EP4674232A1 - Plasmabehandlungsanordnung - Google Patents

Plasmabehandlungsanordnung

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Publication number
EP4674232A1
EP4674232A1 EP24706718.4A EP24706718A EP4674232A1 EP 4674232 A1 EP4674232 A1 EP 4674232A1 EP 24706718 A EP24706718 A EP 24706718A EP 4674232 A1 EP4674232 A1 EP 4674232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
electrode
arrangement
dielectric
plasma treatment
Prior art date
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Pending
Application number
EP24706718.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronny Lettke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cinogy GmbH
Original Assignee
Cinogy GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cinogy GmbH filed Critical Cinogy GmbH
Publication of EP4674232A1 publication Critical patent/EP4674232A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/44—Applying ionised fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/34—Skin treatments, e.g. disinfection or wound treatment

Definitions

  • the invention relates to a plasma treatment arrangement for dielectrically impeded plasma treatment of a body surface of a body, with (a) an electrode arrangement which has (i) a contact side facing the body surface, (ii) at least one electrode and (iii) a dielectric which covers the at least one electrode, in particular completely, and (b) at least one sensor which is designed to detect at least one parameter of the body surface, wherein (c) the dielectric has at least two dielectric through-openings which each form a channel through which wound secretion can be discharged.
  • a plasma treatment device is known from DE 10 2016 118 569 A1, in which the electrode arrangement for forming a dielectrically impeded plasma discharge has at least two partial electrodes arranged next to one another and insulated from one another by the dielectric.
  • the partial electrodes are fed by means of a control device with partial alternating high voltages that are equal in terms of waveform and voltage level and compensate for one another, whereby here too the surface to be treated serves as the ground electrode.
  • an electrode arrangement is known in which the dielectric and the electrode are formed from a flexible plastic material, wherein the electrode is provided with electrically conductive additives.
  • an electrode arrangement for a dielectrically impeded plasma discharge for treating a body region of a living being in which at least one sensor is embedded in the dielectric and is supplied with an electrical voltage in order to determine at least one parameter of the body region. This allows the plasma treatment of the body region to be monitored and, if necessary, controlled.
  • the present invention is based on the object of providing an improved electrode arrangement with a control of the plasma treatment of the body area.
  • the invention solves the problem by a generic plasma treatment arrangement in which the at least one sensor is arranged in the dielectric through-opening, in particular movable relative to the dielectric.
  • the invention solves the problem by a generic method in which the at least one sensor is connected to the electrode arrangement by introducing the sensor into the dielectric through-opening.
  • a plasma treatment system with (a) a plasma treatment arrangement according to the invention, (b) an alternating high-voltage generator which is electrically connected to the electrode, (c) a voltage source which is connected to the at least one sensor for supplying the sensor with electrical energy, and (d) a control device which is set up for automatically (i) detecting measured values of the at least one sensor and (ii) controlling the alternating high-voltage generator depending on the detected measured values.
  • the advantage of the invention is that the electrode arrangement and the at least one sensor can be manufactured separately from one another.
  • at least one sensor can be connected to the electrode arrangement before the start of treatment.
  • the feature that the at least one sensor is arranged in the dielectric through-opening is understood in particular to mean that the sensor has been introduced into the existing dielectric through-opening.
  • the sensor is arranged in the dielectric through-opening in a form-fitting or friction-fitting manner.
  • a material connection for example by gluing, is also possible.
  • the body is understood to be an inanimate or animate body, in particular a human or animal body.
  • the body surface is a wound or has an illness that can be treated using plasma treatment. Cosmetic or prophylactic treatment of the body surface is also possible.
  • the inanimate body can be, for example, an object with a wooden, plastic or metal surface.
  • Plasma treatment of such a surface improves, for example, the applicability and/or adhesion of coatings such as paints, varnishes or adhesives.
  • a method according to the invention relates to such an application.
  • the body preferably serves as a ground electrode.
  • the electrode arrangement is understood to mean the entirety of the electrode and the dielectric.
  • the electrode arrangement could also be called an electrode unit.
  • the electrode arrangement is preferably designed to form gas spaces between the dielectric and the body surface in which a plasma forms when the electrode is subjected to a suitable alternating high voltage.
  • the at least one sensor is preferably designed to detect two, three, four or more parameters of the body surface.
  • the parameters are intrinsic properties of the body surface, for example the temperature, the oxygen content, the oxygen saturation, the pH value, or the absorption coefficient at a predetermined wavelength.
  • the sensors are preferably electrically insulated from the electrode.
  • the sensor arrangement is designed to be detachably connected to the electrode arrangement.
  • the sensor is detachably connected to the dielectric, preferably in a form-fitting manner. In this way, it is possible to separate the sensor from the electrode arrangement and, for example, to connect at least one other sensor arrangement to the electrode arrangement. If the electrode arrangement and the sensor are detachably connected to one another, they can also be detachably connected to one another.
  • kits which has (a) an electrode arrangement which has (i) a contact side facing the body surface, (ii) at least one electrode and (iii) a dielectric which completely covers the at least one electrode at least towards the contact side, and (b) at least one sensor which is designed to detect at least one parameter of the body surface, wherein the electrode arrangement and the sensor (i) are separate objects and (ii) are designed to be connected to one another.
  • the electrode arrangement and the at least one sensor are designed to be connected to one another in a form-fitting and/or friction-fitting manner.
  • the kit comprises adhesive for connecting the electrode arrangement and the sensor. The adhesive can already be applied to the sensor arrangement and/or the electrode arrangement.
  • the body surface of the body acts as a counter electrode to the electrode.
  • the at least one sensor is arranged in the dielectric through-opening in a form-fitting or friction-fitting manner.
  • the at least one sensor forms a Snug fit. This means that the sensor is connected to the electrode arrangement sufficiently firmly and yet detachably.
  • the at least one sensor has at least one electrical connecting line.
  • the electrode arrangement has at least one recess, in particular a groove or a slot, which is designed to receive the connecting line.
  • a cross-section of the recess is selected such that the connecting lines can be completely received in the recess.
  • the electrode arrangement has holding elements for holding the connecting line in the recess. Such holding elements can be projections or noses, for example. It is then possible to insert the connecting line reversibly, in particular in a form-fitting manner, into the recess. In this way, the sensor can be connected to the electrode arrangement particularly easily.
  • the electrode arrangement has at least one connecting line, preferably two connecting lines insulated from one another, for the at least one sensor.
  • the at least one connecting line is preferably arranged in such a way that the sensor is contacted when it is arranged in the dielectric through-opening.
  • the at least one sensor preferably has two contact surfaces that can be contacted from the outside, one of which forms an electrical contact with a connecting line when the sensor is arranged in the dielectric through-opening.
  • the connecting line can be formed by or comprise a metal wire or a metallization.
  • Metallization is understood to be an area of metal that would be mechanically too unstable to be suitable for contacting without the substrate to which the metal is applied.
  • the connecting cable can be formed by an electrically conductive area in or on the dielectric.
  • the electrically conductive area is formed by electrically conductive plastic, in particular an electrically conductive elastomer, for example an electrically conductive silicone.
  • the at least one electrode has an electrode through-opening.
  • the dielectric preferably completely covers the at least one electrode, also in the area of the at least one electrode through-opening.
  • the at least one sensor is arranged in the at least one electrode through-opening.
  • the electrode can be flat. In this case, a large area can be treated homogeneously with plasma.
  • the sensor can run through the electrode through-openings through the area along which the electrode extends.
  • the dielectric has a plurality of dielectric through-openings, at least several of which do not contain a sensor.
  • At least a majority, preferably at least three quarters, particularly preferably at least four fifths, most preferably all, of the dielectric through-openings have the same inner contour.
  • the dielectric can have dielectric projections, in particular webs, which have a contact surface for contact with the body surface.
  • the sensors can come into direct contact with the body surface.
  • the webs are designed in a grid-like manner. This is understood in particular to mean that the contact surface has a surface area that is at most one third, preferably one quarter, particularly preferably at most one fifth, of the total area of the contact surface and the areas of the body surface surrounded by the webs.
  • gas spaces are formed between the dielectric projections, in which a plasma forms when a sufficiently high alternating high voltage is applied to the at least one electrode.
