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Die Erfindung betrifft eine Plasmaquelle zur Wundbehandlung.
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Im Stand der Technik ist bekannt, zur Wundbehandlung Plasmaquellen einzusetzen. Plasmaquellen werden zur Wundheilung für chronische Wunden, infizierte Wunden und Brandwunden, die zum Teil großflächig sind, verwendet.
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Plasma gilt als vierter Zustand der Materie und besteht aus ionisiertem Gas mit Besonderheiten: Es ist elektrisch geladen, enthält Energie und leitet Strom. Bei der Plasmaerzeugung entsteht optische Strahlung, insbesondere im ultravioletten, im sichtbaren und im infraroten Bereich und es werden bei Wechselwirkung mit der Umgebungsluft chemisch reaktive Verbindungen gebildet. Die Kombination dieser Effekte ist für die Wirkung auf Mikroorganismen und biologisches Gewebe nutzbar. Bei einer Plasma-Wundbehandlung sind zwei Effekte erzielbar: eine signifikante Keimreduktion auf und in der Wunde sowie eine Anregung der körpereigenen Wundheilungsmechanismen.
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Die Verwendung gattungsgemäßer Plasmaquellen zur Wundbehandlung bei menschlichen Probanden erfolgt unter definierten, kontrollierten Bedingungen durch speziell geschultes Fachpersonal. Für die Behandlung ist ein freier Zugang zur Wunde erforderlich, ein gegebenenfalls vorhandener Wundverband ist jeweils vollständig zu entfernen und nach der Wundbehandlung mittels der Plasmaquelle wieder aufzubringen.
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Mit bekannten Plasmaquellen erfolgt eine Wundbehandlung jeweils für kleine Wundareale. Großflächige Wunden werden rasterförmig abgefahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Plasmaquelle zur Wundbehandlung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Plasmaquelle dient zur Wundbehandlung. Die Plasmaquelle ist geeignet für die Durchführung eines Atmosphärendruck-Plasmaverfahrens. Erfindungsgemäß sind eine erste Elektrode und/oder eine zweite Elektrode flächig, flexibel und textil ausgebildet. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind jeweils eine Schicht bildend übereinander angeordnet. Dadurch ist die Plasmaquelle auf einen nichtebenen, verwundeten Körperbereich einer Person derart auflegbar, dass dieser Körperbereich mittels eines von der Plasmaquelle erzeugten Plasmas besonders wirksam und besonders schonend desinfizierbar ist. Durch die flächige und textile Ausbildung der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist ein flächiges Plasma derart erzeugbar, dass die Flächenform des Plasmas mit der Flächenform des verwundeten Körperbereichs der Person korrespondiert. Im Wesentlichen ist dabei für alle Stellen des verwundeten Körperbereichs der jeweils kürzeste Abstand zum flächigen Plasma etwa gleich groß.
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Dadurch kann eine effektive Wundbehandlung auch für vergleichsweise große Wundareale auf einem nichtebenen verwundeten Körperbereich einer Person erfolgen. Besonders vorteilhaft ist, dass zu einer Wundbehandlung bei Verwendung der erfindungsgemäßen Plasmaquelle ein angelegter Wundverband nicht abgenommen werden muss, was ein unnötiges Aufreißen einer Wunde verhindern kann.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Elektrode ein Gewebe ist, das aus einem gewebten Edelstahldraht gebildet ist, welcher optional mit einer flexiblen ersten Umhüllung versehen ist, die elektrisch isolierend sein kann. Die erste Umhüllung ist bevorzugt als eine Lackschicht angeordnet. Die erste Lackschicht ist bevorzugt Fluorpolymer, besonders bevorzugt ein Fluor-Homopolymer, beispielsweise ein auch als PVDF bezeichnetes Polyvinylidenfluorid, also ein opaker, teilkristalliner, thermoplastischer Fluorkunststoff.
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Dabei ist die erste Elektrode flächig, flexibel und textil ausgebildet, beispielsweise ist ein umhüllter Draht, beispielsweise ein Edelstahldraht, mit einer Textilmischung verwebt. Die erste Elektrode bildet dadurch eine Schicht, insbesondere ein leitfähiges, flexibles Gewebe. Es ist möglich, statt Edelstahl einen anderen elektrischen Leiter, insbesondere ein Metall, beispielsweise Silber oder Kupfer zu verwenden.
