CN111050678B - 用于大气压冷等离子体系统的扩散式喷涂器 - Google Patents

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Abstract

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

Description

用于大气压冷等离子体系统的扩散式喷涂器
相关申请的交叉引用
本申请要求本发明人于2017年8月4日提交的第62/541225号美国临时专利申请的权益。
上述临时专利申请通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明涉及用于执行大气压冷等离子体手术的系统和方法。
背景技术
冷等离子体在生物医学应用的集中发展和巨大潜力，引发了等离子体医学的一个新兴领域。冷等离子体传统上用于灭菌和消毒。G.E.Morfill和J.L.Zimmermann“PlasmaHealth Care-Old Problems,New Solutions”，Contrib.Plasma Phys.52,655(2012)；A.Fridman,“Plasma Chemistry”Cambridge University Press,2008。此外，冷等离子体应用包括癌症治疗、皮肤、牙科、药物输送、皮肤医学、化妆品、伤口愈合、细胞修正等。M.Keidar，R.Walk，A.Shashurin，P.Srinivasan，A.Sandler，S.Dasgupta，R.Ravi，R.Guerrero Preston和B.Trink，“Cold plasma selectivity and the possibility of aparadigmshift in cancer therapy”British Journal ofCancer 105,1295(2011)；A.Shashurin，M.Keidar，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.A.Stepp，“Livingtissueundertreatment of coldplasma atmospheric jet”Appl.Phys.Let.92,181501(2008)。与热等离子体相比，冷等离子体不会引起组织灼伤，并且能提供微创手术技术。冷等离子体在组织的热损伤的阈值以下工作，并在细胞水平上诱导特定的化学反应。
大气压冷等离子体的独特的化学和物理特性使其在生物医学、包括灭菌、制备用于医疗手术的聚合物材料、伤口愈合、组织或细胞去除以及牙科钻削有着大量新近应用。A.Fridman,Plasma Chemistry(Cambridge UniversityPress,2008)；G.Fridman,G.Friedman,A.Gutsol,A.B.Shekhter,V.N.Vasilets,和A.Fridman“Applied PlasmaMedicine”,Plasma Processes Polym.5,503(2008)；E.Stoffels,Y.Sakiyama,和D.B.Graves“ColdAtmospheric Plasma:Charged Species and Their Interactions WithCells andTissues”IEEE Trans.Plasma Sci.36,1441(2008)；X.Lu,Y.Cao,P.Yang,Q.Xiong,Z.Xiong,Y.Xian和Y.Pan“An RC Plasma Device for Sterilization ofRootCanal of Teeth”IEEE Trans.PlasmaSci.37,668(2009)。
基于等离子体的氮氧化物(NO：nitrogen oxide)治疗对于刺激再生过程和伤口愈合表现出巨大的潜力。揭示氮氧化物作为信号分子的功能的研究在1999年被授予诺贝尔医学和生物学奖。NO治疗在加速溃疡、烧伤及严重创面的愈合上表现出显著效果。其他实验证据支持通过介质阻挡放电产生的冷等离子体对黑色素瘤癌细胞系凋亡、皮肤型利什曼病、溃疡性眼睑伤口、角膜感染的治疗、龋齿灭菌、皮肤再生等的有效性。
