用于大气压冷等离子体系统的扩散式喷涂器技术方案

一种用于执行大气压冷等离子体手术的设备或装置。所述装置或设备具有壳体、位于壳体内的腔室、至腔室的进入端口、自腔室的多个出口端口以及安装在壳体中的多个电极，所述多个电极中的每个相应地具有与所述多个出口端口之一相邻的远端。进入端口、腔室、出口端口和所述多个电极被配置为能够提供惰性气体，其流入进入端口并通过腔室流至出口端口以通过施加到所述多个电极的电能变得等离子化，以形成从出口端口流出的冷等离子体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大气压冷等离子体系统的扩散式喷涂器相关申请的交叉引用本申请要求本专利技术人于2017年8月4日提交的第62/541225号美国临时专利申请的权益。上述临时专利申请通过引用整体合并于此。
本专利技术涉及用于执行大气压冷等离子体手术的系统和方法。
技术介绍
冷等离子体在生物医学应用的集中发展和巨大潜力，引发了等离子体医学的一个新兴领域。冷等离子体传统上用于灭菌和消毒。G.E.Morfill和J.L.Zimmermann“PlasmaHealthCare-OldProblems,NewSolutions”，Contrib.PlasmaPhys.52,655(2012)；A.Fridman,“PlasmaChemistry”CambridgeUniversityPress,2008。此外，冷等离子体应用包括癌症治疗、皮肤、牙科、药物输送、皮肤医学、化妆品、伤口愈合、细胞修正等。M.Keidar，R.Walk，A.Shashurin，P.Srinivasan，A.Sandler，S.Dasgupta，R.Ravi，R.GuerreroPreston和B.Trink，“Coldplasmaselectivityandthepossibilityofaparadigmshiftincancertherapy”BritishJournalofCancer105,1295(2011)；A.Shashurin，M.Keidar，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.A.Stepp，“Livingtissueundertreatmentofcoldplasmaatmosphericjet”Appl.Phys.Let.92,181501(2008)。与热等离子体相比，冷等离子体不会引起组织灼伤，并且能提供微创手术技术。冷等离子体在组织的热损伤的阈值以下工作，并在细胞水平上诱导特定的化学反应。大气压冷等离子体的独特的化学和物理特性使其在生物医学、包括灭菌、制备用于医疗手术的聚合物材料、伤口愈合、组织或细胞去除以及牙科钻削有着大量新近应用。A.Fridman,PlasmaChemistry(CambridgeUniversityPress,2008)；G.Fridman,G.Friedman,A.Gutsol,A.B.Shekhter,V.N.Vasilets,和A.Fridman“AppliedPlasmaMedicine”,PlasmaProcessesPolym.5,503(2008)；E.Stoffels,Y.Sakiyama,和D.B.Graves“ColdAtmosphericPlasma:ChargedSpeciesandTheirInteractionsWithCellsandTissues”IEEETrans.PlasmaSci.36,1441(2008)；X.Lu,Y.Cao,P.Yang,Q.Xiong,Z.Xiong,Y.Xian和Y.Pan“AnRCPlasmaDeviceforSterilizationofRootCanalofTeeth”IEEETrans.PlasmaSci.37,668(2009)。基于等离子体的氮氧化物(NO：nitrogenoxide)治疗对于刺激再生过程和伤口愈合表现出巨大的潜力。揭示氮氧化物作为信号分子的功能的研究在1999年被授予诺贝尔医学和生物学奖。NO治疗在加速溃疡、烧伤及严重创面的愈合上表现出显著效果。其他实验证据支持通过介质阻挡放电产生的冷等离子体对黑色素瘤癌细胞系凋亡、皮肤型利什曼病、溃疡性眼睑伤口、角膜感染的治疗、龋齿灭菌、皮肤再生等的有效性。大气压等离子体的新近进展导致了具有接近室温的离子温度的冷等离子体的产生。冷的非热大气压等离子体在生物医学技术中有着极大的应用。K.H.Becker，K.H.Shoenbach和J.G.Eden，“Microplasmaandapplications,”J.Phys.D.:Appl.Phys.39,R55-R70(2006)。特别是，等离子体治疗有可能提供一种微创手术，其允许在不影响整个组织的情况下进行特定细胞去除。常规的激光手术基于热相互作用，并导致意外的细胞死亡、即坏死，并且可能导致永久性组织损伤。相比之下，非热等离子体与组织的相互作用可允许特定的细胞去除而不坏死。特别是，这些相互作用包括不影响细胞活性的细胞分离、可控的细胞死亡等。它也可用于真皮的网状结构的再生的美容方法。等离子体与组织相互作用的目的不是使组织变性，而是在热损伤阈值以下操作，并诱导化学特异性反应或修正。