KR101925001B1 - 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기 - Google Patents

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Abstract

온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기가 제공된다. 상기 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치된 히터 주위에 형성되고, 주입구(inlet)와 배출구(outlet)를 갖는 파이프, 상기 히터의 온도를 제어하는 히터 제어부, 상기 주입구를 통해 주입된 가스가 상기 히터를 거쳐 상기 배출구를 통해 배출되며, 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱하는 온도센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 고주파 전원을 인가받아 상기 인가된 고주파 전원의 전압을 변압하는 압전 트랜스, 상기 압전 트랜스의 단부와 연결된 니들(needle), 및 상기 하우징의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사하는 노즐(nozzle)을 포함하고, 상기 플라즈마 제트는, 상기 니들과 상기 노즐 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 생성되며, 치료목적에 따라 상기 히터의 온도를 설정하여 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 조절한다.

Description

온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기{Medical device using plasma spray having controlled temperature}
본 발명은 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고주파 전극에서의 전자 충돌 에너지에 의해 가스 원자를 이온화시키기 전에, 배출되는 가스의 온도를 조절하여 노즐을 통해 분사되는 플라즈마 제트(plasma jet)의 온도를 치료목적에 따라 설정할 수 있는 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마는 양극으로 대전된 이온과 중성자 및 전자로 구성된다. 이러한 플라즈마는 열평형 플라즈마(Thermal equilibrium plasma)와 비열평형 플라즈마(Thermal non-equilibrium plasma)로 나뉜다. 여기서 열평형은 양이온, 중성자 및 전자를 포함하는 모든 입자의 온도가 같다는 것을 의미한다.
또한, 플라즈마는 국부열평형(LTE; Local thermal equilibrium)과 비국부 열평형(non-LTE)으로 나눌 수 있고, 여기서의 분류는 일반적으로 플라즈마의 압력과 관계가 있다. 국부열평형이란 용어는 플라즈마 입자의 모두의 온도가 플라즈마의 국부적 영역에서 같은 열역학적 상태를 의미한다.
높은 플라즈마 압력은 단위 시간이 많은 수의 입자들이 충돌할 수 있도록 유도하고 이는 플라즈마를 구성하는 입자들 사이에서 충분한 에너지의 교환이 가능하도록 함으로서 플라즈마 입자들이 동일한 온도에 이르게 한다.
한편, 낮은 플라즈마 압력은 플라즈마 입자들의 사이에서 불충분한 충돌로 인하여 플라즈마 입자들이 하나 또는 그 이상의 온도를 초래한다.
비국부 열평형 또는 단순 비열 플라즈마는 전자의 온도가 수만℃까지 상승되지만 이온과 중성자의 온도는 통상 100℃ 미만이다. 그러므로 비국부 열평형 플라즈마는 큰 에너지의 소비 없이 강하면서 유연한 용도에 높은 반응수단으로서 사용할 수 있다.
한국 등록특허 10-1802817 (공고일자 2017년 11월 30일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고주파 전극에서의 전자 충돌 에너지에 의해 가스 원자를 이온화시키기 전에, 배출되는 가스의 온도를 조절하여 노즐을 통해 분사되는 플라즈마 제트의 온도를 치료목적에 따라 설정할 수 있는 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 상기 과제로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치된 히터 주위에 형성되고, 주입구(inlet)와 배출구(outlet)를 갖는 파이프, 상기 히터의 온도를 제어하는 히터 제어부, 상기 주입구를 통해 주입된 가스가 상기 히터를 거쳐 상기 배출구를 통해 배출되며, 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱하는 온도센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 고주파 전원을 인가받아 상기 인가된 고주파 전원의 전압을 변압하는 압전 트랜스, 상기 압전 트랜스의 단부와 연결된 니들(needle), 및 상기 하우징의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사하는 노즐(nozzle)을 포함하고, 상기 플라즈마 제트는, 상기 니들과 상기 노즐 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 생성되며, 치료목적에 따라 상기 히터의 온도를 설정하여 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 