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EP4427551A1 - Plasma-behandlungsgerät zur plasmabehandlung einer hautoberfläche - Google Patents

Plasma-behandlungsgerät zur plasmabehandlung einer hautoberfläche

Info

Publication number
EP4427551A1
EP4427551A1 EP22809868.7A EP22809868A EP4427551A1 EP 4427551 A1 EP4427551 A1 EP 4427551A1 EP 22809868 A EP22809868 A EP 22809868A EP 4427551 A1 EP4427551 A1 EP 4427551A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
housing
dielectric
treatment device
electrode arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22809868.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan-Hendrik Hellmold
Ronny Lettke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cinogy GmbH
Original Assignee
Cinogy GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cinogy GmbH filed Critical Cinogy GmbH
Publication of EP4427551A1 publication Critical patent/EP4427551A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/44—Applying ionised fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/34—Skin treatments, e.g. disinfection or wound treatment

Definitions

  • the invention relates to a plasma treatment device for treating a skin surface containing living cells with a dielectric barrier plasma, with the skin surface acting as a counter-electrode, according to the preamble of patent claim 1 .
  • DE 10 2009 060 627 B4 discloses an electrode arrangement consisting of a flat, flexible electrode and a flexible, flat dielectric, in which the dielectric surrounds the flat electrode on all sides and only one terminal of the electrode is led out of the dielectric in an insulating manner for connection to a high-voltage generator.
  • the dielectric is intended to rest against the surface to be treated, for example a skin surface of a human or animal body, and has a Nub structure that acts as a spacer because gas spaces form between the nubs, in which the dielectric barrier plasma can be formed.
  • a treatment device is equipped with a similar electrode arrangement, the dielectric embedding the electrode forming the front wall of a housing of a treatment device.
  • the flexible electrode arrangement made of the flexible dielectric with the flexibly embedded flat electrode is pressed against the surface to be treated by an elastic pressure means arranged behind the electrode arrangement, which improves the adaptability of the electrode arrangement to the contours of the surface to be treated, in particular the surface of the skin.
  • a treatment device for a dielectric barrier plasma treatment is known from DE 10 2013 019 058 A1 and the further developed DE 10 2016 100 466 A1, in which the surface to be treated acts as a counter-electrode and the dielectric embedding the electrode is designed as a sphere protruding from a housing .
  • the ball is rotatably mounted in the housing, with the electrode being covered by the dielectric in every possible rotational position. This allows flexible and free movement of the treatment device over the surface to be treated.
  • a treatment device for a dielectric barrier plasma treatment is known from DE 10 2018 126 489 A1, which has a brush head as the treatment head, which has a plurality of bristles.
  • the gas space formed between the bristles is used to form a dielectrically impeded plasma by means of an electrode arrangement.
  • a treatment device for the skin is known from WO 2017/162505 A1, in which a plasma is generated by means of a first electrode and a second electrode which is insulated therefrom by means of a dielectric, with the plasma treatment being supported by means of a mechanical manipulator in that difficult-to-access Skin areas, for example in skin folds, are to be exposed for the plasma treatment.
  • the disadvantage here is that two electrodes are required in the treatment device to generate a surface plasma, which significantly increases the complexity of the device while at the same time decreasing the effectiveness of the plasma treatment.
  • DE 10 2017 118 568 B3 discloses a plasma treatment device with a treatment head in which the electrode arrangement shielded by a dielectric is located is covered by a thin layer of the flexible dielectric so that the treatment head, when inserted into a body interior, can take on the shape of the surrounding tissue inside the body.
  • DE 10 2015 111 401 B3 discloses a treatment device for a dielectrically impeded plasma treatment, a treatment head with the electrode and the dielectric having a storage chamber for a treatment agent, the volume of which can be reduced, so that the treatment agent can flow out of through-openings in the dielectric into reaches the area of the surface to be treated.
  • DE 10 2019 109 940 A1 discloses a treatment arrangement for a dielectrically impeded plasma treatment, which has an electrode arrangement and a contact attachment formed from the dielectric with connecting conductors. These connecting conductors can then be connected to an alternating high-voltage source by means of a contacting element, contact pins of the contacting element for this purpose contacting the connecting conductors through a recess in the dielectric of the contacting projection.
  • DE 102008 008034 A1 discloses a polyurethane gel and a method for its production.
  • DE 10 2018 132 918 A1 discloses a liner for application to an amputation stump as padding, with an electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge being integrated into the liner.
  • treatment with a dielectrically impeded plasma is also desirable on sensitive skin sections, such as treatment on the face.
  • sensitive skin sections such as treatment on the face.
  • the present invention is therefore based on the object of designing a treatment device of the type mentioned at the outset in such a way that improved treatment, in particular on sensitive skin surfaces, with a dielectrically impeded plasma discharge is made possible.
  • a generic plasma treatment device for treating a skin surface containing living cells with a dielectric barrier plasma is proposed, with the skin surface acting as a counter electrode.
  • the plasma treatment device has a housing with a handle part, with a treatment head being arranged on the housing.
  • the treatment head has an electrode arrangement that includes at least one electrode and a dielectric that completely covers the electrode toward the skin surface to be treated, the dielectric having a treatment surface that preferably protrudes from the treatment head toward the surface to be treated with a surface section that encompasses the treatment surface .
  • a high-voltage stage for generating high-voltage signals required for generating the plasma is provided in the housing, which is electrically contacted or can be contacted with the at least one electrode of the electrode arrangement by means of a connecting arrangement comprising at least one high-voltage supply line.
  • the housing and in particular the handle part can be designed to be electrically insulating.
  • the treatment head can be fixed or detachable on the housing.
  • the dielectric is particularly flexible and preferably formed from a soft and/or gel-like material.
  • the high-voltage stage is controlled by a control device in such a way that the high-voltage stage generates the electrical high-voltage signals required for generating the dielectric barrier plasma and delivers them to the at least one electrode.
  • the high-voltage stage can be designed in such a way that the high-voltage signals are generated as individual pulse signals in the form of individual pulses, in the form of pulse trains and/or in the form of damped oscillations and are delivered to the electrode. In the case of a pulse train with damped oscillation, the initial wave has the highest amplitude.
  • the high-voltage stage is therefore a high-voltage generator, which transforms an input voltage into a high voltage in the manner of a high-voltage transformer.
  • the electrode arrangement is movably mounted in the housing and a drive arrangement with at least one motor and a drive train is provided in the housing, which is operatively connected to the electrode arrangement for motor-driven movement, while the electrode for generating the dielectric barrier plasma is electrically contacted between the electrode and the skin surface acting as a counter-electrode via the connection arrangement with the high-voltage stage.
  • the electrode arrangement is in particular operatively connected to a part of the drive train, so that the movement of the motor is transmitted to the electrode arrangement.
  • the plasma treatment device is designed to move the electrode arrangement during the generation of the dielectric barrier plasma between the electrode and the skin surface acting as a counter-electrode in order to support the treatment by mechanically moving the electrode arrangement during the generation of the dielectric barrier plasma.
  • the treatment area of the dielectric is in contact with the skin surface to be treated during the treatment, so that the dielectrically impeded plasma is formed between the treatment area and the skin surface and at the same time the plasma treatment is mechanical by a movement due to the friction between the treatment area of the dielectric and the skin surface.
  • the high-voltage signals required to generate the plasma are safely transmitted from the high-voltage stage from the stationary system of the housing to the moving system of the electrode arrangement with the aid of the electrical connection arrangement, in order to generate the dielectrically impeded plasma.
  • the movement of the electrode arrangement can be a rotating, rotationally oscillating and/or a translational movement, for example in the form of a vibration—and combinations thereof.
  • a translational movement can be, for example, a back and forth movement in which the direction of movement of the translational movement changes periodically, similar to the rotationally oscillating movement. The change in the direction of movement can take place in particular in the opposite direction of movement.
  • a rotating movement of the electrode arrangement is understood to mean a rotation of the electrode arrangement about an axis of rotation, with the direction of rotation not changing in the process.
  • a rotationally oscillating movement of the electrode arrangement is understood to mean a rotating movement of the electrode arrangement in which the direction of rotation changes periodically.
  • the angle of rotation for each direction of rotation is preferably smaller than a full circle, preferably smaller than a semicircle and particularly preferably smaller than a quarter circle.
  • the treatment surface of the dielectric is designed to be essentially flat.
  • the dielectric is not spherical.
  • a flat shape of the dielectric on the treatment area is understood in the context of the present invention to mean that the plane of the treatment area is essentially planar or flat.
  • a substantially flat treatment surface is understood to mean a still acceptable curvature (predetermined or due to manufacturing tolerances), the degree of curvature (ratio of central angle to length of the circular arc viewed in one spatial direction) being less than 50%.
  • the dielectric can also be hemispherical.
  • the electrode arrangement can be operatively connected to a part of the drive train by means of a form fit, so that the movement of the motor is transmitted to the electrode unit with the aid of the form fit.
  • the electrode arrangement is arranged detachably on the housing or can be inserted, the connection arrangement connecting the at least one electrode to the high-voltage stage when the electrode arrangement is movably mounted on the housing in an inserted position.
  • the electrode arrangement can be brought into the housing from a released position into an inserted position and vice versa. In the released position, the electrode arrangement (possibly the entire treatment head) is removed from the housing or is not operatively connected to the drive train, while in the inserted position the electrode arrangement is inserted into the housing and connected to the drive train of the drive arrangement in the housing is operatively connected that the electrode assembly can be moved.
  • the electrode arrangement can be arranged or inserted on the housing in a detachable manner by means of a snap-in connection.
  • the electrode arrangement is fixed axially (for example with respect to an axis of rotation) with the aid of the latching connection, so that the electrode arrangement cannot be moved in the axial direction.
  • the axial fixation enables a desired movement of the electrode arrangement during the plasma treatment, for example a movement about an axis of rotation for a rotating or rotationally oscillating movement of the electrode arrangement.
  • the detent connection can be released by overcoming a corresponding connection force or by actuating an ejection mechanism.
  • Such a latching connection can be realized, for example, by providing at least one spring-loaded plunger in the housing, which engages with a latching section in a recess radially to a rotary shaft or drive shaft of the electrode arrangement when the electrode arrangement is properly mounted in the housing.
  • the at least one spring-mounted plunger exerts a spring force (essentially perpendicular thereto) in the direction of the rotary shaft or drive shaft of the electrode arrangement when the electrode arrangement is mounted on the housing in the inserted position, and engages with its latching section into a recess within the rotating shaft or drive shaft of the electrode assembly, so as to prevent unwanted movement of the electrode assembly transversely to the plungers (ie in the axial direction).
  • the indentation provided in the rotary shaft or drive shaft of the electrode arrangement can be circumferential (virtually infinite), so that the electrode arrangement can still be rotated about the axis of rotation.
  • other snap-in connections are also conceivable which ensure a temporary securing of the treatment head (in particular axially with respect to the direction of rotation).
  • spring-loaded balls to be provided in the rotary shaft or drive shaft, which protrude from the rotary shaft or drive shaft with a certain ball section and are spring-mounted radially to the rotary shaft or drive shaft. These spring-loaded balls can now engage in a recess within the guide channel of the housing into which the electrode arrangement is inserted and thus fix the electrode arrangement axially with respect to the direction of rotation.
  • the plasma treatment device has at least one position sensor (measuring sensor), which is designed to detect the inserted position of the electrode arrangement in the housing, with the high-voltage stage being switched off if the inserted position is not detected by means of the at least one position sensor becomes. Accordingly, the inserted position of the electrode arrangement and, if applicable, of the treatment head in the housing is detected by means of the position sensor, with the plasma treatment device also being designed to switch the high-voltage stage to an activated operating state if the inserted position is detected by means of the at least one position sensor. Otherwise the high-voltage stage remains switched off.
  • Such a position sensor or measuring transducer can be implemented with the aid of a position switch, for example.
  • the position switch In the inserted position, the position switch is held in an on position (NO switch, "normally open"), as a result of which a power supply is established with the high-voltage stage and/or with the control device.
  • NO switch normally open
  • the position switch In the released position, in which the electrode assembly is not stored in the housing, the position switch is in an off position, whereby the power supply for the high-voltage stage and/or for the control device is interrupted.
  • Accidental actuation of the treatment device therefore does not lead to the generation of high-voltage signals.
  • the inserted position of the electrode arrangement and possibly the treatment head can also be detected with the aid of a continuity tester.
  • a continuity tester for example, at least two interconnected conductive contacts are provided, for example, on the electrode arrangement or on the treatment head, which in the inserted position make electrical contact with a continuity tester. Based on a possible current flow between the two conductive contacts, this can now determine whether the electrode arrangement or the treatment head is correctly stored in the inserted position.
