专利名称：一种载药等离子体气动喷砂枪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗器械，具体涉及一种载药等离子体气动喷砂枪，用于牙体牙髓病和牙周病的相关治疗。
背景技术：
我国牙体牙髓病和牙周病(包括种植体周围炎)发病率很高,牙齿表面或种植体表面的菌斑、牙石是导致这些疾病发生的重要原因，而牙科喷砂枪则是去除这些病因的一种治疗器械。现有的牙科喷砂枪多为气动喷砂枪，包括机身、喷嘴、手柄和接口，机身上装有喷砂罐和接口，喷嘴连接在手柄上，手柄与机身连接，接口用于连接水、气线路，使用时将接口与气动牙科治疗设备对应接口连接，依靠气动牙科治疗设备的压缩气体和高压水泵从喷嘴射出含有空气、砂和水混合物的高速射流，再将喷嘴对准患牙进行洁治、抛光等治疗。但是，现有的喷砂枪喷砂治疗只有机械清除作用，灭菌效果欠佳；只有将砂喷射到病变区域才能达到治疗功效。但是很多患牙的解剖形态、病变类型较复杂，特别是狭小、弯曲的病变区域如复杂的牙周袋底部、牙本质小管深部以及种植体深部表面，喷砂难以到达；若将喷砂治疗 与超声洁治术、手工刮治术、药物治疗等方法联合应用，可提高疗效，但操作较繁琐、疗程较长；因此，现有的喷砂枪不能有效地控制及彻底消除菌斑、牙石等口腔致病因素，难以达到维持口腔健康、预防疾病发生或复发的目标。而近年来，人们发现低温等离子体能够灭菌消毒，杀灭癌细胞，促进血液凝结，因而在医学领域受到了人们极大地关注。等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态。当外加电压达到气体的击穿电压时，气体分子被击穿，产生富含大量活性粒子如离子、电子、激发态的原子和分子及自由基等在内的混合体，这些活性粒子能高效地与微生物相互作用，在短时间内就能达到灭活病原体以及移除污染物的目的。因低温等离子体具有灭菌安全迅速、且为气体形态可进入狭小弯曲的间隙、不受放电间隙的限制、断电后活性粒子几毫秒内消失、无有害物质残留等这些突出优点，低温等离子体技术在口腔医学领域如牙科器械的清洁及消毒、龋齿治疗、牙齿根管治疗等方面的研究、应用中显示出了良好的效果。在发明专利号201010252320. 5名称为“一种人体可直接触摸的低温等离子体的产生方法”、实用新型专利号200920268597. 2名称为“等离子体针装置”及文献Xinpei Lu, et al. “A single electrode room-temperature plasma jet device forbiomedical applications”(“用于生物医疗的单电极室温等离子体射流装置”)APPL.Phys. Lett. 92，081502，2008等都有介绍低温等离子体产生装置和治疗口腔疾病的内容报道。近来，又有关于利用低温等离子体加载药物来处理牙齿根管的相关报道发表，如文献 Xincai Zhou, etal. “The Antimicrobial Activity of an Atmospheric-PressureRoom-Temperature Plasma in aSimulated Root-Canal Model Infected WithEnterococcus Faecalis”(“室温常压等离子体对粪肠球菌感染根管模型的抗菌活性，，)，Plasma Science, IEEE Transactions on, 2010, 12(38) :3370-3374.这些研究发现，当低温等离子体加载上药物时，二者相互作用可以产生良好的协同灭菌功效。发明内容本实用新型提供一种载药等离子体气动喷砂枪，利用载药低温等离子体的优点，解决现有喷砂枪灭菌效果欠佳的问题。本实用新型所提供的一种载药等离子体气动喷砂枪，包括依次顺序连接的喷嘴、手柄、砂罐、机身和接口 ；所述接口具有气管接头和水管接头，所述喷嘴具有喷砂口和环绕喷砂口的喷水口，穿过喷嘴和手柄的前出气管首端连接喷砂口，前出气管末端位于砂罐内，后出气管穿过机身，后出气管首端位于砂罐内，后出气管末端连接至接口的气管接头；所述前出气管末端开口与后出气管首端开口位置对应且之间具有2_ 5_间隙；所述喷水口通过穿过手柄、砂罐底面、机身和接口的水管连接至接口的水管接头；其特征在于所述喷嘴为金属材料，喷嘴上固定有电极接头，电极接头通过导线连接等离子体射流源；
