CN109157299A - 湿性臭氧的制备方法及其在牙科治疗中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种湿性臭氧的制备方法及其在牙科治疗中的应用，是用电晕放电法将氧气转化为臭氧，将臭氧经第一管道输送到混合池；同时将液体介质经第二管道泵送到混合池；混合池位于治疗手柄内，臭氧与液体介质在混合池混合，然后进入与之连接的治疗针内高频激荡，由治疗针输出雾状散射的臭氧气体、液体介质和湿性臭氧的组合物。将制备的组合物呈雾状散射荡涤治疗区域，然后经臭氧聚集罩、治疗手柄的空腔、回吸管及吸唾器吸走并处理。本发明具有更高的杀菌效率，且治疗过程更加安全可控。

Description

湿性臭氧的制备方法及其在牙科治疗中的应用

技术领域

本发明涉及牙科治疗及臭氧的应用，具体涉及一种湿性臭氧的制备方法及其在牙科治疗中的应用。

背景技术

在口腔医学领域，牙周炎、冠周炎、牙龈炎、粘膜病以及根管治疗都需要对靶区域做杀菌处理，目前常用的方式是采用广谱抗菌素等药水处理，存在诸多局限。

发明人在口腔医学领域耕耘多年，积累了的丰富的临床经验，并积极加以研究创新，为牙周及根管区域靶向治疗设计出一系列专用器械并积极申请专利。

首先在ZL201420269971.1中设计了多功能牙周病治疗仪，通过牙周套在牙周形成局部的给药空间及全封闭的循环通道，令治疗介质持续作用于靶区域。接着在ZL201620163896.X设计了笔状的喷射抽吸一体手柄，具有管状手柄和贯通的空腔，以及布置在空腔内的灌注针和负压回抽管，利用手轮联接灌注针并推动其伸缩，伸出手柄前端的灌注针与负压抽吸口形成局部的给药空间，兼了冲洗及负压抽吸，尤其对根管具有更好的清理效果。然后在ZL201610841717.8中将制氧、臭氧制造、泵送系统等整合为一体的牙科治疗仪，与治疗仪主机连接的治疗手柄，形成为臭氧治疗的整体解决方案。又在ZL201720251032.8重新设计了牙科治疗手柄，采用Y形混合器，令双层结构的工作针在治疗区域形成高浓度的臭氧水雾，进一步提升治疗效果。在专利申请2018207652283进一步改进了该手柄，采用整体结构配合混合池的设计，保证饱和臭氧水的现制现用，提高了手柄的可靠性。

发明人在以上技术的基础上继续改进研发，提出基于湿性臭氧现制现用的治疗方案，进一步提升了臭氧的应用浓度，最终形成本发明。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供湿性臭氧的制备方法及其在牙科治疗中的应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的湿性臭氧的制备方法，采用电晕放电法将氧气转化为臭氧，将臭氧经第一管道输送到混合池；

将液体介质经第二管道泵送到混合池；

所述混合池位于治疗手柄内，所述混合池的连接治疗针，所述臭氧与液体介质在混合池混合并进入治疗针内高频激荡，在治疗针输出端形成臭氧气体、液体介质及湿性臭氧的组合物。

具体地，用蠕动泵输送液体介质，通过调节转速来调整流速，以液体介质从治疗针端部以每秒钟1~2滴输出为准。

具体地，所述治疗针的内径是0.1~0.3mm，长度为15~20mm，在治疗针的尖端具有出口，并在靠近尖端的侧壁上具有侧出口，所述混合池的内径是2~3mm。结合前端气体输送管的直径缩小，降低气体流速，提高氧分子在臭氧发生器内的电离次数，令臭氧浓度浓度高达2~3万PPM。

具体地，在启动时先将臭氧流量调到最大，排空管道中的空气，然后调整液体介质到每秒钟1~2滴，再将臭氧的流量调节为与液体流量相匹配。

臭氧流量取30~90ml/min，氧气是由压缩机将空气挤入和分子筛得到，由压缩机产生用于输送臭氧的第一压力，由上述流量要求选定第一压力为1.4MPa。由蠕动泵赋予液体介质第二压力，所述第二压力的数值等同于第一压力，双泵等压输送，令臭氧在水中达到最大溶解度。由于流量和臭氧浓度之间的反比关系，流量大臭氧的浓度相对低一点，流量小则浓度会提升。

本发明同时提供上述湿性臭氧在牙科治疗的应用，使用臭氧气体、液体介质及湿性臭氧的组合物呈雾状散射荡涤治疗区域，然后经臭氧聚集罩、治疗手柄的空腔、回吸管负压吸走并处理安全后排放，负压来自牙椅旁自带的中心负压接口。

应用的治疗区域包括牙周袋深层、牙髓腔内、牙本质小管附近、侧枝根管及根尖孔。湿性臭氧渗入整个髓腔内或袋内进行灭菌，水分子作为载体将臭氧导入到干性臭氧不易及的深层，裂隙，等死角。

