CN209731676U - 一种等离子体刀头及等离子体发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种等离子体刀头，包括第一绝缘层形成的腔体，所述腔体用于通入惰性气体并经电极电离形成等离子体后射出，所述第一绝缘层沿等离子体喷射方向包括至少一纺锤形的层流段，靠近第一绝缘层内周面的等离子体沿着第一绝缘层内周面流动，形成包覆在第一绝缘层轴线上高速等离子体射流的层流，本申请的等离子体刀头和等离子体发生装置射出的等离子体流的流体集中度高、稳定性高、惰性气体消耗量有效减少，使用较小的气体流速即可以满足手术需要的流体长度，降低了手术成本。

Description

一种等离子体刀头及等离子体发生装置

技术领域

本实用新型涉及等离子体医疗器械，具体涉及一种等离子体刀头及等离子体发生装置。

背景技术

等离子体是一种由电离的原子或分子与电子组成的混合体。通过对气体施加强电场，可以使气体电离产生等离子体。在这个过程中，气体粒子失去最外层的电子，部分或完全电离，生成正、负电荷总数相等的活性粒子。

这些活性粒子包括电子、离子，激发态原子、激发态分子以及自由基等，它们可以与细菌、霉菌、芽孢、病毒中蛋白质和核酸物质发生氧化反应，使各类微生物死亡，或使细菌最终被氧化降解为CO、CO₂、H₂O，从而实现杀菌消毒的功能。除此之外，这些活性粒子还可以促进蛋白质的合成，促进细胞之间以及细胞和细胞外基质(位于细胞之间的纤维状物质)之间的相互作用，具有加速伤口愈合的功效。

目前一般通过双电极等离子体射流生成等离子体流，目前的发生装置的流体在流动过程中不够集中，从装置喷射出后容易发散，为了保证等离子体流的长度，一般等离子体发生装置需要使用的惰性气体的流速较高，约为15L/min，导致惰性气体消耗速度快，等离子体手术成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种等离子体刀头及等离子体发生装置，等离子体刀头射出的等离子体流的流体集中度高、稳定性高、惰性气体消耗量有效减少，使用较小的气体流速即可以满足手术需要的流体长度，降低了手术成本。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种等离子体刀头，包括第一绝缘层，所述第一绝缘层内形成有腔体，所述腔体用于通入惰性气体并经电极电离形成等离子体后射出，所述第一绝缘层沿等离子体喷射方向包括至少一纺锤形的层流段。

优选的，所述电极包括分别连接电源正负极的第一电极和第二电极，所述第一电极通入至所述腔体内，所述第二电极设置在第一绝缘层上。

优选的，所述第一电极为柱状的高压电极，所述第一电极的外围包覆有第二绝缘层。

优选的，所述第一绝缘层还包括呈喇叭状的加速段，所述加速段和所述层流段通过喉径连接，惰性气体用于从所述加速段的一端通入，并从层流段的另一端射出。

优选的，所述第一电极至少穿过所述加速段并伸入至层流段中，所述第一电极外围的第二绝缘层和所述喉径之间留有间隙。

优选的，所述第二电极为接地的地极，所述第二电极为内周面贴合在所述第一绝缘层外周面上的环状电极。

优选的，所述第一绝缘层外围设置有绝缘的壳体。

一种等离子体发生装置，包括所述的一种等离子体刀头，还包括主机，所述主机连接所述等离子体刀头、气瓶和脚踏开关，所述气瓶用于经主机向所述等离子体刀头输送惰性气体，所述脚踏开关用于控制所述主机。

本申请与现有技术相比，其详细说明如下：

惰性气体经电极电离后在腔体内形成等离子体，等离子体在纺锤形的层流段可以形成层流，惰性气体在层流段内电离形成等离子体，位于第一绝缘层轴线附近的等离子体流速较高，靠近第一绝缘层内周面的等离子体沿着第一绝缘层内周面流动，形成包覆在第一绝缘层轴线上高速等离子体射流的层流，该等离子体层流可以把层流段内产生的带电粒子、激发态粒子、自由基等及时导出，持续作用于人体病变组织，提升等离子体流的稳定性，提高等离子体射流效果，等离子体流经过层流段另一端射出，由于层流段两端截面面积逐渐减小，等离子体流在射出层流段前，层流段的截面面积逐渐减小使等离子体流速增加，使用较小的气体流速既可以实现较长的等离子体流喷射长度，符合医疗行业的需求。

第一电极和第二电极连接电源，从而对腔体内的惰性气体施加电场，使惰性气体形成等离子体流从腔体内射出。

所述第二绝缘层作为绝缘介质，可以阻挡第一电极与人体间产生电弧，防止人体受到电击，提高手术过程中的安全性。

加速段呈喇叭状，截面面积沿着等离子体流动方向逐渐减小，惰性气体经过加速段提升流速后可以提升流体流速，进一步使惰性气体消耗量有效减少，使用较小的气体流速即可以满足手术需要的流体长度。

第一电极和第二电极之间的第一绝缘层相当于绝缘介质，可以隔离防止电极之间形成电流，提高装置的安全性。

本申请所公开的等离子体发生装置通过脚踏开关可以控制所述主机电源的通断，医生在手术过程中通过脚踏开关即可以控制等离子体流的通断，不仅减少惰性气体消耗量，使用较小的气体流速即可以满足手术需要的流体长度，降低了手术成本，还可以方便医生的操作，无需动手即可以完成等离子体流的控制。