大气压等离子体的新近进展导致了具有接近室温的离子温度的冷等离子体的产生。冷的非热大气压等离子体在生物医学技术中有着极大的应用。K.H.Becker，K.H.Shoenbach和J.G.Eden，“Microplasma and applications,”J.Phys.D.:Appl.Phys.39,R55-R70(2006)。特别是，等离子体治疗有可能提供一种微创手术，其允许在不影响整个组织的情况下进行特定细胞去除。常规的激光手术基于热相互作用，并导致意外的细胞死亡、即坏死，并且可能导致永久性组织损伤。相比之下，非热等离子体与组织的相互作用可允许特定的细胞去除而不坏死。特别是，这些相互作用包括不影响细胞活性的细胞分离、可控的细胞死亡等。它也可用于真皮的网状结构的再生的美容方法。等离子体与组织相互作用的目的不是使组织变性，而是在热损伤阈值以下操作，并诱导化学特异性反应或修正。特别是，等离子体的存在能够促进会具有期望效果的化学反应。化学反应可通过调节压力、气体组分和能量被促进。因此，重要的问题是寻找不经热处理而对组织产生影响的条件。全面的等离子体治疗提供了在最先进的激光手术中无法想象的优点。E.Stoffels，I.E Kieft，R.E.J.Sladek，L.J.M van den Bedem，E.P van der Laan，M.Steinbuch“Plasma needle for in vivo medical treatment: recent developments andperspectives” Plasma Sources Sci.Technol.15,SI 69-S180(2006)。
近几年来，冷等离子体与组织的相互作用由于前述潜力而成为非常活跃的研究课题。初步实验已表明，冷等离子体治疗对体内外癌症组织均有强有力的疗效，并提示活性氧(ROS:reactive oxygen species)在癌症选择性治疗中的重要作用。冷等离子体对小鼠的中型皮下膀胱癌肿瘤的消融的体内效果被论证。M.Keidar，A.Shashurin，R.Ravi，R.Guerrero- Preston和B.Trink，British Journal of Cancer 105,1295(2011)。此外，等离子体在保持健康细胞完整的情况下对癌细胞杀灭的选择性也针对各种细胞系在体外被论证。细胞水平效应包括将细胞从细胞外基质分离和细胞迁移速度的降低，而亚细胞水平效应是细胞表面整合素表达(负责细胞粘附和迁移的受体)的降低。A.Shashurin，M.Keidar，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.A.Stepp，Appl.Phys.Let.92，181501(2008)。A.Shashurin，M.A.Stepp，T.S.Hawley，S.Pal Ghosh，L.Brieda，S.Bronnikov，R.A.Jurjus，M.Keidar，Influence of cold plasma atmospheric jet on integrin activity ofliving cells Plasma Process.Polym.7 294(2010)。此外，发现了：正常细胞和癌细胞根据它们通过各种生命功能而在细胞周期中的位置对CAP的反应不同。正常细胞的迁移降低了30％(p<0.001)，但癌细胞的反应不同：比起较小侵袭性的乳头状瘤细胞(p>0.05)，更有侵袭性的癌细胞在迁移率降低上显示出更大的反应(p<0.001为-20％)。还发现，CAP诱导乳头状瘤和癌细胞的短暂的二倍G2/M期阻滞；正常上皮细胞在细胞周期进展中没有表现出任何变化。O.Volotskova，T.S.Hawley，M.A.Stepp&M.Keidar，“Targeting the cancer cellcycle by cold atmospheric plasma,”Scientific Reports,2:636,September 6,2012。
鉴于这些发现，冷等离子体代表着一种癌症治疗的很有前途的新辅助手段，提供了直接靶向和选择性杀灭癌细胞的能力。CAP能通过提供一种允许在不影响整个组织的情况下去除特定细胞的微创手术技术，从而引领癌症治疗的新典范。CAP在体外和体内对癌细胞系(肺、膀胱、头颈部、皮肤等)的数量显示出高度的选择性可能，照此，有可能解决目前临床化疗方法在非选择性和不完全肿瘤消融方面的局限性。此外，CAP作用导致了癌细胞迁移的选择性减少，从而有可能减轻转移，并可导致新的转移治疗方法的发展。
