CN1071090A - 弥散离子流烧烫伤治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种治疗体表大面积烧烫伤及食 道、气管粘膜内烧烫伤的医疗仪器，该机由电源、支架 系统、治疗头及微机控制系统组成，治疗头由工作电 压为12至28千伏的同极性负电极发射系统、空气 微尘净化器等组成，能产生具有优良的医疗特性的弥 散离子流、通过肺泡进入血液循环，调整机体整体功 能，也直接作用于皮肤粘膜，促进皮肤再生与愈合，该 机能有效地使患者渡过疼痛、渗出、感染、休克四大难 关，达到最佳疗效。

Description

本发明涉及一种用于人体治疗烧烫伤的医疗仪器，特别是涉及用弥散离子流治疗大面积烧烫伤的仪器。

在现代化的工业生产中，如钢铁、石油、化工厂的生产现场，经常发生烧烫伤事故，一般医疗的常规处置办法，是采用对创面药物治疗和处置，这会使患者非常痛苦，不能有效地抑制渗出与控制感染，愈后多数留有疤痕。

在<中国医疗器械杂志>1991年第15卷第2期87-90页<SM-1型烧伤治疗机的研制>一文中，公开了采用微机控制喷药、远红外线烘烤创面，并可自动定时进行紫外线烧伤创面消毒，来治疗大面积烧烫伤。这种治疗方法，对烧烫伤患者来说，不能从机体整体功能上促进病员的康复，不能起到镇痛、抑制渗出的作用，难于有效地防止感染和发生休克，更不能治呼吸道、食道等内烧伤。

在中国专利局公开的平顶山空气离子研究所申请的发明专利<烧伤治疗机>[CN  86100166A]说明书中，因该机无微尘净化装置，对微尘含有的细菌、病毒未净化处理，易加重创面感染;其方法所产生的负离子不纯，其中小离子不占优势，稳定性差，影响疗效;热风辐射烧伤创面，会加重疼痛。

本发明的目的是针对以上所述的不足，设计一种能产生优良医疗特性的弥散离子流，该弥散离子流烧烫伤治疗仪，能减轻患者疼痛，抑制创面渗出、防止感染和发生休克，既能有效地治疗体表大面积烧烫伤，又能治疗食道、呼吸道等内烧伤。

为了达到上述目的，本发明是通过下述的仪器实现的。本烧烫伤治疗仪，它由电源、支架系统、治疗头及微机控制系统组成。产生弥散离子流的治疗头，是由同极性负电极发射系统、空气微尘净化器及电能供给系统组成，同极性负电极发射系统由两枚以上同极性负电极和电极支撑板组成，其工作电压范围为12至28千伏;空气微尘净化器为静电除尘器，其电子发射极电压为10至25千伏，它与组合式同极性负电极发射系统相连通，其周围以绝缘板作为电场屏蔽。

安装在支架系统上的治疗头，通过发射面主面转轴结构可在180°范围内转动、水平转轴机构可在360°范围内转动，通过支架系统及底座，可使治疗头在三维方向上均能移动和调整，以满足治疗工作的需要。

操作控制台，由治疗头工作状态显示器、液晶显示器、打印机、数字操作键盘等组成，并能通过微机运行逻辑进行人-机对话，完成病例记录、存贮和打印。内存量可达300个病例。

由治疗头产生的具有优良医疗特性的弥散离子流其特点是：

（1）至少用一个治疗头;产生的荷负电弥散离子流，其中荷负电小离子与荷负电气溶胶，在距治疗头发射面50厘米以内占优势，其迁移率大于1厘米²/秒.伏;

（2）上述荷负电弥散离子流，发射总强度大于10¹²离子/秒。在一米范围内，所荷负电的空间密度不低于1.6×10^-13库仑/厘米³;

（3）上述荷负电弥散离子流，在1米处相对于治疗头发射面30厘米处，衰减10%，并具有相同的离子浓度梯度场;