所述接口的气管接头和水管接头分别通过气管、进水管连接药瓶和水源，所述药瓶通过进气管连接气源。所述的载药等离子体气动喷砂枪，其特征在于所述等离子体射流源由依次串联的电阻、电容和高压脉冲电源构成，高压脉冲电源外部连接点接地，电阻的外部连接点为等离子体射流源输出端；所述药瓶、气源、水源和等离子体射流源均置放于箱体内。所述的载药等离子体气动喷砂枪，其特征在于所述前出气管末端管壁与后出气管首端管壁各开有2 4个小孔；所述等离子体射流源中，所述电阻的阻值为40千欧 100千欧，所述电容的电容值为10皮法 100皮法，所述高压脉冲电源的电压为4千伏 10千伏，频率为50赫兹 10千赫兹。本实用新型工作时，打开砂罐，装入砂粉；将喷嘴通过电极接头由导线连接至高压脉冲电源；打开高压脉冲电源开关，将喷嘴放在需治疗的牙齿一定距离处，形成放电间隙，在该放电间隙的工作气体发生电晕放电，即可产生低温等离子体，再打开气源、水源开关，喷嘴处即可产生含有水、气、砂、药、低温等离子体混合而形成的流射，此时将喷嘴以30° 60°角度对准患牙牙面或将喷嘴尖端伸入龈下，即可对患牙进行洁治、杀菌处理。工作时可设定所述电阻15的阻值为8千欧，所述电容16的电容值为36皮法，所述高压脉冲电源17的电压为6千伏，频率为4千赫兹；气源12中的工作气体为氦气，流量为3升/每分钟，供气压3. 5 4. 5bar (O. 35Mpa O. 45Mpa),喷嘴最大喷砂量> 3g / min ;供水压O. 7
2.2bar (O. 07Mpa O. 21Mpa)，喷嘴最大喷水量彡 25ml / min。本实用新型中，依次顺序连接的喷嘴、手柄、砂罐、机身和接口构成气动喷砂枪，可采用市面上现有的气动喷砂枪，如EMS (瑞士医迈斯)、NSK (日本，精工株式会社)、Y0SHIDA(日本，吉田物业集团)等品牌的喷砂枪，也可以单独加工气动喷砂枪；工作砂粉可采用碳酸氢钠粉、碳酸氢钙粉、氨基酸粉末(如甘氨酸粉末)或药物粉末等单质砂粉或其混合砂粉；气源工作气体可采用氦气、氧气、氩气、氮气等单质气体或其混合气体，也可以是空气、气态化合物或者气态有机物；药瓶中盛载的工作药物可以是氯已定液、过氧化氢液、西吡氯胺液等。当喷嘴的加载电压高于工作气体的击穿电压时，喷嘴周围即可产生含有多种高活性粒子(包括电子、各种离子、原子、自由基和药物活性成分)的低温等离子体射流，然后将喷嘴以30° 60°角度对准患牙牙面或将喷嘴尖端伸入龈下或牙周袋内，即可对患牙或种植体进行洁治、杀菌处理。本实用新型结构简单、便于制作、维修及更换，操作安全方便；增强了喷砂枪的灭菌及清洁功能，产生的气体形态的等离子体可以深入狭小、弯曲病变间隙如窝沟间隙、牙本质小管口、复杂牙周袋底 、种植体深部表面等；放电产生的等离子体温度接近室温，与人体接触安全，各种活性粒子在断电后几毫秒内消失，无有害物质残留；可以一枪多用，可根据疾病类型、严重程度及病人耐受程度分别调节气、砂、水、等离子体的流速和处理时间，实现个性化治疗A、改变等离子体流射强弱，如工作电压幅值，限流电阻等来调节杀菌、清洁效果。B、改变砂粉的种类、颗粒直径来调节砂粉粗糙度、消毒效能、气味，主要改变洁牙及消毒效果。C、改变载药药物种类来调节消毒效果。D、通过改变水流速度来调节抛光效果。
变气压来调节喷砂速度，主要改变洁牙效果。F、改变处理时间来调节整体治疗效果。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的实施例中所采用的喷砂枪结构示意图；图3为喷嘴的结构示意图。图中标记喷嘴I、电极接头2、手柄3、砂罐4、机身5、接口6、气管7、进水管8、箱体9、进气管10、药瓶11、气源12、水源13、导线14、电阻15、电容16、高压脉冲电源17、喷砂口 18、喷水口 19、前出气管20、后出气管21、气管接头22、水管接头23。