采用低壓等離子體處理生物組織的設備和方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及根據權利要求1的前序的采用低壓等離子體處理生物組織的設備。此 外，本發明進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】
[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。
[0003] 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設備非常復雜，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。
[0004] 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。
[0005] 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設備來改變其電壓和/或電流強度； 該控制設備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。因此，可能對不同類型的組織進行處理，例如采用臭氧對口腔中齒齦的處理或 者對病變皮膚組織的處理。脈沖發生器（pulse generator)的功率設置通過設置在控制設 備上的操作元件實現。用戶或主治醫生通過使用旋鈕可以將功率范圍設置在一定的數值范 圍（numerical scale)內。
[0006] 然而，在已知設備中，可能的是，基于特定的處理場景，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。
【發明內容】
[0007] 因此，本發明的目的在于改進根據權利要求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備，從而使得當該設備輸出的功率或者電流改變，特別是增加時，該電 流供給中斷。本發明的另一目的在于提供一種用于該設備的通知裝置，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間。
[0008] 在設備方面，該目的通過具有權利要求1所述的所有特征的設備來實現。而在方 法方面，該目的則通過具有權利要求9所述的所有特征的方法來實現。本發明的優選實施 例在從屬于獨立權利要求1和9的權利要求中展示。
[0009] 根據本發明的采用低壓等離子體處理生物組織的設備大體上包括：
[0010] -變壓器，用于生產高頻電磁場；
[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生的高頻電磁場；其中
[0013] -通知裝置與所述探針相連，通過所述通知裝置可以測量所述設備向組織的功率 輸出的持續時間，并且進行光學和/或聲學指示；和/或
[0014] 所述設備向所述組織輸出的電流強度和/或功率可以測量，且如果所述電流強度 和/或功率超過預定限值，將中斷所述設備的電源；和/或
[0015] 可以測量并且光學和/或聲學指示所述探針的處理表面到將要被處理的所述組 織或機織纖維之間的距離。
[0016] 根據本發明的設備的特定構造，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本發明的設備的損害或者對將要被治療的病人的傷害 都可以避免。另一方面，可以光學和/或聲學地指示用戶處理時間。為此，本發明的設備具 有對應的光學顯示器件和揚聲器。此外，這些光學顯示器件和揚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（該優化距離 可以由本領域技術人員固定）變化，則這將在光學顯示裝置上顯示或者通過揚聲器聲學告 知用戶。在聲學警告信號的幫助下，可以確定該距離是否太大或太小。
[0017] 優選地，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。所述變壓器室優選 地構造成手柄，并對應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置在 變壓器室內，因此該方法與根據本發明的整個設備的結構緊湊有關。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本發明的設備供電的外部電源不設置在變壓器室 的內部。所述變壓器室符合人體工程學地構造成手柄，也同樣使得使用者可愉快且可靠地 操作根據本發明的設備。其中，該變壓器室的基本形狀為圓柱形。
[0018] 因此，為了實現上述提出的結構緊湊和對根據本發明的設備進行簡單可靠且愉快 的操作，根據本發明的一優選思想，所述控制裝置設置于所述變壓器室內。
[0019] 然而，為了特定的應用，將所述控制裝置設置在所述變壓器室外部也是可以理解 的。尤其是當需要執行非常細致的處理時，在根據本發明的設備的處理過程中，設計成手柄 狀的變壓器室內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，以使根據本發明的設備可以提供有用于操作所必 需的電源。在本例中，尤其是控制裝置設置在設計為手柄的所述變壓器室內的例子中，然 而，同樣容納在所述變壓器室內的電源也可以設置在變壓器室外部；其中該電源的形式為 電池或蓄電池。特別地，由于根據本發明的整個設備可以獨立于固定電源而操作，并尤其 獨立于公共電網或非公共電網而操作，因此上述將電源設置于變壓器室外部也是可以理解 的。然而，當然也可以提供固定電源或公共電網或非公共電網作為電源，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