조절한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 하우징 내에 상기 압전 트랜스는 복수 개 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치된 히터 주위에 형성되고, 주입구(inlet)와 배출구(outlet)를 갖는 파이프, 상기 히터의 온도를 제어하는 히터 제어부, 상기 주입구를 통해 주입된 가스가 상기 히터를 거쳐 상기 배출구를 통해 배출되며, 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱하는 온도센서, 상기 하우징 내에 배치되고, 고주파 전원을 인가받아 상기 인가된 고주파 전원의 전압을 변압하는 고주파 트랜스, 상기 고주파 트랜스의 단부와 연결된 니들(needle), 및 상기 하우징의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사하는 노즐(nozzle)을 포함하고, 상기 플라즈마 제트는, 상기 니들과 상기 노즐 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 생성되며, 치료목적에 따라 상기 히터의 온도를 설정하여 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 조절한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 파이프는 상기 히터의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 온도센서는 상기 배출구에 인접하도록 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 니들의 첨단부는 상기 노즐에서 상기 플라즈마 제트가 방출되는 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 니들은 양극으로 기능하고, 상기 노즐은 음극으로 기능할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 상기 분사되는 플라즈마 제트의 온도를 25~70℃의 범위로 조절할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 분사 플라즈마를 이용하여 환부를 치료하는 경우에, 치료목적에 따라 분사 플라즈마의 온도를 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면 플라즈마 발생을 위해 제공되는 가스의 온도를 조절함으로써 비교적 간단한 구성에 의해 치료목적에 따라 분사 플라즈마의 온도를 조절할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
플라즈마란, 기체 원자가 에너지를 받아 이온화되며, 이때 발생한 전자는 다시 기체 원자와 충돌하여 이온화시키는 연쇄과정에서 방출되는 형태이다. 본 발명에 따르면, 플라즈마 발생을 위한 구조에서 양극이 침상(needle) 형태로 되도록 구성되며, 침상 부근의 전기장이 강해지기 때문에 많은 전자들이 1차 충돌 에너지를 발생시키고 이러한 에너지에 의해 기체 원자가 이온화되도록 구성된다.
그리고, 본 발명에서는 기체 원자가 이온화되기 전 기체의 온도를 적절하게 조절하여 분사되는 플라즈마의 온도를 치료목적에 맞도록 적절하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 분사되는 플라즈마의 온도를 25~70℃의 범위로 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기는 하우징(100), 히터(110), 파이프(120), 히터 제어부(130), 온도센서(140), 제1 압전 트랜스(151), 제2 압전 트랜스(152), 니들(160), 노즐(170) 등을 포함한다.
하우징(100)은 예를 들어, 핸들(handle) 구조로서 사용자가 손에 쥐는 부분일 수 있다. 하우징(100)은 내부에 히터(110), 파이프(120), 온도센서(140), 제1 압전 트랜스(151), 제2 압전 트랜스(152), 니들(160) 등을 포함할 수 있다.
파이프(120)는 예를 들어, 금속 파이프일 수 있다. 파이프(120)는 히터(110) 주위에 형성되며, 주입구(inlet)(121)와 배출구(outlet)(122)를 가질 수 있다. 주입구(121)를 통해 가스가 주입되며, 주입된 가스는 히터(110)를 주위를 거치면서 데워지게 된다. 데워진 가스는 배출구(122)를 통해 배출된다.
파이프(120)는 예를 들어, 히터(110)의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 즉, 히터(110)는 실린더 형상과 같이 길이방향으로 연장된 구조일 수 있으며, 파이프(120)는 이러한 히터(110)의 주위를 감싸도록 나선형으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 파이프(120) 내의 가스가 히터(110)로부터 발생된 열을 전달받기에 용이하다.
히터 제어부(130)는 히터(110)의 온도를 제어하는데 이용된다. 설정값에 따라 히터(110)의 온도를 높이거나 낮출 수 있다. 히터(110)의 온도를 제어하여 히터(110) 주위에 배치된 파이프(120)를 통과하는 가스의 온도를 변화시킬 수 있다. 파이프(120)를 통해 배출된 가스의 온도는 후속 과정에서 생성된 플라즈마의 온도를 결정할 수 있으므로, 본 발명에 따르면 히터(110)의 온도제어를 통해 가스의 온도를 제어할 수 있고, 분사되는 플라즈마 제트의 온도를 치료목적에 따라 적절하게 변화시킬 수 있다.