  • accidental activation of the treatment device does not lead to the generation of high-voltage signals as long as the continuity test is negative.
  • determining whether the electrode arrangement is correctly connected to the housing are to detect an RFID chip connected to the electrode arrangement, to use an inductive or magnetic sensor or the like.
  • the at least one electrode is led out of the dielectric with an electrical connecting bolt on a rear side of the electrode arrangement opposite the treatment area, with the electrical connecting bolt on one of the electrodes opposite end section has a contact surface which cooperates with a counter-contact provided in the housing and electrically connected to the high-voltage stage for electrical contacting when the electrode arrangement is movably mounted on the housing in the inserted position.
  • a connecting bolt can be the rotary shaft or drive shaft, which is operatively connected to the drive train of the motor arrangement for movement.
  • the connecting bolt is operatively connected to the drive train of the drive arrangement for motor-driven movement when the electrode arrangement is stored in the inserted position on the housing.
  • the connecting bolt thus not only forms part of the connecting arrangement in order to supply the electrode that is electrically connected to the connecting bolt with high-voltage signals for generating the dielectric barrier plasma, but also part of the drive train in order to connect the electrode arrangement and, if necessary, the treatment head with the help of the motor move, e.g. rotating or rotationally oscillating.
  • the contact surface for making electrical contact with the mating contact provided in the housing can be the end face or end face of the connecting bolt.
  • a spring-loaded mating contact can be arranged in the housing, which presses on the front contact surface and at the same time enables a rotating or rotationally oscillating movement.
  • the contact surface can also be the peripheral surface or lateral surface of the end section of the connecting bolt, in which case the counter-contact is pressed against the peripheral surface or lateral surface.
  • a counter-contact can be a spring clamping shoe, for example.
  • the connecting bolt forms a form fit and/or non-positive fit around the longitudinal axis of the connecting bolt with at least part of the drive train when the electrode arrangement is mounted in the inserted position on the housing, in particular in a rotatable or rotationally oscillating manner.
  • a positive connection can be easily realized by the connecting bolt having a cross section that corresponds to a cross section of a receptacle of the drive train in the housing, so that the connecting bolt with its certain cross-section can be used in the recording of the drive train and so both form the form fit through which a movement of the drive train is transmitted to the connecting bolt and thus the electrode assembly.
  • a cross section can be, for example, a polygon (greater than/equal to 3 corners), for example a hexagon.
  • the electrode arrangement has a flat carrier on which the dielectric is attached to a dielectric support and from which the connecting bolt is led out on the rear side of the carrier opposite the dielectric.
  • the dielectric is fastened (detachably or firmly) to the dielectric layer of the carrier on the planar carrier.
  • the treatment head is thus formed from the carrier and the electrode arrangement with dielectric and electrode as well as a connection arrangement for connecting the electrode to the high-voltage stage.
  • the flat support of the treatment head has a recess on the back around the connecting bolt, with which the flat support is connected in a rotationally fixed manner to at least one part of the drive train if the electrode arrangement is particularly rotatable in the inserted position on the housing or is mounted in a rotationally oscillating manner.
  • the recess can have a cross section that corresponds to the cross section of the part of the drive train that engages in the recess in the carrier and thus forms the positive connection between the drive train and the carrier.
  • the function of the electrical contacting can be decoupled from one another with the mechanical connection for the transmission of the particular rotary or rotationally oscillating movement.
  • the connecting bolt is at least partially surrounded by an electrically insulating sheath.
  • the insulating cover with the protruding end of the electrode can be placed in a receptacle in the housing of the plasma Treatment device are inserted and are thereby held releasably in the housing by means of a locking connection.
  • the latching connection engages in the elements provided for this purpose and thus holds the electrode arrangement and, if necessary, the treatment head securely in the inserted position.
  • the electrically insulating casing protrudes beyond the contact surface of the electrical connecting bolt, so that electrical contact is made with the mating contact within the insulating casing when the electrode arrangement is mounted on the housing in the inserted position.
  • the mating contact can be a spring contact in the housing, which contacts the contact surface of the electrical connecting bolt when the electrode arrangement is inserted into the inserted position and presses against it with a certain spring force in order to ensure reliable electrical contact. It can be provided that the mating contact makes contact with the contact surface for high-voltage contact (HV contact) within the insulating casing in order to ensure the highest possible level of operational reliability and to avoid the risk of sparking.
  • HV contact high-voltage contact
  • the contact surface of the electrical connecting bolt protrudes beyond the electrically insulating casing, so that electrical contact is made with the mating contact outside of the insulating casing in a receptacle in the housing when the electrode arrangement is mounted on the housing in the inserted position. This is particularly advantageous when the mating contact is contacted on the lateral surface in the end section of the connecting bolt.
  • the dielectric of the electrode arrangement is formed at least partially from a gel-like material, in particular based on polyurethane. It can be provided in particular that the dielectric of the electrode arrangement is formed at least partially from a polyurethane gel which is not a hydrogel. Surprisingly, such a polyurethane gel is suitable as a dielectric, so that a very soft and highly flexible dielectric can be provided in a plasma treatment device for generating a dielectrically impeded plasma, which is particularly suitable for the treatment of sensitive skin areas.
  • the gel-like dielectric is preferably provided with at least one soft and at the same time tear-resistant skin on the dielectric surface, so that contact with the dielectric can be used to treat sensitive skin areas and there is no risk of accidentally touching the electrode embedded in the dielectric.
  • tear-resistant dielectric surface which is produced by skin formation of the polyurethane gel or preferably by applying a film, which can be made of silicone or preferably polyurethane, to the gel during a casting process to shape the dielectric, prevents mechanical destruction of the treatment surface of the dielectric, which would cause the risk of sparks from the electrode to the person concerned, and at the same time produces a pleasant and gentle treatment of sensitive skin areas.
  • the soft and supple polyurethane gel is produced from the reaction of at least one polyol with at least one suitable isocyanate, the immobilized disperse (liquid) phase of the gel being formed by the at least one polyol and not - as is the case with a hydrogel - by water. Rather, the water content of the polyurethane gel is less than 5% by weight, preferably less than 3% by weight, due to the absorption of moisture after production.
  • the skin which can completely enclose the polyurethane gel, has a thickness of less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, particularly preferably less than 0.2 mm, and is designed so flexibly that the advantageous mechanical properties of the gel (softness, adaptability to curved surfaces, pleasant contact feeling) are not affected.
  • a polyurethane gel that is not a hydrogel can be formed as the dielectric of an electrode arrangement for generating a dielectrically impeded plasma and can be used for this purpose.
  • the dielectric can be formed entirely from the polyurethane gel and is designed to be electrically insulating.
  • the dielectric consists of at least two layers and that only the first layer of the dielectric comprising the treatment area is formed from the polyurethane gel, while the other layers of the dielectric are formed from another flexible material, for example silicone.
  • the electrode can be embedded completely between the layers or exclusively in the first or preferably in the second layer.
  • the polyurethane gel can be a sol gel, for example.
  • a gel-like material is produced in a sol-gel process.
  • the gel can be produced and configured without plasticizers and has the dimensional stability of a solid body with elastic properties. Its electrical properties allow it to be used according to the invention as a dielectric for generating a dielectric barrier plasma.
  • the gel-like material can in particular be a material that can be cast in the manufacturing process, with the dielectric being produced in a mold by pouring in the gel-like material. It is conceivable that a suitable film for forming the skin is placed in the casting mold, onto which the gel-like material is then applied by pouring it into the mold.
  • the electrode embedded therein can be produced with the dielectric, in that the electrode is already in the desired position within the mold and is surrounded by the castable material when it is filled in.
  • the dielectric is composed of two or more layers that are produced individually or separately, with the at least one electrode then being embedded between two layers.
  • the dielectric is produced in one piece, but consists of several layers of different materials, which are brought together in the production process and form a material-locking connection at the boundary layer.
  • the at least one electrode is preferably completely encased by the dielectric material (e.g. gel) and embedded in it as a dielectric.
  • the dielectric can also be formed from conventional materials, preferably silicone, for example.
  • the treatment surface of the dielectric has a spacer with elevations and intermediate depressions to form a gas space.
  • a spacer can be formed using a plurality of nubs, between which there are depressions which form the gas space required for generating the plasma.
  • Another embodiment provides a lattice-like wall structure, preferably thin walls, the thickness of which is small compared to the dimensions of the air spaces formed by them, as a spacer.
  • an electrical energy store is provided in the housing, which is designed to supply electrical energy to the high-voltage stage.
  • the electrical energy store can be a battery.
  • the electrical energy store can also be rechargeable in the form of an accumulator. This makes it possible to operate the plasma treatment device independently without an external energy source for a certain period of time, it being found that with the help of such a mobile energy store in the treatment device to be operated by hand, a corresponding dielectric barrier plasma discharge, in particular together with a driven moving one Electrode arrangement can be operated over a period of time.
  • the high-voltage stage is connected or can be connected to an external energy source.
  • an energy store present in the treatment device can be charged by the external energy source.
  • the external energy source it is also conceivable for the external energy source to be designed directly for supplying electrical energy to the high-voltage stage, so that the use of a mobile energy store in the device can be dispensed with.
  • FIG. 1 shows a sectional representation of the plasma treatment device according to the invention in one embodiment
  • FIG. 2 shows a sectional view through the treatment head of the plasma treatment device from FIG. 1;
  • FIG. 3 plasma treatment device in a detailed representation of the drive arrangement;
  • FIG. 4 shows an exploded view of the plasma treatment device from FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a sectional representation of a treatment head from FIGS. 3 and 4;
  • FIG. 6 sectional view of a plasma treatment device in a
  • treatment device from FIG. 6 in two alternative embodiments
  • Figure 8 Sectional view through the electrode arrangement of the two alternative embodiments from Figure 7.
  • FIG. 9 representation of a treatment head in a further embodiment.
  • FIG. 10 Representation of an embodiment with translatory movement, the direction of movement of which changes periodically.
  • FIG. 1 shows a lateral cross-section in the upper representation a), while the lower representation b) shows a top view in a sectional representation.
  • a plasma treatment device 10 which has a housing 11 and a treatment head 12 can be seen.
  • the housing 11 has an upper housing part 11a and a lower housing part 11b, the treatment head 12 being inserted into the housing 11 in the lower housing part 11b.
  • an actuating button 13 is arranged in the lower housing part 11b in order to activate and/or deactivate the treatment device 10 .
  • a control device 14 is housed in the housing 11 and is operatively connected to a high-voltage stage 15 .
  • the high-voltage stage 15 in the form of an ignition coil or a transformer is set up to generate high-voltage signals for generating the plasma.
  • the control device 14 is activated, which, with the aid of the high-voltage stage 15, causes the high-voltage signals to be generated for generating the dielectrically impeded plasma.
  • a further actuating button can be provided with which the movement of the electrode arrangement can be started independently of the plasma.
  • the control device 14 is connected to an electrical energy source 16 in the form of an accumulator, which provides the electrical energy required for the operation of the control device 14 and for generating the high-voltage signals.
  • the accumulator can be brought out with an interface on the outside of the housing in order to charge the accumulator. However, it is also conceivable for the accumulator to be charged inductively using an inductive charging device.
  • the treatment head 12 is in the inserted position and also has a flat carrier 17 on which a dielectric 18, which together with a flat electrode 19 forms an electrode arrangement, is arranged.
  • the dielectric 18 can be fastened, in particular in a non-detachable manner, to the dielectric overlay 17a of the carrier 17, for example by gluing.
  • the electrode 19 is embedded in the dielectric 18 and is led out of the dielectric 18 by means of a connecting bolt 20 and protrudes far into the housing 11 through the carrier 17 .
  • a projection protruding from the rear of the carrier 17 forms an electrically insulating casing 21 which is part of the connection arrangement 35 for fastening the treatment head 12 to the housing 11 in a particularly detachable manner.
  • the dielectric 18 of the electrode arrangement is made from an electrically insulating, gel-like material based on polyurethane and has a treatment surface 18a which is placed on the skin surface to be treated.
  • the treatment surface 18a can have spacers (FIG. 9)--preferably molded into the dielectric--which contain indentations, so that a gas space results for the formation of the dielectrically impeded plasma.
  • spacer can be formed from a plurality of nubs or grid-like thin walls.
  • connection arrangement 35 the electrode 19 of the treatment head 12 is electrically contacted with the high-voltage stage 15 when the electrode arrangement is stored in the inserted position in the housing 11, so that a high-voltage signal generated by the high-voltage stage 15 is applied to the Electrode 19 can be transferred to generate a dielectric barrier plasma.
  • position sensors 22a, 22b are provided, which are connected to the control device 14 via electrical lines 23. If correct insertion of the treatment head 12 is detected using the position sensors 22, the circuit of the respective line 23 is closed, as a result of which the control device 14 is supplied with electrical energy accordingly.