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Alternativ kann die erste Elektrode statt als Gewebe mit einem gewebten, insbesondere eingewebten, Draht, insbesondere Edelstahldraht, ein Gewirk oder ein Gestrick mit einem elektrisch leitenden Draht, insbesondere Edelstahldraht, sein, so dass ein flexibles, flächiges Element als erste Elektrode bereitgestellt ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Elektrode ein Draht, beispielsweise ein Kupferdraht, ist, welcher mit einer optionalen, flexiblen zweiten Umhüllung versehen ist. Die zweite Umhüllung ist bevorzugt als eine Lackschicht angeordnet. Die zweite Lackschicht ist bevorzugt Fluorpolymer, besonders bevorzugt ein Fluor-Homopolymer, beispielsweise ein auch als PVDF bezeichnetes Polyvinylidenfluorid, also ein opaker, teilkristalliner, thermoplastischer Fluorkunststoff.
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Es ist möglich, statt Kupfer einen anderen elektrischen Leiter, insbesondere ein Metall, beispielsweise Silber oder Edelstahl zu verwenden. Dadurch ist die zweite Elektrode flächig und ebenfalls flexibel angeordnet.
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Besonders bevorzugt wird dabei die zweite Elektrode mit regelmäßigem Abstand auf der textilen ersten Elektrode angeordnet und befestigt. Dadurch ist ein besonders homogenes, im Wesentlichen flächiges Plasma erzeugbar, wobei die Flächenform des Plasmas besonders gut an die Flächenform des verwundeten Körperbereichs der Person angepasst werden kann.
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Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Abschnitte der zweiten Elektrode zumindest im Überlappungsbereich mit der Fläche der ersten Elektrode parallel und äquidistant angeordnet sind. Dadurch ist ein besonders homogenes Plasma im genannten Überlappungsbereich erzeugbar. Mit einem besonders homogenen Plasma ist eine besonders zuverlässige Dosierung bei der Wundbehandlung möglich. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Wundverband nicht abgenommen wird und dadurch eine optische Inaugenscheinnahme der Wunde nicht möglich ist.
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Bevorzugt sind dabei Krümmungen der zweiten Elektrode außerhalb vom Überlappungsbereich mit der Fläche der ersten Elektrode angeordnet, wodurch auf einfache Weise die vorgenannte parallele und äquidistante Anordnung der Abschnitte der zweiten Elektrode zumindest im Überlappungsbereich mit der Fläche der ersten Elektrode erzielbar ist. Besonders bevorzugt ist die zweite Elektrode mäanderförmig angeordnet und mit der ersten Elektrode mittelbar oder unmittelbar befestigt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Elektrode oberhalb der ersten Elektrode angeordnet ist und dass oberhalb der zweiten Elektrode eine flexible Abstandshalterschicht angeordnet ist. Unter oberhalb ist im Folgenden die Orientierung zu verstehen, die bei Verwendung der Plasmaquelle der Wunde zugewandt ist. Unter unterhalb ist im Folgenden die Orientierung zu verstehen, die bei Verwendung der Plasmaquelle der Wunde abgewandt ist. Durch die flexible Abstandshalterschicht, welche bevorzugt eine konstante Stärke aufweist und eine Schicht bildet, ist der Abstand zwischen der Flächenform des Plasmas und der Flächenform des verwundeten Körperbereichs der Person besonders einfach und besonders zuverlässig definierbar. Die Abstandshalterschicht ist wie alle anderen Schichten der Plasmaquelle flexibel. Bevorzugt ist die Abstandshalterschicht ein Abstandsgewirke und/oder ein Silikongitter. Dadurch kann sich das Plasma in der Abstandshalterschicht flächig, aber mit einer definierten Abmessung, insbesondere Dicke oder Ausdehnung bilden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass unterhalb der ersten Elektrode eine flexible, vorzugsweise textile Trägerschicht zur Befestigung der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode angeordnet ist. Bevorzugt ist die Abmessung der Trägerschicht nicht kleiner als die der ersten und der zweiten Elektrode. Dadurch sind auf besonders einfache Weise die erste und die zweite Elektrode auf der Trägerschicht und damit relativ zueinander fixier- und/oder befestigbar, insbesondere dann, wenn Krümmungen der zweiten Elektrode außerhalb vom Überlappungsbereich mit der Fläche der ersten Elektrode angeordnet sind oder werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Plasmaquelle sieht vor, dass unterhalb der ersten Elektrode eine flexible Abschlussschicht angeordnet ist. Bevorzugt ist diese Abschlussschicht unterhalb der Trägerschicht angeordnet. Die Abschlussschicht weist besonders bevorzugt einen kragenförmigen äußeren Rand auf, der einen im Wesentlichen rechteckigen Innenbereich geringerer Stärke umfasst, dessen Abmessungen mit denen der ersten und zweiten Elektrode, der Trägerschicht sowie der flexiblen Abstandshalterschicht korrespondiert. Dadurch sind die auf diesen Innenbereich aufgelegte erste und zweite Elektrode, die Trägerschicht sowie die flexible Abstandshalterschicht dort einlegbar und fixierbar und von dem kragenförmigen äußeren Rand umgeben.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zum elektrischen Anschluss der Plasmaquelle ein Ringniet mit der ersten Elektrode vernietet und dadurch mit dieser mechanisch und elektrisch verbunden ist und dass in dem Ringniet eine optionale, elektrisch isolierende Hülse fixiert ist, in welche optional ein Anschluss der zweiten Elektrode eingeführt ist. Dadurch ist die Plasmaquelle auf einfache und sichere Weise elektrisch mit einer Hochspannungsquelle verbindbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle,
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2 eine Abbildung eines Teils einer Plasmaquelle in Draufsicht,
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3 eine zugehörige Untersicht,
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4 eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle in unvollständiger Montage in Draufsicht,
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5 eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle in vollständiger Montage in Draufsicht,
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6 eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle in vollständiger Montage in Untersicht,
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7a, b eine Ausführungsform einer Abstandshalterschicht und
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8 auschnittsweise eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle in perspektivischer Ansicht.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle 1. Die Plasmaquelle 1 ist schichtförmigen aufgebaut, wobei alle Schichten und dadurch die Plasmaquelle 1 selbst flexibel sind. Flexibel bedeutet, dass die Plasmaquelle 1 ohne weiteres auf eine nichtebene Fläche, beispielsweise einen verletzten Unterarm einer Person auflegbar und an deren Kontur vollflächig anlegbar ist.
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Die obere Seite der Plasmaquelle 1 ist diejenige Seite, die bei Gebrauch, also bei einer Wundbehandlung auf einen verwundeten Körperbereich einer Person aufgelegt wird.
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Eine erste Elektrode 2 ist aus einem Edelstahldraht 2.1, der mit einer ersten Umhüllung 2.2 versehen ist, gebildet. Dieser Edelstahldraht 2.1 ist mit einer Textilmischung verwebt, so dass die erste Elektrode 2 ein leitfähiges, flexibles und textiles Gewebe, also ein im Wesentlichen flächiges, flexibles und schichtförmiges Gebilde ist.
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Über der ersten Elektrode 2 ist eine zweite Elektrode 3 angeordnet, die aus einem Kupferdraht 3.1, der mit einer optionalen zweiten Umhüllung 3.2 versehen ist, gebildet ist. Die zweite Umhüllung 3.2 dient sowohl der Verbesserung der Zugfestigkeit als auch der Isolation. Die zweite Elektrode 3 ist leitfähig, flexibel und mäanderförmig angeordnet und ist dadurch ebenfalls ein flächiges, flexibles und schichtförmiges Gebilde. Die beiden Enden der zweiten Elektrode 3 sind als elektrischer Anschluss 3.5 desselben zusammengefasst. Alternativ ist es möglich, keine zweite Umhüllung 3.2 anzuordnen, sofern ein Berühren, also ein potentieller elektrischer Kurzschluss, der ersten Elektrode 2 mit der zweiten Elektrode 3 durch andere Mittel unterbunden ist, beispielsweise durch Anordnung einer eine Distanz zwischen der ersten Elektrode 2 mit der zweiten Elektrode 3 bewirkenden Schicht.
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Unterhalb der ersten Elektrode 2 ist eine textile, flexible, nichtleitende Trägerschicht 4 angeordnet, mit der die zweite Elektrode 3 vernäht und dadurch gemeinsam mit der zweiten Elektrode 3 verbunden ist.
