RU2832940C2 - Apparatus and method for plasma activation of liquid - Google Patents
Apparatus and method for plasma activation of liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2832940C2 RU2832940C2 RU2021109921A RU2021109921A RU2832940C2 RU 2832940 C2 RU2832940 C2 RU 2832940C2 RU 2021109921 A RU2021109921 A RU 2021109921A RU 2021109921 A RU2021109921 A RU 2021109921A RU 2832940 C2 RU2832940 C2 RU 2832940C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- liquid
- sensor device
- installation according
- control device
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 156
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 39
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 21
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 claims description 20
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000000804 electron spin resonance spectroscopy Methods 0.000 claims description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000004735 phosphorescence spectroscopy Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 128
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I calcium;potassium;disodium;(2s)-2-hydroxypropanoate;dichloride;dihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Cl-].[Cl-].[K+].[Ca+2].C[C@H](O)C([O-])=O BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-N peroxynitrous acid Chemical compound OON=O CMFNMSMUKZHDEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 2
- FBTSQILOGYXGMD-LURJTMIESA-N 3-nitro-L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C([N+]([O-])=O)=C1 FBTSQILOGYXGMD-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- RSPISYXLHRIGJD-UHFFFAOYSA-N OOOO Chemical compound OOOO RSPISYXLHRIGJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N Phenolsulfonephthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000002179 anti-microbacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229960003531 phenolsulfonphthalein Drugs 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к установке и способу для плазменной активации жидкости с целью ее применения на пациенте.The invention relates to an apparatus and method for plasma activation of a liquid for the purpose of its use on a patient.
Воздействуя плазмой на жидкость, такую, например, как раствор NaCl, лактатный раствор Рингера или иную жидкость, можно переводить эту жидкость в плазменно-активированное состояние. В этом случае жидкость будет содержать обладающие медицинской эффективностью реакционноспособные агенты, например радикалы с повышенным окислительно-восстановительным потенциалом, а также такие вещества, как пероксиды, пероксинитриты, нитраты, нитриты, оксиды азота (кислород- или азотцентрированные реакционноспособные агенты). Активированные таким образом жидкости могут использоваться для опосредованного лечения плазмой. Воздействие на подвергаемую лечению ткань может быть дезинфицирующим. Такой жидкостью можно инактивировать микробные и бактериальные организмы. Кроме того, лечение может основываться на том, что плазменно-активированная жидкость действует на патогенные и здоровые клетки по-разному. В основе такого различия в действии лежит природа химических агентов, содержащихся в плазменно-активированной жидкости.By acting on a liquid, such as a NaCl solution, lactated Ringer's solution or another liquid, plasma can convert this liquid into a plasma-activated state. In this case, the liquid will contain reactive agents with medical effectiveness, such as radicals with an increased oxidation-reduction potential, as well as substances such as peroxides, peroxynitrites, nitrates, nitrites, nitrogen oxides (oxygen- or nitrogen-centered reactive agents). Liquids activated in this way can be used for indirect plasma therapy. The effect on the tissue being treated can be disinfectant. Such a liquid can inactivate microbial and bacterial organisms. In addition, the treatment can be based on the fact that the plasma-activated liquid acts differently on pathogenic and healthy cells. The basis for this difference in action is the nature of the chemical agents contained in the plasma-activated liquid.
Для получения плазменно-активированных жидкостей в публикации WO 2015/123720 А1 предлагается воздействовать плазмой на поверхность геля. При этом упоминаются, в частности, нетермические, так называемые холодные плазмы, содержащие высокоактивную смесь радикалов кислорода, азота и водорода, ионов, электронов, фотонов и ультрафиолетового излучения.In order to obtain plasma-activated liquids, publication WO 2015/123720 A1 proposes to act on the gel surface with plasma. In particular, non-thermal, so-called cold plasmas containing a highly active mixture of oxygen, nitrogen and hydrogen radicals, ions, electrons, photons and ultraviolet radiation are mentioned.
В публикациях US 2012/0111721 А1 и WO 2007/117634 А2 предлагается устройство для плазменной обработки жидкости. Плазменная обработка осуществляется во вращательно-симметричном сосуде, по стенке которого течет тонкая жидкостная пленка. При этом между двумя графитовыми электродами происходит разряд, возникающее при котором излучение воздействует на жидкость.Publications US 2012/0111721 A1 and WO 2007/117634 A2 propose a device for plasma treatment of liquid. Plasma treatment is carried out in a rotationally symmetric vessel, along the wall of which a thin liquid film flows. In this case, a discharge occurs between two graphite electrodes, the resulting radiation acting on the liquid.
В публикации ЕР 1702678 А1 предлагается обрабатывать жидкостную пленку электронными пучками в вакуумном сосуде. В качестве альтернативы в этой публикации рассматривается обработка жидкостной пленки излучением от УФ-источника, предусмотренного вместо источника электронных пучков или в дополнение к нему.Publication EP 1702678 A1 proposes to treat a liquid film with electron beams in a vacuum vessel. As an alternative, this publication discusses treating the liquid film with radiation from a UV source provided instead of or in addition to the electron beam source.
В публикации ЕР 2937103 А1 предлагается активировать плазмой действующую среду, например раневую накладку. Для этого раневая накладка может содержать активируемый плазмой гель, активируемую плазмой жидкость или активируемую плазмой подложку, пропитанную текучей средой. За счет плазменной обработки действующей среды в ней образуется или выделяется действующее вещество. В качестве действующих сред могут выступать жидкости на водной основе, физиологические растворы и получаемые из них гели. Для плазменной обработки предусмотрен плазменный генератор, вырабатывающий, например, холодную плазму при атмосферном давлении. Эту плазму подают на поверхность действующей среды. После активации раневую накладку можно наложить на пациента.In the publication EP 2937103 A1 it is proposed to activate the active medium, for example a wound pad, with plasma. For this purpose, the wound pad may contain a plasma-activated gel, a plasma-activated liquid or a plasma-activated substrate impregnated with a fluid medium. Due to the plasma treatment of the active medium, the active substance is formed or released in it. The active media may be water-based liquids, physiological solutions and gels obtained from them. For plasma treatment, a plasma generator is provided that produces, for example, cold plasma at atmospheric pressure. This plasma is supplied to the surface of the active medium. After activation, the wound pad can be applied to the patient.
