采用低壓等離子體處理生物組織的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序的采用低壓等離子體處理生物組織的設(shè)備。此 外，本發(fā)明進(jìn)一步涉及采用低壓等離子體處理生物組織的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 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(yīng)力、UV 輻射、自由基以及電荷所導(dǎo)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(jìn)行操作，因此熱量?jī)H起次要作用。在這樣的低壓等離子體中尤其產(chǎn) 生活性粒子（reactive particle)，這些活性粒子具有足夠長(zhǎng)的使用壽命以通過(guò)間接暴露 (exposure)來(lái)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(zhì)。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(xì)胞組分中展現(xiàn)出破壞性作用。
[0003] 如果細(xì)菌、病菌、病毒、真菌或其他類(lèi)似的微生物的細(xì)胞壁直接暴露在等離子體 中，通過(guò)使用等離子體中存在的電子轟擊以使這些細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷。由于靜電排斥的作 用，將導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力超過(guò)細(xì)胞壁的抗張強(qiáng)度，并破壞細(xì)胞壁。然而，這些細(xì)胞壁不僅可通過(guò) 由電荷引起的機(jī)械應(yīng)力而受到破壞，還可以通過(guò)由不同的其他的靜電相互作用導(dǎo)致的細(xì)胞 壁電荷平衡的破壞以使得細(xì)胞壁受到破壞，以及通過(guò)例如改變細(xì)胞壁的滲透率引起的電解 作用以使得細(xì)胞壁受到破壞。微生物的失活機(jī)理也通過(guò)非常高能的離子來(lái)產(chǎn)生；其中，在電 容耦合系統(tǒng)中，這些離子的能量超過(guò)100eV。通過(guò)使用這些物質(zhì)進(jìn)行轟擊可以改變或破壞細(xì) 胞的結(jié)構(gòu)完整性。然而，用于產(chǎn)生這樣的離子束的設(shè)備非常復(fù)雜，并僅適用于處理活的生物 組織，尤其是人體組織或動(dòng)物組織，且設(shè)備的成本很高。
[0004] 因此，低壓等離子體尤其非常適用于人體組織或動(dòng)物組織的處理，尤其是皮膚組 織、開(kāi)放性創(chuàng)傷、牙齦、口腔等等的處理，以實(shí)現(xiàn)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(xì)菌、病菌、病毒、真菌或其他類(lèi)似的微生物等。
[0005] DE 10 2005 000 950 B3已知一種用于通過(guò)臭氧處理生物組織的設(shè)備和方法。該 設(shè)備大體上由變壓器組成；其中，該變壓器可通過(guò)控制設(shè)備來(lái)改變其電壓和/或電流強(qiáng)度； 該控制設(shè)備用于產(chǎn)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(guò)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(lái)形成。變壓器 的初級(jí)線圈為阻尼振蕩電路的線圈，高頻交流電流流經(jīng)該阻尼振蕩電路。次級(jí)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(duì)應(yīng)。共振的變壓器通 常用作電源。因此，可能對(duì)不同類(lèi)型的組織進(jìn)行處理，例如采用臭氧對(duì)口腔中齒齦的處理或 者對(duì)病變皮膚組織的處理。脈沖發(fā)生器（pulse generator)的功率設(shè)置通過(guò)設(shè)置在控制設(shè) 備上的操作元件實(shí)現(xiàn)。用戶或主治醫(yī)生通過(guò)使用旋鈕可以將功率范圍設(shè)置在一定的數(shù)值范 圍（numerical scale)內(nèi)。
[0006] 然而，在已知設(shè)備中，可能的是，基于特定的處理場(chǎng)景，將要處理的組織的功率或 者電流消耗是不同的，因此一方面該設(shè)備的功能將受到不良影響，而另一方面需要被治療 的病人可能被增加的功率和電流消耗傷害到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的目的在于改進(jìn)根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分特征的采用低壓等離子 體處理生物組織的設(shè)備，從而使得當(dāng)該設(shè)備輸出的功率或者電流改變，特別是增加時(shí)，該電 流供給中斷。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于該設(shè)備的通知裝置，該通知裝置可以通 知用戶探針和將要處理的組織之間的距離以及處理時(shí)間。