  • at least one dielectric through-opening opens into the gas space.
  • a sensor is arranged in this at least one dielectric through-opening opening opening into the gas space.
  • At least one sensor has a sensor projection that engages in a through-opening recess in the dielectric through-opening in which the sensor is arranged. This forms a positive connection.
  • the sensor has a sensor recess in which a through-opening projection of the dielectric through-opening in which the sensor is arranged engages.
  • At least one sensor has an oversize in relation to the corresponding dielectric through-hole in which it is arranged. In this way, a snug fit and a frictional connection are achieved.
  • At least one of the sensors is designed to measure oxygen saturation of the body surface as a parameter to be recorded.
  • this sensor is a near-infrared absorption sensor.
  • one of the sensors is preferably designed to measure a local temperature of the body surface as a parameter to be recorded.
  • a parameter to be recorded For example, it is a thermometer that is in contact with the body surface when the plasma treatment arrangement rests on the skin. In this way, the temperature of the skin can be determined at a location that is not influenced by the plasma. If the temperature of the skin increases, this can indicate inflammation.
  • At least one sensor of the sensor arrangement is designed to measure a color value of the body surface as a parameter to be recorded. If the color value changes in such a way that the red component increases, this can indicate increased blood flow and thus inflammation.
  • the following control device can then be designed to automatically start a plasma treatment.
  • At least one sensor is designed to measure the pH value of the body surface as a parameter to be recorded. If the pH value rises above a predetermined target pH value, which is for example greater than 5.6, in particular greater than 5.8, for example greater than 6.0, the risk of infection can increase.
  • the control device can be designed to automatically start a plasma treatment.
  • the at least one electrode and the at least one dielectric are flexible.
  • the electrode is embedded in the dielectric.
  • the plasma treatment arrangement is connected to an alternating high-voltage generator that is electrically connected to the electrode and to a voltage source that is connected to the at least one sensor for supplying the sensor with electrical energy.
  • the entirety of the plasma treatment arrangement, alternating high-voltage generator and voltage source can be referred to as a plasma treatment system.
  • the plasma treatment system preferably comprises a control device that is set up to automatically (i) record measured values of the at least one sensor and (ii) control the alternating high-voltage generator depending on the recorded measured values.
  • the AC high-voltage generator, the voltage source and the control device are part of an operating unit, which preferably has a housing.
  • the housing preferably surrounds the AC high-voltage generator, the voltage source and the control device.
  • the plasma treatment system has a contacting unit by means of which an electrical contact can be made between the control device and the connecting lines of the sensors when the plasma treatment arrangement is mechanically connected to the operating unit.
  • the contacting unit is preferably designed to contact the electrode, in particular by contacting the at least one electrode contact.
  • the connecting lines and/or the electrode contact are exposed in the area in which they are contacted by the contacting unit. This is understood in particular to mean that they can be contacted by moving a contact pin in the normal direction to the front.
  • the connecting lines can be exposed in recesses in the base body and/or the electrode contacts in recesses in the dielectric.
  • the plasma treatment arrangement contains a female plug contact which is contacted by means of a male plug contact formed on the operating unit.
  • control device is set up to automatically start a plasma treatment if the measured value of at least one sensor is outside a predetermined target measured value interval.
  • control device is set up to end the plasma treatment after a predetermined treatment time.
  • a treatment program can be stored in the control device, according to which the electrode is subjected to alternating high voltage.
  • the treatment program contains the amplitude of the alternating high voltage and its duration.
  • control unit is designed to, in particular regularly, (i) record measured values while the electrode is not subjected to alternating high voltage, and (ii) if the measured values are outside the target measured value interval, control the alternating high voltage generator so that the electrode is subjected to alternating high voltage.
  • the voltage of the alternating high voltage is preferably between 1 kV and 100 kV.
  • the frequency of the alternating voltage is preferably between 100 Hz and 100 MHz.
  • the pulse frequency i.e. the frequency at which the individual pulses are emitted after action, is preferably more than 90 Hz and at most 1 kHz.
  • the electrode comprises at least two partial electrodes which are insulated from each other.
  • the Control device designed to apply a first alternating high voltage to the first partial electrode and a second alternating high voltage to the second partial electrode, wherein the first alternating high voltage and the second alternating high voltage compensate each other.
  • the first alternating high voltage corresponds to the negative of the first alternating high voltage.
  • the plasma treatment arrangement preferably has a fastening for fastening the electrode arrangement and the sensor arrangement to one of the body surfaces and/or to the body.
  • the fastening can be designed for a material-locking connection.
  • the fastening can comprise an adhesive.
  • the fastening can be designed for a form-fitting fastening.
  • the fastening comprises a fastening element, for example a strap and/or a Velcro fastener.
  • the plasma treatment arrangement preferably has a flat sensor arrangement which has (i) a flat base body and (ii) the at least one sensor which is firmly connected to the base body and (iii) is separate from the electrode arrangement.
  • the feature that the sensor arrangement is separate from the electrode arrangement is understood in particular to mean that they were manufactured separately and connected to one another to form a unit which can be handled together, so that there is a joint between the two.
  • the joint can be formed by an adhesive, for example.
  • the electrode arrangement and the sensor arrangement are non-destructively, in particular reversibly, separably connected to one another. It is then possible to separate the electrode arrangement and the sensor arrangement from one another after use in order to dispose of them separately.
  • different sensor arrangements can be used for the same electrode arrangement.
  • This sensor arrangement can preferably be detachably connected to the electrode arrangement, in particular to the dielectric.
  • Figure 1 is a top view of a first embodiment of a plasma treatment arrangement according to the invention
  • Figure 2 in part figure 2a a side view of the plasma treatment arrangement according to figure 1 and in part figure 2b the section A from figure 2b and in part figure 2c an alternative fastening of the sensor in the dielectric,
  • Figure 3 is a top view of a second embodiment of a plasma treatment arrangement according to the invention.
  • Figure 4 in part figure 4a a side view of a third embodiment of a plasma treatment arrangement according to the invention, in which the sensors are not yet arranged in the dielectric through-openings, as well as a kit according to the invention, and in part figure 4b the plasma treatment arrangement according to part figure 4b with sensors arranged in the dielectric through-openings and
  • Figure 5 shows a fourth embodiment of a plasma treatment arrangement according to the invention.
  • FIG 1 shows a plasma treatment arrangement 10 according to the invention for dielectrically impeded plasma treatment of a body surface 12 of a body.
  • the plasma treatment arrangement has an electrode arrangement 14 which has at least one electrode 16 and a dielectric 18 as well as at least one sensor 38.
  • the at least one electrode 16 is connected to an alternating high voltage generator 20, which is connected to a voltage source 22 for supplying electrical energy.
  • the alternating high voltage generator 20 is also connected to a control device 24, by means of which the alternating high voltage generator 20 is controlled in such a way that it supplies a predetermined alternating high voltage UHV to which is applied to at least one electrode 16.
  • the plasma treatment arrangement 10, the alternating high-voltage generator 20, the voltage source 22 and the control device 24 are components of a plasma treatment system 26 according to the invention.
  • the AC high-voltage generator 20, the voltage source 22 and the control device 24 are arranged in an operating unit 28 and, together with the electrode arrangement 14, are components of a plasma treatment system 26 according to the invention.
  • the operating unit 28 can be designed as a hand-held device, but this is not necessary.
  • the AC high-voltage generator 20 is located in a stationary device to which the electrode arrangement 14 is connected.
  • the control device 24 is connected to the sensors 38. i for recording the parameter Pi measured by the sensor 38. i.
  • this parameter setpoint interval contains the difference to the corresponding parameter that was measured before the start of the plasma treatment. If the corresponding parameter Pi is outside the second parameter setpoint interval, the plasma treatment is terminated. If, for example, the redness of the skin decreases by more than a predetermined amount or the redness exceeds a threshold value, the plasma conversion is terminated.
  • the plasma treatment arrangement 10 has a tongue 30, which could also be referred to as an attachment, which can be inserted into the operating unit 28.
  • the electrode 16 is electrically contacted with the alternating high-voltage generator 20.
  • the sensors 38.i are electrically connected to the control device 24.