온도센서(140)는 배출구(122)를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱한다. 예를 들어, 온도센서(140)는 배출구(122)에 인접하도록 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라 배출구(122)에서 배출되는 가스의 온도를 센싱하기에 용이하며, 배출된 가스의 온도는 후속 과정에서 생성되는 플라즈마 제트의 온도를 결정할 수 있기 때문에 배출 가스의 온도를 센싱하는 것이 필요하다.
제1 압전 트랜스(151)와 제2 압전 트랜스(152)는 고주파 전원(RF IN)을 인가받아 고주파 전원의 전압을 변압한다. 제1 압전 트랜스(151)와 제2 압전 트랜스(152)는 고주파 전원의 전압을 승압시킬 수 있으며, 승압된 고주파 전원이 제1 압전 트랜스(151)와 제2 압전 트랜스(152)의 단부에 연결된 니들(160)로 전달되어 플라즈마 생성에 이용될 수 있다. 압전 트랜스란, 전기적 신호로 압력을 가했을 때 기계적인 변화가 발생하여 높은 고주파 전압을 얻을 수 있는 방식을 의미한다(압전효과).
도 1에서 제1 압전 트랜스(151)와 제2 압전 트랜스(152)가 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 당업자의 필요에 따라 적절한 수의 압전 트랜스를 이용하여 발명을 구성할 수도 있다.
노즐(170)은 하우징(100)의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사한다.
구체적으로, 니들(160)은 양극으로 기능하고, 노즐(170)은 음극으로 기능하며, 니들(160)과 노즐(170) 사이에 전자 충돌 에너지가 발생하고, 이러한 전자 충돌 에너지에 의해 배출구(122)를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 플라즈마가 생성되며, 노즐(170)을 통해 플라즈마 제트가 분사된다.
니들(160)과 노즐(170) 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 배출 가스의 원자가 이온화되고 또한, 비탄성 충돌이 연쇄적으로 발생하여 전자가 추가로 발생하며 발생된 전자는 다시 전자 충돌 에너지를 발생시키는데 이용된다. 이러한 과정이 연쇄적으로 반복되면서, 배출 가스의 원자가 이온화되고 노즐(170)을 통해 플라즈마 제트가 분사된다.
니들(160)의 첨단부(뾰족한 끝부분)는 노즐(170)에서 플라즈마 제트가 분사되는 방향으로 배치되며, 니들(160)의 첨단부가 양극으로 기능하고, 노즐(170)이 음극으로 기능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기는 하우징(100), 히터(110), 파이프(120), 히터 제어부(130), 온도센서(140), 고주파 트랜스(153), 니들(160), 노즐(170) 등을 포함한다.
도 1과 비교하여, 고주파 트랜스(153)를 제외한 나머지 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기의 구성과 실질적으로 동일하며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
고주파 트랜스(153)는 고주파 전원(RF IN)을 인가받아 고주파 전원의 전압을 변압한다. 고주파 트랜스(153)는 고주파 전원의 전압을 승압시킬 수 있으며, 승압된 고주파 전원이 고주파 트랜스(153)의 단부에 연결된 니들(160)로 전달되어 플라즈마 생성에 이용될 수 있다. 고주파 트랜스란, 페라이트코어(ferrit core)에 1차 및 2차 코일을 감아 고전압을 일으키는 방식으로서, 1차측의 낮은 고주파 전압을 인가하여 2차측의 권선수비에 따라 높은 고주파 전압을 발생시키는 방식이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 온도조절식 분사 플라즈마의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 터치 스크린(touch screen)을 통해 사용자 입력을 제공받을 수 있다. 다만 터치 스크린은 일 실시예로서 다른 형태로 구현된 입력장치가 본 발명에 이용될 수도 있다. 사용자 입력에 따라 CPU는 히터의 온도를 제어하거나 금속 파이프로 제공되는 기체량을 조절할 수 있다.
가스통에서 레귤레이터(regulator)로 전달된 기체는 Sol-valve를 통해 금속 파이프로 전달될 수 있는데, CPU의 제어에 따라 Sol-valve를 조절하여 금속 파이프로 전달되는 기체량을 조절할 수 있다.
금속 파이프는 히터를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 기체가 금속 파이프를 통과하면서 히터에 의해 기체의 온도가 상승할 수 있다. 이때, 히터의 온도를 조절하여 치료목적에 적합하게 기체 온도를 조절할 수 있다.