有益效果：本发明通过特定的方法制备湿性臭氧，在治疗靶区域形成高浓度且安全可控的杀菌空间，并借助手柄及时回吸，可用于治疗牙周炎、冠周炎、牙龈炎、粘膜病，以及根管治疗，对于根管内炎性物质及侧壁根管内的炎性物质等在常压下难以清理的物质具备良好的渗透性，经过荡涤和杀菌可以充分清理靶区域。相比现有封闭甲醛甲酚的化学杀菌方式，处理效率高且过程安全可控。

除以上所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外。为使本发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点做更为清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图说明

图1是本发明实施例中各种介质的流程图。

具体实施方式

实施例：

本实施例的流程图如图1所示，采用分子筛制氧机从空气中分离氧气，经图中虚线的路径进入臭氧发生器，用电晕放电法将氧气转化为臭氧，将臭氧经第一管道（图中点划线）输送到混合池；同时将液体介质经第二管道（图中波浪线）泵送到混合池；混合池位于治疗手柄内，混合池的连接治疗针，臭氧与液体介质在混合池混合并进入治疗针内高频激荡，在治疗针输出端形成臭氧气体、液体介质及湿性臭氧的组合物。

启动时先将臭氧流量调到最大，排空管道中的空气，然后调整液体介质到每秒钟1~2滴，再将臭氧的流量调节为与液体流量相匹配。每一滴水约0.04 -0.05ml，调整后的液体流量在每分钟60-120滴，相当于2.4-6.0ml/min的流量。为了生成湿性臭氧，臭氧的体积约10到20倍于水的体积。

臭氧气体由于限流作用，最小流量取30ml/min左右，此时由于流速大大减慢，单位时间停留在臭氧发生器内的氧分子足够多，高频的电离作用足以激发大多数氧分子形成单个氧原子，进而得到臭氧，令臭氧浓度浓度可以达到3万PPM 以上。该浓度的臭氧和生理盐水的以1：10-1：20的体积的比同时输送到手柄，进入混合池相互混合，然后挤入混合池末端的治疗针内，由于治疗针内的管径远小于混合池的内径，混合介质流经的直径剧烈收缩，在约1.4MPa的气体压力下，臭氧与蠕动泵推动的低流量的生理盐水碰撞着往针口方向运行。在出针口的瞬间，突然由高压至减压状态，达到常压，在治疗区域形成了雾化的湿性臭氧，伴随部分臭氧气体和生理盐水液体，该高浓度的臭氧在渗透性和杀菌的烈度上达到了高数值。真正做到了秒杀牙髓腔内和牙周袋内的细菌。臭氧的流量范围也可以取30~90ml/min。由于流量和臭氧浓度之间的反比关系，流量大臭氧的浓度相对低一点，流量小则浓度会提升。

由于湿性臭氧是以臭氧为主的杀菌剂，溶剂水或生理盐水做为渗透的导体，导入到弯曲的根管，或分叉的根管，甚至可能到牙本质小管附近，或牙周袋的底壁，及容易被细菌团块,软垢团块覆盖的区域。

湿性臭氧的制备条件，首先是在生理盐水或无菌水和臭氧合适的输出比例 (常压下体积比1:10-1：20)。在混合池及针管内通过供水及供气的高压，约在1.4MPa左右，使得双方压力平衡，平稳按比例输出到针口，由混合池到针管的直径剧烈收缩，叠加供水蠕动泵的波动效应，形成两种混合介质在针管内约1khz的高频激荡。

同时，由于气体可以压缩而液体无法压缩，为避免因水压过大灌入臭氧制备管路中，在臭氧的输入端设置了防返流罐，容积在100毫升左右，防返流罐顶部输入臭氧，底部输出臭氧，即便水倒灌也只会在防返流罐内缓慢上升，而一次治疗使用的水量不会超过100毫升。保证了液体永远不会因为人为的误操作而进入臭氧发生器，避免了机器损坏的风险。

湿性臭氧是指一种富含水分子的高浓度臭氧，是一种介于气液相之间的准气态混合物，由于臭氧易分解的不稳定性，很难储存使用，只能现制现用。本发明实现了现场制备该混合物的方法，是利用有压的制臭氧管路和输水管路，在混合池混合并经治疗针直接输出到靶区域。具体而言，是高浓度臭氧的一端由高压泵体输出，液体一方由输出液体的蠕动泵或注射泵推动，两种物质在闭合的管道内同时推向混合池及紧邻的针管内，并由双泵体挤压向针头的开口方推动，形成湿度在95%以上的高浓度臭氧气体。