（4）上述荷负电弥散离子流，形成一个离子覆盖区，并在30-50厘米范围内，可有效覆盖110×60厘米²的创面;

（5）上述荷负电弥散离子流，组成纯净，有较强的抑菌能力，在所覆盖的区域内，培养菌落数不超过1。

上述具有优良医疗特性和特定能量的、纯净的弥散离子流其积极效果是，它通过呼吸道，透过肺泡上皮层进入血液循环，能促进和调节机体机能代谢，提高脑啡肽、呐啡肽和干扰素水平，起到快速镇痛、镇静的作用;能降低机体对组织胺的敏感性，具有明显的脱敏止痒作用。还能通过进入血液循环，促进细胞氧化还原过程，激活体内多种酶系统，调整机体免疫功能，增强机体抵抗力;通过实验和临床试用表明，上述弥散离子流直接作用于创面时，能穿过皮肤粘膜，引起深部组织的生理反应，刺激神经感受器，引起温度和血管反应，减少血管通透性，减少创面渗出，加速创面上皮形成;实验研究结果表明，在上述弥散离子流直接作用下，细菌存活率显著降低，故能有效地控制创面感染;同时，对呼吸道、食道等内烧烫伤也有良好的治疗作用。

综合上述，本发明的优点是能使大面积烧烫伤病人，较顺利的渡过疼痛、渗出、感染以及发生休克四个难关;除了体表烧烫伤，还能有效地治疗食道、呼吸道等内烧烫伤。

图1是本治疗方法的专用装置结构原理示意图;

图2是治疗头工作原理图;

图3是沿图2A-A方向剖视图;

图4是组合式同极性负电极发射系统示意图;

图5是空气微尘净化器原理图;

图6是操作控制台布局示意图;

图7是病例存贮人-机对话逻辑图;

图8是病例存贮系统电路结构图;

图9是治疗仪使用方法示意图;

图10是弥散离子流质量和迁移率关系图;

下面将结合附图详细描述本发明的最佳实施

方案。

图1是本治疗仪结构原理示意图。图中1是治疗头;2是控制台;支架系统包括：3是发射面主面转轴机构;4是水平转轴机构;5是蜗杆减速机构;6是可升降吊杆;7是摇柄;8是底盘;9是导向轨道;10是走轮。

治疗头1通过主面转轴机构3，安装在支架系统的悬吊杆6上，治疗头1的方位，可通过主面转轴机构3，依据患者烧烫伤部位的不同，在180°范围内调整弥散离子流发射面的角度。支架系统可在三维座标方向上调整治疗头1的空间位置，移动底座8及走轮10可使整体装置改变位置来满足治疗工作的需要。

图2示出了治疗头的工作原理，它由组合式同极性负电极发射系统11，空气微尘净化器12，电能供给系统13等组成。组合式同极性负电极发射系统11，由图3所示的多于两枚同极性负电极14和电极支撑板15组成，其发射场强不低于1200千伏/米。图4是组合式同极性负电极发射系统11的全貌，表示了在电极支撑板15上的接线点16，导电中心点17和使净化空气透过的孔隙18的分布关系。实验研究结果表明，门捷列夫周期表中原子序数为42＃、73＃、74＃、77＃、87＃等材料中，以74＃作为同极性负电极材料最佳，如再选用合理的生产工艺及正确的几何形状，是确保弥散离子流优良医疗特性的关键因素之一。

图5为空气微尘净化器12原理图，它由微尘收集板19、净化板20、直流风机21、可拆后盖板22、电子发射极23及绝缘板25等组成，后盖板22与微尘收集板19相联结，当松开后盖板上四个滚花螺丝24后，可抽出微尘收集板19，并对所吸附的微尘及微生物进行清除。直流风机21可促进空气循环，其运行噪音不大于45分贝。当整个治疗头弥散离子流发射面的送风量为1.98立方米/分，微尘净化效率能达到99%。这样，既能使创面不受强流空气的影响，又能使患者创面感到舒适，并能有效的控制创面感染。表1是实验测定的空气环境本底的微尘数据。