特别是，等离子体的存在能够促进会具有期望效果的化学反应。化学反应可通过调节压力、气体组分和能量被促进。因此，重要的问题是寻找不经热处理而对组织产生影响的条件。全面的等离子体治疗提供了在最先进的激光手术中无法想象的优点。E.Stoffels，I.EKieft，R.E.J.Sladek，L.J.MvandenBedem，E.PvanderLaan，M.Steinbuch“Plasmaneedleforinvivomedicaltreatment:recentdevelopmentsandperspectives”PlasmaSourcesSci.Technol.15,SI69-S180(2006)。近几年来，冷等离子体与组织的相互作用由于前述潜力而成为非常活跃的研究课题。初步实验已表明，冷等离子体治疗对体内外癌症组织均有强有力的疗效，并提示活性氧(ROS:reactiveoxygenspecies)在癌症选择性治疗中的重要作用。冷等离子体对小鼠的中型皮下膀胱癌肿瘤的消融的体内效果被论证。M.Keidar，A.Shashurin，R.Ravi，R.Guerrero-Preston和B.Trink，BritishJournalofCancer105,1295(2011)。此外，等离子体在保持健康细胞完整的情况下对癌细胞杀灭的选择性也针对各种细胞系在体外被论证。细胞水平效应包括将细胞从细胞外基质分离和细胞迁移速度的降低，而亚细胞水平效应是细胞表面整合素表达(负责细胞粘附和迁移的受体)的降低。A.Shashurin，M.Keidar，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.A.Stepp，Appl.Phys.Let.92，181501(2008)。A.Shashurin，M.A.Stepp，T.S.Hawley，S.PalGhosh，L.Brieda，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.Keidar，InfluenceofcoldplasmaatmosphericjetonintegrinactivityoflivingcellsPlasmaProcess.Polym.7294(2010)。此外，发现了：正常细胞和癌细胞根据它们通过各种生命功能而在细胞周期中的位置对CAP的反应不同。正常细胞的迁移降低了30％(p<0.001)，但癌细胞的反应不同：比起较小侵袭性的乳头状瘤细胞(p>0.05)，更有侵袭性的癌细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备包括：/n壳体；/n腔室，其位于所述壳体内；/n至所述腔室的进入端口；/n自所述腔室的多个出口端口；/n多个电极，其安装在所述壳体中，所述多个电极中的每个相应地具有与所述多个出口端口之一对正的远端；/n其中，所述进入端口、所述腔室、所述出口端口和所述多个电极被配置为能够提供惰性气体，其流入所述进入端口并通过所述腔室流至所述出口端口以通过施加到所述多个电极的电能变得等离子化，以形成从所述出口端口流出的冷等离子体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170804 US 62/541,2251.一种用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备包括：
壳体；
腔室，其位于所述壳体内；
至所述腔室的进入端口；
自所述腔室的多个出口端口；
多个电极，其安装在所述壳体中，所述多个电极中的每个相应地具有与所述多个出口端口之一对正的远端；
其中，所述进入端口、所述腔室、所述出口端口和所述多个电极被配置为能够提供惰性气体，其流入所述进入端口并通过所述腔室流至所述出口端口以通过施加到所述多个电极的电能变得等离子化，以形成从所述出口端口流出的冷等离子体。


2.根据权利要求1所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，其中，所述多个出口端口中的每个包括出口通道，所述出口通道具有至所述腔室的近端开口和被配置为能够允许气体通过所述通道流出壳体的远端开口，其中，所述多个电极的远端分别延伸进入相应的一个出口通道。


3.根据权利要求1所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备还包括：位于每个出口通道内的支撑构件，其用于支撑通道内的电极的部分。


4.根据权利要求1、2或3所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备还包括：
电连接器，其用于将所述多个电极中的每个连接到电外科能量源；
气体连接器，其用于将至所述腔室的所述进入端口连接到惰性气体源。


5.根据权利要求4所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·卡纳迪，A·沙舒林，T·庄，严锋，
申请(专利权)人：美国专利创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US