  • the electrode 16 can comprise a first partial electrode 32a and a second partial electrode 32b, but this is not necessary. If two partial electrodes 32a, 32b are present, they are preferably electrically insulated from one another. In this case, the first partial electrode 32a can be contacted by means of a first electrode contact 34a and the second partial electrode 32b can be contacted by means of a second electrode contact 34b.
  • the electrode contacts 34a, 34b are each connected to the alternating high-voltage generator 20.
  • the sensors 38. i are contacted with respective connecting lines 36. i.
  • the connecting lines 36. i are, as shown in Figure 1, electrically connected to the control device 24 when the plasma treatment arrangement 10 is connected to the operating unit 28.
  • the connecting cable 36.1 is completely accommodated in the recess 56.1.
  • the connecting cable 36.1 is reversibly held in the recess 56.1 by means of a holding element 58.1 in the form of a projection.
  • the holding element can also be referred to as a holding structure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Plasmabehandlungsanordnung (10) zur dielektrisch behinderten Plasmabehandlung einer Körperoberfläche (12) eines Körpers, mit einer Elektrodenanordnung (14), die eine der Körperoberfläche (12) zugewandte Anlageseite (V14), zumindest eine Elektrode (16) und ein Dielektrikum (18), das die wenigstens eine Elektrode (16) abdeckt, aufweist, und zumindest einem Sensor (38), der zum Erfassen wenigstens eines Parameters (Pi) der Köperoberfläche ausgebildet ist, wobei das Dielektrikum (18) zumindest zwei Dielektrikum-Durchgangsöffnungen (40) aufweist, die jeweils einen Kanal bilden, durch den Wundsekret abführbar ist, wobei der zumindest eine Sensor (38) in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) angeordnet ist.

Description

Plasmabehandlungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Plasmabehandlungsanordnung zur dielektrisch behinderten Plasmabehandlung einer Körperoberfläche eines Körpers, mit (a) einer Elektrodenanordnung, die (i) eine der Körperoberfläche zugewandte Anlageseite, (ii) zumindest eine Elektrode und (iii) ein Dielektrikum, das die wenigstens eine Elektrode, insbesondere vollständig, abdeckt, aufweist, und (b) zumindest einem Sensor, der zum Erfassen wenigstens eines Parameters der Körperoberfläche ausgebildet ist, wobei (c) das Dielektrikum zumindest zwei Dielektrikum-Durchgangsöffnung aufweist, die jeweils einen Kanal bilden, durch den Wundsekret abführbar ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung durch ein Verfahren zum Herstellen einer Plasmabehandlungsanordnung mit den Schritten (a) Bereitstellen einer Elektrodenanordnung, die (i) eine der Körperoberfläche zugewandte Anlageseite, (ii) zumindest eine Elektrode und (iii) ein Dielektrikum, das die wenigstens eine Elektrode, insbesondere vollständig, abdeckt, aufweist und (b) Bereitstellen zumindest eines Sensors, der zum Erfassen wenigstens eines Parameters der Körperoberfläche ausgebildet ist, wobei (c) die Elektrodenanordnung so hergestellt wird, dass das Dielektrikum zumindest zwei Dielektrikum-Durchgangsöffnungen aufweist, die jeweils einen Kanal bilden, durch den Wundsekret abführbar ist.
Es ist bekannt, eine Körperoberfläche von Menschen oder Tieren, mit einem Plasma zu behandeln. Dabei wird, meistens unter Atmosphärendruck, eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung erzeugt, in dem eine in einem Dielektrikum eingebettete und somit zur zu behandelnden Oberfläche hin abgeschirmten Elektrode mit einer Wechselhochspannung beaufschlagt wird. Eine solche Behandlungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 103 24 926 B3 bekannt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Körper mit der zu behandelnden Oberfläche die Masseelektrode bildet. Die Plasmabehandlung fördert die Wundheilung und dient insbesondere auch der Desinfektion der Körperoberfläche.
Eine Plasma-Behandlungsvorrichtung ist aus der DE 10 2016 118 569 A1 bekannt, bei der die Elektrodenanordnung zur Ausbildung einer dielektrisch behinderten Plasmaentladung wenigstens zwei nebeneinander angeordnete und durch das Dielektrikum voneinander isolierte Teilelektroden hat. Die Teilelektroden werden dabei mittels einer Steuereinrichtung mit bezüglich der Wellenform und der Spannungshöhe gegengleichen, sich kompensierende Teil-Wechselhochspannungen gespeist, wobei auch hier die zu behandelnde Oberfläche als Masseelektrode dient.
Aus der DE10 2016 108 450 A1 ist eine Elektrodenanordnung bekannt, bei der das Dielektrikum und die Elektrode aus einem flexiblen Kunststoffmatenal gebildet sind, wobei die Elektrode mit elektrisch leitfähigen Zusätzen versehen ist.
Um Wundsekret, Blut und/oder Gase von der Wundfläche abführen oder ein Fluid zuführen zu können, wenn eine solche Elektrodenanordnung auf einer Wundfläche aufliegt, ist es aus der DE 10 2014 013 716 A1 bekannt, dass das Dielektrikum Durchgangsöffnungen aufweist, die sich von der Vorderseite hin zu einer Rückseite des Dielektrikums erstrecken und mit Öffnungen in der darin eingebetteten Elektrode fluchten. Die Durchgangsöffnungen des Dielektrikums weisen dabei kleinere Abmessungen auf als die Öffnungen der Elektrode, sodass das Dielektrikum auch im Bereich der Durchgangsöffnungen die Elektrode vollständig abdeckt.
Aus der DE 10 2017 106 570 A1 ist eine Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmaentladung zur Behandlung eines Körperbereiches eines Lebewesens bekannt, bei der mindestens ein Sensor in das Dielektrikum eingebettete ist und mit einer elektrischen Spannung versorgt wird, umso wenigstens einen Parameter des Körperbereiches zu ermitteln. Hierdurch kann die Plasmabehandlung des Körperbereiches kontrolliert und gegebenenfalls gesteuert werden.
Eine gattungsgemäße Plasmabehandlungsanordnung ist aus der DE 102017 106 482 A1 bekannt. Diese verwendet einen Unterdrück zwischen der Plasmabehandlungsanordnung und der zu behandelnden Oberfläche. Aus der EP 3 630 279 B1 ist eine gattungsgemäße Plasmabehandlungsanordnung bekannt, bei der die Länge der Auflageanordnung dadurch an den jeweiligen Einzelfall angepasst werden kann, dass einer oder mehrere Abschnitte der Auflageanordnung abtrennbar ausgebildet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektrodenanordnung mit einer Kontrolle der Plasmabehandlung des Körperbereiches bereitzustellen.
Die Erfindung löst das Problem durch eine gattungsgemäße Plasmabehandlungsanordnung, bei der der zumindest eine Sensor, insbesondere relativ zum Dielektrikum beweglich, in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein gattungsgemäßes Verfahren, bei dem der zumindest eine Sensor mit der Elektrodenanordnung durch Einbringen des Sensors in die Dielektrikum-Durchgangsöffnung verbunden wird.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Plasmabehandlungssystem mit (a) erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung, (b) einem Wechselhochspannungsgenerator, der mit der Elektrode elektrisch verbunden ist, (c) einer Spannungsquelle, die mit dem zumindest einen Sensor zum Versorgen des Sensors mit elektrischer Energie verbunden ist, und (d) einer Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum automatischen (i) Erfassen von Messwerten des zumindest einen Sensors und (ii) Ansteuern des Wechselhochspannungsgenerators in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die Elektrodenanordnung und der zumindest eine Sensor getrennt voneinander hergestellt werden können. So kann zumindest der eine Sensor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vor dem Behandlungsbeginn mit der Elektrodenanordnung verbunden werden. Auf diese Weise kann genau diejenige Sensoranordnung verwendet werden, die für jeweilige Therapieaufgabe bestmöglich geeignet ist. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Merkmal, dass der zumindest eine Sensor in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet ist, insbesondere verstanden, dass der Sensor in die vorhandene Dielektrikum-Durchgangsöffnung eingebracht wurde. Beispielsweise ist der Sensor formschlüssig oder reibschlüssig in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet. Auch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben, ist möglich
Unter dem Körper wird ein unbelebter oder belebter Körper, insbesondere ein menschlicher oder tierischer Körper verstanden. Beispielsweise ist die Körperoberfläche eine Wunde oder hat eine Krankheit, die mittels Plasmabehandlung behandelbar ist. Zudem ist eine kosmetische oder prophylaktische Behandlung der Körperoberfläche möglich.