空气环境本底的微尘数据  表1

通道数  微尘粒子直径(微米)  粒子数

第十六通道  大于6.12  0

第十五通道  5.37-6.12  0

第十四通道  4.67-5.37  0

第十三通道  4.02-4.67  1

第十二通道  3.42-4.02  4

第十一通道  2.87-3.42  6

第十通道  2.37-2.87  10

第九通道  1.92-2.37  20

第八通道  1.52-1.92  22

第七通道  1.17-1.52  73

第六通道  0.87-1.17  332

第五通道  0.62-0.87  2074

第四通道  0.42-0.62  13132

第三通道  0.27-0.42  104249

第二通道  0.17-0.27  255249

第一通道  0.12-0.17  275051

表2是对微尘净化效率的实际测定结果。数据表明，空气微尘净化器对10微米以下尘埃（细菌、病毒附着其上）净化率在99%以上。

平行测定的三组除尘效率数据  表2

净化前入口浓度  1组  2组  3组

微尘粒子直径(微米)

大于6.12  .6  .6  1.6

5.37-6.12  .5  .5  .5

4.67-5.37  .4  1.4  .4

4.02-4.67  .3  .3  .3

3.42-4.02  1.2  .2  .2

2.87-3.42  1.1  1.1  .1

2.37-2.87  .0  2.0  2.0

1.92-2.37  6.9  6.9  4.9

1.52-1.92  12.8  9.8  12.8

1.17-1.52  42.7  38.7  47.7

净化前入口浓度  1组  2组  3组

微尘粒子直径(微米)

0.87-1.17  205.6  137.6  244.6

0.62-0.87  1296.5  944.5  1396.5

0.42-0.62  9423.4  7549.4  9993.4

0.27-0.42  86294.3  73237.3  89365.3

0.17-0.27  216033.2  201381.2  220576.2

0.12-0.17  227092.1  209426.1  230523.1

平均总浓度:528433

净化后出口浓度  1组  2组  3组

微尘粒子直径(微米)

大于6.12  .6  .6  .6

5.37-6.12  .5  .5  .5

4.67-5.37  .4  .4  .4

4.02-4.67  .3  .3  .3

3.42-4.02  .2  .2  .2

2.87-3.42  .1  .1  .1

2.37-2.87  .0  .0  .0

1.92-2.37  .9  .9  .9

净化后出口浓度  1组  2组  3组

微尘粒子直径(微米)

1.52-1.92  .8  .8  .8

1.17-1.52  .7  .7  .7

0.87-1.17  .6  1.6  .6

0.62-0.87  8.5  5.5  14.5

0.42-0.62  82.4  78.4  77.4

0.27-0.42  755.3  641.3  822.3

0.17-0.27  2157.2  1832.2  2191.2

0.12-0.17  2611.1  2113.1  2663.1

平均总浓度:5350

净化效率:99%

图6是操作台2的台面布置示意图。它包括弥散离子流发生源工作状态显示器26，液晶显示器27，打印机28，数字操作键盘29，液晶显示复位30，电源指示灯31，开关32，输出强度高低档33，双色强度显示指示灯34等组成。

由于采用了数字操作键盘，大为简化了操作的繁锁性。液晶可显示汉字，打印输出汉字。输出强度高低档控制开关32可以控制弥散离子流输出的强度和能量，以适应临床治疗的需要。图7表示了病例存贮系统人-机对话运行逻辑;图8给出的是病例存贮系统硬件结构图。该系统操作方便，性能完善，利于病例的存贮和管理。

图9表示治疗仪使用方法示意图，图中35表示烧烫伤患者，36为病床，患者的烧烫伤创面与治疗头1的弥散离子流发射面相对应，相距30至50厘米。治疗头1的弥散离子流发射面可依据烧烫伤部位的不同，调整其工作角度。