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Oberhalb der zweiten Elektrode 3 ist eine flexible Abstandshalterschicht 5 angeordnet, die aus einem Abstandsgewirke gebildet ist. Es ist möglich, ein Silikongitter als Abstandshalterschicht 5 zu verwenden. In der Abstandshalterschicht 5 kann sich beim Betrieb der Plasmaquelle das Plasma flächig mit einer definierten Ausdehnung bilden. Im Betrieb wird die Plasmaquelle mit der oben gezeigten Seite der Abstandshalterschicht 5 auf einen verwundeten Körperbereich einer Person aufgelegt, wobei ein vorhandener Wundverband nicht entfernt werden muss.
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Unterhalb der Trägerschicht 4 ist eine flexible, optional nichtleitende Abschlussschicht 6 angeordnet, welche einen im Wesentlichen rechteckigen Innenbereich geringerer Stärke umfasst, dessen Abmessungen mit denen der ersten und zweiten Elektrode 2, 3, der Trägerschicht 4 sowie der flexiblen Abstandshalterschicht 5 korrespondiert, welche im montierten Zustand von einem kragenförmigen äußeren Rand 6.1 umfasst sind. Der Höhenunterschied zwischen dem Rand 6.1 und dem Innenbereich der Abschlussschicht 6 ist im Wesentlichen gleich der Summe der Stärken der ersten und zweiten Elektrode 2, 3, der Trägerschicht 4 sowie der Abstandshalterschicht 5.
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Die 2 und 3 zeigen jeweils eine Abbildung eines Teils einer Plasmaquelle 1 in Draufsicht bzw. in Untersicht. Dabei ist die dritte Elektrode mäanderförmig gebildet und weist gerade Abschnitte 3.3 und alternierende Krümmungen 3.4 auf. Die geraden Abschnitte 3.3 sind äquidistant mit der Trägerschicht 4 vernäht, wodurch die als leitfähiges Flächenelement, insbesondere als textiles Flächenelement, besonders bevorzugt als Gewebe ausgebildete erste Elektrode 2 zwischen der Trägerschicht und der zweiten Elektrode 3 fixiert ist.
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Die Krümmungen 3.4 der zweiten Elektrode 3 sind außerhalb des Bereichs der etwa rechteckigen ersten Elektrode 2 angeordnet, so dass die geraden, äquidistanten Abschnitte 3.3 den Überdeckungsbereich zwischen der ersten Elektrode 2 und der zweiten Elektrode 3 bilden.
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Im oben dargestellten Bereich ist ein Ringniet 7 in die erste Elektrode 2 und die Trägerschicht 4 eingebracht. Der Ringniet 7 ist dadurch elektrisch mit der ersten Elektrode 2 verbunden.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung der in 1 dargestellten Plasmaquelle 1 in unvollständiger Montage in Draufsicht. Mit Ausnahme der Abstandshalterschicht 5 sind sämtliche in 1 genauer beschriebenen Bestandteile der Plasmaquelle 1 zusammengesetzt.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung der in den 1 und 4 dargestellten Plasmaquelle 1 in vollständiger Montage in Draufsicht, also mit montierter und fixierter Abstandshalterschicht 5, die in den Rand 6.1 der Abschlussschicht 6 eingelegt ist. Die sichtbare Seite der Plasmaquelle 1 ist diejenige Seite, die auf die zu behandelnde Wunde aufzulegen ist.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung der in den 1, 4 und 5 dargestellten Plasmaquelle 1 in vollständiger Montage in Draufsicht. Die sichtbare Seite der Plasmaquelle 1 ist Unterseite der Abschlussschicht 6, die der zu behandelnden Wunde abgewandt ist. Der Ringniet 7 dient gemeinsam mit dem nicht dargestellten Anschluss 3.5 zur Hochspannungsversorgung der Plasmaquelle. Zur elektrischen Isolation des Anschlusses 3.5 gegenüber dem Ringniet 7 ist in selbigem die elektrisch nichtleitende Hülse 8 aus PTFE angeordnet.
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7a und 7b zeigen eine Ausführungsform der Abstandshalterschicht 5 in perspektivischer Ansicht. Die Abstandshalterschicht 5 weist einen geschlossenen, umlaufenden Rahmen 5.1 auf, dessen Querschnitt bevorzugt rechteckig ist.
