uma unidade processadora de dados.

30. Blindagem para reduzir o acoplamento capacitivo a partirdas vizinhanças ambientais para os eletrodos do curativo de acordo com asreivindicações 8 a 23, caracterizada pelo fato de que um padrão eletricamentecondutivo é previsto sobre o lado distai do pelo menos primeiro e segundoeletrodos.

31. Blindagem de acordo com a reivindicação 30,caracterizada pelo fato de que o curativo é constituído por uma placa baseconectável com uma bolsa coletora de ostomia e onde o padrão condutivoelétrico é disposto entre pelo menos primeiro e segundo eletrodos e a bolsacoletora de ostomia.