已知各种不同的电外科发生器(electrosurgical generator)。McGreevy的第4,429,694号美国专利公开了一种电外科发生器和氩等离子体系统以及主要取决于电外科发生器所传送的电能的特性而可以实现的各种不同的电外科效果。电外科效果包括纯切割效果、切割止血联合效果、电灼效果和干燥效果。电灼和干燥有时统称为凝固。
通过氩等离子体技术进行单极电外科手术的另一方法由Morrison在1977年的第4,040,426号美国专利和McGreevy的第4,781,175的美国专利中描述。被称为氩等离子体凝固(APC：argon plasma coagulation)或氩束凝固的这种方法是近二十年来在外科手术中广泛使用的一种非接触式单极热消融电凝方法。通常来说，APC涉及通过活性电极向靶组织供应可电离气体、诸如氩，并作为非电弧扩散电流在电离路径中将电能传导到靶组织。Canady在第5,207,675号美国专利中描述了通过柔性导管的APC的发展，允许在内窥镜检查中使用APC。这些新方法允许外科医生、内窥镜医生将标准单极电灼术和等离子体气体结合用于组织凝固。
在WO 2012/061535 A2中公开了另一系统，该专利公开了一种用于同时切割和凝固组织的系统。
在第9,999,462号美国专利中，公开了一种用于使用高频电外科发生器执行大气压冷等离子体手术的转换单元的系统和方法。在第PCT/US2018/026894号PCT专利中，公开了一种用于执行多种类型电外科和气体增强电外科的气体增强电外科发生器。
发明内容
在一个优选实施例中，本发明为一种用于执行大气压冷等离子体手术的设备。所述设备具有壳体、位于壳体内的腔室、至腔室的进入端口、自腔室的多个出口端口以及安装在壳体中的多个电极，所述多个电极中的每个相应地具有与所述多个出口端口之一对正的远端。进入端口、腔室、出口端口和所述多个电极被配置为能够提供惰性气体，其流入进入端口并通过腔室流至出口端口以通过施加到所述多个电极的电能变得等离子化，以形成从出口端口流出的冷等离子体。
所述多个出口端口中的每个可包括出口通道，出口通道具有至腔室的近端开口和被配置为能够允许气体通过所述通道流出壳体的远端开口，其中，所述多个电极的远端分别延伸进入相应一个出口通道。所述设备还可包括以下任意组件或全部组件：位于每个出口通道内的支撑构件，其用于支撑通道内的电极的部分；电连接器，其用于将所述多个电极中的每个连接到电外科能量源；气体连接器，其用于将至腔室的进入端口连接到惰性气体源。所述设备还可包括气体辅助电外科发生器，其中，电连接器和气体连接器连接到气体辅助电外科发生器。
在另一优选实施例中，本发明为一种大气压冷等离子体设备。所述设备具有扩散式喷涂器组件，其包括生物相容性塑料壳体和多个电极。所述壳体具有相互连接的远端件和近端件。远端件包括侧壁、远端面、延伸穿过远端面的多个出口通道、位于每个出口通道内的电极支撑构件。近端件具有延伸穿过近端件的进入通道和延伸穿过近端件的多个电极通道。远端件和近端件在生物相容性壳体内形成腔室。所述设备还具有多个电极，每个电极相应地延伸穿过所述多个电极通道之一进入腔室，每个电极还延伸穿过腔室相应地进入所述多个出口通道之一，其中，每个电极相应地被电极通道之一和出口通道之一中的电极支撑构件支撑。
所述设备还可具有用于将进入端口连接到惰性气体源和将所述多个电极连接到电外科能量源的连接器。所述设备还可具有连接到生物相容性壳体或连接器的机头。所述设备还可包括连接到生物相容性壳体的臂致动器。所述设备还可包括气体辅助电外科发生器，其中，所述多个电极和进入通道连接到气体辅助电外科发生器。
根据本发明的一个优选实施例的用于执行大气压冷等离子体手术的扩散式喷涂器与大气压冷等离子体发生器或系统一起使用、例如与如在第PCT/US2018/026894号PCT专利申请中所公开的大气压冷等离子体发生器或系统一起使用。喷涂器的近侧通过机头或管连接到大气压冷等离子体发生器或系统的输出。在喷涂器中产生大量扩散式冷等离子体(相对于在已知的大气压冷等离子体喷涂器中产生的量)。这种大的等离子体的量允许同时治疗大面积的组织(例如，整个患者的器官)，并在下面的描述中称为术语“大规模扩散式冷等离子体”(LSDCP：Large-Scale Diffusive Cold Plasma)。
LSDCP对活体组织热无害，不会引起灼伤。同时，LSDCP对癌细胞是致命的，而对正常细胞没有影响。