本发明所提出的弥散离子流，是空气离子化范畴中以特定状态存在的单极性荷负电离子流。其特点是所具有的能量适宜，在空间中以弥散离子形式存在，沉积效率高，生物效应显著。图10给出了结构相同的离子质量-迁移率的实验测量结果，质量最小的离子其迁移率为3厘米²/秒.伏，通常将迁移率大于1厘米²/秒.伏的称为小离子，其直径为0.001-0.003微米，它们是具有一定化学结构的多种分子离子的混合体。单极性荷负电小离子形成的典型过程是：如果一个中性分子俘获一个电子，并将其容纳在空的分子轨道上，所形成的带有多余负电荷分子的能级状态较低，甚至低于中性分子，即在EA值（电子亲合力）＞0的情况下，才有可能形成比较稳定的荷负电离子。当分子俘获具有一定能量的电子后，形成处于激发态的荷负电离子，其激发能等于电子能量与电子亲和力之和。形成的离子，在所处的环境中不断地进行扩散和迁移运动，发生离子-分子反应、离子-气溶胶反应，以及异性离子的复合。当产生和消逝达到平衡时，单极性荷负电离子就会保持一定的浓度。当小离子与气溶胶接近到一定距离时，在镜像力作用下被活性表面所吸附，形成荷负电气溶胶。实验表明，气溶胶微粒俘获单极性负电荷后，就表现出一定的物理和生物学效应。荷负电离子与荷负电气溶胶由于同性电荷相斥，具有较好的分布均匀性;另一方面，由于减少了相互间的碰撞几率而提高了其存在的稳定性。荷电气溶胶衰减速率与微粒直径成反比，与气溶胶初始浓度及微粒所带电荷数目成正比。在本发明中，产生弥散离子流典型电场强度值为4×10³伏/厘米，每个荷负电气溶胶微粒所带的电荷数约为6至30个，所具有的动能为0.73×10^-2电子伏特，每秒发射离子总数的总能量约为8.79×10¹¹电子伏特/秒。

实施情况：

本发明于1991年5月份开始，在济宁市第一人民医院及天津医学院附属中心医院烧伤科进行临床应用。先后治疗60例各种原因引起的烧烫伤患者，其治愈总有效率达100%（见表3）。

临床应用观察结果  表3

诊断例数  病程  疗程  治疗效果

(小时)  (天)  治愈  显效  无效

烧伤  48  3～24  10～20  48

烫伤  12  3～24  10～15  12

合计  60  60

总有效率  100%

上述治疗的患者其烧烫伤原因有，热粥、热油、煤气火焰、酒精点燃、熔化的铁水、高压电、沸水、黑色火药燃烧、汽油燃烧、沥清燃烧等引起的，其烧伤深度为浅Ⅱ度、深Ⅱ度、Ⅲ度，烧伤面积占体表4%～90%，治疗时间7～20天，每天治疗4～8小时，疼痛消失时间为15～30分钟。应用本发明烧烫伤治疗仪具有如下特点：

（1）在60例患者应用中，共同的特点是在照射后15～30分钟内疼痛消失，故可不用止痛药物;

（2）创面渗出明显减少，创面干燥，形成的痂皮薄，痂下无积液，愈后无班痕;

（3）60例中，无一例创面感染，较用其他方法疗程短;

（4）均不包扎、敷药，减少患者痛苦;

（5）对弥散离子流覆盖的病灶区域的空气环境，净化效果显著。20例细菌培养结果表明，照射前，培养皿菌落满布;照射后30分钟，菌落数减少到4～10个，照射60分钟后，菌落数减少为0～1个。证明其控制创面感染是有根据的。

典型病例如下：

（一）周××  女，4岁，住院号：87651

入院时间：1991年6月7日;发病时间：1991年6月7日

发病原因：开水烫伤;发病部位：双下肢

面积及深度：浅Ⅱ度，面积为23%

入院清创后，应用该治疗仪照射治疗。治疗前，患儿哭闹、烦燥不安，治疗30分钟后，患者安静入睡。治疗八天，每天照射4～8小时，创面干燥、痂皮较薄，痂下无积液，两周后痂皮脱落，痊愈出院。