В публикациях US 2019/0110933 А1 и WO 2017/167748 А1 предлагается лечить раны комбинированным применением плазмы и разрежения. Для этого устройство вакуумной терапии связано с атмосферным источником антимикробактериальной и ранозаживляющей плазмы, причем для регистрации процесса заживления раны может быть предусмотрено сенсорное устройство. С этой целью сенсорная система может регистрировать на поверхности тела пациента по меньшей мере один физический параметр. На основании этого регистрируемого параметра судят о состоянии раны. Регистрируемыми параметрами могут быть, в частности, температура, давление, влажность и/или значение водородного показателя рН.The publications US 2019/0110933 A1 and WO 2017/167748 A1 propose to treat wounds by the combined use of plasma and vacuum. For this purpose, a vacuum therapy device is connected to an atmospheric source of antimicrobacterial and wound-healing plasma, and a sensor device can be provided to record the wound healing process. For this purpose, the sensor system can record at least one physical parameter on the surface of the patient's body. Based on this recorded parameter, the state of the wound is judged. The recorded parameters can be, in particular, temperature, pressure, humidity and/or the pH value.
Из публикации WO 2017/074979 А1 известна проблематика ухудшения медицинской эффективности плазменно-активированных жидкостей при длительном хранении. Для обеспечения пригодности таких плазменно-активированных жидкостей к более длительному хранению предлагается использовать для плазменной активации жидкости с пониженным содержанием в их составе цистеина, метионина, фенилаланина и фенолового красного и с добавлением в них 3-нитро-L-тирозина.The problem of deterioration of the medical effectiveness of plasma-activated liquids during long-term storage is known from the publication WO 2017/074979 A1. In order to ensure the suitability of such plasma-activated liquids for longer storage, it is proposed to use liquids with a reduced content of cysteine, methionine, phenylalanine and phenol red in their composition and with the addition of 3-nitro-L-tyrosine for plasma activation.
В публикациях US 2014/0322096 А1 и WO 2014/055812 А1 описана дезинфекционная система, в частности для дезинфекции рук хирургов. Для этого предусмотрен реакционный сосуд, в котором между двумя изолированными электродами происходит барьерный разряд. Через образующуюся в результате этого плазму пропускают распыленную моющую жидкость, которая собирается на дне сосуда и затем может выдаваться через насадки для дезинфекции рук.The publications US 2014/0322096 A1 and WO 2014/055812 A1 describe a disinfection system, in particular for disinfecting the hands of surgeons. For this purpose, a reaction vessel is provided in which a barrier discharge occurs between two insulated electrodes. A sprayed cleaning liquid is passed through the resulting plasma, which collects at the bottom of the vessel and can then be dispensed through nozzles for hand disinfection.
В публикации US 2015/0306258 А1 описывается способ стерилизации ткани роговой оболочки перед ее трансплантацией. Для этого ткань подвергают воздействию плазменно-активированной текучей среды. Для плазменной активации текучей среды ее перед нанесением на роговую оболочку пропускают в распыленном состоянии в виде конуса распыла через холодный плазменный разряд.Publication US 2015/0306258 A1 describes a method for sterilizing corneal tissue before transplantation. To do this, the tissue is exposed to a plasma-activated fluid. To plasma-activate the fluid, it is passed in a sprayed state in the form of a spray cone through a cold plasma discharge before being applied to the cornea.
В публикации WO 2017/091534 А1 описываются способ и система для уничтожения или инактивирования спор путем нанесения на стерилизуемую поверхность содержащей добавку жидкости для поддержания плазменной активации в течение периода времени, составляющего по меньшей мере 30 секунд. Добавкой может быть, например, нитрит, биоактивное масло, кислота, переходный металл или фермент.Publication WO 2017/091534 A1 describes a method and system for killing or inactivating spores by applying a liquid containing an additive to a surface to be sterilized to maintain plasma activation for a period of at least 30 seconds. The additive may be, for example, a nitrite, a bioactive oil, an acid, a transition metal, or an enzyme.
В отличие от этих решений, в публикациях WO 2014/145570 А1 и WO 2014/152256 А1 предлагается воздействовать плазмой непосредственно на поверхность воды, в результате чего в воде образуются радикалы. Такая плазменно-активированная вода может использоваться для дезинфекции поверхностей.In contrast to these solutions, publications WO 2014/145570 A1 and WO 2014/152256 A1 propose to directly affect the water surface with plasma, resulting in the formation of radicals in the water. Such plasma-activated water can be used for disinfecting surfaces.
Публикация WO 2017/083323 А1 также посвящена получению плазменно-активированной жидкости. Для этого предусмотрено устройство, в котором состоящий из газа и жидкости аэрозоль пропускают мимо одного или нескольких плазменных генераторов для активации газа и/или жидкости. Для разделения газа и жидкости после плазменной обработки предусмотрено отделительное устройство. Жидкость может использоваться в целях дезинфекции. Для создания плазмы служит барьерный разряд.Publication WO 2017/083323 A1 is also devoted to obtaining a plasma-activated liquid. For this purpose, a device is provided in which an aerosol consisting of a gas and a liquid is passed by one or more plasma generators to activate the gas and/or liquid. A separating device is provided to separate the gas and liquid after plasma treatment. The liquid can be used for disinfection purposes. A barrier discharge is used to create plasma.
