专利名称：一种载药等离子体针装置的制作方法
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针装置，用于牙齿根管治疗。
背景技术：
牙髓病和根尖周病是人类的常见病、多发病，治疗这两种疾病的首选方法是根管治疗术，它是指彻底清理根管内炎症牙髓和坏死物质、扩大形成根管，并对根管进行适当消毒、最后严密充填根管，以去除根管内感染性内容物对根尖周组织的不良刺激，防止根尖周疾病的发生或促进根尖周疾病的愈合。根管治疗效果与根管清理及根管消毒是否完善密切相关。现有用于根管清理的冲洗针多数为直线空心结构，针头尖端开口或侧壁开口，与注射器相连，用于根管冲洗、给药及充填。这种冲洗针只有单一的机械冲洗作用，没有明显的杀菌作用；冲洗时针头必须宽松地放在根管内。若冲洗针插入根管太深，针头会卡的太紧，容易将冲洗液及根管污染物质压出根尖孔；但是冲洗针位置太浅，可能导致根尖1/3段冲洗不完善；冲洗液不能有效进入狭小、弯曲的根管侧支、牙本质小管深部，造成清理不彻底。同样，在根管消毒方面，目前医务人员大多采用药物消毒方法。药物应用最多的是氢氧化钙制剂，但是氢氧化钙制剂不能有效进入狭小、弯曲的根管侧支、牙本质小管深部杀灭细菌；有化学消毒作用，但是没有根管清理作用。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201010252421. 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 a Simulated 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针装置，利用载药低温等离子体，解决现有根管清理冲洗针清理及消毒效果不足的问题，以提高根管清理及根管消毒的效果。本实用新型所提供的一种载药等离子体针装置，包括针头、针帽、气源、药瓶、等离子体射流源，其特征在于所述针头由绝缘外壳、绝缘垫和金属针组成，绝缘外壳为具有轴向通孔的柱体，所述金属针插入绝缘外壳轴向通孔，金属针首尾两端露出绝缘外壳，金属针首端穿有绝缘垫；所述针帽为表面具有凹槽的柱体，所述凹槽内孔形状和所述针头绝缘外壳形状匹配，所述凹槽侧壁绝缘，凹槽底部嵌有金属片，凹槽底部和金属片开有同轴的气孔； 所述针头绝缘外壳插入所述针帽凹槽，金属针尾端与所述金属片接触；所述针帽凹槽底部金属片通过导线连接等离子体射流源输出端；金属片上的气孔通过出气管连通药瓶，药瓶通过进气管连接气源；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，高压脉冲电源的外连接点接地，电阻的外连接点为等离子体射流源输出端。所述的载药等离子体针装置，其特征在于所述针帽安装于手持机构内，手持机构由机头和机身连为一体构成，机头为开口筒形，机身为空心管，机头轴线和机身轴线延长线构成135° 180°夹角，所述针帽固定于机头内，所述导线和出气管从机身穿出。所述的载药等离子体针装置，其特征在于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；所述气源、药瓶和等离子体射流源均置放于箱体内。所述的载药等离子体针装置，其特征在于所述针头的金属针为空心管状，其首端封闭、首端侧壁开有小孔。所述的载药等离子体针装置，其特征在于所述针头的金属针位于绝缘外壳内的部分和金属针首端露出绝缘外壳部分形成折角。本实用新型中，金属针可采用普通的不锈钢材质或镍钛合金等记忆材质，为记忆材质时柔韧性和抗扭断性更佳；金属针可为实心型或空心型，为空心管状时，工作气体还可由侧壁小孔向外喷出形成向各个方向扩散的等离子体射流；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。当金属针的加载电压高于工作气体的击穿电压时，针头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，然后根据测定的牙齿根管工作长度，用橡胶垫限定金属针针头插入深度，以避免金属针超出根尖孔，再将金属针插入根管即可对根管进行清理及消毒。本实用新型结构简单、便于制作、维修及更换，操作安全方便；细小的金属针便于插入牙齿根管，产生的气体形态的含有多种高活性粒子的等离子体可以深入复杂的根管系统包括狭小、弯曲的根管侧支、牙本质小管深部；可以一针多用，既可用来辅助清理根管又可对根管进行消毒；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；可根据疾病严重程度及病人耐受程度调节等离子体流速和处理时间，实现个性化治疗。
图I为本实用新型的第一个实施例结构示意图；图2为与本实用新型的针头示意图；图3为本实用新型的第二个实施例结构示意图；图4 Ca)为实心金属针形状示意图；图4 (b)为空心金属针形状示意图；图5 Ca)为实心金属针放电产生等离子体射流示意图；图5 (b)为空心金属针放电产生等离子体射流示意图。图中标记绝缘外壳I、绝缘垫2、金属针3、针帽4、金属片5、导线6、出气管7、箱体8、进气管9、气源10、药瓶11、电阻12、电容13、高压脉冲电源14、机头15、机身16。
