[發明專利]用于通過低壓等離子體處理生物組織的設備和方法

有效

• 申請號: 201380053079.8
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104736087B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 約瑟夫·斯爾布;約瑟夫·柯羅斯;簡·英特考夫
• 申請（專利權）人: 諾斯克投資有限兩合公司
• 主分類號: A61B18/04
• 分類號: A61B18/04;A61B18/12
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元;鄒秋菊

本發明涉及一種用于通過低壓等離子體處理生物組織(G)的設備，包括：變壓器(1)，用于生產高頻電磁場；探針，與所述變壓器(1)電耦合；以及控制裝置(3)，用于控制由所述變壓器(1)所產生的高頻電磁場；其中，所述變壓器(1)具有初級線圈(4)和與所述初級線圈(4)同軸設置的次級線圈(5)；其中，在兩個線圈(4、5)的重疊區域(8)中，所述初級線圈(4)和所述次級線圈(5)之間的中間間距在所述探針(2)的耦合件(7)的方向上從第一間距(d1)增加到更大的第二間距(d2)。

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1前序部分的用于通過低壓等離子體(plasma)處理生物組織的設備和方法。本發明進一步涉及一種用于通過低壓等離子體處理生物組織的方法。

背景技術

已知等離子體具有抗菌性能。等離子體的抗菌作用由熱量、脫水、剪切應力、UV輻射、自由基以及電荷所導致。在低壓等離子體(也稱為冷等離子體)的例子中，由于這些等離子體在室溫下進行操作，因此熱量僅起次要作用。在這樣的低壓等離子體中尤其產生活性粒子(reactive particle)，這些活性粒子具有足夠長的使用壽命以通過間接暴露(exposure)來破壞組織化合物；其中，這些活性粒子例如不同的含氧或氮物質。這些顆粒尤其(inter alia)包括氧原子、超氧游離基、臭氧、羥基自由基、一氧化氮和二氧化氮。這些顆粒在最多變的細胞組分中展現出破壞性作用。

如果細菌、病菌、病毒、真菌或其他類似的微生物的細胞壁直接暴露在等離子體中，通過使用等離子體中存在的電子轟擊以使這些細胞壁帶有負電荷。由于靜電排斥的作用，將導致機械應力超過細胞壁的抗張強度，并破壞細胞壁。然而，這些細胞壁不僅可通過由電荷引起的機械應力而受到破壞，還可以通過由不同的其他的靜電相互作用導致的細胞壁電荷平衡的破壞以使得細胞壁受到破壞，以及通過例如改變細胞壁的滲透率引起的電解作用以使得細胞壁受到破壞。微生物的失活機理也通過非常高能的離子來產生；其中，在電容耦合系統中，這些離子的能量超過100eV。通過使用這些物質進行轟擊可以改變或破壞細胞的結構完整性。然而，用于產生這樣的離子束的裝置非常復雜，并僅適用于處理活的生物組織，尤其是人體組織或動物組織，且設備的成本很高。

因此，低壓等離子體尤其非常適用于人體組織或動物組織的處理，尤其是皮膚組織、開放性創傷、牙齦、口腔等等的處理，以實現這些組織的滅菌，尤其是殺滅位于這些組織中或組織上的細菌、病菌、病毒、真菌或其他類似的微生物等。

DE 10 2005 000 950 B3已知一種用于通過臭氧處理生物組織的設備和方法。該設備大體上由變壓器組成；其中，該變壓器可通過控制裝置來改變其電壓和/或電流強度；該控制裝置用于產生具有最變特性(most varied characteristic)的特定的直流電壓或電流脈沖；這些直流電壓或電流脈沖具有或不具有直流電壓分量。在這種情況下，直流電壓分量通過在待處理的生物組織上的額外的電極，借助于外電壓電源或電路來形成。變壓器的初級線圈為阻尼振蕩電路的線圈，高頻交流電流流經該阻尼振蕩電路。次級線圈與待充電的電容一起形成共振電路，該共振電路的頻率與變壓器的頻率相對應。共振的變壓器通常用作電源。在放電路徑上的振蕩頻率例如大約為100kHz。在這樣的頻率下，流經整個放電路徑的電流較低，且對器官組織無害。為了實現初級線圈和次級線圈之間良好的磁性耦合，在初級線圈和次級線圈之間的間距較小。在這種情況下，電壓在線圈的整個長度上并在探針的方向上將會升高。因此，在線圈的一端，在線圈之間將不能免除產生飛弧的危險。通過用戶形成額外的電容量，也使產生飛弧(flashover)的危險增大；其中，額外的電容量將干擾由次級線圈以及與該次級線圈相關的電容組成的共振電路，由此使得在線圈之間更容易產生飛弧。如果初級線圈和次級線圈，例如DE 36 18 412 A1和WO 2006/1199971 A1的主題中的初級線圈和次級線圈具有不同的長度，結合圖1a和圖1b也可以更清楚的看到，危險將再次增大。在這種情況下，圖1b示出了圖1a的等效電路，并再次示出了由于用戶的手指F的電容CF而使得共振電路SK的總電容K發生改變。其中，圖1a的圖表概略性地示出了在次級線圈5的整個長度L上的電壓U。

發明內容