Der unbelebte Körper kann beispielsweise Objekt mit einer Holz-, Kunststoff- oder Metalloberfläche sein. Eine Plasmabehandlung einer solchen Oberfläche verbessert beispielsweise die Aufbringbarkeit und/oder die Haftung Beschichtungen wie Farben, Lacken oder Klebstoffen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren bezieht sich auf eine solche Anwendung.
Der Körper dient vorzugsweise als Masseelektrode.
Unter der Elektrodenanordnung wird die Gesamtheit aus der Elektrode und dem Dielektrikum verstanden. Die Elektrodenanordnung könnte auch Elektrodeneinheit genannt werden. Die Elektrodenanordnung ist vorzugsweise ausgebildet zum Ausbilden von Gasräumen zwischen dem Dielektrikum und der Körperoberfläche, in denen sich ein Plasma ausbildet, wenn die Elektrode mit einer geeigneten Wechselhochspannung beaufschlagt wird.
Der zumindest eine Sensor ist vorzugsweise ausgebildet zum Erfassen von zwei, drei, vier oder mehr Parametern der Körperoberfläche. Bei den Parametern handelt es sich um intrinsische Eigenschaften der Körperoberfläche, beispielsweise die Temperatur, den Sauerstoffgehalt, die Sauerstoffsättigung, den ph-Wert, oder den Absorptionskoeffizienten bei einer vorgegebenen Wellenlänge.
Die Sensoren sind vorzugsweise gegen die Elektrode elektrisch isoliert. Vorzugsweise ist die Sensoranordnung mit der Elektrodenanordnung lösbar verbindbar ausgebildet. Insbesondere ist der Sensor mit dem Dielektrikum lösbar, bevorzugt formschlüssig, verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, den Sensor von der Elektrodenanordnung zu trennen und beispielsweise zumindest eine andere Sensoranordnung mit der Elektrodenanordnung zu verbinden. Sind die Elektrodenanordnung und der Sensor lösbar miteinander verbunden, so sind sie auch miteinander lösbar verbindbar.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Kit, das (a) eine Elektrodenanordnung, die (i) eine der Körperoberfläche zugewandte Anlageseite, (ii) wenigstens eine Elektrode und (iii) ein Dielektrikum, das die wenigstens eine Elektrode zumindest zur Anlageseite hin vollständig abdeckt, aufweist, und (b) zumindest einem Sensor, der zum Erfassen wenigstens eines Parameters der Körperoberfläche ausgebildet ist, besitzt, wobei die Elektrodenanordnung und der Sensor (i) voneinander getrennte Objekte sind und (ii) zum Verbinden miteinander ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Elektrodenanordnung und der zumindest eine Sensor zum formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbinden miteinander ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Kit Klebstoff zum Verbinden von Elektrodenanordnung und Sensor. Der Klebstoff kann bereits auf der Sensoranordnung und/oder der Elektrodenanordnung aufgebracht sein. In diesem Fall kann der Klebstoff mittels einer abziehbaren Folie abgedeckt sein. Durch Abziehen der Folie wird eine klebrige Oberfläche freigelegt, mittels der die Verbindung zwischen Elektrodenanordnung und Sensor hergestellt wird. Die Elektrodenanordnung und der Sensor haben vorzugsweise Eigenschaften, die in dieser Beschreibung für andere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind. Vorzugsweise umfasst das Kit eine Mehrzahl an Sensoren, die zum Messen unterschiedlicher Parameter der Körperoberfläche ausgebildet sind.
Vorzugsweise fungiert die Körperoberfläche des Körpers als Gegenelektrode zur Elektrode.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Sensor formschlüssig oder reibschlüssig in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet. Beispielsweise bildet der zumindest eine Sensor mit der Dielektrikum-Durchgangsöffnung einen Passsitz. So ist der Sensor hinreichend fest und dennoch lösbar mit der Elektrodenanordnung verbunden.
Vorzugsweise besitzt der zumindest eine Sensor zumindest eine elektrische Anschlussleitung. In einer Ausführungsform weist die Elektrodenanordnung zumindest eine Vertiefung, insbesondere eine Rille oder eine Nut, auf, die zum Aufnehmen der Anschlussleitung ausgebildet ist. Insbesondere ist ein Querschnitt der Vertiefung so gewählt, dass die Anschlussleitungen vollständig in der Vertiefung aufgenommen werden kann. In einer Ausführungsform weist die Elektrodenanordnung Halteelemente zum Halten der Anschlussleitung in der Vertiefung auf. Derartige Halteelemente können beispielsweise Vorsprünge oder Nasen sein. Es ist dann möglich, die Anschlussleitung reversibel, insbesondere formschlüssig in die Vertiefung einzubringen. Auf diese Weise ist der Sensor besonders einfach mit der Elektrodenanordnung verbindbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Elektrodenanordnung zumindest eine Anschlussleitung, vorzugsweise zwei gegeneinander isolierte Anschlussleitungen, für den zumindest einen Sensor auf. Die zumindest eine Anschlussleitung ist vorzugsweise so angeordnet, dass der Sensor kontaktiert ist, wenn er in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet ist. Dazu besitzt der zumindest eine Sensor vorzugsweise zwei von außen kontaktierbare Kontaktflächen, von denen jeweils eine mit jeweils einer Anschlussleitung einen elektrischen Kontakt bildet, wenn der Sensor in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung angeordnet ist.
Die Anschlussleitung kann durch einen Metalldraht oder eine Metallisierung gebildet sein oder aufweisen. Unter einer Metallisierung wird ein Bereich aus Metall verstanden, der ohne das Substrat, auf das das Metall aufgebracht ist, mechanisch zu instabil wäre, um als Kontaktierung geeignet zu sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Anschlussleitung durch einen elektrisch leitfähigen Bereich im oder am Dielektrikum ausgebildet sein. Beispielsweise ist der elektrisch leitfähige Bereich durch elektrisch leitfähigen Kunststoff, insbesondere ein elektrisch leitfähiges Elastomer, beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Silikon, gebildet. So ist die Anschlussleistung gegen Zerstörung durch Einwirkung von außen besonders gut geschützt. Vorzugsweise besitzt die zumindest eine Elektrode eine Elektroden-Durchgangs- öffnung. Das Dielektrikum deckt die wenigstens eine Elektrode vorzugsweise auch im Bereich der zumindest einen Elektroden-Durchgangsöffnung vollständig ab. In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Sensor in der zumindest einen Elektroden-Durchgangsöffnung angeordnet. Die Elektrode kann flächig ausgebildet sein. In diesem Fall kann eine große Fläche homogen mit Plasma behandelt werden. Durch die Elektroden-Durchgangsöffnungen kann der Sensor durch die Fläche, entlang der sich die Elektrode erstreckt, verlaufen.
Vorzugsweise besitzt das Dielektrikum eine Vielzahl an Dielektrikum-Durchgangsöffnungen, von denen zumindest mehrere keinen Sensor enthalten.
In einer Ausführungsform haben zumindest eine Mehrheit, vorzugsweise zumindest drei Viertel, besonders bevorzugt zumindest vier Fünftel, ganz besonders bevorzugt alle, Dielektrikum-Durchgangsöffnungen die gleiche Innenkontur.
Vorzugsweise beträgt eine Kanal-Anzahl an Kanälen zumindest das Dreifache, insbesondere das Fünffache, beispielsweise das Acht- bis Zehnfache einer Sensor-Anzahl an Sensoren. Auf diese Weise stehen hinreichend viele Kanäle zum Abführen von Wundsekret und/oder Zuführen von Paste oder Flüssigkeit zur Verfügung. Vorzugsweise beträgt die Kanal-Anzahl höchstens das 300-fache der Sensor-Anzahl.