Публикация WO 2018/089577 А1 посвящена системам и способам для плазменной активации жидкостей, причем активация должна обеспечивать особенно высокие концентрации, и активировать требуется большие количества жидкости. Для этого предусмотрено устройство, переводящее жидкость в тонкий слой, вблизи которого создается плазма.Publication WO 2018/089577 A1 is devoted to systems and methods for plasma activation of liquids, wherein the activation must provide particularly high concentrations, and large quantities of liquid must be activated. For this purpose, a device is provided that transfers the liquid into a thin layer, near which plasma is created.
Из публикации US 2019/0279849 А1 известна плазменная активация жидкости разрядом, при которой ток течет от электрода к жидкости.From the publication US 2019/0279849 A1, plasma activation of liquid by discharge is known, in which current flows from the electrode to the liquid.
Предлагаются промежутки от 6 до 10 мм. Кроме того, предусмотрено световоспринимающее устройство, способное методом спектроскопии оптического излучения (оптической эмиссионной спектроскопии) регистрировать характерные спектральные линии образующихся при активации радикалов или ионов.The offered intervals are from 6 to 10 mm. In addition, a light-receiving device is provided, capable of recording the characteristic spectral lines of radicals or ions formed during activation using the method of optical radiation spectroscopy (optical emission spectroscopy).
Прямое воздействие электрического разряда на жидкость и протекание тока через нее раскрыто также в публикации CN 109121278 А. Используемый разряд также может быть электрическим барьерным разрядом.The direct action of an electric discharge on a liquid and the flow of current through it is also disclosed in the publication CN 109121278 A. The discharge used can also be an electric barrier discharge.
В публикации WO 2017/192618 А1 описывается устройство и способ для получения плазменно-активированного химиотерапевтического средства на водной основе. Для этого предусмотрен разрядный сосуд, в котором расположен по меньшей мере один полый игольчатый электрод, причем сосуд имеет внутри электроизоляционную футеровку. Электроды закреплены на вращающемся полом валу, в который подается воздух. Между электродами и стенкой сосуда возникает барьерный разряд. Подаваемая в сосуд жидкость входит в тесный контакт с барьерным разрядом и выводится в активированном состоянии у нижнего края сосуда.Publication WO 2017/192618 A1 describes a device and method for producing a plasma-activated aqueous chemotherapeutic agent. For this purpose, a discharge vessel is provided in which at least one hollow needle electrode is located, wherein the vessel has an electrically insulating lining inside. The electrodes are fixed on a rotating hollow shaft into which air is supplied. A barrier discharge occurs between the electrodes and the vessel wall. The liquid supplied to the vessel comes into close contact with the barrier discharge and is discharged in an activated state at the lower edge of the vessel.
Приведенные выше способы позволяют получать плазменно-активированные водные жидкости. Известно также, что такие активированные жидкости могут храниться, по крайней мере в течение ограниченного времени. Активированные жидкости имеют при этом широкий спектр действия, причем их эффективность со временем меняется. Это может представлять собой фактор неопределенности при использовании плазменно-активированных жидкостей.The above methods allow obtaining plasma-activated aqueous liquids. It is also known that such activated liquids can be stored, at least for a limited time. Activated liquids have a wide range of action, and their effectiveness changes over time. This may be an uncertainty factor when using plasma-activated liquids.
Исходя из этого, задача изобретения заключается в том, чтобы улучшить воспроизводимость успешности лечения при медицинском применении плазменно-активированных жидкостей.Based on this, the objective of the invention is to improve the reproducibility of the success of treatment in the medical use of plasma-activated liquids.
Предлагаемая в изобретении установка для снабжения медицинского инструмента плазменно-активированной жидкостью содержит плазменный генератор и устройство плазменного воздействия, посредством которого плазма, создаваемая плазменным генератором, вводится в контакт с жидкостью. Жидкость может непрерывно или порционно выводиться через выход устройства плазменного воздействия и подаваться к инструменту. При этом жидкость может выводиться в инструмент сразу или может временно храниться в накопительном сосуде в течение некоторого периода времени.The proposed device for supplying a medical instrument with plasma-activated liquid comprises a plasma generator and a plasma action device, by means of which the plasma created by the plasma generator is brought into contact with the liquid. The liquid can be continuously or in portions withdrawn through the outlet of the plasma action device and fed to the instrument. In this case, the liquid can be withdrawn into the instrument immediately or can be temporarily stored in a storage vessel for a certain period of time.
Предлагаемая в изобретении установка также содержит сенсорное устройство и управляющее устройство. Сенсорное устройство предусмотрено для регистрации по меньшей мере одного химического или физического параметра жидкости во время и/или после воздействия на нее плазмы. Регистрируемый сенсорным устройством параметр используется управляющим устройством для управления характеристиками выдаваемой в инструмент плазменно-активированной жидкости. Управляющее устройство имеет вход, связанный с сенсорным устройством. На выходе управляющее устройство может быть связано, например, с плазменным генератором для воздействия на параметры плазменного разряда. Управляющее устройство выполнено с возможностью управления плазменным генератором в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения. Кроме того, управляющее устройство может быть выполнено с возможностью управления плазменным генератором дополнительно в отношении выдаваемого им напряжения, тока или мощности.The device proposed in the invention also contains a sensor device and a control device. The sensor device is provided for recording at least one chemical or physical parameter of the liquid during and/or after exposure to plasma. The parameter recorded by the sensor device is used by the control device for controlling the characteristics of the plasma-activated liquid supplied to the tool. The control device has an input connected to the sensor device. At the output, the control device can be connected, for example, to a plasma generator for influencing the parameters of the plasma discharge. The control device is configured to control the plasma generator with respect to the amplitude factor or the shape of the curve of the current supplied by it or the voltage supplied by it. In addition, the control device can be configured to control the plasma generator additionally with respect to the voltage, current or power supplied by it.