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图I、图2、图3所示，本实用新型的实施例，包括依次顺序连接的喷嘴I、手柄3、砂罐4、机身5和接口 6 ;所述接口 6具有气管接头22和水管接头23，所述喷嘴I具有喷砂口 18和环绕喷砂口的喷水口 19，穿过喷嘴I和手柄3的前出气管20首端连接喷砂口，前出气管20末端位于砂罐4内，后出气管21穿过机身5,后出气管21首端位于砂罐内，后出气管21末端连接至接口 6的气管接头22 ;所述前出气管20末端开口与后出气管21首端开口位置对应且之间具有3_间隙，前出气管末端管壁与后出气管首端管壁各开有2 4个小孔；所述喷水口 19通过穿过手柄、砂罐底面、机身和接口的水管连接至接口的水管接头23 ；所述喷嘴为金属材料，喷嘴I上固定有电极接头2，电极接头2通过导线14连接等离子体射流源；所述接口的气管接头22和水管接头23分别通过气管7、进水管8连接药瓶11和水源13，所述药瓶11通过进气管10连接气源12。所述等离子体射流源由依次串联的电阻15、电容16和高压脉冲电源17构成，高压脉冲电源外部连接点接地，电阻的外部连接点为等离子体射流源输出端；所述电阻的阻值为60千欧，所述电容的电容值为36皮法，所述高压脉冲电源的电压为6千伏，频率为4千赫兹。[0026]所述药瓶11、气源12、水源13和等离子体射流源均置放于箱体9内。本实施例中，依次顺序连接的喷嘴、手柄、砂罐、机身和接口构成气动喷砂枪，采用市面上瑞士医迈斯电子医疗系统有限公司EMS品牌 的气动喷砂枪。
权利要求1.一种载药等离子体气动喷砂枪，包括依次顺序连接的喷嘴(I)、手柄(3 )、砂罐(4 )、机身(5 )和接口( 6 );所述接口( 6 )具有气管接头(22 )和水管接头(23 )，所述喷嘴(I)具有喷砂口和环绕喷砂口的喷水口，穿过喷嘴(I)和手柄(3 )的前出气管(20 )首端连接喷砂口，前出气管(20)末端位于砂罐(4)内，后出气管(21)穿过机身(5)，后出气管(21)首端位于砂罐内，后出气管(21)末端连接至接口(6)的气管接头(22);所述前出气管(20)末端开口与后出气管(21)首端开口位置对应且之间具有2mm 5mm间隙；所述喷水口通过穿过手柄、砂罐底面、机身和接口的水管连接至接口的水管接头(23);其特征在于 所述喷嘴为金属材料，喷嘴(I)上固定有电极接头(2)，电极接头(2)通过导线(14)连接等离子体射流源； 所述接口的气管接头(22)和水管接头(23)分别通过气管(7)、进水管(8)连接药瓶(11)和水源(13)，所述药瓶(11)通过进气管(10)连接气源(12)。
2.如权利要求I所述的载药等离子体气动喷砂枪，其特征在于 所述等离子体射流源由依次串联的电阻(15)、电容(16)和高压脉冲电源(17)构成，高压脉冲电源外部连接点接地，电阻的外部连接点为等离子体射流源输出端； 所述药瓶(11)、气源(12)、水源(13)和等离子体射流源均置放于箱体(9)内。
3.如权利要求I或2所述的载药等离子体气动喷砂枪，其特征在于 所述前出气管末端管壁与后出气管首端管壁各开有2 4个小孔； 所述等离子体射流源中，所述电阻的阻值为40千欧 100千欧，所述电容的电容值为10皮法 100皮法，所述高压脉冲电源的电压为4千伏 10千伏，频率为50赫兹 10千赫兹。
专利摘要一种载药等离子体气动喷砂枪，属于医疗器械，利用载药低温等离子体的优点，解决现有喷砂枪灭菌效果欠佳的问题，用于牙体牙髓病和牙周病的相关治疗。本实用新型包括由依次顺序连接的喷嘴、手柄、砂罐、机身和接口构成的气动喷砂枪；金属材料的喷嘴上固定有电极接头，电极接头通过导线连接等离子体射流源；所述接口的气管接头和水管接头分别通过气管、进水管连接药瓶和水源，所述药瓶通过进气管连接气源。本实用新型结构简单、便于制作、维修及更换，操作安全方便，增强了灭菌及清洁功能，可根据疾病类型、严重程度及病人耐受程度分别调节气、砂、水、等离子体的流速和处理时间，实现个性化治疗。
文档编号A61C3/025GK202637147SQ20122025700
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者曹颖光, 熊紫兰, 石琦, 刘金辉, 杜田丰, 卢新培 申请人:华中科技大学同济医学院附属同济医院