从下面的详细描述，通过简单地说明优选的实施例和实施方式，易于清楚实现本发明的其他方面、特征和优点。本发明还能够实现其他的以及不同的实施例，并且其多种细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本发明的精神和范围。因此，附图和描述本质上应被视为说明性的，而不是限制性的。本发明的附加目的和优点将在下面的说明书中部分阐述，并且部分地从说明书中显而易见，或者可以通过对本发明的实践而习得。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考以下描述和附图，在附图中：
图1是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的立体图。
图2是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的组件图。
图3是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的正视图。
图4是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的侧视图。
图5是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的俯视图。
图6是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的仰视图。
图7是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的剖视图。
图8是根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的透视剖视图。
图9是结合了根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的大气压冷等离子体系统的示意图。
图10是结合了根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器的大气压冷等离子体系统的替代实施例的示意图。
图11A是用于制造适用于根据本发明的喷涂器的冷等离子体的系统的第一实施例的示意图。
图11B是用于制造适用于根据本发明的喷涂器的冷等离子体的系统的第二实施例的示意图。
图11C是用于制造适用于根据本发明的喷涂器的冷等离子体的系统的第三实施例的示意图。
图11D是适用于根据本发明的优选实施例的喷涂器的低频(LF：low frequency)模块和大气压冷等离子体(CAP)探头的示意图。
图12是根据本发明的被配置为能够执行大气压冷等离子体手术的具有压力控制系统的气体增强电外科发生器的优选实施例的框图。
具体实施方式
参考图1至图8描述了根据本发明的优选实施例的扩散式大气压冷等离子体喷涂器。如图2所示，喷涂器是三个不同部件的组件：远端件100、近端件200和多个电极300。远端件和近端件可以是模制的生物相容性塑料、例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS：acrylonitrile butadiene styrene)、聚四氟丙烯(PFTE：polytetrafluoroethylene)或类似物。电极300是导电材料、例如钨、不锈钢或铜，但是可以使用其他已知的导电材料。本发明绝不限于作为近端件和远端件的组件的壳体，而是可以是一个组件或两个以上的部件，或者可具有结合本文所描述的近端件和远端件二者的特征的一个整体壳体。
远端件100具有波状的外表面102、104、106、圆柱形内表面109、端面110以及脊或唇缘120。虽然在公开的实施例中外表面是波状的，但本发明不限于壳体的外表面的特定设计。远端件还具有延伸穿过端面110的多个通道或出口端口630。在每个通道630内存在用于支撑电极300的远端的电极支撑构件140。支撑构件140可以采用多种形式，包括但不限于多个筋条或法兰。在远端件的内部有肩部107。
近端件200具有基部202和被配置为能够插入到远端件100中的圆柱形部220。近端件200具有连接到惰性气体源的中部通道或入口端口610。近端件还具有用于接收和支撑电极的多个通道201。在近端件200中的每个电极通道201对应于远端件中的通道630。远端件100和近端件200能通过任何方式、例如焊接、一个或两个以上锁定机构或螺纹连接在一起。