  • the electrode arrangement is rotatably mounted in the housing 11 so that it can be rotated about an axis of rotation.
  • the axis of rotation is formed axially or coaxially to the connecting bolt 20 .
  • a motor 30 connected to the control device 14 is provided in the device 10 and drives the electrode arrangement in a rotatable or rotationally oscillating manner via a drive train 31 .
  • Motor 30 and drive train 31 form a drive assembly.
  • a toothed ring can be provided on the circumference of the electrically insulating cover 21, which gear engages in a corresponding gear wheel of the drive train 31 and thus drives the electrode arrangement and, if necessary, the treatment head 12 in a rotatable or rotationally oscillating manner.
  • Figure 2 shows on the left side a sectional view BB (see Figure 1) with the electrode assembly in the inserted position and on the right side a sectional view with the electrode assembly in the released, non-inserted position to show the snap connection in detail.
  • the connecting arrangement 35 housed in the housing 11 has a guide channel 24 into which the extension of the carrier 17, which forms the electrically insulating covering 21 of the connecting bolt 20 of the electrode 19, can be introduced with a suitable fit.
  • the electrically insulating casing 21 is longer than the connecting bolt 20 at the end opposite the electrode 19 , so that the contact surface 25 lies within the electrically insulating casing 21 .
  • connection arrangement 35 also has a spring contact 26 which, as a mating contact, makes electrical contact with the contact surface 25 of the connecting bolt 20 when the treatment head 12 is mounted in the inserted position in the housing (left illustration). In the non-inserted position (shown on the right), however, there is no electrical connection between the spring contact 26 and the contact surface 25. Since the electrically insulating casing 21 protrudes beyond the end of the contact surface 25 of the connecting bolt 20, electrical contact is made with the faulty contact 26 within the electrically insulating cover 21.
  • the spring contact 26 can be arranged on a circuit board 27 for contacting, the circuit board 27 having electrical contact means in order to electrically connect the high-voltage stage 15 and/or the control device 14 to the spring contact 26 .
  • the connection arrangement 35 has a latching connection, which in the exemplary embodiment in FIG. 2 has a total of two spring-loaded plungers 28 .
  • the tappets 28 are mounted in such a way that they can apply a spring force radially in the direction of the electrically insulating casing 21 .
  • At the end of the plunger 28 facing the electrically insulating covering 21 there is a locking section 29 which, when the treatment head 12 is inserted, engages or snaps into a (lockable) recess in the electrically insulating covering 21 and thus holds the treatment head 12 in the inserted position .
  • the depression in the electrically insulating casing 21 is formed all around, so that the electrode arrangement is rotatably mounted, with the axis of rotation lying within the connecting bolt 20 .
  • the spring contact 26 ensures permanent contacting of the electrode 19 even when the electrode arrangement and possibly the treatment head 12 rotate about the axis of rotation.
  • the plungers 29 are set back and thereby actuate the position sensor 22 on the respective side, as a result of which the position sensor 22 closes the circuit known from FIG. 1 and thus puts the electronics in the device into an activated operating state. If the electrode arrangement together with the treatment head 12, as shown on the right side of Figure 2, is removed from the inserted position from the housing, the plungers 29 are pressed by the resilient mounting up to a stop in the guide channel 24, in which Position of the position sensor 22 is not actuated and thus the circuit is open, whereby the electronics in the device is placed in a deactivated operating state.
  • NC normally closed
  • a button can also be used as a position sensor 22 .
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which the plasma treatment device 10 is connected to an external energy source 32 so that an accumulator or a battery within the housing can be dispensed with.
  • the electrical external energy source 32 is tapped via a cable.
  • FIG. 3 in conjunction with FIG. 4 (exploded view) and FIG.
  • the motor 30, which is accommodated in the housing 11, is connected to the electrode arrangement via a drive train 31, in particular detachably, in such a way that a rotational movement initiated by the motor 30 is transmitted to the drive train 31 and then to the electrode arrangement that is operatively connected to the drive train 31 becomes.
  • the drive train 31 can consist of a plurality of gears 36, through which a certain transmission ratio for the rotational speed of the electrode arrangement is specified. Since the motor lies with its axis of rotation longitudinally in the housing, the angle of rotation is first changed by a first gear wheel arrangement 37a and then the rotary movement is then transmitted to the electrode arrangement by a second gear wheel arrangement 37b (compare FIG. 4).
  • the second gear wheel arrangement 37b has an output shaft 38, which has a hexagonal cross section at its end pointing in the direction of the treatment head 12.
  • the cross section of the drive shaft 38 fits into a recess 39 in the support 17 of the treatment head 12 with a positive fit when the treatment head 12 is mounted in the inserted position in the housing (compare FIG. 5).
  • the recess 39 is provided around the connecting bolt 20 of the treatment head 12 in the carrier 17 so that the connecting bolt 20 forms the axis of rotation of the treatment head 12 .
  • the output shaft 38 thus engages with its matching end in this recess 39 in the carrier 17 of the treatment head 12 and forms a rotationally positive connection so that rotary movements of the output shaft 38 are transmitted to the treatment head 12 .
  • the motor 30 can transmit its rotary motion to the electrode arrangement in the treatment head 12 .
  • the output shaft 38 is hollow on the inside so that the connecting bolt 20 can be inserted therein and protrudes to a certain extent at the opposite end of the output shaft 38 (compare FIG. 5).
  • the connecting bolt 20 is not shown with an electrically insulating covering, but it may have one under certain circumstances.
  • the end of the connecting bolt 20 protruding from the output shaft 38 at the opposite end of the treatment head 12 makes contact with a clamping spring 40 as a counter-contact in order to connect the electrode 19 to the high-voltage stage 15 for generating the dielectrically impeded plasma when the treatment head 12 is in place.
  • the clamping spring 40 encloses the lateral surface of the connecting bolt 20 with a clamping section and thus establishes an electrical connection with the high-voltage stage even during a rotary movement.
  • a latching connection can also be provided here in order to hold the electrode arrangement securely in the housing of the plasma treatment device. It is fully encompassed by the idea of the invention and conceivable in every embodiment that, in addition to a form-fitting, detachable connection (locking connection), magnetic connections and/or non-positive connections for holding the electrode arrangement in the inserted position can also be implemented. So it is conceivable that in the recess 39 in the carrier 17 and on the drive shaft 38 magnetic Elements are provided which realize a magnetic connection in the inserted position of the treatment head 12 .
  • FIGS. 6, 7 and 8 show an exemplary embodiment in which, as an alternative or in addition to the position switches 22a, 22b, continuity testers 33a, 33b are provided as position sensors 22 (from FIGS. 1 and 2), which make contact with an electrically conductive ring 34, when the electrode assembly is placed in the deployed position.
  • the continuity checkers 33a, 33b can then detect that they are in electrical connection with the electrically conductive ring 34 of the treatment head 12, as a result of which the correct seating of the electrode arrangement or of the treatment head 12 in the inserted position is assumed.
  • These position sensors 22 can also be connected to an electrical line of the control device 14 in order to put the device into an activated operating state or into a deactivated operating state.
  • FIGS. 7 and 8 Two embodiments are provided in FIGS. 7 and 8, which can also be used without a continuity test to ensure that the electrode arrangement or the treatment head 12 is correctly seated in the inserted position.
  • a treatment head 12 is shown on the left-hand side, which, as already described above, has a carrier 17 and a dielectric 18 arranged thereon.
  • a dielectric 18 which does not require a carrier 17 and in which the dielectric 18 is thicker in width.
  • the connecting bolt 20 protruding from the dielectric 18 is surrounded by a separate electrically insulating casing 21 , with this electrically insulating casing 21 protruding into the dielectric 18 .
  • the electrically conductive ring 34 is located on the back of the carrier 17 (left side) or on the back of the dielectric 18 (right side), which is contacted with the respective continuity tester 33a, 33b in the inserted position.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the treatment surface 18a of the dielectric 18 has spacers 41, between which one or more gas spaces 42 are formed, in which the generated plasma can propagate.
  • the spacers in FIG. 9 are nubs formed in the dielectric 18, which are preferably formed in one piece from the gel-like material. Accordingly, the spacers 41 are likewise formed from a gel-like material, preferably from the same material as the dielectric 18 .
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment in which the electrode arrangement or the treatment head is arranged in the housing 11 so that it can move in a translatory manner.
  • the plasma treatment device has a motor (not shown, as it is covered), whose output shaft 38 has an eccentric bolt 38a on the front side, which engages in a form-fitting manner in a slot opening 43 of a sleeve 44 that engages the connecting bolt 20 .
  • the sleeve 44 is connected to the dielectric 18, in the illustrated embodiment via the carrier 17, and is guided in the housing in a translationally movable manner (axially in relation to the connecting bolt 20), so that the rotation of the output shaft 38 of the motor due to the eccentric bolt 38a, which cooperates with the slot opening 43 of the sleeve 44, the rotary movement of the motor in a translational back and forth movement (stroke movement) of the sleeve 44 - and thus the electrode arrangement - is converted.
  • the translatory movement indicated by the arrow to the left of the treatment head 12, periodically changes its translatory direction of movement--correlating with the rotary movement of the output shaft 38 of the motor--so that the translatory movement can also be perceptible as vibration depending on the rotational speed of the motor.
  • the sleeve 44 is designed in such a way that in the exemplary embodiment in FIG. 10 it forms a receptacle on the inside, into which the electrode arrangement or the treatment head 12 can be inserted.
  • the especially detachable connecting means already described above, such as a snap-in connection, can be used here in order to properly use the treatment head or the electrode arrangement on the plasma treatment device to be able to
  • the electrode arrangement in particular the dielectric with the connecting bolts
  • the electrode arrangement is connected to the sleeve 44 in a fixed and non-detachable manner.
  • the treatment head 12 or the electrode arrangement is thus fixed in relation to the sleeve 44 , so that the translatory movement of the sleeve 44 can be transmitted to the electrode arrangement and optionally to the treatment head 12 .
  • the connecting bolt 20 is stored in the inner cavity of the sleeve 44 in the inserted position, with the upper area of the connecting bolt 20 being contacted with the mating contact 40 provided in the housing for the electrical connection to the high-voltage stage.
  • the carrier 17 extends in the area of the connecting bolt 20 with a certain section into the inner cavity of the sleeve 44 and thereby forms a positive and/or non-positive fit with the inner wall of the sleeve 44 .
  • the mating contact formed by the clamping spring 40 can be firmly connected to the sleeve 44 .
  • the translatory movement with the periodically changing direction of movement takes place in particular axially to the connecting bolt 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Plasma-Behandlungsgerät zur Behandlung einer lebende Zellen enthaltenen Hautoberfläche mit einem dielektrisch behinderten Plasma, umfassend:- ein Gehäuse mit einem Griffteil;- einen an dem Gehäuse angeordneten Behandlungskopf;- eine an dem Behandlungskopf vorgesehene Elektrodenanordnung mit mindestens einer Elektrode und einem die Elektrode zur zu behandelnden Hautoberfläche hin vollständig abdeckenden Dielektrikum, das eine Behandlungsfläche hat und mit der mindestens einen Elektrode derart eingerichtetist, dass die mindestens eine Elektrode mit der zu behandelnden Hautoberfläche als Gegenelektrode zur Erzeugung des Plasmas zusammenwirkt; und- eine in dem Gehäuse angeordnete Hochspannungsstufe zur Generierungvon für die Erzeugung des Plasmas erforderlichen Hochspannungssignale,die mittels einer mindestens eine Hochspannungszuleitung umfassendenVerbindungsanordnung mit der wenigstens einen Elektrode der Elektrodenanordnung elektrisch kontaktiert oder kontaktierbar ist;dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung in dem Gehäusebewegbar gelagert ist und in dem Gehäuse eine Antriebsanordnung mit mindestens einem Motor und einem Antriebsstrang vorgesehen ist, der mit der Elektrodenanordnung zur motorgetriebenen Bewegung in Wirkverbindungsteht, während die Elektrode zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas zwischen der Elektrode und der als Gegenelektrode fungierenden Hautoberfläche über die Verbindungsanordnung mit der Hochspannungsstufeelektrisch kontaktiert oder kontaktierbar ist.

Description

Plasma-Behandlungsgerät zur Plasmabehandlung einer Hautoberfläche
Die Erfindung betrifft ein Plasma-Behandlungsgerät zur Behandlung einer lebende Zellen enthaltenden Hautoberfläche mit einem dielektrisch behinderten Plasma, wobei die Hautoberfläche als Gegenelektrode fungiert, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .
