专利名称：低温常压等离子体杀人体癌细胞装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低温常压等离子体杀人体癌细胞装置，用于杀灭人体表面及
体内癌细胞，属于医疗器械技术领域。
背景技术：
现有技术通常采用化疗、放射线照射以及药物治疗等方法杀灭人体表面及体内癌 细胞。事实上，医学上采用的化学药品治疗、放射治疗以及手术切除等方法对机体的细胞组 织也有很大的负面影响。如采用化学药品杀癌细胞时，会影响机体的正常细胞组织。放射 治疗的同时会杀灭大量的正常细胞，从而使机体受损。手术切除尽管有可能根治，但是，同 时可能切除大量正常的细胞组织，尤其对于初期面积较小的情况，对病人损伤较大。目前介 质阻挡放电(Dielectric-Barrier Discharge, DBD)等离子体已经成功地用于材料表面改 性、种子处理以及生物材料杀菌等方面。但是，利用介质阻挡放电产生等离子体所需电压通 常已过万伏，而且产生的等离子体仅限于介质之间，所以无法用来对人体表面和体内的癌 细胞进行处理。另外，高温等离子体产生装置、等离子体负压产生装置其结构复杂，操作难 度大，不适合用在医疗领域。
实用新型内容为了降低癌症治疗副作用，实现介质阻挡放电等离子体技术在杀人体癌细胞方面 的应用，我们提出一项题为低温常压等离子体杀人体癌细胞装置的方案，该装置能够具有 无毒副作用、高效、治疗时间短等效果。装置的结构简单，操作容易，易于在医疗领域普及。 本实用新型是这样实现的，该装置由直流脉冲电源、等离子体发生器、氧气源和氩 气源组成；其中，等离子体发生器由绝缘腔体、内电极管、外电极涂层组成；在绝缘腔体侧 面有进气口 ，在绝缘腔体下端有锥形出气口 ；内电极管自绝缘腔体上端中心通孔插入并位 于绝缘腔体轴心位置，内电极管上端探出绝缘腔体外，内电极管下端接近锥形出气口 ；外电 极涂层连续涂于绝缘腔体下半部外表面；直流脉冲电源正极接内电极管，负极接外电极涂 层；氧气源接内电极管；氩气源接绝缘腔体进气口。 氩气自进气口进入绝缘腔体，在内电极管、外电极涂层间0. 17 30kV的电压作用 下，在锥形出气口形成均匀稳定的等离子体。氧气自内电极管进入绝缘腔体，与氩等离子体 相遇，产生大量活性氧和含氧自由基，具有破坏细胞胞壁的作用。氩等离子体中的高速粒子 能够进入细胞内，使胞液内的蛋白质变性凝固，导致细胞死亡。产生的辉光放电释放出大量 高能紫外线，具有杀菌作用，避免伤口感染。绝缘腔体内气体处在低温、常压状态。相对于 高温、负压等离子体产生装置，本实用新型之装置是一种低温、常压等离子体产生装置。并 且，等离子体在氩气压力的作用下自绝缘腔体锥形出气口导出，输送到人体病灶，能够方便 地实施治疗。并且，在杀灭癌细胞时不会在组织表面产生任何影响生物体的遗留物，不会损 伤人体的正常细胞。因此，本实用新型之装置相对于现有癌症治疗方案，具有无副作用、使 用安全、无痛、高效、治疗时间短等特点，如仅需三分钟即可杀死癌细胞。再有，本实用新型之装置结构简单、成本低廉、安装和拆卸方便。
图l是本实用新型之装置总体结构示意图，该图兼作为摘要附图。图2是本实用 新型之装置中的等离子体发生器结构剖面主视示意图。图3是本实用新型之装置中的等离 子体发生器具体结构剖面主视示意图。图4是本实用新型之装置中等离子体发生器内的内 电极管居中固定板结构俯视示意图。
具体实施方式本实用新型具体是这样实现的，该装置由直流脉冲电源1、等离子体发生器2、氧 气源3和氩气源4组成，见图l所示。其中，等离子体发生器2由绝缘腔体5、内电极管6、 外电极涂层7组成，见图2所示。在绝缘腔体5侧面有进气口 8，在绝缘腔体5下端有锥形 出气口9。绝缘腔体5采用玻璃、陶瓷、刚玉、石英、聚四氟乙烯等绝缘性优良、化学性能稳定 的材料制作，壁厚2mm时所产生的等离子体离子能量和浓度最佳。内电极管6自绝缘腔体 5上端中心通孔插入并位于绝缘腔体5轴心位置，内电极管6上端探出绝缘腔体5夕卜，内电 极管6下端接近锥形出气口 9。内电极管6材质为导电性能良好的金属，如铜、银、不锈钢 等。内电极管6下端由内电极管居中固定板10固定并保持在绝缘腔体5轴心位置，见图3 所示，使内电极管6与外电极涂层7保持等距，使得产生的等离子体密度均匀。内电极管居 中固定板10呈圆盘状，见图4所示，分布有若干通气孔11，使得氩气能够在绝缘腔体5内自 进气口 8流向锥形出气口9 ;在内电极管居中固定板10中心有内电极管固定孔12。