当远端件和近端件组装在一起时，它们在喷涂器内形成腔室。在图7中，腔室可以被认为是所有区域610，620，630作为单个腔室、作为不同尺寸的多个腔室或作为腔室620、入口通道610和多个出口通道630。然而，所使用的术语无关紧要。必须存在进入端口和多个出口端口，惰性气体能够通过进入端口进入腔室620，大气压冷等离子体能够通过出口端口离开腔室620。在附图中示出的实施例中，入口通道或腔室610小于主腔室620，并且每个出口通道或腔室630小于主腔室620。
本发明的喷涂器、附件或喷嘴还具有多个电极300，它们的近端最终连接到电能源。多个电极能够相互连接，然后具有到生成器的单个连接器，或者可具有分离的连接器。每个电极300延伸穿过壳体的近端件200中的电极支撑通道201，穿过主腔室620并进入通道或腔室630，以定位于相应的通道或腔室630的出口附近。优选地，每个电极300的远端在通道或腔室630的出口的大约1毫米内。例如，在替代实施例中，单个电极能够延伸穿过近端件中的单个电极支撑通道，然后该电极能够在腔室620内分成多个电极或连接到腔室620中的多个电极。
本发明是一种将大规模扩散式冷等离子体装置与电外科系统集成的系统。大规模扩散式冷等离子体装置或喷涂器允许同时治疗大面积的组织(例如，整个患者器官)。它对生物组织热无害，不会造成灼伤。由发明的系统产生的冷等离子体对癌细胞是致命的，而对正常细胞则没有影响。
本发明的附件、喷涂器或喷嘴能用于各种不同的布置结构。如图9所示，本发明的装置970可用于具有包含电外科单元912和冷等离子体转换器914的大气压冷等离子体(CAP)发生器910和气体源920的CAP系统中。喷涂器安装在可调臂930的端部，可调臂930在其内具有连接到电极300的电线940和连接到入口端口(大气压冷等离子体发生器910)的气体管线950。电线一端连接到电外科发生器，另一端连接到喷涂器的电极300。气体管线950(通过气体控制器)连接到气体源。臂930在喷涂器970附近可具有手柄或操纵器机构960，用于将喷涂器操纵到期望位置。
在图9的实施例中，发生器和冷等离子体转换器可以是诸如在第15/991,609号美国专利申请中公开的那些系统中的任何系统，或可以是诸如在PCT/US2018/026894中公开的集成气体辅助电外科单元。这些在先申请中的二者均通过引用整体合并于此。
在其他实施例中，可以如图10所示布置喷涂器。特别是，喷涂器1010通过连接器1020至电线1030和气体管线1040连接到电能源和气体。连接器1020可以是简单的连接器、机头或在微创实施例、例如用于腹腔镜或内窥镜中的管。
与本发明的喷涂器一起使用的大气压冷等离子体(CAP)系统可与用于产生大气压冷等离子体的各种实施例一起使用。例如，CAP系统能够采用以下任何形式。
用于产生冷等离子体的系统的第一实施例如图11A所示。该系统具有高频(HF)电外科发生器或ESU1110a、低频(LF)转换器1140a、气体单元1120、气体源1130和大气压冷等离子体(CAP)探头1150。CAP探头1150连接到LF功率转换器1140a和气体单元1120的输出。气体源1130是惰性气体、诸如氦的源。气体单元1120控制惰性气体到CAP探头1150的流量。HF电外科发生器1110a提供用于执行电外科手术、例如电灼、氩等离子体凝固等的高频(HF)能量。例如，HF能量可具有400kHz的频率，意味着生成器输出以400kHz为中心的频率范围的能量。例如，如果将生成器设置为100W的功率，则在中心频率400kHz处的100W功率将主导信号。在中心频率周围的频率距中心频率越远，在那些周围频率处的功率水平越低。本领域技术人员已知常规的电外科发生器以这种方式工作。在常规的电外科发生器中，主导的中心频率通常在300kHz-600kHz范围内。这个主导的中心频率有时可称为“额定频率”。
系统可有多种不同的配置。在图11A中，系统以ESU1110a、LF转换器1140a和气体单元1120作为单独的单元来设置。以这样的布置结构，可以在具有根据本发明的转换器单元的系统中使用常规的电外科发生器和常规的气体单元来产生大气压冷等离子体。在图11A中，CAP探头具有连接到气体单元的气体连接器和连接到转换器单元的电连接器。
根据本发明的用于执行CAP的系统的另一实施例在图11B中示出。在这个实施例中，电外科发生器1100b具有用于产生高频能量的HF模块1110b和连接到HF模块1110b的用于将HF功率转换为LF功率以用于CAP的LF功率模块1140b。在这样的实施例中，电外科发生器可具有两个电输出端口，一个用于CAP，一个用于HF电外科。CAP探头具有用于连接到LF端口的电连接器和用于连接到气体单元的气体连接器。