Дополнительно управляющее устройство может быть связано с устройством плазменного воздействия, насосами, клапанами или иными регулирующими органами для воздействия на параметры плазменной обработки. Например, на длительность пребывания жидкости в плазме или рядом с ней. Если жидкость вводится в контакт с плазмой в компактной (связной) форме, в виде тонкой пленки или в виде капель, управляющее устройство может воздействовать на скорость течения жидкости, размер капель жидкости, толщину слоя жидкости и иные аналогичные параметры. В качестве дополнения или альтернативы, управляющее устройство может быть связано с органами управления накопительного сосуда, такими, например, как клапаны или насосы, чтобы воздействовать на длительность пребывания активированной жидкости в накопительном сосуде.Additionally, the control device may be connected to the plasma treatment device, pumps, valves or other control elements to influence the plasma treatment parameters. For example, the residence time of the liquid in or near the plasma. If the liquid is introduced into contact with the plasma in a compact (coherent) form, in the form of a thin film or in the form of drops, the control device may influence the flow rate of the liquid, the size of the liquid droplets, the thickness of the liquid layer and other similar parameters. As a supplement or alternative, the control device may be connected to the control elements of the storage vessel, such as, for example, valves or pumps, to influence the residence time of the activated liquid in the storage vessel.
Плазменный генератор предпочтительно имеет газовый канал и по меньшей мере один электрод, находящийся в контакте с газом из газового канала. Этот электрод может быть изолированным электродом, чтобы питать барьерный разряд. Он также может быть электродом с электрически проводящей поверхностью, чтобы обеспечивать возможность непосредственного перехода электронов из электрода в плазму. В газовый канал может подаваться газ, в частности инертный газ, такой, например, как аргон. Таким образом на электроде может происходить ионизация газа, а значит образование плазмы, в частности струи плазмы, контактирующей с жидкостью. Жидкость может находиться в электрическом контакте с еще одним электродом. При этом речь предпочтительно идет о неизолированном электроде. В этом случае электрод имеет электрически проводящую поверхность, что делает возможным переход электронов из жидкости в электрод и из электрода в жидкость. Активация жидкости плазмой предпочтительно осуществляется воздействием струи плазмы на жидкость. Жидкость при этом может образовывать компактное тело, имеющее соответствующую поверхность, например, горизонтальную жидкую поверхность. Струя плазмы также может вводиться в жидкость, чтобы части плазмы поднимались в жидкости в виде пузырей. Кроме того, также можно вводить распыленную жидкость в струю аргоновой плазмы. Вместе с тем, вместо струи аргоновой плазмы также могут использоваться другие виды плазмы, в частности воздушная плазма. Плазма может быть холодной плазмой или же плазмой, температура газа которой является "теплой", т.е. превышающей температуру тела человека.The plasma generator preferably has a gas channel and at least one electrode in contact with the gas from the gas channel. This electrode can be an insulated electrode in order to supply the barrier discharge. It can also be an electrode with an electrically conductive surface in order to enable the direct transfer of electrons from the electrode into the plasma. A gas, in particular an inert gas such as argon, can be supplied into the gas channel. In this way, the gas can be ionized at the electrode, and thus a plasma can be formed, in particular a plasma jet in contact with the liquid. The liquid can be in electrical contact with another electrode. In this case, it is preferably a non-insulated electrode. In this case, the electrode has an electrically conductive surface, which enables the transfer of electrons from the liquid into the electrode and from the electrode into the liquid. The activation of the liquid by the plasma is preferably carried out by the action of the plasma jet on the liquid. The liquid can then form a compact body having a corresponding surface, for example a horizontal liquid surface. A plasma jet can also be injected into a liquid so that parts of the plasma rise in the liquid as bubbles. In addition, it is also possible to inject sprayed liquid into an argon plasma jet. However, other types of plasma, in particular air plasma, can also be used instead of an argon plasma jet. Plasma can be cold plasma or plasma whose gas temperature is "warm", i.e. exceeding the temperature of the human body.
В частности, для плазменной активации жидкости пригоден плазменный генератор с неизолированным электродом, обеспечивающим возможность протекания тока через жидкость.In particular, a plasma generator with a non-insulated electrode, which allows current to flow through the liquid, is suitable for plasma activation of liquid.
В результате плазменной обработки в жидкости образуются агенты, т.е. химические соединения с различными временем жизни и реакционной способностью, которые в общем называются создаваемыми плазмой агентами. Такими создаваемыми плазмой агентами могут быть ионы гидроксония, гидроксидные ионы, пероксид водорода и/или нитритные ионы и/или нитратные ионы и/или пероксинитрит и/или синглетный кислород и/или озон и/или кислород и/или ионы супероксидных радикалов и/или гидроксильные радикалы и/или гидропероксильные радикалы и/или оксиды азота, такие как монооксид азота и диоксид азота. Сенсорным устройством, предусмотренным для регистрации (определения) таких агентов, может быть сенсорное устройство, пригодное для оптической спектроскопии, например для спектроскопии поглощения ультрафиолетового света, видимого света или инфракрасного света. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорным устройством может быть может устройство, пригодное для регистрации фосфоресценции, в частности фосфоресценции в ближней инфракрасной области. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорное устройство может быть выполнено с возможностью проведения оптической эмиссионной спектроскопии для УФ-света, видимого света и/или ближнего инфракрасного света. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорное устройство может быть устройством для спектроскопии электронного спинового резонанса.As a result of the plasma treatment, agents, i.e. chemical compounds with different lifetimes and reactivities, are formed in the liquid, which are generally referred to as plasma-generated agents. Such plasma-generated agents may be hydronium ions, hydroxide ions, hydrogen peroxide and/or nitrite ions and/or nitrate ions and/or peroxynitrite and/or singlet oxygen and/or ozone and/or oxygen and/or superoxide radical ions and/or hydroxyl radicals and/or hydroperoxyl radicals and/or nitrogen oxides such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide. The sensor device provided for recording (determining) such agents may be a sensor device suitable for optical spectroscopy, such as ultraviolet light absorption spectroscopy, visible light absorption spectroscopy or infrared light absorption spectroscopy. As a supplement or alternative, the sensor device may be a device suitable for detecting phosphorescence, in particular phosphorescence in the near infrared region. As a supplement or alternative, the sensor device may be designed with the possibility of performing optical emission spectroscopy for UV light, visible light and/or near infrared light. As a supplement or alternative, the sensor device may be a device for electron spin resonance spectroscopy.