Das Dielektrikum kann Dielektrikum-Vorsprünge, insbesondere Stege, aufweisen, die eine Anlagefläche zum Anlegen an die Körperoberfläche aufweisen. Vorzugsweise verläuft zumindest einer der Sensoren durch die Dielektrikum-Vorsprünge. In diesem Fall können die Sensoren in direkten Kontakt mit der Körperoberfläche kommen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stege gitterförmig ausgebildet. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass die Anlagefläche einen Flächeninhalt hat, der höchstens ein Drittel, vorzugsweise ein Viertel, besonders bevorzugt höchstens ein Fünftel, der Gesamtfläche aus Anlagefläche und den von den Stegen umgebenden Bereichen der Körperoberfläche beträgt. Vorzugsweise bilden sich zwischen den Dielektrikum-Vorsprüngen Gasräume, in denen sich beim Anlegen einer hinreichend hohen Wechselhochspannung an die zumindest eine Elektrode ein Plasma ausbildet. Vorzugsweise mündet zumindest eine Dielektrikum-Durchgangsöffnung in den Gasraum. In einer Ausführungsform ist in dieser in den Gasraum mündenden, zumindest einen Dielektrikum- Durchgangsöffnung ein Sensor angeordnet.
Vorzugsweise weist zumindest ein Sensor einen Sensor-Vorsprung auf, der sich in einen Durchgangsöffnungs-Rücksprung in der Dielektrikums-Durchgangsöffnungen, in der der Sensor angeordnet ist, eingreift. So bildet sich eine formschlüssige Verbindung. Alternativ oder zusätzlich weist der Sensor einen Sensor-Rücksprung auf, in den ein Durchgangsöffnungs-Vorsprung der Dielektrikums-Durchgangsöffnung, in der der Sensor angeordnet ist, eingreift.
Vorzugsweise besitzt zumindest ein Sensor ein Übermaß in Bezug auf die entsprechende Dielektrikums-Durchgangsöffnung, in der er angeordnet ist. Auf diese Weise ergeben sich ein Passsitz und eine reibschlüssige Verbindung.
Vorzugsweise ist zumindest einer der Sensoren zur Messung einer Sauerstoffsättigung der Körperoberfläche als zu erfassenden Parameter ausgebildet. Beispielsweise ist dieser Sensor ein Nah-Infrarot-Absorptionssensor.
Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise einer der Sensoren zur Messung einer lokalen Temperatur der Körperoberfläche als zu erfassenden Parameter ausgebildet. Beispielsweise handelt es sich um ein Thermometer, das in Kontakt mit der Körperoberfläche steht, wenn die Plasmabehandlungsanordnung auf der Haut aufliegt. Auf diese Weise kann die Temperatur der Haut an einer Stelle ermittelt werden, die nicht vom Plasma beeinflusst wird. Erhöht sich die Temperatur der Haut, so kann dies auf eine Entzündung hindeuten.
Vorzugsweise ist zumindest ein Sensor der Sensoranordnung zur Messung eines Farbwertes der Körperoberfläche als zu erfassenden Parameter ausgebildet. Verändert sich der Farbwert dahingehend, dass der Rot-Anteil steigt, so kann dies auf eine verstärkte Durchblutung und damit auf eine Entzündung hindeuten. Die vorzugsweise folgende Steuereinrichtung kann dann ausgebildet sein, um automatisch eine Plasmabehandlung zu starten.
Vorzugsweise ist zumindest ein Sensor zur Messung des pH-Wertes der Körperoberfläche als zu erfassenden Parameter ausgebildet. Steigt der pH-Wert über einen vorgegebenen Soll-pH-Wert, der beispielsweise größer ist als 5,6, insbesondere größer als 5,8, beispielsweise größer als 6,0, so kann das Risiko einer Infektion steigen. Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, um automatisch eine Plasmabehandlung zu starten.
Vorzugsweise sind die zumindest eine Elektrode und das zumindest eine Dielektrikum flexibel ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die Elektrode im Dielektrikum eingebettet.
Vorzugsweise ist die Plasmabehandlungsanordnung mit einem Wechselhochspannungsgenerator, der mit der Elektrode elektrisch verbunden ist, und einer Spannungsquelle, die mit dem zumindest einen Sensor zum Versorgen des Sensors mit elektrischer Energie verbunden ist, verbunden. Die Gesamtheit aus Plasmabehandlungsanordnung, Wechselhochspannungsgenerator und Spannungsquelle kann als Plasmabehandlungssystem bezeichnet werden. Das Plasmabehandlungssystem umfasst vorzugsweise eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum automatischen (i) Erfassen von Messwerten des zumindest einen Sensor und (ii) Ansteuern des Wechselhochspannungsgenerators in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten.
Vorzugsweise sind der Wechselhochspannungsgenerator, die Spannungsquelle und die Steuereinrichtung Teil einer Betriebseinheit, die vorzugsweise ein Gehäuse aufweist. Das Gehäuse umgibt vorzugsweise den Wechselhochspannungsgenerator, die Spannungsquelle und die Steuereinrichtung.
In einer Ausführungsform weist das Plasmabehandlungssystem eine Kontaktiereinheit auf, mittels der ein elektrischer Kontakt zwischen dem die Steuereinrichtung und die Anschlussleitungen der Sensoren elektrisch herstellbar ist, wenn die Plasmabehandlungsanordnung mit der Betriebseinheit mechanisch verbunden ist. Vorzugsweise ist die Kontaktiereinheit ausgebildet zum Kontaktieren der Elektrode, insbesondere durch Kontaktieren der zumindest einen Elektrodenkontaktierung. Die Anschlussleitungen und/oder die Elektrodenkontaktierung liegen in einer Ausführungsform in dem Bereich frei, in dem sie von der Kontaktiereinheit kontaktiert werden. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass sie durch die Bewegung eines Kontaktstifts in Normalenrichtung auf die Vorderseite zu kontaktierbar ist.
Alternativ oder zusätzlich können die Anschlussleitungen in Ausnehmungen des Grundkörpers und/oder die Elektrodenkontaktierungen in Ausnehmungen des Dielektrikums freiliegen. Auf diese Weise enthält die Plasmabehandlung Anordnung einen weiblichen Steckkontakt, der mittels eines männlichen Steckkontakts, der an der Betriebseinheit ausgebildet ist, kontaktiert wird.
Beispielsweise ist die Steuereinrichtung eingerichtet zum automatischen Starten einer Plasmabehandlung, wenn der Messwert zumindest eines Sensors außerhalb eines vorgegebenen Soll-Messwertintervalls liegt. Insbesondere ist die Steuereinrichtung eingerichtet zum Beenden der Plasmabehandlung nach einer vorgegebenen Behandlungszeit. In der Steuereinrichtung kann ein Behandlungsprogramm hinterlegt sein, gemäß dem die Elektrode mit Wechselhochspannung beaufschlagt wird. Insbesondere enthält das Behandlungsprogramm die Amplitude der Wechselhochspannung und deren Dauer.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit ausgebildet zum, insbesondere regelmäßigen, (i) Erfassen von Messwerten, während die Elektrode nicht mit Wechselhochspannung beaufschlagt ist, und (ii) wenn die Messwerte außerhalb des Soll-Messwertintervalls liegen, Ansteuern des Wechselhochspannungsgenerators, sodass die Elektrode mit Wechselhochspannung beaufschlagt wird.
Vorzugsweise liegt die Spannung der Wechselhochspannung betragsmäßig zwischen 1 kV und 100 kV. Die Frequenz der Wechselspannung liegt vorzugsweise zwischen 100 Hz und 100 MHz. Die Pulsfrequenz, also die Frequenz, mit der die einzelnen Pulse nach Handeln abgegeben werden, liegt vorzugsweise bei mehr als 90 Hz und höchstens 1 kHz.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Elektrode zumindest zwei Teilelektroden, die gegeneinander isoliert sind. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung ausgebildet zum Anlegen einer ersten Wechselhochspannung an die erste Teilelektrode und einer zweiten Wechselhochspannung an die zweite Teilelektrode, wobei sich die erste Wechselhochspannung und die zweite Wechselhochspannung kompensieren. Insbesondere entspricht die erste Wechselhochspannung dem Negativen der ersten Wechselhochspannung entspricht.