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所示，本实用新型的第一个实施例，包括针头、针帽4、气源10、药瓶11、等离子体射流源；如图2所示，所述针头由绝缘外壳I、绝缘垫2和金属针3组成，绝缘外壳I为具有轴向通孔的柱体，所述金属针3插入绝缘外壳I轴向通孔，金属针3首尾两端露出绝缘外壳，金属针3首端穿有绝缘垫2;所述针帽4为表面具有凹槽的柱体，所述凹槽内孔形状和所述针头绝缘外壳I形状匹配，所述凹槽侧壁绝缘，凹槽底部嵌有金属片5，凹槽底部和金属片5开有同轴的气孔；所述针头绝缘外壳插入所述针帽凹槽，金属针3尾端与所述金属片5接触；金属针3可以从绝缘外壳I上拆卸、调换，根据具体的牙齿根管形态需要，可调换不同长度、直径、弯曲角度的金属针3;所述针帽凹槽底部金属片5通过导线6连接等离子体射流源输出端；金属片5上的气孔通过出气管7连通药瓶11，药瓶11通过进气管9连接气源10 ；所述等离子体射流源由依次串联的电阻12、电容13和高压脉冲电源14构成，高压脉冲电源14的外连接点接地，电阻12的外连接点为等离子体射流源输出端；本实施例中，所述电阻12的阻值为80千欧，所述电容13的电容值为36皮法，所述高压脉冲电源14的电压为6千伏，频率为4千赫兹；所述气源10、药瓶11和等离子体射流源均置放于箱体8内。工作时，将金属针3插入需处理牙齿根管，用绝缘垫2限定插入深度以避免金属针超出根尖孔。金属针3与根管壁形成放电间隙，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射流，不开通气源10时，金属针3只使周围空气放电，形成针形等离子体射流；开通气源10，金属针3可使通过的工作气体放电产生等离子体射流。如图3所示，本实用新型的第二个实施例，与第一个实施例结构基本相同，区别点仅在于所述针帽4安装于手持机构内，手持机构由机头15和机身16连为一体构成，机头15为开口筒形，机身16为空心管，机头15轴线和机身16轴线延长线构成135° 180°夹角，所述针帽4固定于机头15内，所述导线6和出气管7从机身16穿出；机身17外形为普通牙科涡轮手机外形，但更小巧，便于持握及口内操作。工作时，可采用执笔式握住机身17，将产生等离子体流射22的金属针3插入待处理牙齿根管即可，仍然采用绝缘垫2限定插入深度以避免金属针3超出根尖孔。 上述实施例中，所述针头的金属针可以是直线实心型，如图4 Ca)上方所示；金属针位于绝缘外壳内的部分和金属针首端露出绝缘外壳部分也可以形成折角，为弯折实心型，如图4 (a)下方所示。上述实施例中，所述针头的金属针可以是直线空心管状，其首端封闭、首端侧壁开有小孔，如图5 (a)上方所示，金属针位于绝缘外壳内的部分和金属针首端露出绝缘外壳部分也可以形成折角，为弯折空心管状，其首端封闭、首端侧壁开有小孔，如图5 Ca)下方所示。图5 Ca)为实心金属针放电产生等离子体射流示意图；图5 (b)为空心金属针放电产生等离子体射流示意图。
权利要求1.· 一种载药等离子体针装置，包括针头、针帽(4)、气源(10)、药瓶(11)、等离子体射流源，其特征在于 所述针头由绝缘外壳(I)、绝缘垫(2)和金属针(3)组成，绝缘外壳(I)为具有轴向通孔的柱体，所述金属针(3)插入绝缘外壳(I)轴向通孔，金属针(3)首尾两端露出绝缘外壳(1)，金属针(3)首端穿有绝缘垫(2)； 所述针帽(4)为表面具有凹槽的柱体，所述凹槽内孔形状和所述针头绝缘外壳(I)形状匹配，所述凹槽侧壁绝缘，凹槽底部嵌有金属片(5)，凹槽底部和金属片(5)开有同轴的气孔； 所述针头绝缘外壳插入所述针帽凹槽，金属针(3)尾端与所述金属片(5)接触； 所述针帽凹槽底部金属片(5)通过导线(6)连接等离子体射流源输出端；金属片(5)上的气孔通过出气管(7)连通药瓶(11)，药瓶(11)通过进气管(9)连接气源(10)； 所述等离子体射流源由依次串联的电阻(12)、电容(13)和高压脉冲电源(14)构成，高压脉冲电源(14)的外连接点接地，电阻(12)的外连接点为等离子体射流源输出端。
2.如权利要求I所述的载药等离子体针装置，其特征在于 所述针帽(4)安装于手持机构内，手持机构由机头(15)和机身(16)连为一体构成，机头(15)为开口筒形，机身(16)为空心管，机头(15)轴线和机身(16)轴线延长线构成135° 180°夹角，所述针帽(4)固定于机头(15)内，所述导线(6)和出气管(7)从机身(16)穿出。
3.如权利要求I或2所述的载药等离子体针装置，其特征在于 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； 所述气源(10)、药瓶(11)和等离子体射流源均置放于箱体(8)内。
4.如权利要求3所述的载药等离子体针装置，其特征在于 所述针头的金属针(3)为空心管状，其首端封闭、首端侧壁开有小孔。
5.如权利要求3所述的载药等离子体针装置，其特征在于 所述针头的金属针(3)位于绝缘外壳(I)内的部分和金属针(3)首端露出绝缘外壳(I)部分形成折角。
专利摘要一种载药等离子体针装置，属于医疗器械，解决现有根管清理冲洗针清理及消毒效果不足的问题，以提高根管清理及根管消毒的效果。本实用新型包括针头、针帽、气源、药瓶和等离子体射流源，所述针头由绝缘外壳、绝缘垫和金属针组成；所述针帽凹槽底部嵌有金属片，凹槽底部和金属片开有同轴的气孔；针头绝缘外壳插入针帽凹槽，金属针尾端与所述金属片接触；金属片通过导线连接等离子体射流源输出端；金属片上的气孔通过出气管连通药瓶，药瓶通过进气管连接气源；等离子体射流源包括电阻、电容和高压脉冲电源。本实用新型结构简单、便于制作、维修及更换，操作安全方便；可根据疾病严重程度及病人耐受程度调节等离子体流速和处理时间，实现个性化治疗。
文档编号A61C5/02GK202637148SQ20122025761
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