Объектом изобретения является также способ получения плазменно-активированной жидкости, используемой для лечения, характеризующийся тем, что посредством плазменного генератора создают плазму, в контакт с которой в устройстве плазменного воздействия вводят жидкость, и эту жидкость подают к инструменту, во время и/или после воздействия плазмы на жидкость в устройстве плазменного воздействия посредством сенсорного устройства регистрируют по меньшей мере один химический или физический параметр жидкости, и посредством управляющего устройства, связанного на входе с сенсорным устройством и на выходе с плазменным генератором, управляют работой плазменного генератора в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения в зависимости от регистрируемого параметра жидкости для воздействия на указанный параметр.The subject of the invention is also a method for producing a plasma-activated liquid used for treatment, characterized in that by means of a plasma generator a plasma is created, into contact with which a liquid is introduced in a plasma action device, and this liquid is supplied to the instrument, during and/or after the action of the plasma on the liquid in the plasma action device by means of a sensor device at least one chemical or physical parameter of the liquid is recorded, and by means of a control device connected at the input to the sensor device and at the output to the plasma generator, the operation of the plasma generator is controlled in relation to the amplitude factor or the shape of the curve of the current it produces or the voltage it produces depending on the recorded parameter of the liquid for influencing the said parameter.
Другие подробности предпочтительных вариантов осуществления изобретения рассматриваются ниже в описании или на чертежах, на которых показано:Other details of the preferred embodiments of the invention are discussed below in the description or in the drawings, which show:
на фиг. 1 - функциональная схема, иллюстрирующая конструктивные и функциональные элементы предлагаемой в изобретении установки для снабжения медицинского элемента плазменно-активированной жидкостью,Fig. 1 is a functional diagram illustrating the structural and functional elements of the installation proposed in the invention for supplying a medical element with plasma-activated liquid,
на фиг. 2 - устройство плазменного воздействия для получения обработанных плазмой жидкостей.Fig. 2 - a plasma treatment device for obtaining plasma-treated liquids.
На фиг. 1 представлена установка 10 для снабжения плазменно-активированной жидкостью медицинского инструмента 11, при помощи которого можно проводить лечение по меньшей мере одним из различных методов. Методы лечения представлены на фиг. 1 функциональными блоками, причем блок 13 обозначает инъекцию плазменно-активированной жидкости под ткань. Блок 14 обозначает попеременное лечение ткани, или воздействие на ткань, плазмой, например аргоновой плазмой, и/или высокочастотным током, а также плазменно-активированной жидкостью. Блок 15 обозначает смачивание или орошение ткани плазменно-активированной жидкостью.Fig. 1 shows a
Под инструментом 11 понимается любой инструмент, способный осуществлять лечение по меньшей мере одним из вышеназванных методов, представленных блоками 13-15, а также другие инструменты для иного применения плазменно-активированной жидкости на пациенте или биологической ткани.
Установка 10 содержит обрабатывающий сосуд 16, в котором плазмой должна обрабатываться жидкость, например раствор хлорида натрия, раствор Рингера, лактатный раствор Рингера или иная жидкость, применяемая на пациенте. Жидкость поступает из накопительного сосуда 17, связанного с обрабатывающим сосудом 16 посредством управляемого насоса 18. Насос 18 служит для того, чтобы под управлением управляющего устройства 19 подавать жидкость из накопительного сосуда 17 в обрабатывающий сосуд 16, как показано стрелками 20, 21. Дополнительно насос 18 может быть выполнен, по меньшей мере в качестве опции, с возможностью перекачивания жидкости из обрабатывающего сосуда 16 обратно в накопительный сосуд 17, как показано стрелками 22, 23. Направление подачи, а при необходимости и производительность насоса 18 при его работе, задается управляющим устройством 19, как это показано стрелкой 24.The
Обрабатывающим сосудом 16 может быть сосуд, в котором обрабатываемая жидкость F, как это эскизно показано на фиг. 2, содержится в виде компактного (связного) жидкого тела с по существу горизонтальной поверхностью. Вместе с тем, обрабатывающим сосудом 16 может служить любой другой сосуд, в котором возможно введение жидкости в контакт с плазмой. Такими сосудами являются, например, оросительные сосуды, в которых жидкость может стекать в виде капельной завесы через плазму или слой жидкости может стекать вдоль плазмы, сосуды с распылительным устройством, вводящим жидкость в распыленном виде в плазму, с центробежными устройствами, вводящими жидкость в виде тонкой пленки в контакт с плазмой, или иные подобные сосуды. Обрабатывающий сосуд 16 вместе с создаваемой в нем плазмой 30 (фиг. 2) образует устройство 25 плазменного воздействия.The