Vorzugsweise besitzt die Plasmabehandlungsanordnung eine Befestigung zum Befestigen der Elektrodenanordnung und der Sensoranordnung an eine der Körperoberfläche und/oder am Körper. Die Befestigung kann zum stoffschlüssigen Verbinden ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Befestigung einen Klebstoff umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Befestigung zum formschlüssigen Befestigen ausgebildet sein. Beispielsweise umfasst die Befestigung ein Befestigungselement, beispielsweise einen Riemen und/oder einen Klettverschluss.
Vorzugsweise besitzt die Plasmabehandlungsanordnung eine flächige Sensoranordnung, die (i) einen flächigen Grundkörper und (ii) den zumindest einen Sensor, der fest mit dem Grundkörper verbunden ist und (iii) zur Elektrodenanordnung separat ist. Unter dem Merkmal, dass die Sensoranordnung zur Elektrodenanordnung separat ist, insbesondere verstanden, dass diese separat hergestellt und miteinander zu einer gemeinsam handhabbaren Einheit verbunden wurden, sodass zwischen beiden eine Fügestelle besteht. Die Fügestelle kann beispielsweise durch einen Klebstoff gebildet sein. Alternativ sind die Elektrodenanordnung und die Sensoranordnung zerstörungsfrei, insbesondere reversibel, trennbar miteinander verbunden. Es ist dann möglich, die Elektrodenanordnung und die Sensoranordnung nach Benutzung voneinander zu trennen, um sie getrennt zu entsorgen. Zudem können unterschiedliche Sensoranordnungen für die gleiche Elektrodenanordnung verwendet werden. Diese Sensoranordnung ist vorzugsweise mit der Elektrodenanordnung, insbesondere dem Dielektrikum, lösbar verbindbar. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine Ansicht von oben auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung,
Figur 2 in Teilfigur 2a eine Seitenansicht der Plasmabehandlungsanordnung gemäß Figur 1 und in Teilfigur 2b den Ausschnitt A aus Figur 2b und in Teilfigur 2c eine alternative Befestigung des Sensors im Dielektrikum,
Figur 3 eine Ansicht von oben auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung,
Figur 4 in Teilfigur 4a eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung, bei der die Sensoren noch nicht gemäß in den Dielektrikum-Durchgangsöffnungen angeordnet sind, sowie ein erfindungsgemäßes Kit, und in Teilfigur 4b die Plasmabehandlungsanordnung gemäß Teilfigur 4b mit in den Dielektrikum-Durchgangsöffnungen angeordneten Sensoren und
Figur 5 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Plasmabehandlungsanordnung 10 zur dielektrisch behinderten Plasmabehandlung einer Körperoberfläche 12 eines Körpers. Die Plasmabehandlungsanordnung besitzt eine Elektrodenanordnung 14, die zumindest eine Elektrode 16 und ein Dielektrikum 18 sowie zumindest einen Sensor 38. i (i = 1 , 2, ... In Figur 1 ist i = 8.).
Die zumindest eine Elektrode 16 ist mit einem Wechselhochspannungsgenerator 20 verbunden, der mit einer Spannungsquelle 22 zum Versorgen mit elektrischer Energie verbunden ist. Der Wechselhochspannungsgenerator 20 ist zudem mit einer Steuereinrichtung 24 verbunden, mittels der der Wechselhochspannungsgenerator 20 so angesteuert wird, dass er eine vorgegebene Wechselhochspannung UHV an die zumindest eine Elektrode 16 anliegt. Die Plasmabehandlungsanordnung 10, der Wechselhochspannungsgenerator 20, die Spannungsquelle 22 und die Steuereinrichtung 24 sind Bestandteile eines erfindungsgemäßen Plasmabehandlungssystems 26.
Der Wechselhochspannungsgenerator 20, die Spannungsquelle 22 und die Steuereinrichtung 24 sind in einer Betriebseinheit 28 angeordnet und zusammen mit der Elektrodenanordnung 14 Bestandteile eines erfindungsgemäßen Plasmabehandlungssystems 26. Die Betriebseinheit 28 kann als Handgerät ausgebildet sein, das ist aber nicht notwendig. Alternativ befindet sich der Wechselhochspannungsgenerator 20 in einem stationären Gerät, an das die Elektrodenanordnung 14 angeschlossen wird.
Die Steuereinrichtung 24 ist mit den Sensoren 38. i zum Erfassen des vom Sensor 38. i jeweils gemessenen Parameter Pi verbunden. Die Steuereinrichtung 24 vergleicht die Parameter Pi mit einem jeweiligen, in der Steuereinrichtung 24 gespeicherten Parameter-Sollwertintervall = [Pi.min, Pi, max]. Liegt zumindest ein Parameter Pi oder liegen zumindest 2, 3 oder mehr Parameter Pi außerhalb des jeweiligen Parameter-Sollwertintervall h, so steuert die Steuereinrichtung 24 den Wechselhochspannungsgenerator 14 so an, dass eine Wechselhochspannung an der Elektrode 16 anliegt. Die Wechselhochspannung wird in Pulsen an die Elektrode 16 angelegt. Es ist bevorzugt, nicht aber notwendig, dass in regelmäßigen Abständen zwischen zwei Pulsen die Parameter Pi erfasst werden. Liegen die Parameter wieder innerhalb des jeweiligen Parameter-Sollwertintervalls h, wird das Anlegen der Wechselhochspannung an die Elektrode beendet. Es ist zudem möglich, dass ein weiteres Parameter- Sollwertintervall existiert, das lediglich für den Fall gilt, dass die Plasmabehandlung gestartet wurde. Beispielsweise enthält dieses Parameter-Sollwertintervall die Differenz zu dem entsprechenden Parameter, der vor Beginn der Plasmabehandlung gemessen wurde. Liegt der entsprechende Parameter Pi außerhalb des zweiten Parameter-Sollwertintervalls, wird die Plasmabehandlung beendet. Nimmt beispielsweise die Rötung der Haut um mehr als einen vorgegebenen Betrag ab oder überschreitet die Rötung einen Schwellenwert, so wird die Plasma Wandlung beendet.
Die Plasmabehandlungsanordnung 10 besitzt eine Zunge 30, die auch als Ansatz bezeichnet werden könnte, die in die Betriebseinheit 28 einsteckbar ist. Durch das Einstecken wird die Elektrode 16 mit dem Wechselhochspannungsgenerator 20 elektrisch kontaktiert. Zudem werden die Sensoren 38. i mit der Steuereinrichtung 24 elektrisch verbunden.
Die Elektrode 16 kann eine erste Teilelektrode 32a und eine zweite Teilelektrode 32b umfassen, das ist aber nicht notwendig. Sind zwei Teilelektroden 32a, 32b vorhanden, sind diese vorzugsweise gegeneinander elektrisch isoliert. In diesem Fall kann die erste Teilelektrode 32a mittels einer ersten Elektrodenkontaktierung 34a und die zweite Teilelektrode 32b mittels einer zweiten Elektrodenkontaktierung 34b kontaktiert sein. Die Elektrodenkontaktierungen 34a, 34b sind jeweils mit dem Wechselhochspannungsgenerator 20 verbunden.
Es ist vorteilhaft, nicht aber notwendig, wenn der Wechselhochspannungsgenerator 20 ausgebildet ist zum Anlegen von Wechselhochspannungspulsen an die Elektrode 16. In anderen Worten dient eine schematisch eingezeichnete Körperoberfläche 12 als, gegebenenfalls floatende, Gegenelektrode zur Elektrode 16.
Möglich, nicht aber notwendig ist es, wenn der Wechselhochspannungsgenerator 20 ausgebildet ist zum Anlegen von Wechselhochspannungspulsen ±UHV entgegengesetzten Vorzeichens an die beiden Elektrodenkontaktierungen 34a, 34b. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Summe der Spannungen, die an den Elektrodenkontaktierungen 34a, 34b und damit den Teilelektroden 32a, 32b anliegt, stets in guter Näherung null ist.
Die Sensoren 38. i sind mit jeweiligen Anschlussleitungen 36. i kontaktiert. Die Anschlussleitungen 36. i sind, wie in Figur 1 gezeigt, mit der Steuereinrichtung 24 elektrisch verbunden, wenn die Plasmabehandlungsanordnung 10 mit der Betriebseinheit 28 verbunden ist.