Seit längerer Zeit ist bekannt, dass Haut- und Wundoberflächen mit einem dielektrisch behinderten Plasma in vorteilhafter Weise behandelt werden können, weil das Plasma beispielsweise eine zuverlässige Desinfektion auch auf schwer zugänglichen Bereichen der Hautoberfläche ermöglicht und darüber hinaus die Hautoberfläche für die Aufnahme pflegender oder heilender Substanzen vorbereitet und die Wundheilung im Allgemeinen beispielsweise durch Erhöhung der Mikrozirkulation im Gewebe positiv beeinflusst werden kann.
Es hat sich insbesondere herausgestellt, dass eine sichere und effektive Ausbildung des Plasmas dadurch möglich ist, dass der zu der zu behandelnden Oberfläche gehörende Körper als Gegenelektrode (sogenannte „floatende Elektrode“) verwendet wird. Dies hat für das Behandlungsgerät zur Folge, dass lediglich mindestens eine die Hochspannung führende Elektrode vorhanden sein muss und keine eigene Gegenelektrode benötigt wird.
Durch DE 10 2009 060 627 B4 ist eine Elektrodenanordnung aus einer flächigen flexiblen Elektrode und einem flexiblen flächigen Dielektrikum bekannt, bei dem das Dielektrikum die flächige Elektrode allseitig umgibt und lediglich ein Anschluss der Elektrode isolierend aus dem Dielektrikum zur Verbindung mit einem Hochspannungsgenerator herausgeführt ist. Das Dielektrikum ist zur Anlage an der zu behandelnden Oberfläche, beispielsweise einer Hautoberfläche eines menschlichen oder tierischen Körpers, vorgesehen und weist auf der Anlageseite eine Noppenstruktur auf, die als Abstandshalter fungiert, weil sich zwischen den Noppen Gasräume bilden, in denen das dielektrisch behinderte Plasma ausgebildet werden kann.
Mit einer ähnlichen Elektrodenanordnung ist ein Behandlungsgerät gemäß DE 102012 015 482 A1 ausgestattet, wobei das die Elektrode einbettende Dielektrikum die Stirnwand eines Gehäuses eines Behandlungsgeräts bildet. Die flexible Elektrodenanordnung aus dem flexiblen Dielektrikum mit der flexibel eingebetteten flächigen Elektrode wird dabei durch ein hinter der Elektrodenanordnung angeordnetes elastisches Andruckmittel gegen die zu behandelnde Oberfläche gedrückt, wodurch die Anpassbarkeit der Elektrodenanordnung an Konturen der zu behandelnden Oberfläche, insbesondere Hautoberfläche, verbessert wird.
Aus der DE 10 2013 019 058 A1 und der weiterentwickelten DE 10 2016 100 466 A1 ist ein Behandlungsgerät für eine dielektrisch behinderte Plasmabehandlung bekannt, bei dem die zu behandelnde Fläche als Gegenelektrode fungiert und das die Elektrode einbettende Dielektrikum als aus einem Gehäuse herausragende Kugel ausgebildet ist. Die Kugel ist dabei in dem Gehäuse drehbar gelagert, wobei in jeder möglichen Drehstellung die Elektrode durch das Dielektrikum abgedeckt ist. Dies ermöglicht eine flexible und freie Bewegung des Behandlungsgerätes über die zu behandelnde Oberfläche.
Aus der DE 10 2018 126 489 A1 ist ein Behandlungsgerät für eine dielektrisch behinderte Plasmabehandlung bekannt, das einen Bürstenkopf als Behandlungskopf hat, der eine Mehrzahl von Borsten aufweist. Der zwischen den Borsten gebildete Gasraum wird dabei zur Ausbildung eines dielektrisch behinderten Plasmas mittels einer Elektrodenanordnung genutzt.
Aus der WO 2017/162505 A1 ist ein Behandlungsgerät für die Haut bekannt, bei dem mittels einer ersten Elektrode und einer mittels eines Dielektrikums davon isolierten zweiten Elektrode ein Plasma erzeugt wird, wobei mittels eines mechanischen Manipulators die Plasmabehandlung dadurch unterstützt werden soll, dass schwer zugängliche Hautbereiche, beispielsweise in Hautfalten, für die Plasmabehandlung freigelegt werden sollen. Nachteilig hierbei ist, dass für die Erzeugung eines Oberflächenplasmas zwei Elektroden in dem Behandlungsgerät notwendig sind, wodurch die Gerätekomplexität deutlich zunimmt bei gleichzeitiger Abnahme der Effektivität der Plasmabehandlung.
Aus der DE 10 2017 118 568 B3 ist ein Plasma-Behandlungsgerät mit einem Behandlungskopf bekannt, in dem sich die durch eine Dielektrikum abgeschirmte Elektrodenanordnung befindet, wobei in dem Behandlungskopf die Elektrodenanordnung eine räumlich geschlossene flexible Hülle um einen weichelastischen Kem bildet und an ihrer äußeren Mantelfläche durch eine dünne Schicht des flexiblen Dielektrikums abgedeckt ist, sodass der Behandlungskopf beim Einführen in ein Körperinneres die Form des umgebenden Gewebes im Körperinneren annehmen kann.
Aus der DE 10 2015 111 401 B3 ist ein Behandlungsgerät für eine dielektrisch behinderte Plasmabehandlung bekannt, wobei ein Behandlungskopf mit der Elektrode und dem Dielektrikum eine Vorratskammer für ein Behandlungsmittel aufweist, die in ihrem Volumen verkleinerbar ist, sodass das Behandlungsmittel aus Durchgangsöffnungen in dem Dielektrikum in den Bereich der zu behandelnden Oberfläche gelangt.
Aus der DE 10 2019 109 940 A1 ist ein Behandlungsanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmabehandlung bekannt, das eine Elektrodenanordnung und einen aus dem Dielektrikum gebildeten Kontaktierungsansatz mit Anschlussleitern hat. Diese Anschlussleitern können dann mittels eines Kontaktierungselementes mit einer Wechsel-Hochspannungsquelle verbunden werden, wobei hierfür Kontaktstifte des Kontaktierungselementes die Anschlussleiter durch eine Ausnehmung im Dielektrikum des Kontaktierungsansatzes kontaktieren.
Aus der DE 102008 008034 A1 ist ein Polyurethangel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt.
Aus der DE 10 2018 132 918 A1 ist ein Liner zum Aufbringen auf einen Amputationsstumpf als Polsterung bekannt, wobei in den Liner eine Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung integriert ist. Insbesondere für kosmetische und medizinische Zwecke ist eine Behandlung mit einem dielektrisch behinderten Plasma auch an sensiblen Hautabschnitten, wie beispielsweise bei einer Behandlung im Gesicht, wünschenswert. Gerade im kosmetischen Bereich ist es jedoch oftmals notwendig, neben einer Plasmabehandlung die sensiblen Hautabschnitte im Nachgang einer mechanischen Behandlung zu unterziehen, um ein bestmögliches Ergebnis zu erhalten. Hierfür bedarf es in der Regel eines zusätzlichen Gerätes, wodurch die Behandlungskosten zunehmen.
Der vorliegende Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Behandlungsgerät der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass eine verbesserte Behandlung insbesondere auf sensiblen Hautoberflächen mit einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird mit dem Plasma-Behandlungsgerät gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
Gemäß Anspruch 1 wird ein gattungsgemäßes Plasma-Behandlungsgerät zur Behandlung einer lebende Zellen enthaltenen Hautoberfläche mit einem dielektrisch behinderten Plasma vorgeschlagen, wobei die Hautoberfläche als Gegenelektrode fungiert. Gattungsgemäß weist das Plasma-Behandlungsgerät ein Gehäuse mit einem Griffteil auf, wobei an dem Gehäuse ein Behandlungskopf angeordnet ist. Der Behandlungskopf weist dabei eine Elektrodenanordnung auf, die mindestens eine Elektrode und ein die Elektrode zur zu behandelnden Hautoberfläche hin vollständig abdeckendes Dielektrikum umfasst, wobei das Dielektrikum eine Behandlungsfläche hat, die vorzugsweise mit einem die Behandlungsfläche umfassenden Oberflächenabschnitt aus dem Behandlungskopf zur zu behandelnden Oberfläche hin hinausragt. Weiterhin ist in dem Gehäuse eine Hochspannungsstufe zur Generierung von für die Erzeugung des Plasmas erforderlichen Hochspannungssignalen vorgesehen, die mittels einer mindestens eine Hochspannungszuleitung umfassenden Verbindungsanordnung mit der wenigstens einen Elektrode der Elektrodenanordnung elektrisch kontaktiert oder kontaktierbar ist. Das Gehäuse und insbesondere das Griffteil können dabei elektrisch isolierend ausgebildet sein. Der Behandlungskopf kann dabei fest oder lösbar an dem Gehäuse angeordnet sein. Das Dielektrikum ist dabei insbesondere flexibel ausgebildet und vorzugsweise aus einem weichen und/oder gelartigen Material gebildet.
Die Hochspannungsstufe wird dabei von einer Steuereinrichtung so angesteuert, dass die Hochspannungsstufe die für das Erzeugen des dielektrisch behinderten Plasmas notwendigen elektrischen Hochspannungssignale generiert und an die wenigstens eine Elektrode abgibt. Die Hochspannungsstufe kann dabei so ausgebildet sein, dass die Hochspannungssignale als einzelne Impulssignale in Form von einzelnen Impulsen, in Form von Impulszügen und/oder in Form von gedämpften Schwingungen generiert und an die Elektrode abgegeben werden. Bei einem Impulszug mit gedämpfter Schwingung weist dabei die Anfangswelle die höchste Amplitude auf. Bei der Hochspannungsstufe handelt es sich demnach um einen Hochspannungsgenerator, der in Art eines Hochspannungstransformators eine Eingangsspannung in eine Hochspannung transformiert.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung in dem Gehäuse bewegbar gelagert ist und in dem Gehäuse eine Antriebsanordnung mit mindestens einem Motor und einem Antriebsstrang vorgesehen ist, der mit der Elektrodenanordnung zur motorgetriebenen Bewegung in Wirkverbindung steht, während die Elektrode zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas zwischen der Elektrode und der als Gegenelektrode fungierenden Hautoberfläche über die Verbindungsanordnung mit der Hochspannungsstufe elektrisch kontaktiert ist. Die Elektrodenanordnung steht dabei insbesondere mit einem Teil des Antriebsstrangs in Wirkverbindung, sodass die Bewegung des Motors auf die Elektrodenanordnung übertragen wird.
Demnach ist das Plasma-Behandlungsgerät dazu ausgebildet, während der Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas zwischen der Elektrode und der als Gegenelektrode fungierenden Hautoberfläche die Elektrodenanordnung zu bewegen, um so während der Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas die Behandlung durch eine mechanische Bewegung der Elektrodenanordnung zu unterstützen. Hierfür wird die Behandlungsfläche des Dielektrikums mit der zu behandelnden Hautoberfläche während der Behandlung kontaktiert, sodass sich zwischen der Behandlungsfläche und der Hautoberfläche das dielektrisch behinderte Plasma ausbildet und gleichzeitig durch eine Bewegung die Plasmabehandlung mechanisch aufgrund der Reibung zwischen der Behandlungsfläche des Dielektrikums und der Hautoberfläche unterstützt wird. Dabei werden die zur Generierung des Plasmas erforderlichen Hochspannungssignale von der Hochspannungsstufe aus dem feststehenden System des Gehäuses mithilfe der elektrischen Verbindungsanordnung in das sich bewegende System der Elektrodenanordnung sicher übertragen, um so das dielektrisch behinderte Plasma zu erzeugen. Die Bewegung der Elektrodenanordnung kann eine rotierende, drehoszillierende und/oder eine translatorische Bewegung, bspw. in Form einer Vibration, sein - sowie Kombinationen hiervon. Eine translatorische Bewegung kann dabei bspw. eine Hin- und Herbewegung sein, bei der sich die Bewegungsrichtung der translatorischen Bewegung ähnlich der drehoszillierenden Bewegung periodisch ändert. Die Änderung der Bewegungsrichtung kann dabei insbesondere in die gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Bewegungsrichtung erfolgen.