Кроме того, на фиг. 1 показаны различные смесительные устройства, представленные обведенными прерывистой линией функциональными блоками 26-28, из которых в состав установки входит, по меньшей мере предпочтительно, по меньшей мере одно, и которые служат для обеспечения однородного распределения образующихся в обрабатывающем сосуде реакционноспособных агентов. Этой цели может служить конвектор 26, который за счет воздействия на жидкость теплоты или холода создает конвекционное течение. В качестве альтернативы может быть предусмотрено перемешивающее устройство 27, служащее для приведения жидкости F в движение в обрабатывающем сосуде 16. Функциональным блоком 28 представлено газозавихряющее устройство для введения жидкости в обрабатывающем сосуде в тесный контакт с плазмой 30. Каждое из представленных функциональными блоками 26, 27, 28 устройств может быть расположено в или на обрабатывающем сосуде 16 в одиночку или в комбинации с одним или несколькими вышеназванными устройствами.In addition, Fig. 1 shows various mixing devices, represented by the functional units 26-28 outlined by a broken line, of which the installation preferably includes at least one, and which serve to ensure a uniform distribution of the reactive agents formed in the processing vessel. This purpose can be served by a
Как показано на фиг. 2, к обрабатывающему сосуду 16 примыкает плазменный аппликатор 29, выполненный с возможностью создания плазмы 30. Например, плазменный аппликатор 29 может быть аргоно-плазменным аппликатором. Он содержит газоподводящий канал 31, по которому подается инертный газ, например азот или благородный газ, такой как аргон или гелий, либо иной пригодный для создания плазмы газ, например реакционноспособный газ, в частности кислородсодержащий газ. Газовый канал 31 подключен к источнику 32 газа. Источник газа, как показано на фиг. 1, может быть выполнен управляемым и может быть подключен к управляющему устройству 19, способному управлять источником газа в отношении времени выдачи газа и/или в отношении расхода выдаваемого газа, т.е. величины газового потока.As shown in Fig. 2, a
Плазменный аппликатор также содержит электрод 33, предпочтительно выполненный неизолированным, т.е. имеющим электрически проводящую поверхность, и контактирующий с газовым потоком в газоподводящем канале 31 или омываемый этим потоком.The plasma applicator also contains an
Этот электрод подключен к одному полюсу плазменного генератора 34, другой полюс которого соединен, например, с омываемым жидкостью F электродом 35. Плазменный генератор предпочтительно представляет собой высокочастотный генератор, выполненный с возможностью выдачи высокочастотного напряжения и высокочастотного тока. Генератор предпочтительно является управляемым в отношении величины выдаваемого напряжения и/или выдаваемой мощности и/или тока и/или в отношении формы кривой, модуляции коэффициента заполнения импульса, коэффициента амплитуды или других параметров. Для этого плазменный генератор 34 может быть соединен с управляющим устройством 19 и может управляться им, как это показано на фиг. 1.This electrode is connected to one pole of the
Установка 10 также содержит сенсорное устройство 36, предназначенное и выполненное для того, чтобы проводить анализ обрабатываемой жидкости F в отношении образующихся в ней химических агентов. Такими агентами в самом широком смысле являются вещества, а также ионы, радикалы, фрагменты молекул и т.п., образующиеся в результате плазменной обработки жидкости F. Сенсорное устройство 36 может быть расположено вне обрабатывающего сосуда 16, как это схематически показано на фиг. 2, и может снабжаться жидкостью F из обрабатывающего сосуда 16, например посредством циркуляционного контура 37.The
На фиг. 2 схематически представлено сенсорное устройство 36 для оптической спектроскопии поглощения. Для этого сенсорное устройство 36 содержит светоизлучающее устройство 38 и световоспринимающее устройство 39. Светоизлучающее устройство 38 выполнено, например, с возможностью испускания в жидкость F ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света с известным спектральным составом. Световоспринимающее устройство 39 предпочтительно выполнено с возможностью регистрации спектрального состава ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света, прошедшего через жидкость F. Управляющее устройство 19 выполнено с возможностью определения присутствия и концентрации выбранных агентов по различию между спектрами света, испускаемого светоизлучающим устройством 38, и света, принимаемого световоспринимающим устройством 39.Fig. 2 schematically shows a
Вместо сенсорного устройства 36, реализующего метод оптической спектроскопии поглощения, также может быть предусмотрено любое другое сенсорное устройство, выполненное с возможностью регистрации присутствия и/или концентрации в жидкости одного или нескольких агентов. Такие сенсорные устройства могут представлять собой устройства эмиссионной спектроскопии (спектроскопии излучения) для ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света. Сенсорное устройство также может представлять собой устройство регистрации фосфоресценции для ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света, в частности для света в ближней инфракрасной области. Кроме того, сенсорное устройство 36 может представлять собой устройство для измерения водородного показателя рН, в частности одностержневую измерительную цепь. Сенсорное устройство 36 может включать в себя одно или несколько из вышеназванных сенсорных устройств.Instead of the
Управляющее устройство 19 может управлять плазменным генератором 34 для регулирования концентрации и/или состава различных агентов в жидкости F. Управляющее устройство 19 может управлять, например, выдаваемыми плазменным генератором 34 током и/или напряжением в отношении мощности, величины, формы кривой, коэффициента амплитуды, частоты, модуляции и т.п., чтобы тем самым управлять плазмой, а значит - образованием агентов.The
Обрабатывающий сосуд 16 может быть посредством насоса 40 связан непосредственно с инструментом 11 для его снабжения плазменно-активированной жидкостью. Как возможный вариант, между насосом 40 и инструментом 11 также может быть предусмотрен сосуд 41 для хранения, в котором плазменно-активированная жидкость может храниться в течение заданного или выбираемого времени.The