在图11C所示的另一实施例中，集成的气体增强电外科单元1100c具有HF功率模块1110c、LF功率模块1140c和气体模块1120c。集成的电外科单元1100c具有多个连接器端口，例如，端口1102用于将氩等离子体探头连接到来自气体模块1120c的气体供应和来自HF功率模块1110c的功率，端口1104用于将CAP探头连接到来自气体单元1120c的气体供应和来自LF模块1140c的LF功率供应。
LF转换器1140a、1140b、1140c使用图11D中所示的连接到ESU1110a、1110b、1110c的输出的高压变压器1142。该变压器是调谐变压器并且调谐到比从ESU输出的中心频率低的频率。换句话说，该变压器作为具有低于ESU的输出频率的谐振频率的谐振变压器工作。例如，如果ESU输出以500kHz为中心的能量，则变压器可具有小于300kHz的谐振频率。
在优选实施例中，变压器利用具有N1＝60-70匝的初级线圈1145和具有大约N2＝300匝的次级线圈1147。线圈绕在铁氧芯上。变压器中使用的特定匝数仅用于说明目的给出，并且可以在非常宽的范围内变化。数量N2应大于数量N1，以便产生电压的升压转换。
LF转换器对电压进行上转换(up-convert)。在优选实施例中，产生约4kV的电压。LF转换器的其他实施例可用于对电压进行上转换。LF转换器的输出电压应在1.5-50kV的范围内。
LF转换器对频率进行下转换(down-convert)，因为谐振变压器主要放大其自身的谐振频率，因此，该谐振频率主导输出。针对CAP的输出频率应小于大约300kHz，并且可远小于300kHz、例如30kHz或更小。
由于变压器的谐振频率处的功率更低以及由于负载失配，LF变换器另外对功率进行下转换。在优选实施例中，即使ESU被设置在120W的功率，次级线圈也能输出小于10瓦特的功率。LF转换器的输出功率不应超过20-30瓦特。使用这些类型的转换单元，由于低功率和低频率，不需要回路电极或患者板(patient plate)。
参照图12描述用于控制气体增强电外科发生器内的多个气体控制模块1220、1230、1240的气体压力控制系统1200。多个气体源1222、1232、1242连接到气体压力控制系统1200，更具体地说，连接到气体压力控制系统1200内的各个气体控制模块1220、1230、1240。气体压力控制系统1200具有用于向系统的各个组件供电的电源1202。CPU 1210根据通过显示器上的图形用户界面输入到系统中的设置或指令来控制气体压力控制模块1220、1230、1240。系统示出有用于CO2、氩气和氦气的气体控制模块，但系统不限于这些特定气体。在图12所示的实施例中，CO2被示出为用于吹进腹部(或患者的其他部位)的气体。气体压力控制系统1200具有连接到气体控制模块1220的三通比例阀。虽然图12示出了仅连接到CO2控制模块1220的三通比例阀，但三通比例阀可连接到不同的气体控制模块1230或1240。气体压力控制系统1200还具有用于向各种类型的电外科手术提供高频电能的HF功率模块1250。HF功率模块包含常规的电子设备、例如已知的用于在电外科发生器中提供HF功率的电子设备。示例性系统包括、但不限于在第4,040,426号美国专利和第4,781,175号美国专利中公开的系统。系统还可具有用于将HF功率转换为较低频率的转换器单元、例如可用于大气压冷等离子体的并且在第2015/0342663号美国专利申请公开中描述的转换器单元。
气体控制模块1230、1240的出口分别连接到至连接器的管或其他通道。另一个连接器2152连接到管2150，管2150延伸到并连接到管1292。管1292连接到压力控制阀或旋塞1280，并延伸到套管针1290中。压力控制阀1280用于控制患者体内的压力。气体压力控制系统还具有连接到管1292以感测管1292中的压力的压力传感器1282和用于感测压力控制阀1280中的压力的压力传感器1284。管1292实际上是管内的管，使得从发生器供应的气体通过一根管进入套管针和患者，并且气体通过第二根管从患者体内排出。
如图12所示，控制模块1240所连接的连接器具有气体增强电外科仪器2170，气体增强电外科仪器2170具有连接至其的连接器2172。在图12中，气体控制模块1240控制氦气的流量，因此，例如，仪器2170是诸如本文所公开的大气压冷等离子体附件。