外电极 涂层7连续涂于绝缘腔体5下半部外表面，所用材料为导电性能良好的材料，如铜、银等。为 了保持外电极涂层7与外界绝缘，在外电极涂层7外围加装绝缘套13。直流脉冲电源1正 极接内电极管6，负极接外电极涂层7。直流脉冲电源l占空比为8% 25%，功率为15 100瓦，电压为0. 17 30kV，脉冲频率100 5000kHz。氧气源3接内电极管6。氩气源4 接绝缘腔体进气口 8。氧气源3、氩气源4分别通过各自的流量计如玻璃转子流量计与内电 极管6、绝缘腔体进气口 8连接，两个流量计配合控制两种气体的比例，如氧气流量为氩气 流量的2% ，此时，含氧自由基浓度最大。 当氩气输入流量一定时，调高直流脉冲电源1的功率，由锥形出气口 9喷出的等 离子体密度增加，等离子体火焰也会变长，在白天难以看到该火焰，夜晚能够观察到蓝色火 苗，其温度经过测量不高于4rc。当直流脉冲电源1的功率一定时，调大氩气输入流量，等 离子体密度也会增加，等离子体火焰也会变长。锥形出气口 9的形状设计有助于提高杀灭 癌细胞效率。
权利要求一种低温常压等离子体杀人体癌细胞装置，其特征在于，该装置由直流脉冲电源、等离子体发生器、氧气源和氩气源组成；其中，等离子体发生器由绝缘腔体、内电极管、外电极涂层组成；在绝缘腔体侧面有进气口，在绝缘腔体下端有锥形出气口；内电极管自绝缘腔体上端中心通孔插入并位于绝缘腔体轴心位置，内电极管上端探出绝缘腔体外，内电极管下端接近锥形出气口；外电极涂层连续涂于绝缘腔体下半部外表面；直流脉冲电源正极接内电极管，负极接外电极涂层；氧气源接内电极管；氩气源接绝缘腔体进气口。
2. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，绝缘腔体(5)采用玻璃、陶 瓷、刚玉、石英、聚四氟乙烯之一制作，壁厚2mm。
3. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，内电极管(6)材质为铜、银、 不锈钢之一。
4. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，内电极管(6)下端由内电极 管居中固定板(10)固定并保持在绝缘腔体(5)轴心位置。
5. 根据权利要求4所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，内电极管居中固定板(10) 呈圆盘状，分布有若干通气孔(11);在内电极管居中固定板(10)中心有内电极管固定孔 (12)。
6. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，外电极涂层(7)材料为铜、银之一。
7. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，在外电极涂层(7)外围加装 绝缘套(13)。
8. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，直流脉冲电源(1)占空比为 8% 25%，功率为15 100瓦，电压为0. 17 30kV，脉冲频率100 5000kHz。
9. 根据权利要求l所述的杀人体癌细胞装置，其特征在于，氧气源(3)、氩气源(4)分 别通过各自的流量计与内电极管(6)、绝缘腔体进气口 (8)连接，两个流量计配合控制两种 气体的比例，如氧气流量为氩气流量的2%。
专利摘要低温常压等离子体杀人体癌细胞装置属于医疗器械技术领域。现有杀灭人体癌细胞的技术副作用大。而介质阻挡放电等离子体技术尚无癌症治疗方案。本实用新型由直流脉冲电源、等离子体发生器、氧气源和氩气源组成；其中，等离子体发生器由绝缘腔体、内电极管、外电极涂层组成；在绝缘腔体侧面有进气口，在绝缘腔体下端有锥形出气口；内电极管自绝缘腔体上端中心通孔插入并位于绝缘腔体轴心位置，内电极管上端探出绝缘腔体外，内电极管下端接近锥形出气口；外电极涂层连续涂于绝缘腔体下半部外表面；直流脉冲电源正极接内电极管，负极接外电极涂层；氧气源接内电极管；氩气源接绝缘腔体进气口。该装置能够无副作用、安全、无痛、高效地杀死癌细胞，并且结构简单、成本低廉、安装和拆卸方便。
文档编号A61N1/44GK201453841SQ20092009433
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者孙岳, 张先徽, 杨思泽, 林红焱 申请人:长春理工大学