Figur 2a zeigt eine Seitenansicht des Plasmabehandlungssystems 26. Die Elektrodenanordnung 14 liegt mit einer Anlageseite V14, die auch als Vorderseite bezeichnet werden könnte, an der Körperoberfläche 12 an. Zumindest einer der Sensoren 38. i kann ein Temperatursensor zum Messen des Parameters P in Form einer Körperoberflächentemperatur T der Körperoberfläche 12 sein. Dazu ist der Sensor 38.1 beispielsweise ein Thermowiderstand.
Alternativ oder zusätzlich ist zumindest einer der Sensoren 38. i ein pH-Sensor zum Messen des Parameters P in Form eines ph-Werts a der Köperoberfläche 12. Dazu hat dieser Sensor 38. i Kontakt mit der Körperoberfläche 12.
Wiederum alternativ oder zusätzlich ist zumindest einer der Sensoren 38. i ein Sauer- stoffsättigung-Sensor zum Messen des Parameters P in Form einer Sauerstoffsättigung sO2 des Bluts in der Körperoberfläche 12. Ein solcher Sensor kann beispielsweise eine Leuchtdiode zum Emittieren von Licht und eine Fotodiode zum Messen von von der Körperoberfläche 12 reflektiertem Licht aufweisen.
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann zumindest einer der Sensoren 38. i ein Hautrötung-Sensor sein, mittels dem der Parameters P in Form einer Veränderung der Rötung R der Haut detektierbar ist. Dazu ist der Sensor 38. i beispielsweise ein Fotochip. Die Rötung R der Haut ist beispielsweise das Verhältnis zwischen der gemessenen Lichtintensität in einem Frequenzintervall für rotes Licht und einem Frequenzintervall für Licht einer anderen Farbe, beispielsweise blaues Licht.
Figur 2b zeigt den Ausschnitt A gemäß Figur 2a. Es ist zu erkennen, dass der Sensor 38.1 in einer Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40.1 angeordnet ist. Die übrigen Sensoren 38. i sind in entsprechenden Dielektrikum-Durchgangsöffnungen 40. i angeordnet. Der Sensor 38.1 kann einen Sensor-Vorsprung 42.1 aufweisen, mit dem er in einen Durchgangsöffnung-Rücksprung 44.1 elastisch eingreift. Dadurch ist der Sensor 38.1 formschlüssig mit dem Dielektrikum 18 verbunden.
Im in Figur 2b gezeigten Fall ist der Sensor 38.1 mit Spiel in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40.1 angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass der Sensor 38.1 einen Passsitz mit der Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40.1 bildet.
Der Sensor 38.1 besitzt eine Kontaktfläche 48.1 , mit der er elektrisch mit einem ersten Leiter 46.1 der Anschlussleitung 36.1 kontaktiert ist, und eine zweite Kontaktfläche 48.2, mit der elektrisch mit einem zweiten Leiter 46.2 der Anschlussleitung 36.1 kontaktiert ist. Auf diese Weise wird der zumindest eine Sensor 38. i mit Spannung versorgt. Zudem können die Messwerte über die Leiter 46.1 , 46.2 ausgelesen werden.
Die Leiter 46.1 , 46.2 können durch metallische Leiter oder durch elektrisch leitfähige Polymere gebildet sein, beispielsweise durch Polymer, das Graphit und/oder Metallpulver enthält. Beispielsweise ist das Polymer das gleiche Polymer, aus dem das Dielektrikum 18 aufgebaut ist, das ist aber nicht notwendig.
Figur 2b zeigt, dass die Elektrode 16 Elektroden-Durchgangsöffnungen 50. i aufweist. Das Dielektrikum 18 deckt die Elektrode 16 auch im Bereich der Elektroden-Durchgangsöffnungen 50. i ab. Die Elektroden-Durchgangsöffnung 50. i hat eine lichte Weite D50.1. Die Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40. i verläuft innerhalb der Elektroden- Durchgangsöffnung 50. i.
Das Dielektrikum 18 besitzt Vorsprünge 52.j (j = 1 , 2, ... ), deren zur Anlageseite V14 gewandte Flächen einer Anlagefläche F bilden, mit der die Elektrodenanordnung im Betrieb der Plasmabehandlungsanordnung 10 an der Köperoberfläche 12 anliegt. Zwischen den Vorsprüngen 52.j sind Gasräume 54.j ausgebildet, in denen sich ein Plasma ausbildet, wenn an die Elektrode eine Wechselhochspannung mit hinreichend großer Spannung angelegt wird.
Die Gasräume 54.j haben eine lichte Weite L54, die für alle Gasräume 52.j gleich sein kann, nicht aber sein muss. Die Vorsprünge 52.j sind vorzugsweise stegartig oder noppenartig ausgebildet. Sie haben beispielsweise eine Breite von B52 = 0,5 bis 3 mm.
Figur 2c zeigt eine alternative Befestigung des Sensors 38,1 im Dielektrikum 18. dazu besitzt der Sensor 38.1 einen Sensor-Rücksprung 43.1 , in den ein Durchgangs- öffnungs-Vorsprung 45.1 eingreift.
Figur 3 zeigt eine Ansicht von oben auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung 10. Im Detailbild rechts ist eine Vergrößerung des Bereichs A im Querschnitt bezüglich der Schnittlinie B - B zu sehen. Es ist zu erkennen, dass die beiden Leiter 46.1 , 46. 2 der Anschlussleitung
36.1 in einer Vertiefung 56.1 angeordnet sind.
Die Anschlussleitung 36.1 ist vollständig in der Vertiefung 56.1 aufgenommen. Mittels eines Halteelements 58.1 in Form eines Vorsprungs wird die Anschlussleitung 36.1 reversibel in der Vertiefung 56.1 gehalten. Das Halteelement kann auch als Haltestruktur bezeichnet werden.
Der zunächst von der Elektrodenanordnung 14 getrennte Sensor 38.1 wird zum Bereitstellen der Plasmabehandlungsanordnung 10 in die Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40.1 eingesteckt. Die Anschlussleitung 36.1 wird danach in die Vertiefung
56.1 eingedrückt.
Figur 4a zeigt ein erfindungsgemäßes Kit 60, das die Elektrodenanordnung 14 und die Sensoren 38. i aufweist, wobei die Sensoren 38. i so ausgebildet sind, dass sie durch Einstecken in die Dielektrikum-Durchgangsöffnungen 4O.j mit diesen, insbesondere formschlüssig, verbindbar sind. Vorzugsweise sind der Wechselhochspannungsgenerator 20 und/oder die Spannungsquelle 22 und/oder die Steuereinrichtung 24 Teil des Kits 60. Insbesondere ist die Betriebseinheit 28 Teil des Kits 60.
Figur 4b zeigt einen Querschnitt durch die Elektrodenanordnung 14, sodass die in die jeweiligen Dielektrikum-Durchgangsöffnung 40.1 eingesetzten Sensoren 38. i sichtbar sind.
Die Elektrodenanordnung 14 wird beispielsweise durch Gießen eines gießfähigen Elastomers, beispielsweise von Silicon, in eine entsprechende Form hergestellt.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmabehandlungsanordnung 10, bei der der Sensor 38.1 mit einem Grundkörper 62 verbunden ist und mit diesem eine Sensoranordnung 64 bildet. Der Grundkörper 62 ist zur Elektrodenanordnung 14 separat ausgebildet. Es ist möglich, dass die Sensoranordnung 64 trennbar, insbesondere formschlüssig und/oder reibschlüssig, mit der Elektrodenanordnung 14 verbunden ist. Alternativ ist es möglich, dass der Grundkörper 62 mit der Elektrodenanordnung 14 fest verbunden ist. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Merkmal, dass die Sensoranordnung zur Elektrodenanordnung separat ist, insbesondere verstanden, dass diese separat hergestellt und miteinander verbunden wurden, sodass ein einheitlich handhabbarer Gegenstand entsteht. Insbesondere besteht zwischen beiden eine Fügestelle. Die Fügestelle kann flächig, streifenförmig oder punktförmig sein oder eine andere Form haben. Die Fügestelle kann beispielsweise durch einen Klebstoff gebildet sein. Alternativ sind die Elektrodenanordnung und die Sensoranordnung zerstörungsfrei, insbesondere reversibel, trennbar miteinander verbunden. Es ist dann möglich, die Elektrodenanordnung und die Sensoranordnung nach Benutzung voneinander zu trennen, um sie ggf. getrennt zu entsorgen. Zudem können unterschiedliche Sensoranordnungen für die gleiche Elektrodenanordnung verwendet werden. Beispielsweise kann die der Körperoberfläche zugewandte Anordnung, also Sensoranordnung oder Elektrodenanordnung, entsorgt werden, die jeweils andere Sensoranordnung aber erneut verwendet werden. Insbesondere kann die Elektrodenanordnung entsorgt werden und die Sensoranordnung erneut verwendet werden. Alternativ kann die Sensoranordnung entsorgt werden und die Elektrodenanordnung erneut verwendet werden.