Unter einer rotierenden Bewegung der Elektrodenanordnung wird dabei eine Rotation der Elektrodenanordnung um eine Drehachse verstanden, wobei sich die Drehrichtung dabei nicht verändert. Unter einer drehoszillierenden Bewegung der Elektrodenanordnung wird dabei eine drehende Bewegung der Elektrodenanordnung verstanden, bei der sich die Drehrichtung periodisch ändert. Vorzugsweise ist dabei der Drehwinkel für jede Drehrichtung kleiner als ein Vollkreis, vorzugsweise kleiner als ein Halbkreis und besonders vorzugsweise kleiner als ein Viertelkreis.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Behandlungsfläche des Dielektrikums im Wesentlichen flächig ausgebildet ist. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass das Dielektrikum nicht kugelförmig ist. Unter einer flächigen Form des Dielektrikums an der Behandlungsfläche wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Ebene der Behandlungsfläche im Wesentlichen plan bzw. eben ist. Von einer im Wesentlichen flächigen Behandlungsfläche wird allerdings eine noch vertretbare Krümmung (vorbestimmt oder aufgrund von Herstellungstoleranzen bedingt) verstanden, wobei das Krümmungsmaß (Verhältnis von Zentriwinkel zu Länge des Kreisbogens betrachtet in eine Raumrichtung) weniger als 50 % beträgt. Das Dielektrikum kann aber auch halbkugelförmig sein. Die Elektrodenanordnung kann dabei mit einem Teil des Antriebsstrangs mittels eines Formschluss in Wirkverbindung stehen, so dass mithilfe des Formschlusses die Bewegung des Motors auf die Elektrodeneinheit übertragen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung lösbar an dem Gehäuse angeordnet oder einsetzbar ist, wobei die Verbindungsanordnung die mindestens eine Elektrode mit der Hochspannungsstufe verbindet, wenn die Elektrodenanordnung in einer eingesetzten Position an dem Gehäuse bewegbar gelagert ist. Dabei kann die Elektrodenanordnung in das Gehäuse von einer gelösten Position in eine eingesetzte Position gebracht werden und andersherum. In der gelösten Position ist die Elektrodenanordnung (ggf. der ganze Behandlungskopf) dabei aus dem Gehäuse entfernt bzw. steht mit dem Antriebsstrang nicht in Wirkverbindung, während in der eingesetzten Position die Elektrodenanordnung in das Gehäuse eingesetzt ist und mit dem Antriebsstrang der Antriebsanordnung im Gehäuse so in Wirkverbindung steht, dass die Elektrodenanordnung bewegt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung lösbar mittels einer Rastverbindung an dem Gehäuse angeordnet oder einsetzbar ist. Mithilfe der Rastverbindung wird die Elektrodenanordnung dabei axial (bspw. zu einer Drehachse) fixiert, sodass die Elektrodenanordnung in axialer Richtung nicht bewegt werden kann. Die axiale Fixierung ermöglicht dabei während der Plasmabehandlung eine gewünschte Bewegung der Elektrodenanordnung, bspw. eine Bewegung um eine Drehachse für eine rotierende oder drehoszillierende Bewegung der Elektrodenanordnung. Das Lösen der Rastverbindung kann dabei durch Überwindung einer entsprechenden Verbindungskraft oder durch Betätigen eines Auswurfmechanismus erfolgen.
Eine solche Rastverbindung kann beispielsweise derart realisiert werden, dass in dem Gehäuse mindestens ein federnd gelagerter Stößel vorgesehen ist, der mit einem Rastabschnitt in eine Vertiefung radial zu einer Drehwelle bzw. Antriebswelle der Elektrodenanordnung eingreift, wenn die Elektrodenanordnung ordnungsgemäß in dem Gehäuse gelagert ist. Der mindestens eine federnd gelagerte Stößel übt dabei in Richtung der Drehwelle bzw. Antriebswelle der Elektrodenanordnung eine Federkraft (im Wesentlichen senkrecht hierzu) aus, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse gelagert ist, und greift mit seinen Rastabschnitt in eine Vertiefung innerhalb der Drehwelle bzw. Antriebswelle der Elektrodenanordnung ein, um so eine ungewollte Bewegung der Elektrodenanordnung quer zu den Stößeln (d. h. in Axialrichtung) zu verhindern. Dabei kann die in der Drehwelle bzw. Antriebswelle der Elektrodenanordnung vorgesehene Vertiefung umlaufend sein (quasi unendlich), sodass die Elektrodenanordnung um die Drehachse weiterhin drehbar bleibt. Es sind aber auch andere Rastverbindungen denkbar, die eine temporäre Sicherung des Behandlungskopfes (insbesondere axial zur Drehrichtung) sicherstellen. So ist es beispielsweise denkbar, dass in der Drehwelle bzw. Antriebswelle federnd gelagerte Kugeln vorgesehen sind, die mit einem gewissen Kugelabschnitt aus der Drehwelle bzw. Antriebswelle herausragen und radial zu der Drehwelle bzw. Antriebswelle federnd gelagert sind. Diese federnd gelagerten Kugeln können nun in eine Vertiefung innerhalb des Führungskanals des Gehäuses, in den die Elektrodenanordnung eingeschoben wird, eingreifen und so die Elektrodenanordnung axial zur Drehrichtung fixieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Plasma-Behandlungsgerät mindestens einen Positionssensor (Messaufnehmer) hat, der zum Detektieren der eingesetzten Position der Elektrodenanordnung in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die Hochspannungsstufe abgeschaltet ist, sofern nicht mittels des mindestens einen Positionssensors die eingesetzte Position detektiert wird. Mittels des Positionssensors wird demnach die eingesetzte Position der Elektrodenanordnung und ggf. des Behandlungskopfes in dem Gehäuse detektiert, wobei das Plasma- Behandlungsgerät ferner ausgebildet ist, die Hochspannungsstufe in einen aktivierten Betriebszustand zu schalten, wenn mittels des mindestens einen Positionssensors die eingesetzte Position detektiert wird. Ansonsten verbleibt die Hochspannungsstufe abgeschaltet.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Hochspannungsstufe erst dann aktivierbar ist, wenn die Elektrodenanordnung und ggf. der Behandlungskopf in der eingesetzten Position in dem Gehäuse eingesetzt ist, wodurch ein unbeabsichtigter Funkenüberschlag von dem in dem Gehäuse vorgesehenen Gegenkontakt vermieden werden kann. Ein fälschlicherweise in Betrieb genommenes Behandlungsgerät, bei dem die Elektrodenanordnung nicht eingesetzt ist, führt somit nicht zu Generierung der für die Erzeugung des Plasmas erforderlichen Hochspannungssignale, die an dem Gegenkontakt anliegen würden. Erst wenn durch den Positionssensor die eingesetzte Position detektiert wird, ist sichergestellt, dass eine Kontaktierung des Gegenkontakts in dem Gehäuse mit der Elektrode vorliegt und ein Funkenschlag aufgrund des Dielektrikums verhindert wird.
Ein solcher Positionssensor bzw. Messaufnehmer kann dabei beispielsweise mithilfe eines Positionsschalters realisiert sein. In der eingesetzten Position wird dabei der Positionsschalter in einer Ein-Position gehalten (NO-Schalter, „normally open“), wodurch eine Spannungsversorgung mit der Hochspannungsstufe und/oder mit der Steuereinrichtung hergestellt ist. In der gelösten Position, bei der die Elektrodenanordnung nicht in dem Gehäuse gelagert ist, befindet sich der Positionsschalter in einer Aus-Position, wodurch die Spannungsversorgung für die Hochspannungsstufe und/oder für die Steuereinrichtung unterbrochen ist. Ein versehentliches Betätigen des Behandlungsgerätes führt demnach nicht zur Generierung von Hochspannungssignalen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch mithilfe eines Durchgangsprüfers die eingesetzte Position der Elektrodenanordnung und ggf. des Behandlungskopfes detektiert werden. Hierfür sind bspw. an der Elektrodenanordnung bzw. am Behandlungskopf mindestens zwei miteinander verbundene leitfähige Kontakte vorgesehen, die in der eingesetzten Position jeweils mit einem Durchgangsprüfer elektrisch kontaktieren. Dieser kann basierend auf einem möglichen Stromfluss zwischen den beiden leitfähigen Kontakten nun feststellen, ob die Elektrodenanordnung bzw. der Behandlungskopf in der eingesetzten Position korrekt gelagert ist. Auch hier führt ein versehentliches Betätigen des Behandlungsgerätes nicht zur Generierung von Hochspannungssignalen, solange die Durchgangsprüfung negativ ist.
Weitere Möglichkeiten zur Feststellung der korrekt mit dem Gehäuse verbundenen Elektrodenanordnung bestehen in der Detektion eines mit der Elektrodenanordnung verbundenen RFID-Chips, in der Verwendung eines induktiven oder magnetischen Messaufnehmers o.ä.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Elektrode mit einem elektrischen Verbindungsbolzen aus dem Dielektrikum an einer der Behandlungsfläche gegenüberliegenden Rückseite der Elektrodenanordnung herausgeführt ist, wobei der elektrische Verbindungsbolzen an einem der Elektrode gegenüberliegenden Endabschnitt eine Kontaktfläche hat, die mit einem in dem Gehäuse vorgesehenen und mit der Hochspannungsstufe elektrisch verbundenen Gegenkontakt zur elektrischen Kontaktierung zusammenwirkt, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse bewegbar gelagert ist. Ein solcher Verbindungsbolzen kann dabei die Drehwelle bzw. Antriebswelle sein, die mit dem Antriebsstrang der Motoranordnung zur Bewegung in Wirkverbindung steht. Mit anderen Worten, der Verbindungsbolzen steht mit dem Antriebsstrang der Antriebsanordnung zur motorgetriebenen Bewegung in Wirkverbindung, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse gelagert ist. Damit bildet der Verbindungsbolzen nicht nur einen Teil der Verbindungsanordnung, um die mit dem Verbindungsbolzen elektrischen Verbindung stehende Elektrode mit Hochspannungssignalen zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas zu speisen, sondern auch einen Teil des Antriebsstrangs, um die Elektrodenanordnung und ggf. den Behandlungskopf mithilfe des Motors zu bewegen, bspw. rotierend oder drehoszillierend.
Die Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung mit dem im Gehäuse vorgesehenen Gegenkontakt kann dabei die Stirnseite bzw. Stirnfläche des Verbindungsbolzens sein. Hier kann ein federnd gelagerter Gegenkontakt im Gehäuse angeordnet sein, der auf die stirnseitige Kontaktfläche drückt und gleichzeitig eine rotierende bzw. drehoszillierende Bewegung ermöglicht. Die Kontaktfläche kann aber auch die Umfangsfläche bzw. Mantelfläche des Endabschnittes des Verbindungsbolzens sein, wobei in diesem Fall der Gegenkontakt an die Umfangsfläche bzw. Mantelfläche gedrückt wird. Ein solcher Gegenkontakt kann beispielsweise ein Feder-Klemmschuh sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verbindungsbolzen mit zumindest einem Teil des Antriebsstrangs einen um die Längsachse des Verbindungsbolzens wirkenden Formschluss und/oder Kraftschluss bildet, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse insbesondere drehbar oder drehoszillierend gelagert ist.
Ein Formschluss lässt sich einfach dadurch realisieren, indem der Verbindungsbolzen einen Querschnitt aufweist, der einem Querschnitt einer Aufnahme des Antriebsstrangs im Gehäuse entspricht, sodass der Verbindungsbolzen mit seinem gewissen Querschnitt in die Aufnahme des Antriebstranges eingesetzt werden kann und so beide den Formschluss bilden, durch den eine Bewegung des Antriebstranges auf den Verbindungsbolzen und damit die Elektrodenanordnung übertragen wird. Ein solcher Querschnitt kann beispielsweise ein Vieleck (größer/gleich 3 Ecken) sein, beispielsweise ein Sechseck.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Elektrodenanordnung einen flächigen Träger aufweist, an dem das Dielektrikum an einer Dielektrikumsauflage befestigt ist und aus dem der Verbindungsbolzen an der dem Dielektrikum gegenüberliegenden Rückseite des Trägers herausgeführt ist. Auf dem flächigen Träger ist dabei das Dielektrikum an der Dielektrikumsauflage des Trägers befestigt (lösbar oder fest). Der Behandlungskopf wird somit in dieser Ausführungsform aus dem Träger sowie der Elektrodenanordnung mit Dielektrikum und Elektrode sowie einer Verbindungsanordnung zum Verbinden der Elektrode mit der Hochspannungsstufe gebildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der flächige Träger des Behandlungskopfes an der Rückseite um den Verbindungsbolzen herum eine Ausnehmung aufweist, mit der der flächige Träger mit zumindest einem Teil des Antriebsstrangs drehfest verbunden ist, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse insbesondere drehbar oder drehoszillierend gelagert ist.
Die Ausnehmung kann in dieser Ausführungsform dabei einen Querschnitt aufweisen, der dem Querschnitt des Teils des Antriebstranges entspricht, der in die Ausnehmung im Träger eingreift und so den Formschluss zwischen dem Antriebsstrang und dem Träger bildet. In diesem Fall kann die Funktion der elektrischen Kontaktierung mit der mechanischen Verbindung zur Übertragung der insbesondere drehenden oder drehoszillierenden Bewegung voneinander entkoppelt sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verbindungsbolzen zumindest teilweise von einer elektrisch isolierenden Umhüllung umgeben ist.