附图说明

图1为本申请中等离子体刀头的结构示意图；

图2为本申请中等离子体发生装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种等离子体刀头，包括由第一绝缘层1形成的腔体，所述腔体的一端用于通入惰性气体，惰性气体在腔体中通过电极电离形成等离子体流，等离子体流从腔体的另一端射出。本申请所述的第一绝缘层1优选为设置于绝缘的壳体6内的陶瓷绝缘层。

电极包括连接电源4正负极的第一电极2和第二电极3，所述第一电极2通入腔体内，第二电极3设置在所述第一绝缘层1上，第一电极2和第二电极3对腔体内的惰性气体施加电场使惰性气体形成等离子体流从腔体内射出。

第一电极2优选为一柱状电极，所述第一电极2为连接电源4正极的高压电极，所述第一电极2的外围包覆有第二绝缘层5，所述第二绝缘层5具体为陶瓷绝缘层，所述第二绝缘层5作为绝缘介质阻挡第一电极2与人体间产生电弧，防止人体受到电击，提高手术过程中的安全性。

本实施例中所述的第一绝缘层1和第二绝缘层5优选为陶瓷绝缘层，在本申请的其他实施例中，第一绝缘层1和第二绝缘层5还可以为石英、绝缘树脂等具有绝缘性能的材料制成的绝缘层，本领域技术人员在本申请公开的技术方案的技术方案基础上可以作出调整，上述调整也应包括在本申请的保护范围内。

所述第二电极3优选为环状电极，所述第二电极3为连接电源4负极并接地的地极，所述第二电极3优选的设置于所述第一绝缘层1的外围的环状电极，第二电极3的内周面贴合所述第一绝缘层1的外周面安装。在本申请的其他实施例中，第二电极3还可以嵌装在第一绝缘层1内腔体中，且第一电极2和第二电极3之间通过绝缘介质隔离防止电极与人体之间形成电流。本领域技术人员可以在本申请公开的技术方案的基础上对第二电极3的安装形式作出调整，上述调整也应包括在本申请的保护范围内。

所述第一绝缘层1为管状，沿轴向的延伸方向至少包括一呈纺锤状的层流段11，其轴向两端的截面面积小于中间截面面积，作为本申请的优选实施例，还包括呈喇叭状向内收拢的加速段13，加速段13和层流段11通过喉径12连接，所述喉径12为连接两侧加速段13和层流段11截面面积最小的位置。

第一电极2通入第一绝缘层1内且至少穿过喉径12，所述第一电极2外围套装的第二绝缘层5与所述喉径12之间留有间隙，惰性气体经过加速段13提升流速后可以从间隙穿过进入层流段11。惰性气体在层流段11内电离形成等离子体，位于第一绝缘层1轴线附近的等离子体流速较高，靠近第一绝缘层1内周面的等离子体沿着第一绝缘层1内周面流动，形成包覆在第一绝缘层1轴线上高速等离子体射流的层流，该等离子体层流可以把层流段11内产生的带电粒子、激发态粒子、自由基等及时导出，持续作用于人体病变组织，提升等离子体流的稳定性，提高等离子体射流效果，等离子体流经过层流段11另一端射出，由于层流段11两端截面面积逐渐减小，等离子体流在射出前截面面积逐渐减小，流速增加，使用较小的气体流速既可以实现较长的等离子体流喷射长度，符合医疗行业的需求。

如图2所示，一种等离子体发生装置，包括上述实施例所述的等离子体刀头，还包括主机7，主机7连接有等离子体刀头、气瓶8和脚踏开关9，所述气瓶8用于向主机7输送惰性气体，所述惰性气体经软管送入所述等离子体刀头，并在所述等离子体刀头内电离形成等离子体流，所述脚踏开关9用于控制所述主机7电源4的通断，医生在手术过程中通过脚踏开关9即可以控制等离子体流的通断。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种等离子体刀头，其特征在于，包括第一绝缘层(1)，所述第一绝缘层(1)内形成有腔体，所述腔体用于通入惰性气体并经电极电离形成等离子体后射出，所述第一绝缘层(1)沿等离子体喷射方向包括至少一纺锤形的层流段(11)。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述电极包括分别连接电源(4)正负极的第一电极(2)和第二电极(3)，所述第一电极(2)通入至所述腔体内，所述第二电极(3)设置在第一绝缘层(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述第一电极(2)为柱状的高压电极，所述第一电极(2)的外围包覆有第二绝缘层(5)。

4.根据权利要求3所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述第一绝缘层(1)还包括呈喇叭状的加速段(13)，所述加速段(13)和所述层流段(11)通过喉径(12)连接，惰性气体用于从所述加速段(13)的一端通入，并从层流段(11)的另一端射出。

5.根据权利要求4所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述第一电极(2)至少穿过所述加速段(13)并伸入至层流段(11)中，所述第一电极(2)外围的第二绝缘层(5)和所述喉径(12)之间留有间隙。

6.根据权利要求2所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述第二电极(3)为接地的地极，所述第二电极(3)为内周面贴合在所述第一绝缘层(1)外周面上的环状电极。

7.根据权利要求1所述的一种等离子体刀头，其特征在于，所述第一绝缘层(1)外围设置有绝缘的壳体(6)。

8.一种等离子体发生装置，包括如权利要求1-7任一项所述的一种等离子体刀头，其特征在于，还包括主机(7)，所述主机(7)连接所述等离子体刀头、气瓶(8)和脚踏开关(9)，所述气瓶(8)用于经主机(7)向所述等离子体刀头输送惰性气体，所述脚踏开关(9)用于控制所述主机(7)。