Bezugszeichenliste
10 Plasmabehandlungsanordnung 45 Durchgangsöffnungs-Vorsprung
12 Körperoberfläche 46 Leiter
14 Elektrodenanordnung 48 Kontaktfläche
16 Elektrode
18 Dielektrikum 50 Elektroden-Durchgangsöffnung
52 Vorsprung
20 Wechselhochspannungsgenera54 Gasraum tor 56 Vertiefung
22 Spannungsquelle 58 Halteelement
24 Steuereinrichtung
26 Plasmabehandlungssystem 60 Kit
28 Betriebseinheit
B52 Breite des Vorsprungs
30 Zunge, Ansatz D50 lichte Weite der Elektroden-
32 Teilelektrode Durchgangsöffnung
34 Elektrodenkontaktierung F Anlagefläche
36 Anschlussleitung i Laufindex der Sensoren
38 Sensor L54 lichte Weite des Gasraums
R14 Rückseite
40 Dielektrikum-Durchgangsöffnung Pi Parameter
42 Sensor-Vorsprung V14 Anlageseite
43 Sensor-Rücksprung
44 Durchgangsöffnung-Rücksprung

Claims

Patentansprüche
1. Plasmabehandlungsanordnung (10) zur dielektrisch behinderten Plasmabehandlung einer Körperoberfläche (12) eines Körpers, mit
(a) einer Elektrodenanordnung (14), die
(i) eine der Körperoberfläche (12) zugewandte Anlageseite (Vu),
(ii) zumindest eine Elektrode (16) und
(iii) ein Dielektrikum (18), das die wenigstens eine Elektrode (16) abdeckt, aufweist, und
(b) zumindest einem Sensor (38), der zum Erfassen wenigstens eines Parameters (Pi) der Köperoberfläche ausgebildet ist,
(c) wobei das Dielektrikum (18) zumindest zwei Dielektrikum-Durchgangsöffnungen (40) aufweist, die jeweils einen Kanal bilden, durch den Wundsekret abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
(d) der zumindest eine Sensor (38) in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) angeordnet ist.
2. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der zumindest eine Sensor (38) stofflich unverbunden in der Dielektrikum- Durchgangsöffnung (40) angeordnet ist und/oder
(b) einen Passsitz mit der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) bildet.
3. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (14) zumindest eine Anschlussleitung (36) für den zumindest einen Sensor (38) aufweist, die so angeordnet ist, dass der Sensor (38) kontaktiert ist, wenn er in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) angeordnet ist.
4. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) die zumindest eine Elektrode (16) eine Elektroden-Durchgangsöffnung (50) aufweist,
(b) das Dielektrikum (18) auch im Bereich der zumindest einen Elektroden- Durchgangsöffnung (50) die wenigstens eine Elektrode (16) vollständig abdeckt und
(c) der zumindest eine Sensor (38) in der Elektroden-Durchgangsöffnung (50) angeordnet ist.
5. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanal-Anzahl an Kanälen zumindest das Dreifache, insbesondere zumindest das Fünffache, einer Sensor-Anzahl an Sensoren (38) beträgt.
6. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) das Dielektrikum (18) Dielektrikum-Vorsprünge aufweist, die zumindest einen Gasraum (54) ausbilden, wenn die Plasmabehandlungsanordnung mit der Auflageseite auf der zu behandelnden Oberfläche aufliegt,
(b) zumindest eine Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) in den Gasraum (54) mündet und
(c) in dieser zumindest einen Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) ein Sensor angeordnet ist.
7. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) zumindest ein Sensor (38) einen Sensor-Vorsprung (42) aufweist, der in einen Durchgangsöffnungs-Rücksprung (44) in der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40), in der der Sensor (38) angeordnet ist, elastisch eingreift und/oder
(b) zumindest ein Sensor (38) einen Sensor-Rücksprung aufweist, in den ein Durchgangsöffnungs-Vorsprung der Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40) elastisch eingreift.
8. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (38), insbesondere hinsichtlich seines Querschnittes, ein Übermaß in Bezug auf entsprechende Dielektrikum-Durchgangsöffnungen (40) besitzt.
9. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmabehandlungsanordnung mit
(a) einem Wechselhochspannungsgenerator (20), der mit der Elektrode (16) elektrisch verbunden ist und
(b) einer Spannungsquelle (22), die mit dem zumindest einen Sensor (38) zum Versorgen des Sensors (38) mit elektrischer Energie verbunden ist, und
(c) einer Steuereinrichtung (24), die eingerichtet ist zum automatischen
(i) Erfassen von Messwerten des zumindest einen Sensors (38) und
(ii) Ansteuern des Wechselhochspannungsgenerators (20) in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten, versehen ist.
10. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoranordnung (64), die
(a) einen flächigen Grundkörper und
(b) den zumindest einen Sensor (38), der fest mit dem Grundkörper verbunden ist und zur Elektrodenanordnung separat ist aufweist.
11 . Plasmabehandlungsanordnung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (64) mit der Elektrodenanordnung (14) lösbar verbindbar ausgebildet ist.
12. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der zumindest eine Sensor (38.1 ) mittels einer elektrischen Anschlussleitung (36.1 ) kontaktiert ist und
(b) die Elektrodenanordnung (14) zumindest eine Vertiefung (56.1 ) aufweist, die zum Aufnehmen der Anschlussleitung (36.1 ) ausgebildet ist.
13. Plasmabehandlungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Befestigung zum Befestigen der Elektrodenanordnung und der Sensoranordnung an einer Körperoberfläche und/oder am Körper.
14. Kit, das
(a) eine Elektrodenanordnung, die
(i) eine der Körperoberfläche zugewandte Anlageseite,
(ii) wenigstens eine Elektrode und
(iii) ein Dielektrikum, das die wenigstens eine Elektrode zumindest zur Anlageseite hin vollständig abdeckt, aufweist, und
(b) zumindest einem Sensor, der zum Erfassen wenigstens eines Parameters der Körperoberfläche ausgebildet ist, besitzt,
(c) wobei die Elektrodenanordnung und der Sensor
(i) voneinander getrennte Objekte sind und
(ii) zum Verbinden miteinander ausgebildet sind.
15. Verfahren zum Herstellen einer Plasmabehandlungsanordnung (10), mit den Schritten
(a) Bereitstellen einer Elektrodenanordnung (14), die
(i) eine der Körperoberfläche (12) zugewandte Anlageseite (Vu),
(ii) zumindest eine Elektrode (16) und
(iii) ein Dielektrikum (18), das die wenigstens eine Elektrode (16), insbesondere vollständig, abdeckt, aufweist, und
(b) Bereitstellen zumindest eines Sensors (38), der zum Erfassen wenigstens eines Parameters (Pi) der Köperoberfläche ausgebildet ist,
(c) wobei die Elektrodenanordnung (14) so hergestellt wird, dass das Dielektrikum (18) zumindest zwei Dielektrikum-Durchgangsöffnungen (40) aufweist, die jeweils einen Kanal bilden, durch den Wundsekret abführbar ist, gekennzeichnet durch den Schritt
(e) Verbinden des zumindest einen Sensor (38) mit der Elektrodenanordnung (14) durch Einbringen des Sensors (38) in die Dielektrikum-Durchgangsöffnung (40).
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