Die isolierende Umhüllung mit dem herausgeführten Ende der Elektrode (elektrischer Verbindungsbolzen) kann dabei in eine Aufnahme in dem Gehäuse des Plasma- Behandlungsgerätes eingeschoben werden und dabei mittels einer Rastverbindung lösbar in dem Gehäuse gehalten werden. Sobald die Elektrodenanordnung in die eingesetzte Position gebracht wurde, greift die Rastverbindung in dafür vorgesehene Elemente ein und hält somit die Elektrodenanordnung und ggf. den Behandlungskopf sicher in der eingesetzten Position.
Gemäß einer Ausführungsform hierzu ist vorgesehen, dass die elektrisch isolierende Umhüllung über die Kontaktfläche des elektrischen Verbindungsbolzen hinaussteht, sodass die elektrische Kontaktierung mit dem Gegenkontakt innerhalb der isolierenden Umhüllung erfolgt, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse gelagert ist.
Der Gegenkontakt kann hierbei in dem Gehäuse ein Federkontakt sein, der beim Einsetzen der Elektrodenanordnung in die eingesetzte Position die Kontaktfläche des elektrischen Verbindungsbolzens kontaktiert und mit einer gewissen Federkraft dagegen drückt, um eine sichere elektrische Kontaktierung zu gewährleisten. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Gegenkontakt die Kontaktfläche für eine Hochspannungs-Kontaktierung (HV-Kontaktierung) innerhalb der isolierenden Umhüllung kontaktiert, um so eine möglichst hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten und das Risiko eines Funkenschlages zu vermeiden.
Denkbar ist aber auch, dass die Kontaktfläche des elektrischen Verbindungsbolzen über die elektrisch isolierende Umhüllung hinaussteht, so dass die elektrische Kontaktierung mit dem Gegenkontakt außerhalb der isolierenden Umhüllung in einer Aufnahme im Gehäuse erfolgt, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse gelagert ist. Das ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Kontaktierung des Gegenkontaktes an der Mantelfläche im Endabschnitt des Verbindungsbolzens erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dielektrikum der Elektrodenanordnung zumindest teilweise aus einem gelartigen Material insbesondere auf Polyurethanbasis gebildet ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Dielektrikum der Elektrodenanordnung zumindest teilweise aus einem Polyurethan- Gel, welches kein Hydrogel ist, gebildet ist. Überraschenderweise eignet sich ein derartiges Polyurethan-Gel als Dielektrikum, so dass ein sehr weiches und stark flexibles Dielektrikum an einem Plasma- Behandlungsgerät zur Erzeugung eines dielektrisch behinderten Plasmas bereitgestellt werden kann, das sich insbesondere zur Behandlung von sensiblen Hautbereichen eignet. Das gelartige Dielektrikum ist dabei vorzugsweise zumindest mit einer weichen und zugleich reißfesten Haut an der Dielektrikumsoberfläche versehen, sodass durch den Kontakt mit dem Dielektrikum zum einen sensible Hautbereiche behandelt werden können und zum anderen keine Gefahr eines versehentlichen Berührens der in dem Dielektrikum eingebetteten Elektrode besteht. Denn die reißfeste Dielektrikumsoberfläche, die durch Hautbildung des Polyurethan- Gels oder bevorzugt durch das Aufbringen einer Folie, die aus Silikon oder bevorzugt aus Polyurethan bestehen kann, auf das Gel während eines Gießvorgangs zur Formgebung des Dielektrikums erzeugt wird, verhindert eine mechanische Zerstörung der Behandlungsfläche des Dielektrikums, wodurch die Gefahr eines Funkenschlages von der Elektrode auf die betreffende Person bestünde, und erzeugt zugleich eine angenehme und sanfte Behandlung sensibler Hautbereiche. Das weiche und anschmiegsame Polyurethangel wird aus der Reaktion wenigstens eines Polyols mit wenigstens einem geeigneten Isocyanat hergestellt, wobei die immobilisierte disperse (flüssige) Phase des Gels durch das wenigstens eine Polyol gebildet wird und nicht - wie etwa bei einem Hydrogel - durch Wasser. Vielmehr liegt der Wassergehalt des Polyurethan-Gels durch Aufnahme von Feuchte nach der Herstellung unter 5 Gew.%, vorzugsweise unter 3 Gew.%. Die Haut, die das Polyurethan-Gel vollständig einschließen kann, weist eine Stärke von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm, auf und ist so flexibel ausgebildet, dass die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften des Gels (Weichheit, Anpassbarkeit an gekrümmte Oberflächen, angenehmes Kontaktgefühl) nicht beeinträchtigt werden.
Dadurch kann der Nachteil bekannter Plasma-Behandlungsgeräte zum Erzeugen eines dielektrisch behinderten Plasmas bei der Behandlung sensibler Hautbereiche überwunden werden.
Dabei wurde erkannt, dass ein Polyurethan-Gel, das kein Hydrogel ist, als Dielektrikum einer Elektrodenanordnung zum Erzeugen eines dielektrisch behinderten Plasmas ausgebildet werden kann und sich hierfür verwenden lässt. Das Dielektrikum kann dabei vollständig aus dem Polyurethan-Gel gebildet sein und ist dabei elektrisch isolierend ausgebildet. Denkbar ist aber auch, dass das Dielektrikum aus mindestens zwei Schichten besteht und dass nur die die Behandlungsfläche umfassende erste Schicht des Dielektrikums aus dem Polyurethan-Gel gebildet ist, während die übrigen Schichten des Dielektrikums aus einem anderen flexiblen Material gebildet sind, beispielsweise aus Silikon. Die Elektrode kann dabei vollständig zwischen den Schichten oder ausschließlich in der ersten oder vorzugsweise in der zweiten Schicht eingebettet sein.
Bei dem Polyurethan-Gel kann es sich beispielsweise um ein Solgel handeln. Ein derartiges gelartiges Material wird in einem Solgel-Prozess hergestellt. Das Gel kann insbesondere ohne Weichmacher hergestellt und ausgebildet sein und weist die Formstabilität eines Festkörpers mit elastischen Eigenschaften auf. Seine elektrischen Eigenschaften erlauben die erfindungsgemäße Verwendung als Dielektrikum zur Erzeugung eines dielektrisch behinderten Plasmas.
Bei dem gelartigen Material kann es sich insbesondere um ein im Herstellungsprozess gießfähiges Material handeln, wobei das Dielektrikum in einer Form durch Eingießen des gelartigen Materials hergestellt wird. Dabei ist es denkbar, dass in die Gießform eine geeignete Folie zur Bildung der Haut eingelegt ist, auf die dann das gelartige Material durch Eingießen in die Form aufgetragen wird. Dabei kann die darin einbettende Elektrode mit dem Dielektrikum hergestellt werden, indem sich innerhalb der Form bereits die Elektrode an der gewünschten Position befindet und von dem gießfähigen Material beim Einfüllen umschlossen wird. Denkbar ist aber auch, dass das Dielektrikum aus zwei oder mehreren Schichten zusammengesetzt wird, die einzeln bzw. separat hergestellt werden, wobei die mindestens eine Elektrode dann zwischen zwei Schichten eingebettet wird. Denkbar ist aber auch, dass das Dielektrikum einstückig hergestellt wird, jedoch aus mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien besteht, die im Herstellungsprozess zusammengeführt sind und an der Grenzschicht in eine materialschlüssige Verbindung eingehen.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Elektrode vollständig von dem Dielektrikumsmaterial (bspw. Gel) umhüllt und in diesem als Dielektrikum eingebettet. Das Dielektrikum kann aber auch aus herkömmlichen Materialien gebildet sein, bevorzugt bspw. Silikon.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Behandlungsfläche des Dielektrikums einen Abstandshalter mit Erhöhungen und dazwischenliegenden Vertiefungen zur Ausbildung eines Gasraums hat. Ein solcher Abstandshalter kann dabei mithilfe einer Mehrzahl von Noppen ausgebildet sein, zwischen denen Vertiefungen liegen, welche den für die Erzeugung des Plasmas notwendigen Gasraum ausbilden. Eine andere Ausführungsform sieht eine gitterartige Wandstruktur, vorzugsweise dünne Wände, deren Dicke klein gegenüber den Abmessungen der durch sie gebildeten Lufträume ist, als Abstandshalter vor.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist, der zur elektrischen Energieversorgung der Hochspannungsstufe ausgebildet ist. Der elektrische Energiespeicher kann dabei eine Batterie sein. Der elektrische Energiespeicher kann aber auch aufladbar in Form eines Akkumulators sein. Hierdurch wird es möglich, das Plasma-Behandlungsgerät autark ohne eine externe Energiequelle für eine gewisse Zeit zu betreiben, wobei festgestellt wurde, dass mithilfe eines solchen mobilen Energiespeichers in dem mit der Hand zu bedienenden Behandlungsgerät eine entsprechende dielektrisch behinderte Plasmaentladung insbesondere zusammen mit einer angetrieben bewegten Elektrodenanordnung über eine gewisse Zeit betrieben werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Hochspannungsstufe mit einer externen Energiequelle verbunden oder verbindbar ist. Hierdurch kann ein in dem Behandlungsgerät vorhandener Energiespeicher durch die externe Energiequelle aufgeladen werden. Denkbar ist aber auch, dass die externe Energiequelle direkt zur elektrischen Energieversorgung der Hochspannungsstufe ausgebildet ist, sodass auf die Verwendung eines mobilen Energiespeichers in dem Gerät verzichtet werden kann.
Figur 1 Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Plasma- Behandlungsgerätes in einer Ausführungsform;
Figur 2 Schnittdarstellung durch den Behandlungskopf des Plasma- Behandlungsgerätes aus Figur 1 ; Figur 3 Plasma-Behandlungsgerät in einer detaillierten Darstellung der Antriebsanordnung;
Figur 4 Explosionsdarstellung des Plasma-Behandlungsgerätes aus Figur 3;
Figur 5 Schnittdarstellung eines Behandlungskopfes aus Figur 3 und 4;
Figur 6 Schnittdarstellung eines Plasma-Behandlungsgerätes in einer
Ausführungsform mit Durchgangsprüfer;
Figur ? Schnittdarstellung durch den Behandlungskopf des Plasma-
Behandlungsgerätes aus Figur 6 in zwei alternativen Ausführungsformen;
Figur 8 Schnittdarstellung durch die Elektrodenanordnung der beiden alternativen Ausführungsformen aus Figur 7.
Figur 9 Darstellung eines Behandlungskopfes in einer weiteren Ausführungsform.
Figur 10 Darstellung einer Ausführungsform mit translatorischer Bewegung, deren Bewegungsrichtung sich periodisch ändert.
Figur 1 zeigt in der oberen Darstellung a) einen seitlichen Querschnitt, während die untere Darstellung b) eine Draufsicht in Schnittdarstellung zeigt. Zu erkennen ist ein Plasma-Behandlungsgerät 10, welches ein Gehäuse 11 und einen Behandlungskopf 12 hat. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 hat das Gehäuse 11 ein Gehäuseoberteil 11 a und ein Gehäuseunterteil 11 b, wobei im Gehäuseunterteil 11 b der Behandlungskopf 12 in das Gehäuse 11 eingesetzt ist. Außerdem ist im Gehäuseunterteil 11 b ein Betätigungsknopf 13 angeordnet, um das Behandlungsgerät 10 zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
Im Gehäuse 11 ist eine Steuereinrichtung 14 untergebracht, die mit einer Hochspannungsstufe 15 in Wirkverbindung steht. Die Hochspannungsstufe 15 in Form einer Zündspule bzw. eines Transformators ist dazu eingerichtet, Hochspannungssignale zum Erzeugen des Plasmas zu generieren. Durch Betätigen des Betätigungsknopfs 13 wird dabei die Steuereinrichtung 14 aktiviert, die mithilfe der Hochspannungsstufe 15 das Generieren der Hochspannungssignale zum Erzeugen des dielektrisch behinderten Plasmas veranlasst. Ferner kann ein weiterer Betätigungsknopf vorgesehen sein, mit dem die Bewegung der Elektrodenanordnung unabhängig von dem Plasma gestartet werden kann. Die Steuereinrichtung 14 ist mit einer elektrischen Energiequelle 16 in Form eines Akkumulators verbunden, der die für den Betrieb der Steuereinrichtung 14 und die für die Erzeugung der Hochspannungssignale erforderliche elektrische Energie bereitstellt. Der Akkumulator kann dabei mit einer Schnittstelle an einer Gehäuseaußenseite herausgeführt sein, um den Akkumulator aufzuladen. Denkbar ist aber auch, dass mithilfe einer induktiven Ladevorrichtung der Akkumulator induktiv geladen wird.