В дополнение к связи сенсорного устройства с циркуляционным контуром 37 или в качестве альтернативы такой связи, сенсорное устройство 36 может быть связано с сосудом 41 для хранения. Таким же образом сосуд 41 для хранения может быть связан с собственным сенсорным устройством, которое тогда связано, в свою очередь, с управляющим устройством 19. Путем управления насосом 40 и/или не показанным на чертежах насосом, который может быть расположен между сосудом 41 для хранения и инструментом 11, управляющее устройство 19 может задавать длительность хранения обработанной плазмой жидкости F. Поскольку после плазменной обработки жидкости F концентрация агентов, образовавшихся в обработанной плазмой жидкости, уменьшается различными темпами, управляющее устройство 19 путем задания определенной длительности хранения, при необходимости - под контролем сенсорного устройства 36, может выдавать обработанную плазмой жидкость F, в которой, например, короткоживущие агенты практически исчезли, но долгоживущие агенты содержатся в высокой концентрации. С другой стороны, если требование к лечению прежде всего предусматривает наличие короткоживущих агентов, то посредством сенсорного устройства 36 можно определить, выработались ли такие агенты в достаточной концентрации, чтобы подавать их к инструменту 11 немедленно. Кроме того, при необходимости может быть предусмотрена возможность подачи жидкости из сосуда 41 для хранения в обрабатывающий сосуд 16 для деактивации (дополнительной или последующей активации). Эта возможность отражена на фиг. 1 двусторонними стрелками 42, 43.In addition to the connection of the sensor device with the
Описанные установка 10 и инструмент 11 работают следующим образом: Сначала накопительный сосуд 17 заполняют через заправочный патрубок 44 (фиг. 1) подлежащей активации жидкостью, например раствором хлорида натрия. Затем управляющее устройство 19 приводит в действие насос 18 и обеспечивает подачу жидкости F в обрабатывающий сосуд 16, например, с заполнением обрабатывающего сосуда 16 жидкостью F. Кроме того, управляющее устройство 19 приводит в действие плазменный генератор 34, а также при необходимости источник 32 газа, в результате чего плазменный аппликатор 29 создает плазму 30, воздействующую на жидкость F (фиг. 2). Сенсорное устройство 36 непрерывно находится в активном состоянии или активизируется через дискретные интервалы для регистрации качества жидкости F, т.е. качества ее плазменной активации. При этом качество плазменной активации измеряется, в частности, по концентрации выбранного агента, например, по содержанию ионов гидроксония, гидроксильных ионов, пероксида водорода, нитрита, нитрата, пероксинитрита, синглетного кислорода, озона, гидроксипероксида, кислорода, ионов супероксидных радикалов, гидроксильных радикалов и/или гидропероксильных радикалов. Для регистрации таких агентов сенсорное устройство 36 выполнено в виде так называемой одностержневой измерительной цепи для измерения рН, в виде спектроскопа для анализа излучаемого света (инфракрасного, видимого и/или ультрафиолетового), в виде абсорбционного спектроскопа (как показано на фиг. 2), в виде сенсора фосфоресценции, например для излучения с длиной волны 1275 нм с целью измерения синглетного кислорода, или в виде спектроскопа для анализа по методу электронного спинового резонанса. Сенсорное устройство 36 также может включать в себя несколько вышеназванных измерительных устройств.The described
На основании концентрации выбранного агента, определенной сенсорным устройством, управляющее устройство 19 может устанавливать, продлевать или сокращать длительность плазменной обработки жидкости, может регулировать параметры выдаваемого плазменным генератором 34 тока или напряжения и/или может воздействовать на расход газа, поступающего из источника 32 газа. В качестве дополнения или альтернативы, управляющее устройство 19 может устанавливать или ограничивать длительность хранения обработанной плазмой жидкости в сосуде 41 для хранения и/или может управлять одним или несколькими устройствами 26-28.Based on the concentration of the selected agent determined by the sensor device, the
Управляющее устройство 19 может быть выполнено таким образом, чтобы воздействовать на качество жидкости F в контексте одной или нескольких следующих взаимосвязей:The
- воздействие на силу эффекта плазмы, т.е. на превращаемую в плазме электрическую мощность или иные параметры, в зависимости от требуемого значения рН. При более высокой мощности достигается более низкое значение рН.- impact on the strength of the plasma effect, i.e. on the electrical power converted in the plasma or other parameters, depending on the required pH value. At higher power, a lower pH value is achieved.
- задание длительности воздействия плазмы на жидкость в зависимости от требуемого значения рН. При большей длительности воздействия достигается более низкое значение рН.- setting the duration of plasma exposure to liquid depending on the required pH value. A lower pH value is achieved with a longer duration of exposure.
- задание силы эффекта плазмы, т.е. превращаемой в плазме электрической мощности или иных параметров, в зависимости от требуемого отношения водорода к нитрату.- setting the strength of the plasma effect, i.e. the electrical power converted in the plasma or other parameters, depending on the required ratio of hydrogen to nitrate.
- выбор обрабатываемой жидкости в зависимости от требуемого отношения водорода к нитрату. Располагаемыми для выбора жидкостями могут быть, например, раствор NaCl и фосфатный буферный раствор NaCl.- selection of the liquid to be processed depending on the required hydrogen to nitrate ratio. Liquids available for selection may be, for example, a NaCl solution and a phosphate buffer solution of NaCl.
