KR101983640B1 - 플라즈마 증강 부재, 그를 포함하는 플라즈마 공급 장치 및 의료 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 증강 부재, 그를 포함하는 플라즈마 공급 장치 및 의료 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재는, 플라즈마를 생성하는 장치에 체결되는 체결부; 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질을 수용하는 증강 물질 수용부; 및 상기 증강 물질을 포함하는 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 증강 부재, 그를 포함하는 플라즈마 공급 장치 및 의료 기기{PLASMA ENHANCEMENT MEMBER, PLASMA SUPPLYING APPARATUS AND MEDICAL INSTRUMENT COMPRISING THE SAME}

본 발명은 플라즈마 증강 부재, 그를 포함하는 플라즈마 공급 장치 및 의료 기기에 관한 것이다.

플라즈마는 물질이 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 상태로서, 플라즈마 안에서는 반응성이 극대화되어 물질의 이온화와 재결합이 활발하게 진행된다.

이러한 플라즈마를 인공적으로 생성하여 실용화하려는 노력은 꾸준히 추진되어 왔다. 최근에는 플라즈마로 아토피나 여드름과 같은 피부 질환을 치료하는 시도가 진행되고 있다. 이 경우, 플라즈마는 표피의 유해균을 제거하고 조직을 재생시키는 작용을 하여 환부를 개선시키는 효과를 보인다.

그러나, 플라즈마가 각종 의료 분야에서 널리 활용되기 위해서는 현재 알려진 효과를 더욱 증진시켜 플라즈마의 치료 효능을 극대화시킬 필요가 있다.

본 발명의 실시예는 플라즈마의 작용을 보다 증진시켜 플라즈마에 의한 효과를 극대화시킬 수 있는 플라즈마 증강 부재, 플라즈마 공급 장치 및 의료 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재는, 플라즈마를 생성하는 장치에 체결되는 체결부; 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질을 수용하는 증강 물질 수용부; 및 상기 증강 물질을 포함하는 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.

상기 체결부는: 상기 장치에서 플라즈마가 배출되는 노즐에 체결될 수 있다.

상기 체결부는: 상기 노즐에 나사 결합될 수 있다.

상기 체결부는: 상기 노즐에서 노즐 축에 평행한 방향으로 피치가 형성된 나사에 결합될 수 있다.

상기 증강 물질 수용부는: 상기 플라즈마 증강 부재의 내부에 형성되어 상기 장치로부터 상기 배출부까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로 상에 형성된 공간에 상기 증강 물질을 수용할 수 있다.

상기 증강 물질 수용부는: 상기 플라즈마 증강 부재의 내부에 형성되어 상기 장치로부터 상기 배출부까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로 상에 상기 증강 물질을 수용할 수 있다.

상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 직선의 형태로 연장되는 직관을 포함할 수 있다.

상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 곡선의 형태로 연장되는 곡관을 포함할 수 있다.

상기 곡관은 상기 노즐 및 상기 배출부가 위치하는 가상의 평면 상에서 연장될 수 있다.

상기 곡관은 상기 노즐과 상기 배출부를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성될 수 있다.

상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 꺾은선의 형태로 연장되는 꺾은관을 포함할 수 있다.

상기 꺾은관은 상기 노즐 및 상기 배출부가 위치하는 가상의 평면에서 연장될 수 있다.

상기 꺾은관은 상기 노즐과 상기 배출부를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성될 수 있다.

상기 증강 물질 수용부는: 상기 꺾은관의 꼭짓점에 해당하는 부분에 상기 증강 물질을 수용하는 캐비티를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 공급 장치는, 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급하는 전원부; 상기 전력을 공급받아 가스에서 방전하여 플라즈마를 생성하는 방전부; 및 플라즈마의 작용을 증강시키는 플라즈마 증강부를 포함하며, 상기 플라즈마 증강부는: 상기 방전부에 체결되는 체결부; 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질을 수용하는 증강 물질 수용부; 및 상기 증강 물질을 포함하는 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료 기기는, 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급하는 전원부; 상기 전력을 공급받아 가스에서 방전하여 플라즈마를 생성하는 방전부; 플라즈마의 작용을 증강시키는 플라즈마 증강부; 및 상기 플라즈마 증강부에 형성되어 체부와 상호작용하는 체부 인터페이스부를 포함하며, 상기 플라즈마 증강부는: 상기 방전부에 체결되는 체결부; 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질을 수용하는 증강 물질 수용부; 및 상기 증강 물질을 포함하는 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함할 수 있다.

상기 증강 물질 수용부는: 상기 증강 물질로 과산화수소를 수용할 수 있다.

상기 체부 인터페이스부는: 상기 플라즈마 증강부에서 플라즈마의 배출 방향과 수직한 방향으로 돌출되어 치아와 치주 사이의 간격을 확보하는 치주 박리부를 포함할 수 있다.

상기 체부 인터페이스부는: 플라즈마가 배출되는 공간을 감싸도록 상기 배출부로부터 이어지는 덮개부를 포함할 수 있다.