Der Behandlungskopf 12 befindet sich im Ausführungsbeispiel der Figur 1 in der eingesetzten Position und weist des Weiteren einen flächigen Träger 17 auf, an dem ein Dielektrikum 18, das zusammen mit einer flächigen Elektrode 19 eine Elektrodenanordnung bildet, angeordnet ist. Das Dielektrikum 18 kann dabei auf der Dielektrikumsauflage 17a des Trägers 17 insbesondere nicht lösbar befestigt sein, beispielsweise durch Kleben.
In dem Dielektrikum 18 ist die Elektrode 19 eingebettet, die mittels eines Verbindungsbolzens 20 aus dem Dielektrikum 18 herausgeführt wird und durch den Träger 17 weit in das Gehäuse 11 hineinragt. Ein von der Rückseite des Trägers 17 wegragender Ansatz bildet dabei eine elektrisch isolierende Umhüllung 21 , die Teil der Verbindungsanordnung 35 zum insbesondere lösbaren Befestigen des Behandlungskopfes 12 an dem Gehäuse 11 ist.
Das Dielektrikum 18 der Elektrodenanordnung ist dabei aus einem elektrisch isolierenden, gelartigen Material auf Polyurethanbasis hergestellt und weist eine Behandlungsfläche 18a auf, die auf die zu behandelnde Hautoberfläche aufgelegt wird. Die Behandlungsfläche 18a kann dabei - vorzugsweise in das Dielektrikum eingeformte - Abstandshalter (Figur 9) aufweisen, die Vertiefungen enthalten, sodass sich ein Gasraum zur Ausbildung des dielektrisch behinderten Plasmas ergibt. Ein solcher Abstandshalter kann dabei aus einer Mehrzahl von Noppen oder gitterartigen dünnen Wänden gebildet sein.
Mithilfe der Verbindungsanordnung 35 wird die Elektrode 19 des Behandlungskopfes 12 mit der Hochspannungsstufe 15 elektrisch kontaktiert, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position in dem Gehäuse 11 gelagert ist, sodass ein von der Hochspannungsstufe 15 generiertes Hochspannungssignal auf die Elektrode 19 zum Erzeugen eines dielektrisch behinderten Plasmas übertragen werden kann.
Um das Risiko eines versehentlichen Funkenüberschlags beim Betätigen des Betätigungsknopfes 13 zu vermeiden, wenn der Behandlungskopf 12 nicht in das Gehäuse 11 eingesetzt ist, sind Positionssensoren 22a, 22b (Messaufnehmer) vorgesehen, die mit der Steuereinrichtung 14 über elektrische Leitungen 23 verbunden sind. Wird ein korrektes Einsetzen des Behandlungskopfes 12 mithilfe der Positionssensoren 22 detektiert, so wird der Stromkreis der jeweiligen Leitung 23 geschlossen, wodurch die Steuereinrichtung 14 entsprechend mit elektrischer Energie versorgt wird.
Die Elektrodenanordnung ist in dem Gehäuse 11 dabei drehbar gelagert, sodass sie sich um eine Drehachse drehen lässt. Die Drehachse ist dabei axial bzw. koaxial zu dem Verbindungsbolzen 20 ausgebildet. Des Weiteren ist in dem Gerät 10 ein mit der Steuereinrichtung 14 verbundener Motor 30 vorgesehen, der über einen Antriebsstrang 31 die Elektrodenanordnung drehbar oder drehoszillierend antreibt. Motor 30 und Antriebsstrang 31 bilden dabei eine Antriebsanordnung. Hierfür kann beispielsweise an dem Umfang der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 ein Zahnkranz vorgesehen sein, der in ein entsprechendes Zahnrad des Antriebsstrangs 31 eingreift und so die Elektrodenanordnung und ggf. den Behandlungskopf 12 drehbar oder drehoszillierend antreibt.
Figur 2 zeigt auf der linken Seite eine Schnittdarstellung B-B (siehe Figur 1 ) mit der Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position und auf der rechten Seite eine Schnittdarstellung mit der Elektrodenanordnung in der gelösten, nicht eingesetzten Position, um die Rastverbindung im Detail zu zeigen. Die in dem Gehäuse 11 untergebrachte Verbindungsanordnung 35 weist einen Führungskanal 24 auf, in den der Ansatz des Trägers 17, der die elektrisch isolierende Umhüllung 21 des Verbindungsbolzens 20 der Elektrode 19 bildet, passgerecht eingeführt werden kann. Die elektrisch isolierende Umhüllung 21 ist dabei an dem der Elektrode 19 gegenüberliegenden Ende länger ausgebildet als der Verbindungsbolzen 20, sodass die Kontaktfläche 25 innerhalb der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 liegt. Die Verbindungsanordnung 35 weist darüber hinaus einen Federkontakt 26 auf, der als Gegenkontakt die Kontaktfläche 25 des Verbindungsbolzens 20 elektrisch kontaktiert, wenn der Behandlungskopf 12 in der eingesetzten Position in dem Gehäuse gelagert ist (linke Darstellung). In der nicht eingesetzten Position (rechte Darstellung) besteht hingegen keine elektrische Verbindung zwischen dem Federkontakt 26 und der Kontaktfläche 25. Da die elektrisch isolierende Umhüllung 21 über das Ende der Kontaktfläche 25 des Verbindungsbolzens 20 hinaussteht, erfolgt die elektrische Kontaktierung mit dem Fehlerkontakt 26 innerhalb der elektrisch isolierenden Umhüllung 21.
Der Federkontakt 26 kann dabei an einer Platine 27 zur Kontaktierung angeordnet sein, wobei die Platine 27 elektrische Kontaktmittel aufweist, um die Hochspannungsstufe 15 und/oder die Steuereinrichtung 14 elektrisch mit dem Federkontakt 26 zu verbinden.
Die Verbindungsanordnung 35 weist eine Rastverbindung auf, die im Ausführungsbeispiel der Figur 2 insgesamt zwei federnd gelagerte Stößel 28 hat. Die Stößel 28 sind dabei so gelagert, dass sie radial in Richtung der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 eine Federkraft aufbringen können. An dem der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 zugewandten Ende der Stößel 28 befindet sich ein Rastabschnitt 29, der beim Einführen des Behandlungskopfes 12 in eine (rastbare) Vertiefung in der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 eingreift bzw. einrastet und so den Behandlungskopf 12 in der eingesetzten Position hält. Die Vertiefung in der elektrisch isolierenden Umhüllung 21 ist umlaufend ausgebildet, so dass die Elektrodenanordnung drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse innerhalb des Verbindungsbolzens 20 liegt. Durch den Federkontakt 26 wird dabei selbst bei einer Drehung der Elektrodenanordnung und ggf. des Behandlungskopfes 12 um die Drehachse eine dauernde Kontaktierung der Elektrode 19 gewährleistet.
In der eingesetzten Position sind die Stößel 29 zurückgesetzt und betätigen dabei den Positionssensor 22 auf der jeweiligen Seite, wodurch der Positionssensor 22 den aus der Figur 1 bekannten Stromkreis schließt und somit die Elektronik in dem Gerät in einen aktivierten Betriebszustand versetzt. Wird die Elektrodenanordnung zusammen mit dem Behandlungskopf 12, wie auf der rechten Seite der Figur 2 gezeigt, aus der eingesetzten Position aus dem Gehäuse entnommen, so werden die Stößel 29 durch die federnde Lagerung bis zu einem Anschlag in den Führungskanal 24 gedrückt, wobei in dieser Position der Positionssensor 22 nicht betätigt ist und somit der Stromkreis geöffnet ist, wodurch die Elektronik in dem Gerät in einen deaktivierten Betriebszustand versetzt wird. Es liegt unweigerlich in Griffweite des Fachmanns, dass neben einem NC-Sensor (NC = normally closed) auch NO-Sensoren (NO = normally open) verwendet werden können, sowie als Positionssensor 22 auch ein Taster.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Plasma-Behandlungsgerät 10 mit einer externen Energiequelle 32 verbunden wird, sodass auf einen Akkumulator oder auf eine Batterie innerhalb des Gehäuses verzichtet werden kann. Über ein Kabel wird dabei die elektrische externe Energiequelle 32 angezapft.
Darüber hinaus zeigt Figur 3 i.V.m. der Figur 4 (Explosionsdarstellung) und Figur 5 im Detail die Antriebsanordnung in einer weiteren Ausführungsform, um den Behandlungskopf 12 rotierend bzw. drehoszillierend zu bewegen. Der Motor 30, der im Gehäuse 11 untergebracht ist, ist dabei über einen Antriebsstrang 31 mit der Elektrodenanordnung insbesondere lösbar so verbunden, dass eine durch den Motor 30 initiierte Drehbewegung auf den Antriebsstrang 31 und dann auf die mit dem Antriebsstrang 31 in Wirkverbindung stehenden Elektrodenanordnung übertragen wird.
Der Antriebsstrang 31 kann dabei aus mehreren Zahnräder 36 bestehen, durch die ein gewisses Übersetzungsverhältnis für die Drehgeschwindigkeit der Elektrodenanordnung vorgegeben wird. Da der Motor mit seiner Rotationsachse längs in dem Gehäuse liegt, wird zunächst durch eine erste Zahnradanordnung 37a der Rotationswinkel verändert und anschließend durch eine zweite Zahnradanordnung 37b dann die Drehbewegung auf die Elektrodenanordnung übertragen (vergleiche Figur 4).
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5 weist die zweite Zahnradanordnung 37b eine Abtriebswelle 38 auf, die an ihrem in Richtung Behandlungskopf 12 zeigenden Ende einen 6-eckigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt der Antriebswelle 38 passt dabei in eine Ausnehmung 39 im Träger 17 des Behandlungskopfes 12 formschlüssig hinein, wenn der Behandlungskopf 12 in der eingesetzten Position in dem Gehäuse gelagert ist (vergleiche Figur 5).
Die Ausnehmung 39 ist dabei um den Verbindungsbolzen 20 des Behandlungskopfes 12 in den Träger 17 vorgesehen, sodass der Verbindungsbolzen 20 die Rotationsachse des Behandlungskopfes 12 bildet. Im eingesetzten Zustand greift somit die Abtriebswelle 38 mit ihrem passenden Ende in dieser Ausnehmung 39 im Träger 17 des Behandlungskopfes 12 ein und bildet dabei einen rotatorisch in Formschluss, sodass Drehbewegungen der Abtriebswelle 38 auf dem Behandlungskopf 12 übertragen werden. Somit kann der Motor 30 seine Drehbewegung auf die Elektrodenanordnung in dem Behandlungskopf 12 übertragen.
Die Abtriebswelle 38 ist im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5 innen hohl ausgeführt, sodass darin der Verbindungsbolzen 20 eingeführt werden kann und am gegenüberliegenden Ende der Abtriebswelle 38 um ein gewisses Maß heraussteht (Vergleich Figur 5). Der Verbindungsbolzen 20 ist in diesem Fall nicht mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung gezeigt, kann diese jedoch unter Umständen aufweisen. Das aus der Abtriebswelle 38 am gegenüberliegenden Ende des Behandlungskopfes 12 herausstehende Ende des Verbindungsbolzens 20 kontaktiert dabei eine Klemmfeder 40 als Gegenkontakt, umso die Elektrode 19 mit der Hochspannungsstufe 15 zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas im eingesetzten Zustand des Behandlungskopfes 12 zu verbinden. Die Klemmfeder 40 umschließt dabei mit einem Klemmabschnitt die Mantelfläche des Verbindungsbolzens 20 und stellt so eine elektrische Verbindung mit der Hochspannungsstufe auch während einer Drehbewegung her.
Wie bereits in anderen Figuren gezeigt, kann auch hier eine Rastverbindung vorgesehen sein, um die Elektrodenanordnung sicher in dem Gehäuse des Plasma- Behandlungsgerätes zu halten. Es ist dabei vom Erfindungsgedanken voll umfasst und in jeder Ausführungsform denkbar, dass neben einer formschlüssigen lösbaren Verbindung (Rastverbindung) auch magnetische Verbindungen und/oder kraftschlüssige Verbindungen zum Halten der Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position realisiert werden können. So ist es, denkbar, dass in der Ausnehmung 39 in dem Träger 17 sowie an der Antriebswelle 38 magnetische Elemente vorgesehen sind, die in der eingesetzten Position des Behandlungskopfes 12 eine magnetische Verbindung realisieren.
In den Figuren 6, 7 und 8 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem alternativ oder zusätzlich zu den Positionsschaltern 22a, 22b als Positionssensoren 22 (aus Figur 1 und 2) Durchgangsprüfer 33a, 33b vorgesehen sind, die mit einem elektrisch leitfähigen Ring 34 kontaktieren, wenn die Elektrodenanordnung in die eingesetzte Position gebracht ist. Die Durchgangsprüfer 33a, 33b können dann detektieren, dass sie mit dem elektrisch leitfähigen Ring 34 des Behandlungskopfes 12 in elektrischer Verbindung stehen, wodurch der korrekte Sitz der Elektrodenanordnung bzw. des Behandlungskopfes 12 in der eingesetzten Position angenommen wird. Auch diese Positionssensoren 22 können dabei mit einer elektrischen Leitung der Steuereinrichtung 14 verbunden sein, um so das Gerät in einen aktivierten Betriebszustand oder in einen deaktivierten Betriebszustand zu versetzen.