利用高压泵把臭氧输出管道通过变径（从制氧机到混合池再到混合针，缩小160倍以上），降低流速，来达到提高单位体积浓度的目的，即总功率不变，通过压缩后的臭氧输出端和液体输出端等压，用蠕动泵或注射泵输出液体，液体量的大小呈非线状滴出。约每秒1--2滴。给臭氧输出端输进混合池（溶池）和针管内留有相互激荡碰撞的空间和时间。臭氧的输出端的压力大约在1.4MPa时，在密闭的混合池及针管内，生理盐水或无菌水和高浓度的被压缩的臭氧（20000PPM以上）碰撞，激荡，使得生理盐水或无菌水呈雾状散射，呈最高程度的水临界状态。相对湿度在95%以上。水分子和臭氧分子在高压挤压下，充分的搅合在一起。把高浓度，低流速的臭氧导入到牙周袋深层，牙本质小管附近，侧枝根管及跟尖孔附近。使得整个髓腔内或袋内的灭菌以极快的速度完成。水分子的作用主要是渗透性，导入到干性臭氧不易及的深层，裂隙，等死角处。

双泵等压推送臭氧及液体的结果是，同时次生了较高浓度的臭氧水及尚没被湿性化的高浓度臭氧。这三种物质同时出现。其中臭氧水及高浓度臭氧是副产品。都具有杀菌辅助功效。特别是湿性臭氧的杀菌效率最高，具备高浓度和高渗透性。特别利于秒杀病原体。

采用发明专利ZL201610841717.8所记载的牙科治疗仪制备臭氧、提供气压水压并进行调节，实现上述湿性臭氧制备流程。靶区域的喷射及回吸采用专利申请2018207652283所记载的手柄结构，在手柄壳体空腔内布设用于提供臭氧的第一内管和提供生理盐水或水的第二内管，第一内管和第二内管接入混合池，在双管压力推动下，挤压进入混合池，然后将混合物喷入靶区域。手柄由304以上或316型不锈钢制成。喷射头部安装臭氧聚集罩，用来聚拢回吸的治疗区域的臭氧及治疗后的液态物质，臭氧聚集罩采用食品级硅胶制成，具有弹性，尾端和治疗手柄紧的配合，用于卡在负压抽吸口外部管体上，顶端具有面向治疗区域的开口，根据治疗区域的大小及吸引的压力大小 可以将软硅胶圆套做成多种形状，从小到大分成若干口径不一的规格，可以是一次性或多次使用。软硅胶圆套还可以翻转向相反方向，用以增加吸臭氧水汽的效果，防止靶区域以外的溢出。在深入根管内时，软硅胶圆套作为和牙体之间的封闭介质物，防止治疗过程中的气液外溢到治疗区域以外的地方造成臭氧的外溢，提高封闭效果，增强吸引的效果。把吸引的混合物沿图中实线的气液混合路径引入水汽分离装置，臭氧在臭氧破坏器中经臭氧催化剂分解为氧气，安全处理并排出。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明为湿性臭氧的制备方法及其在牙科中的应用提供了一种全新的思路与方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上仅是以示例的方式提供的优选实施方式。本领域技术人员可以在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。所附权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求及其等效项的范围内的方法和结构。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种湿性臭氧的制备方法，其特征在于：

采用电晕放电法将氧气转化为臭氧，将臭氧经第一管道压力输送到混合池；将液体介质经第二管道泵送到混合池；所述混合池位于治疗手柄内，所述臭氧与液体介质在混合池混合并进入治疗针内高频激荡，由治疗针输出雾状散射的臭氧气体、液体介质和湿性臭氧的组合物。

2.根据权利要求1所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：用调节蠕动泵的转速的方式调整液体介质流速，调整目标是液体介质从治疗针端部以每秒钟1~2滴输出。

3.根据权利要求2所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：所述治疗针的内径是0.1~0.3mm，所述混合池的内径是2~3mm。

4.根据权利要求3所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：所述臭氧的流量是30~90ml/min，所述第一管道内具有用于输送臭氧的第一压力。

5.根据权利要求4所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：所述氧气是由压缩机将空气挤入分子筛获得，所述第一压力由压缩机产生。

6.根据权利要求5所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：所述蠕动泵赋予液体介质第二压力，所述第二压力等于第一压力。

7.根据权利要求6所述的湿性臭氧的制备方法，其特征在于：所述第一压力为1.4MPa。

8.根据权利要求1所述的湿性臭氧在牙科治疗的应用，其特征在于：使用臭氧气体、液体介质及湿性臭氧的组合物呈雾状散射荡涤治疗区域，然后经臭氧聚集罩、治疗手柄的空腔、回吸管负压吸入并处理后排放，所述负压来自椅旁中心负压。

9.根据权利要求8所述的湿性臭氧在牙科治疗的应用，其特征在于：所述治疗区域包括牙周袋深层、牙髓腔内、牙本质小管附近、侧枝根管及根尖孔。

10.根据权利要求9述的湿性臭氧在牙科治疗的应用，其特征在于：湿性臭氧渗入整个髓腔内或袋内进行灭菌，水分子作为载体将臭氧导入深层、裂隙或死角。