采用低压等离子体处理生物组织的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据权利要求1的前序的采用低压等离子体处理生物组织的设备。此 外，本发明进一步涉及采用低压等离子体处理生物组织的方法。
【背景技术】
[0002] 已知等离子体具有抗菌性能。等离子体的抗菌作用由热量、脱水、剪切应力、UV 辐射、自由基以及电荷所导致。在低压等离子体（也称为冷等离子体）的例子中，由于这 些等离子体在室温下进行操作，因此热量仅起次要作用。在这样的低压等离子体中尤其产 生活性粒子（reactive particle)，这些活性粒子具有足够长的使用寿命以通过间接暴露 (exposure)来破坏组织化合物；其中，这些活性粒子例如不同的含氧或氮物质。这些颗粒 尤其（inter alia)包括氧原子、超氧游离基、臭氧、羟基自由基、一氧化氮和二氧化氮。这 些颗粒在最多变的细胞组分中展现出破坏性作用。
[0003] 如果细菌、病菌、病毒、真菌或其他类似的微生物的细胞壁直接暴露在等离子体 中，通过使用等离子体中存在的电子轰击以使这些细胞壁带有负电荷。由于静电排斥的作 用，将导致机械应力超过细胞壁的抗张强度，并破坏细胞壁。然而，这些细胞壁不仅可通过 由电荷引起的机械应力而受到破坏，还可以通过由不同的其他的静电相互作用导致的细胞 壁电荷平衡的破坏以使得细胞壁受到破坏，以及通过例如改变细胞壁的渗透率引起的电解 作用以使得细胞壁受到破坏。微生物的失活机理也通过非常高能的离子来产生；其中，在电 容耦合系统中，这些离子的能量超过100eV。通过使用这些物质进行轰击可以改变或破坏细 胞的结构完整性。然而，用于产生这样的离子束的设备非常复杂，并仅适用于处理活的生物 组织，尤其是人体组织或动物组织，且设备的成本很高。
[0004] 因此，低压等离子体尤其非常适用于人体组织或动物组织的处理，尤其是皮肤组 织、开放性创伤、牙龈、口腔等等的处理，以实现这些组织的灭菌，尤其是杀灭位于这些组织 中或组织上的细菌、病菌、病毒、真菌或其他类似的微生物等。
[0005] DE 10 2005 000 950 B3已知一种用于通过臭氧处理生物组织的设备和方法。该 设备大体上由变压器组成；其中，该变压器可通过控制设备来改变其电压和/或电流强度； 该控制设备用于产生具有最变特性（most varied characteristic)的特定的直流电压或 电流脉冲；这些直流电压或电流脉冲具有或不具有直流电压分量。在这种情况下，直流电压 分量通过在待处理的生物组织上的额外的电极，借助于外电压电源或电路来形成。变压器 的初级线圈为阻尼振荡电路的线圈，高频交流电流流经该阻尼振荡电路。次级线圈与待充 电的电容一起形成共振电路，该共振电路的频率与变压器的频率相对应。共振的变压器通 常用作电源。因此，可能对不同类型的组织进行处理，例如采用臭氧对口腔中齿龈的处理或 者对病变皮肤组织的处理。脉冲发生器（pulse generator)的功率设置通过设置在控制设 备上的操作元件实现。用户或主治医生通过使用旋钮可以将功率范围设置在一定的数值范 围（numerical scale)内。
[0006] 然而，在已知设备中，可能的是，基于特定的处理场景，将要处理的组织的功率或 者电流消耗是不同的，因此一方面该设备的功能将受到不良影响，而另一方面需要被治疗 的病人可能被增加的功率和电流消耗伤害到。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明的目的在于改进根据权利要求1的前序部分特征的采用低压等离子 体处理生物组织的设备，从而使得当该设备输出的功率或者电流改变，特别是增加时，该电 流供给中断。本发明的另一目的在于提供一种用于该设备的通知装置，该通知装置可以通 知用户探针和将要处理的组织之间的距离以及处理时间。
[0008] 在设备方面，该目的通过具有权利要求1所述的所有特征的设备来实现。而在方 法方面，该目的则通过具有权利要求9所述的所有特征的方法来实现。本发明的优选实施 例在从属于独立权利要求1和9的权利要求中展示。
[0009] 根据本发明的采用低压等离子体处理生物组织的设备大体上包括：
[0010] -变压器，用于生产高频电磁场；
[0011] -探针，与所述变压器电耦合；以及
[0012] -控制装置，用于控制由所述变压器所产生的高频电磁场；其中
[0013] -通知装置与所述探针相连，通过所述通知装置可以测量所述设备向组织的功率 输出的持续时间，并且进行光学和/或声学指示；和/或
[0014] 所述设备向所述组织输出的电流强度和/或功率可以测量，且如果所述电流强度 和/或功率超过预定限值，将中断所述设备的电源；和/或
[0015] 可以测量并且光学和/或声学指示所述探针的处理表面到将要被处理的所述组 织或机织纤维之间的距离。
[0016] 根据本发明的设备的特定构造，一方面由于输入到所述组织的增加的功率或电流 被立刻中断，因此极高电流造成的对本发明的设备的损害或者对将要被治疗的病人的伤害 都可以避免。另一方面，可以光学和/或声学地指示用户处理时间。为此，本发明的设备具 有对应的光学显示器件和扬声器。此外，这些光学显示器件和扬声器可以用于通知用户探 针的处理表面与将要处理的组织之间的距离。如果该距离从处理的最佳距离（该优化距离 可以由本领域技术人员固定）变化，则这将在光学显示装置上显示或者通过扬声器声学告 知用户。在声学警告信号的帮助下，可以确定该距离是否太大或太小。
[0017] 优选地，所述变压器包括变压器室，所述变压器室具有与所述探针的所述耦合件 相对的耦合件；其中所述耦合件用于所述控制装置的电气/电子连接。所述变压器室优选 地构造成手柄，并对应地符合人体工程地形成。由于变压器自身以及控制单元可以设置在 变压器室内，因此该方法与根据本发明的整个设备的结构紧凑有关。仅有用于处理生物组 织的探针，以及在合适情况下用于为根据本发明的设备供电的外部电源不设置在变压器室 的内部。所述变压器室符合人体工程学地构造成手柄，也同样使得使用者可愉快且可靠地 操作根据本发明的设备。其中，该变压器室的基本形状为圆柱形。
[0018] 因此，为了实现上述提出的结构紧凑和对根据本发明的设备进行简单可靠且愉快 的操作，根据本发明的一优选思想，所述控制装置设置于所述变压器室内。
[0019] 然而，为了特定的应用，将所述控制装置设置在所述变压器室外部也是可以理解 的。尤其是当需要执行非常细致的处理时，在根据本发明的设备的处理过程中，设计成手柄 状的变压器室内的额外的重量将具有妨碍作用。
[0020] 所述控制装置可以连接有电源，以使根据本发明的设备可以提供有用于操作所必 需的电源。在本例中，尤其是控制装置设置在设计为手柄的所述变压器室内的例子中，然 而，同样容纳在所述变压器室内的电源也可以设置在变压器室外部；其中该电源的形式为 电池或蓄电池。特别地，由于根据本发明的整个设备可以独立于固定电源而操作，并尤其 独立于公共电网或非公共电网而操作，因此上述将电源设置于变压器室外部也是可以理解 的。然而，当然也可以提供固定电源或公共电网或非公共电网作为电源，且控制单元与该电 源连接。
[0021] 由于施加至待处理的组织所必需的低压等离子体是由探