Для достижения требуемого качества жидкости F, т.е. требуемого состава содержащихся в ней агентов, управляющее устройство 19 может использовать регистрируемый(-ые) сенсорным устройством 36 химический(-ие) и/или физический(-ие) параметр(-ы) обработанной жидкости F для управления режимом работы устройства 25 плазменного воздействия или плазменного генератора 34. При управлении плазменным генератором воздействие оказывается по меньшей мере на один параметр тока и/или напряжения, выдаваемого плазменным генератором.In order to achieve the required quality of the liquid F, i.e. the required composition of the agents contained therein, the
Изобретение обеспечивает создание установки 10 для получения плазменно-активированной жидкости F с заданными характеристиками. Установка 10 содержит снабженное плазменным аппликатором 29 устройство 25 плазменного воздействия, в котором жидкость F вводится в контакт с газовой плазмой 30. Предусмотрено сенсорное устройство 36, которое служит для анализа состава обработанной плазмой жидкости F по меньшей мере в отношении создаваемого плазменной обработкой агента. На основании регистрируемой сенсорным устройством 36 концентрации одного или нескольких агентов могут устанавливаться или изменяться параметры обработки жидкости F в устройстве 25 плазменного воздействия. Таким образом удается получить обработанную плазмой жидкость F с заданными характеристиками для лечения пациента.The invention provides for the creation of a
Перечень ссылочных обозначений:List of reference designations:
10 установка для получения плазменно-активированной жидкости10 Installation for obtaining plasma-activated liquid
11 инструмент11 tool
12-15 функциональные блоки, символизирующие лечение плазменно-активированной жидкостью12-15 functional blocks symbolizing treatment with plasma-activated liquid
16 обрабатывающий сосуд16 processing vessel
17 накопительный сосуд17 storage vessel
18 насос18 pump
19 управляющее устройство19 control device
20, 21 стрелки, обозначающие направление подачи насоса 1820, 21 arrows indicating the direction of
22, 23 стрелки, обозначающие опциональное направление подачи насоса 1822, 23 arrows indicating the optional direction of
24 стрелка, обозначающая управление насосом 1824 arrow indicating
25 устройство плазменного воздействия25 plasma impact device
26 функциональный блок - конвектор26 functional block - convector
27 функциональный блок - перемешивающее устройство27 functional block - mixing device
28 функциональный блок газозавихряющее устройство28 functional block gas swirl device
29 плазменный аппликатор29 plasma applicator
30 плазма30 plasma
31 газоподводящий канал31 gas supply channels
32 источник газа32 gas source
33 электрод33 electrode
34 плазменный генератор34 plasma generator
35 электрод35 electrode
36 сенсорное устройство36 touch device
37 циркуляционный контур37 circulation circuit
38 светоизлучающее устройство38 light emitting device
39 световоспринимающее устройство39 light-receiving device
40 насос40 pump
41 сосуд для хранения41 storage vessels
42, 43 двусторонние стрелки42, 43 double-sided arrows
44 заправочный патрубок44 filling nozzle
Claims (23)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20169750.5 | 2020-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021109921A RU2021109921A (en) | 2022-11-09 |
| RU2832940C2 true RU2832940C2 (en) | 2025-01-10 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2337067C2 (en) * | 2003-07-30 | 2008-10-27 | КИМ Ок Сун | Device for ionized water production, using plasma discharge in water |
| JP2014113517A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Samsung R&D Institute Japan Co Ltd | Water quality control apparatus and water quality control method |
| RU2674764C2 (en) * | 2013-09-06 | 2018-12-13 | Вилфрид КРЕМКЕР | Hand disinfection device having plasma and aerosol generator |
| EP3488867A1 (en) * | 2016-07-19 | 2019-05-29 | Fuji Corporation | Antitumor aqueous solution manufacturing device |
| RU2702594C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Method for plasma activation of water or aqueous solutions and device for its implementation |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2337067C2 (en) * | 2003-07-30 | 2008-10-27 | КИМ Ок Сун | Device for ionized water production, using plasma discharge in water |
| JP2014113517A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Samsung R&D Institute Japan Co Ltd | Water quality control apparatus and water quality control method |
| RU2674764C2 (en) * | 2013-09-06 | 2018-12-13 | Вилфрид КРЕМКЕР | Hand disinfection device having plasma and aerosol generator |
| EP3488867A1 (en) * | 2016-07-19 | 2019-05-29 | Fuji Corporation | Antitumor aqueous solution manufacturing device |
| RU2702594C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Method for plasma activation of water or aqueous solutions and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИВАНОВА И.П. и др. "Возможности получения воды, активированной излучением плазмы", Ученые записки физического факультета Московского университета, N3, 2019, с. 1930401-1 - 1930401-3. КУКАЕВ Е.Н. и др. "Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса. Методические указания к лабораторной работе", М.: МФТИ, 2016, с.3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113573455B (en) | Apparatus and method for plasma activation of liquids | |
| JP7080252B2 (en) | Atmospheric pressure plasma device | |
| US9540262B2 (en) | Plasma generating apparatus and plasma generating method | |
| JP5305274B2 (en) | Method and apparatus for supplying ions to liquid and sterilization method and apparatus | |
| Choi et al. | Plasma bioscience for medicine, agriculture and hygiene applications | |
| KR20160098216A (en) | Assembly for treating wounds | |
| US20130062014A1 (en) | Liquid-gas interface plasma device | |
| US11517366B2 (en) | Adaptive and self-adaptive plasma cancer therapeutic platform | |
| US11771770B2 (en) | Compositions for treatment of cancer, methods and systems for forming the same | |
| JP7272390B2 (en) | Sterilization method | |
| CN111558563A (en) | Efficient cleaning and disinfecting method and device for medical instruments | |
| US20110238002A1 (en) | Device for photo-dynamic therapy of a living organism's tissues | |
| JP4915582B2 (en) | Mist generator | |
| KR101320291B1 (en) | Handpiece-type plasma apparatus for local sterilization and disinfection | |
| US20220151698A1 (en) | Tattoo removal using irradiation and fluid extraction | |
| JP5005306B2 (en) | Spraying equipment | |
| KR101171094B1 (en) | Plasma tooth bleaching apparatus using gas hybrid structure | |
| CN105271475A (en) | Treatment liquid production device and treatment liquid production method | |
| RU2832940C2 (en) | Apparatus and method for plasma activation of liquid | |
| KR20200097843A (en) | Hair dryer for therapy | |
| RU2638569C1 (en) | Method for sterilisation using gas-discharge plasma of atmospheric pressure and device for its implementation | |
| US8012415B2 (en) | Sterilization method and plasma sterilization apparatus | |
| JP2015080489A (en) | Tooth brush device | |
| RU2296585C1 (en) | Object disinfecting and sterilizing apparatus | |
| JP7154524B2 (en) | Method for producing intraperitoneal washing solution |