In den Figuren 7 und 8 sind dabei zwei Ausführungsformen vorgesehen, die auch ohne Durchgangsprüfung zur Sicherstellung des korrekten Sitzes der Elektrodenanordnung bzw. des Behandlungskopfes 12 in der eingesetzten Position Anwendung finden können. Auf der linken Seite ist dabei ein Behandlungskopf 12 gezeigt, der wie bereits vorstehend beschrieben einen Träger 17 und ein daran angeordnetes Dielektrikum 18 aufweist.
In der rechten Abbildung der Figuren 7 und 8 ist dabei ein Dielektrikum 18 gezeigt, welches ohne Träger 17 auskommt und bei dem das Dielektrikum 18 in seiner Breite verdickt ist. Der aus dem Dielektrikum 18 herausragende Verbindungsbolzen 20 wird dabei von einer separaten elektrisch isolierenden Umhüllung 21 umschlossen, wobei diese elektrisch isolierende Umhüllung 21 in das Dielektrikum 18 ragt.
An der Rückseite des Trägers 17 (linke Seite) bzw. an der Rückseite des Dielektrikums 18 (rechte Seite) befindet sich der elektrisch leitfähige Ring 34, der mit dem jeweiligen Durchgangsprüfer 33a, 33b in der eingesetzten Position kontaktiert wird.
Das Dielektrikum 18, welches aus einem elektrisch isolierenden, gelartigen Material gebildet ist, kann einstückig ausgebildet sein und dabei die Elektrode integral einbetten. Denkbar ist aber auch, dass das Dielektrikum 18 aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Schichten gebildet ist, wobei die hautseitige Schicht (bildet die Behandlungsfläche) weich und elastisch ist.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Behandlungsfläche 18a des Dielektrikums 18 Abstandshalter 41 aufweist, zwischen denen ein oder mehrere Gasräume 42 gebildet werden, in denen sich das erzeugte Plasma ausbreiten kann. Die Abstandshalter in Figur 9 sind dabei in dem Dielektrikum 18 gebildete Noppen, die vorzugsweise einstückig aus dem gelartigen Material ausgebildet wurden. Die Abstandshalter 41 sind demnach ebenfalls aus einem gelartigen Material, vorzugsweise aus demselben Material wie das Dielektrikum 18 gebildet.
Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Elektrodenanordnung bzw. der Behandlungskopf translatorisch bewegbar in dem Gehäuse 11 angeordnet ist. Hierfür weist das Plasma-Behandlungsgerät einen Motor (nicht dargestellt, da verdeckt) auf, dessen Abtriebswelle 38 stirnseitig einen Exzenterbolzen 38a aufweist, der formschlüssig in eine Langloch-Öffnung 43 einer den Verbindungsbolzen 20 übergreifenden Hülse 44 eingreift. Die Hülse 44 ist mit dem Dielektrikum 18, im dargestellten Ausführungsbeispiel über den Träger 17, verbunden und translatorisch beweglich (axial in Bezug zu dem Verbindungsbolzen 20) in dem Gehäuse geführt, so dass durch die Rotation der Abtriebswelle 38 des Motors aufgrund des Exzenterbolzens 38a, der mit der Langloch-Öffnung 43 der Hülse 44 zusammenwirkt, die Drehbewegung des Motors in eine translatorische Hin-und-Her Bewegung (Hub- Bewegung) der Hülse 44 - und damit der Elektrodenanordnung - umgewandelt wird. Die translatorische Bewegung, angedeutet durch den Pfeil links neben dem Behandlungskopf 12, ändert dabei periodisch - korrelierend mit der Drehbewegung der Abtriebswelle 38 des Motors - seine translatorische Bewegungsrichtung, wodurch die translatorische Bewegung je nach Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors auch als Vibration wahrnehmbar sein kann.
Die Hülse 44 ist dabei so ausgebildet, dass sie im Ausführungsbeispiel der Figur 10 eine Aufnahme im Inneren bildet, in die die Elektrodenanordnung bzw. der Behandlungskopf 12 eingesetzt werden kann. Die bereits zuvor beschriebenen insbesondere lösbaren Verbindungsmittel, wie beispielsweise eine Rastverbindung, können hier zum Einsatz kommen, um den Behandlungskopf bzw. die Elektrodenanordnung an dem Plasma-Behandlungsgerät ordnungsgemäß einsetzen zu können. Denkbar ist aber auch, dass die Elektrodenanordnung (insbesondere das Dielektrikum mit den Verbindungsbolzen) fest und nicht-lösbar mit der Hülse 44 verbunden ist.
In Bezug zu der Hülse 44 wird somit der Behandlungskopf 12 bzw. die Elektrodenanordnung fixiert, sodass die translatorische Bewegung der Hülse 44 auf die Elektrodenanordnung und gegebenenfalls auf dem Behandlungskopf 12 übertragen werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 10 wird dabei der Verbindungsbolzen 20 in den inneren Hohlraum der Hülse 44 in der eingesetzten Position gelagert, wobei im oberen Bereich des Verbindungsbolzens 20 dieser mit dem im Gehäuse vorgesehenen Gegenkontakt 40 zur elektrischen Verbindung mit der Hochspannungsstufe kontaktiert wird. Darüber hinaus erstreckt sich der Träger 17 im Bereich des Verbindungsbolzens 20 mit einem gewissen Abschnitt in den inneren Hohlraum der Hülse 44 hinein und bildet dabei einen Form- und/oder Kraftschluss mit der Innenwandung der Hülse 44 aus. Der durch die Klemmfeder 40 gebildete Gegenkontakt kann dabei fest mit der Hülse 44 verbunden sein.
Die translatorische Bewegung mit der sich periodisch ändernden Bewegungsrichtung erfolgt dabei insbesondere axial zu dem Verbindungsbolzen 20.
Bezugszeichenliste
10 Plasma-Behandlungsgerät
11 Gehäuse
11 a Gehäuseoberteil
11 b Gehäuseunterteil
12 Behandlungskopf
13 Betätigungsknopf
14 Steuereinrichtung
15 Hochspannungsstufe
16 interne elektrische Energiequelle
17 Träger
17a Dielektrikumsauflage
18 Dielektrikum
18a Behandlungsfläche
19 Elektrode
20 Verbindungsbolzen
21 elektrisch isolierende Umhüllung
22 Positionssensor
22a erster Positionsschalter
22 zweiter Positionsschalterb
23 Leitung
24 Führungskanal
25 Kontaktfläche
26 Federkontakt als Gegenkontakt
27 Platine
28 Stößel
29 Rastabschnitt
30 Motor
31 Antriebsstrang
32 externe Energiequelle
33 Durchgangsprüfer
34 elektrisch leitfähigen Ring
35 Verbindungsanordnung
36 Zahnräder 37a erste Zahnradanordnung
37b zweite Zahnradanordnung
38 Abtriebswelle
38a Exzenterbolzen der Abtriebswelle 39 Ausnehmung
40 Klemmfeder als Gegenkontakt
41 Abstandshalter
42 Gasraum
43 Langloch-Öffnung 44 Hülse

Claims

27
Patentansprüche
1. Plasma-Behandlungsgerät (10) zur Behandlung einer lebende Zellen enthaltenen Hautoberfläche mit einem dielektrisch behinderten Plasma, umfassend:
- ein Gehäuse (11 ) mit einem Griffteil;
- einen an dem Gehäuse (11 ) angeordneten Behandlungskopf (12);
- eine an dem Behandlungskopf (12) vorgesehene Elektrodenanordnung mit mindestens einer Elektrode (19) und einem die Elektrode (19) zur zu behandelnden Hautoberfläche hin vollständig abdeckenden Dielektrikum (18), das eine Behandlungsfläche (18a) hat und mit der mindestens einen Elektrode (19) derart eingerichtet ist, dass die mindestens eine Elektrode (19) mit der zu behandelnden Hautoberfläche als Gegenelektrode zur Erzeugung des Plasmas zusammenwirkt; und
- eine in dem Gehäuse (11 ) angeordnete Hochspannungsstufe (15) zur Generierung von für die Erzeugung des Plasmas erforderlichen Hochspannungssignale, die mittels einer mindestens eine Hochspannungszuleitung umfassenden Verbindungsanordnung (35) mit der wenigstens einen Elektrode (19) der Elektrodenanordnung elektrisch kontaktiert oder kontaktierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung in dem Gehäuse (11 ) bewegbar gelagert ist und in dem Gehäuse (11 ) eine Antriebsanordnung mit mindestens einem Motor (30) und einem Antriebsstrang (31 ) vorgesehen ist, der mit der Elektrodenanordnung zur motorgetriebenen Bewegung in Wirkverbindung steht, während die Elektrode (19) zur Erzeugung des dielektrisch behinderten Plasmas zwischen der Elektrode (19) und der als Gegenelektrode fungierenden Hautoberfläche über die Verbindungsanordnung (35) mit der Hochspannungsstufe (15) elektrisch kontaktiert oder kontaktierbar ist.
2. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung lösbar an dem Gehäuse (11 ) angeordnet oder einsetzbar ist, wobei die Verbindungsanordnung (35) die mindestens eine Elektrode (19) mit der Hochspannungsstufe (15) verbindet, wenn die Elektrodenanordnung in einer eingesetzten Position an dem Gehäuse (11 ) bewegbar gelagert ist. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung lösbar mittels einer Rastverbindung an dem Gehäuse (11 ) angeordnet oder einsetzbar ist. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasma-Behandlungsgerät (10) mindestens einen Positionssensor (22) hat, der zum Detektieren der eingesetzten Position der Elektrodenanordnung in dem Gehäuse (11 ) ausgebildet ist, wobei die Hochspannungsstufe (15) abgeschaltet ist, sofern nicht mittels des mindestens einen Positionssensors (22) die eingesetzte Position detektiert wird. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (19) mit einem elektrischen Verbindungsbolzen (20) aus dem Dielektrikum (18) an einer der Behandlungsfläche (18a) gegenüberliegenden Rückseite der Elektrodenanordnung herausgeführt ist, wobei der elektrische Verbindungsbolzen (20) an einem der Elektrode (19) gegenüberliegenden Endabschnitt eine Kontaktfläche (25) hat, die mit einem in dem Gehäuse (11 ) vorgesehenen und mit der Hochspannungsstufe (15) elektrisch verbundenen Gegenkontakt zur elektrischen Kontaktierung zusammenwirkt, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse (11 ) bewegbar gelagert ist. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbolzen (20) mit zumindest einem Teil des Antriebsstrangs (31 ) einen um die Längsachse des Verbindungsbolzens (20) wirkenden Formschluss und/oder Kraftschluss bildet, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse (11 ) bewegbar gelagert ist.
7. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung in dem Behandlungskopf (12) einen flächigen Träger (17) aufweist, an dem das Dielektrikum (18) an einer Dielektrikumsauflage (17a) befestigt ist und aus dem der Verbindungsbolzen (20) an der dem Dielektrikum (18) gegenüberliegenden Rückseite des Trägers (17) herausgeführt ist.
8. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Träger (17) des Behandlungskopfes (12) an der Rückseite um den Verbindungsbolzen (20) herum eine Ausnehmung (39) aufweist, mit der der flächige Träger (17) mit zumindest einem Teil des Antriebsstrangs (31 ) drehfest verbunden ist, wenn die Elektrodenanordnung in der eingesetzten Position an dem Gehäuse (11 ) gelagert ist.
9. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbolzen (20) zumindest teilweise von einer elektrisch isolierenden Umhüllung (21 ) umgeben ist.
10. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (18) der Elektrodenanordnung zumindest teilweise aus einem gelartigen Material, insbesondere aus einem Polyurethan-Gel gebildet ist.
11. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsfläche (18a) des Dielektrikums (18) einen Abstandshalter (41 ) mit Erhöhungen und dazwischenliegenden Vertiefungen zur Ausbildung eines Gasraums (42) hat.
12. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (11 ) ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist, der zur elektrischen Energieversorgung der Hochspannungsstufe (15) ausgebildet ist.
13. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsstufe (15) mit einer externen Energiequelle (32) verbunden oder verbindbar ist. 14. Plasma-Behandlungsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung in dem Gehäuse drehbar, drehoszillierend, translatorisch bewegbar und/oder vibrierend bewegbar gelagert ist.
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