系统提供对患者的腹内压的控制。压力控制阀1280内有腔室。该腔室中的压力通过压力传感器1284测量。CO2经由三通比例阀1260从气体控制模块1220供应到压力控制阀1280内的腔室。压力控制阀1280内的腔室中的压力也可经由三通比例阀1260释放。以这种方式，系统能够使用压力传感器1284和三通比例阀在压力控制阀1280内的腔室中实现期望的压力(通过用户界面设置)。压力传感器1282感测管1292中的压力(以及因此，腹内压)。然后，压力控制阀1280通过其排气装置释放压力，以使由传感器1282读取的腹内压与由压力传感器1284读取的压力控制阀内腔室中的压力同步。传感器1282、1284的读数可提供给CPU1210，CPU 1210转而可根据所执行的手术而控制CO2和氩气与氦气之一的流量，以实现稳定的期望腹内压。
出于说明和描述的目的呈现了本发明的优选实施例的上述描述。其并不意图是详尽的或将本发明限制于所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行修改和变型，或者可以从本发明的实践中获得修改和变型。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够在适合于预期的特定用途的各种实施例中利用本发明。本发明的范围意图由本发明所附权利要求及其等价物限定。前述每个文件的整体内容通过引用合并于此。

Claims (8)

1.一种用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备包括：
壳体；腔室，其位于所述壳体内；
至所述腔室的进入端口；
自所述腔室的多个出口端口，其中，所述多个出口端口中的每个均包括出口通道，所述出口通道具有至所述腔室的近端开口和被配置为能够允许气体通过所述出口通道流出壳体的远端开口；
多个电极，其安装在所述壳体中，所述多个电极中的每个相应地具有与所述多个出口端口之一对正的远端，其中，所述多个电极中的每个的远端分别相应地延伸到每个所述出口通道中；和
位于每个出口通道内的支撑构件，用于支撑电极在所述出口通道内的部分；
其中，所述进入端口、所述腔室、所述出口端口和所述多个电极被配置为能够提供惰性气体，其流入所述进入端口并通过所述腔室流至所述出口端口以通过施加到所述多个电极的电能在所述腔室中变得等离子化，以形成从所述出口端口流出的冷等离子体。
2.根据权利要求1所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备还包括：
电连接器，其用于将所述多个电极中的每个连接到电外科能量源；
气体连接器，其用于将至所述腔室的所述进入端口连接到惰性气体源。
3.根据权利要求2所述的用于执行大气压冷等离子体手术的设备，所述用于执行大气压冷等离子体手术的设备还包括气体辅助电外科发生器，其中，所述电连接器和所述气体连接器连接到所述气体辅助电外科发生器。
4.一种大气压冷等离子体设备，包括：
扩散式喷涂器组件，其包括：
生物相容性塑料壳体，其包括：
远端件，其包括：
侧壁；
远端面；
多个出口通道，其延伸穿过所述远端面；以及
电极支撑构件，其位于每个出口通道内；以及
近端件，其连接到所述远端件，所述近端件包括：
进入通道，其延伸穿过所述近端件；
多个电极通道，其延伸穿过所述近端件；
其中，所述远端件和所述近端件在所述生物相容性塑料壳体内形成腔室；以及
多个电极，每个电极相应地延伸穿过所述多个电极通道之一进入所述腔室，每个电极还延伸穿过所述腔室相应地进入所述多个出口通道之一，其中，每个电极相应地被电极通道之一支撑以及被出口通道之一中的电极支撑构件支撑。
5.根据权利要求4所述的大气压冷等离子体设备，所述大气压冷等离子体设备还包括：
连接器，用于将所述进入通道连接到惰性气体源和将所述多个电极连接到电外科能量源。
6.根据权利要求4所述的大气压冷等离子体设备，所述大气压冷等离子体设备还包括：连接到所述生物相容性塑料壳体的机头。
7.根据权利要求4所述的大气压冷等离子体设备，所述大气压冷等离子体设备还包括：连接到所述生物相容性塑料壳体的臂致动器。
8.根据权利要求4所述的大气压冷等离子体设备，所述大气压冷等离子体设备还包括气体辅助电外科发生器，其中，所述多个电极和所述进入通道连接到所述气体辅助电外科发生器。
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