（二）张××  男，4岁，住院号：89577

入院时间：1991年7月30日;发病时间：1991年7月30日

发病原因：热粥烫伤;发病部位：背部、双腿及右手

面积及深度：浅Ⅱ度27%，深Ⅱ度9%，总面积36%

入院清创后，应用该治疗仪进行局部照射，25分钟后疼痛明显减轻;因患儿年令小，烫伤面积大，故给补液一天。治疗过程中创面干燥，渗液少，镇痛明显。五天后结痂，痂下无积液，经过14天治疗，痊愈出院。

（三）李××  男，30岁，住院号：30949;因热油烫伤一小时，于91年7月15日来医院住院治疗。烫伤面积为浅Ⅱ度30%。住院清创后，暴露，表皮保留，应用该治疗仪照射治疗，每天4～8小时，15天创面一期愈合出院。

（四）赵××  女，30岁，住院号：30524;因酒精燃着火焰烧伤颜面、驱干及右上肢20小时，于91年6月27日入院。烧伤面积浅Ⅱ度3%，深Ⅱ度40%，Ⅲ度10%，总面积33%。住院清创后，应用该机治疗20分钟后，自觉疼痛减轻，第三天局部肿胀消退，创面无炎症反应。伤后11～24天，二度创面一期愈合，右上肢三度创面行切痂植皮术，经过28天治疗痊愈。伤后32天主述创面痒感，又行照射治疗，每天四小时，第三天后痒感消失。

（五）刘×  男，48岁，住院号：30352;因煤气燃爆，全身烧伤12小时后于91年6月6日住院治疗。烧伤面积浅Ⅱ度50%，深Ⅱ度40%，总面积为90%。清创后采用暴露疗法，应用该治疗仪照射30分钟后，自觉疼痛明显减轻，第二天肢体肿胀好转，治疗十天，每天4～8小时，创面干燥，无炎症反应，伤后14～26天创面一期愈合。

Claims (4)

1、一种烧烫伤治疗仪，包括电源、支架系统、治疗头及微机控制系统，其特征在于：

a.产生弥散离子流的治疗头1，是由同极性负电极发射系统11、空气微尘净化器12及电能供给系统13组成；

b.同极性负电极发射系统11，由两枚以上同极性负电极和电极支撑板组成，其工作电压范围为12至28千伏；

c.空气微尘净化器12为静电除尘器，其电子发射极电压为10至25千伏，它与组合式同极性负电极发射系统11相连通，其周围以绝缘板作为电场屏蔽。

2、根据权利要求1所述烧烫伤治疗仪，其特征在于：安装在支架系统上的治疗头1，通过发射面主面转轴机构3可在180°范围内转动、通过水平转轴机构4可在360°范围内转动、通过支架系统及底座8可使治疗头1在三维空间方向上均能移动和调整。

3、根据权利要求1所述烧烫伤治疗仪，其特征在于：操作控制台2由治疗头工作状态显示器26、液晶显示器27、打印机28、数字操作键盘29等组成，并通过微机运行逻辑，进行人-机对话，完成病例记录、存贮和打印。

4、根据权利要求1所述烧烫伤治疗仪，由治疗头1产生的弥散离子流，其特征是：

a.该弥散离子流，其中荷负电小离子与荷负电气溶胶在距离治疗头发射面50厘米以内占绝对优势，其迁移率大于1厘米²/秒.伏;

b.该弥散离子流发射总强度大于10¹²离子/秒，在1米范围内，所荷负电空间密度不低于1.6×10^-13库伦/厘米³;

c.该弥散离子流在1米处，相对于治疗头发射面30厘米处，衰减不大于10%，并具有相同的离子浓度梯度场;

d.该弥散离子流，形成一个离子覆盖区，并在30至50厘米范围内，可有效覆盖110×60平方厘米的创面;

e.该弥散离子流，组成纯净，有较强的抑菌能力，在所覆盖的区域内，培养菌落数不超过1。

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