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Innerhalb des Rahmens 5.1 sind sechs Haltestege 5.2 angeordnet, welche jeweils paarweise zu drei Haltestegen 5.2 parallel und äquidistant verlaufen. Die Höhe des Rahmens 5.1 ist deutlich größer als die Höhe eines Haltesteges 5.2. Jeder Haltesteg 5.2 ist mit seinen Enden jeweils an den unten dargestellten Rändern des Rahmens 5.1, also an der Außenseite der Abstandshalterschicht 5 angeordnet. Die Außenseite der Abstandshalterschicht 5 ist die Seite, auf welcher die hier nicht gezeigten flächigen Elektroden 2, 3 angeordnet werden. An der Oberseite der neun Kreuzungspunkte der gitterförmig angeordneten Haltestege 5.2 ist jeweils ein zylindrisches Distanzelement 5.3 angeordnet. Die Summe aus der Höhe eines Haltesteges 5.2 und der Länge eines Distanzelementes 5.3 ist kleiner als die Höhe des Rahmens 5.1.
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Die neun, oben dargestellten, vergleichsweise kleinen Kreisflächen der Distanzelemente 5.3 werden auf die zu behandelnde Wunde aufgesetzt, wodurch das Plasma einen definierten Abstand zur Wunde einhält. Dadurch, dass die Kreisflächen der Distanzelemente 5.3 vergleichsweise klein sind, kann das Plasma auf den wesentlichen Teil der Wunde, auf welche kein Distanzelement 5.3 aufgestellt ist, einwirken. Der Durchmesser der Distanzelemente 5.3 beträgt bevorzugt weniger als 3 mm, besonders bevorzugt weniger als 2 mm. Der Abstand benachbarter Distanzelemente 5.3 beträgt bevorzugt weniger als 30 mm, besonders bevorzugt weniger als 20 mm.
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Die Abstandshalterschicht 5, welche unmittelbar mit der zu behandelnden Wunde in Kontakt kommen soll, ist einstückig aus Silikon gebildet, wodurch die Abstandshalterschicht 5 besonders flexibel und medizinisch unbedenklich ist.
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Die von dem Rahmen 5.1 eingefasste Fläche hat eine Größe, die zur Aufnahme der hier nicht gezeigten flächigen Elektroden 2, 3 geeignet ist. Durch die definierte Abmessung der von dem Rahmen 5.1 eingefassten Fläche wird das Plasma räumlich genau begrenzt. Für unterschiedliche Wundflächenformen und -größen können verschiedene Formen und Größen von Rahmen 5.1, also auch von Abstandshalterschichten 5 oder Plasmaquellen 1 vorgehalten werden.
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Die Abstandshalterschicht 5 ist mit den weiteren, in anderen Figuren beschriebenen Elementen der Plasmaquelle 1 kombinierbar. Es ist möglich, eine andere Anzahl von Haltestegen 5.2 und/oder Distanzelement 5.3 vorzusehen.
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8 zeigt ausschnittsweise eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasmaquelle 1 in perspektivischer Ansicht mit einem elektrisch isolierenden Zugentlastungselement. Das Zugentlastungselement umschließt sowohl den elektrischen Anschluss der ersten Elektrode 2 als auch der zweiten Elektrode 3. Ein elektrisches Kabel zur Spannungsversorgung der Elektroden 2, 3 ist zugfest in das Zugentlastungselement eingebunden. Optional erfolgt die elektrische Anbindung an die erste Elektrode 2 mittels des in den anderen Figuren beschriebenen, hier jedoch nicht gezeigten Ringnietes 7.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plasmaquelle
- 2
- erste Elektrode
- 2.1
- Edelstahldraht
- 2.2
- erste Umhüllung
- 3
- zweite Elektrode
- 3.1
- Kupferdraht
- 3.2
- zweite Umhüllung
- 3.3
- Abschnitt
- 3.4
- Krümmung
- 3.5
- elektrischer Anschluss
- 4
- Trägerschicht
- 5
- Abstandshalterschicht
- 5.1
- Rahmen
- 5.2
- Haltesteg
- 5.3
- Distanzelementes
- 6
- Abschlussschicht
- 6.1
- Rand
- 7
- Ringniet
- 8
- Hülse