[0008] 在設(shè)備方面，該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1所述的所有特征的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。而在方 法方面，該目的則通過(guò)具有權(quán)利要求9所述的所有特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例在從屬于獨(dú)立權(quán)利要求1和9的權(quán)利要求中展示。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的采用低壓等離子體處理生物組織的設(shè)備大體上包括：
[0010] -變壓器，用于生產(chǎn)高頻電磁場(chǎng)；
[0011] -探針，與所述變壓器電耦合；以及
[0012] -控制裝置，用于控制由所述變壓器所產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)；其中
[0013] -通知裝置與所述探針相連，通過(guò)所述通知裝置可以測(cè)量所述設(shè)備向組織的功率 輸出的持續(xù)時(shí)間，并且進(jìn)行光學(xué)和/或聲學(xué)指示；和/或
[0014] 所述設(shè)備向所述組織輸出的電流強(qiáng)度和/或功率可以測(cè)量，且如果所述電流強(qiáng)度 和/或功率超過(guò)預(yù)定限值，將中斷所述設(shè)備的電源；和/或
[0015] 可以測(cè)量并且光學(xué)和/或聲學(xué)指示所述探針的處理表面到將要被處理的所述組 織或機(jī)織纖維之間的距離。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特定構(gòu)造，一方面由于輸入到所述組織的增加的功率或電流 被立刻中斷，因此極高電流造成的對(duì)本發(fā)明的設(shè)備的損害或者對(duì)將要被治療的病人的傷害 都可以避免。另一方面，可以光學(xué)和/或聲學(xué)地指示用戶處理時(shí)間。為此，本發(fā)明的設(shè)備具 有對(duì)應(yīng)的光學(xué)顯示器件和揚(yáng)聲器。此外，這些光學(xué)顯示器件和揚(yáng)聲器可以用于通知用戶探 針的處理表面與將要處理的組織之間的距離。如果該距離從處理的最佳距離（該優(yōu)化距離 可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員固定）變化，則這將在光學(xué)顯示裝置上顯示或者通過(guò)揚(yáng)聲器聲學(xué)告 知用戶。在聲學(xué)警告信號(hào)的幫助下，可以確定該距離是否太大或太小。
[0017] 優(yōu)選地，所述變壓器包括變壓器室，所述變壓器室具有與所述探針的所述耦合件 相對(duì)的耦合件；其中所述耦合件用于所述控制裝置的電氣/電子連接。所述變壓器室優(yōu)選 地構(gòu)造成手柄，并對(duì)應(yīng)地符合人體工程地形成。由于變壓器自身以及控制單元可以設(shè)置在 變壓器室內(nèi)，因此該方法與根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊有關(guān)。僅有用于處理生物組 織的探針，以及在合適情況下用于為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備供電的外部電源不設(shè)置在變壓器室 的內(nèi)部。所述變壓器室符合人體工程學(xué)地構(gòu)造成手柄，也同樣使得使用者可愉快且可靠地 操作根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。其中，該變壓器室的基本形狀為圓柱形。
[0018] 因此，為了實(shí)現(xiàn)上述提出的結(jié)構(gòu)緊湊和對(duì)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單可靠且愉快 的操作，根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選思想，所述控制裝置設(shè)置于所述變壓器室內(nèi)。
[0019] 然而，為了特定的應(yīng)用，將所述控制裝置設(shè)置在所述變壓器室外部也是可以理解 的。尤其是當(dāng)需要執(zhí)行非常細(xì)致的處理時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的處理過(guò)程中，設(shè)計(jì)成手柄 狀的變壓器室內(nèi)的額外的重量將具有妨礙作用。
[0020] 所述控制裝置可以連接有電源，以使根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以提供有用于操作所必 需的電源。在本例中，尤其是控制裝置設(shè)置在設(shè)計(jì)為手柄的所述變壓器室內(nèi)的例子中，然 而，同樣容納在所述變壓器室內(nèi)的電源也可以設(shè)置在變壓器室外部；其中該電源的形式為 電池或蓄電池。特別地，由于根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)設(shè)備可以獨(dú)立于固定電源而操作，并尤其 獨(dú)立于公共電網(wǎng)或非公共電網(wǎng)而操作，因此上述將電源設(shè)置于變壓器室外部也是可以理解 的。然而，當(dāng)然也可以提供固定電源或公共電網(wǎng)或非公共電網(wǎng)作為電源，且控制單元與該電 源連接。
[0021] 由于施加至待處理的組織所必需的低壓等離子體是由探