고주파 발진 및 증폭 후 고주파 트랜스(또는 압전 트랜스)에서 승압된 전압이 양극인 니들(needle)에 전달되며, 양극(needle)과 음극(nozzle) 사이의 전자 충돌 에너지에 의해, 금속 파이프에서 배출된 기체 원자를 이온화 시킬 수 있다. 그리고, 비탄성 충돌의 연쇄적인 발생으로 기체 원자의 이온화 과정이 반복적으로 발생한다. 연쇄반응에 따라 발생된 플라즈마는 노즐을 통해 분사되며, 시술에 적합하게 제어된 온도의 플라즈마 제트가 분사된다.
전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하우징
110: 히터
120: 파이프
130: 히터 제어부
140: 온도센서
151: 제1 압전 트랜스
152: 제2 압전 트랜스
153: 고주파 트랜스
160: 니들
170: 노즐

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 히터 주위에 형성되고, 주입구(inlet)와 배출구(outlet)를 갖는 파이프;
    상기 히터의 온도를 제어하는 히터 제어부;
    상기 주입구를 통해 주입된 가스가 상기 히터를 거쳐 상기 배출구를 통해 배출되며, 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱하는 온도센서;
    상기 하우징 내에 배치되고, 고주파 전원을 인가받아 상기 인가된 고주파 전원의 전압을 변압하는 압전 트랜스;
    상기 압전 트랜스의 단부와 연결된 니들(needle); 및
    상기 하우징의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사하는 노즐(nozzle);을 포함하고,
    상기 플라즈마 제트는, 상기 니들과 상기 노즐 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 생성되며,
    치료목적에 따라 상기 히터의 온도를 설정하여 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 조절하는, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징 내에 상기 압전 트랜스는 복수 개 배치되는, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  3. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 히터 주위에 형성되고, 주입구(inlet)와 배출구(outlet)를 갖는 파이프;
    상기 히터의 온도를 제어하는 히터 제어부;
    상기 주입구를 통해 주입된 가스가 상기 히터를 거쳐 상기 배출구를 통해 배출되며, 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 센싱하는 온도센서;
    상기 하우징 내에 배치되고, 고주파 전원을 인가받아 상기 인가된 고주파 전원의 전압을 변압하는 고주파 트랜스;
    상기 고주파 트랜스의 단부와 연결된 니들(needle); 및
    상기 하우징의 단부에 형성되고, 플라즈마 제트(plasma jet)를 분사하는 노즐(nozzle);을 포함하고,
    상기 플라즈마 제트는, 상기 니들과 상기 노즐 사이의 전자 충돌 에너지에 의해 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 원자를 이온화시켜 생성되며,
    치료목적에 따라 상기 히터의 온도를 설정하여 상기 배출구를 통해 배출된 가스의 온도를 조절하는, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프는 상기 히터의 주위를 둘러싸도록 배치된, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 배출구에 인접하도록 이격되어 배치된, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니들의 첨단부는 상기 노즐에서 상기 플라즈마 제트가 분사되는 방향으로 배치된, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 니들은 양극으로 기능하고, 상기 노즐은 음극으로 기능하는, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분사되는 플라즈마 제트의 온도를 25~70℃의 범위로 조절하는, 온도조절식 분사 플라즈마를 이용한 의료기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110677969A (zh) * 2019-10-24 2020-01-10 上海工程技术大学 一种等离子体射流装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100239835B1 (ko) 1994-12-30 2000-02-01 난바 기쿠지로 의료용 응고장치
JP3565561B2 (ja) 1994-08-29 2004-09-15 プラズマ サージカル インベストメンツ リミテッド 人間および動物の生体組織内の出血を停止する装置
JP2017509369A (ja) 2014-01-23 2017-04-06 リンデ アクティエンゲゼルシャフト プラズマ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3565561B2 (ja) 1994-08-29 2004-09-15 プラズマ サージカル インベストメンツ リミテッド 人間および動物の生体組織内の出血を停止する装置
KR100239835B1 (ko) 1994-12-30 2000-02-01 난바 기쿠지로 의료용 응고장치
JP2017509369A (ja) 2014-01-23 2017-04-06 リンデ アクティエンゲゼルシャフト プラズマ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110677969A (zh) * 2019-10-24 2020-01-10 上海工程技术大学 一种等离子体射流装置

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