상기 덮개부는: 플라즈마의 배출 방향과 수직한 제 1 방향에서 바라본 단면은 구부러지도록 형성되고, 상기 배출 방향 및 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향에서 바라본 단면은 곧게 형성될 수 있다.

상기 덮개부는: 상기 배출부로부터 멀어질수록 플라즈마 배출 방향과 수직한 단면의 면적이 늘어나도록 형성될 수 있다.

상기 덮개부는: 내측에 상기 증강 물질을 수용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마를 생성하는 장치에 플라즈마 증강 부재를 부착하는 것만으로 플라즈마가 유발하는 작용을 증진시켜 플라즈마에 의한 효과를 극대화시킬 수 있다. 특히, 플라즈마 증강 부재에 구비되는 증강 물질을 적절히 선택함으로써 플라즈마의 살균 효과를 비롯한 각종 치료 효과들을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재의 예시적인 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재의 예시적인 단면도 및 측면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 증강 물질 수용부 및 그에 수용되는 증강 물질의 모습을 나타내는 예시적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 여러 실시예에 따라 형성된 전달 경로의 개략적인 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전달 경로와 그에 형성된 캐비티의 단면을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 공급 장치의 예시적인 블록도이다.
도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 치주 박리부가 구비된 플라즈마 증강부의 예시적인 사시도 및 절단 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 치주 박리부가 구비된 플라즈마 증강부를 이용하여 치주를 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부가 구비된 플라즈마 증강부의 예시적인 사시도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부가 구비된 플라즈마 증강부의 예시적인 단면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부가 구비된 플라즈마 증강부를 이용하여 치아를 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 덮개부가 구비된 플라즈마 증강부의 예시적인 사시도 및 단면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 덮개부(143)가 구비된 플라즈마 증강부(1)를 이용하여 점막을 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 21은 플라즈마 증강 부재를 마련하는 과정을 설명하기 위한 이미지이다.
도 22는 플라즈마 발생기의 노즐에 플라즈마 증강 부재가 장착된 모습을 보여주는 이미지이다.
도 23은 플라즈마 증강 부재가 장착된 플라즈마 발생기로 플라즈마를 생성하여 세균이 배양된 페트리 접시에 플라즈마를 조사하는 모습을 보여주는 이미지이다.
도 24는 플라즈마 발생기의 노즐에 팁만을 장착한 비교예와 과산화수소가 주입된 팁을 장착한 실시예에 따른 플라즈마의 살균 효과를 확인하기 위한 이미지이다.
도 25는 비교예에 따라 미백 처리를 실시한 두 치아의 미백 처리 전과 후의 이미지이다.
도 26은 실시예에 따라 미백 처리를 실시한 두 치아의 미백 처리 전과 후의 이미지이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재(1)의 예시적인 사시도 및 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재(1)는 플라즈마를 생성하는 장치(10)에 부착되어 플라즈마가 갖는 고유의 작용을 더욱 증대시키는 부재로서, 플라즈마가 지나가는 부위에 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질(M)을 구비하여 증강 물질(M)과 혼합된 플라즈마를 제공한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 플라즈마 증강 부재(1)는 플라즈마를 생성하는 장치(10)에 체결되는 체결부(11), 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질(M)을 수용하는 증강 물질 수용부(12), 및 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마를 배출하는 배출부(13)를 포함한다.

상기 체결부(11)는 플라즈마 생성 장치(10)에서 플라즈마가 배출되는 노즐에 체결될 수 있다. 상기 체결부(11)가 플라즈마 생성 장치(10)의 노즐 끝부분에 체결됨으로써 장치(10)에서 생성된 플라즈마는 상기 플라즈마 증강 부재(1)를 거쳐 증강 물질(M)과 함께 밖으로 배출된다.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재(1)의 예시적인 단면도 및 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 체결부(11)는 장치(10)의 노즐에 나사 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 체결부(11)와 장치(10)의 노즐이 나사 결합되기 위해, 상기 노즐과 상기 체결부(11)에 서로 맞물려 결합될 수 있는 나사산이 형성된다.

나아가, 이 실시예에 따르면, 상기 체결부(11)는 노즐에서 노즐 축(X)에 평행한 방향으로 피치가 형성된 나사에 결합될 수 있다. 다시 말해, 도 3과 같이 노즐에 형성되는 나사의 피치는 노즐의 축(X) 방향으로 연장될 수 있다.

이와 같은 구조로 인해, 사용자는 도 4와 같이 상기 플라즈마 증강 부재(1)를 노즐 축(X)을 중심으로 회전시켜 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 돌출 정도를 조절할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 배출부(13)에서 배출되는 플라즈마 제트의 길이가 한정되어 있고, 플라즈마가 적용되는 대상 부위(예컨대, 환부 등)와 상기 플라즈마 증강 부재(1) 간의 거리가 일정하지 않은 경우, 사용자는 대상 부위를 향하는 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 돌출 정도를 조절하여 대상 부위에 플라즈마를 보다 효과적으로 적용할 수 있다.

상기 증강 물질 수용부(12)는 플라즈마의 작용을 증강시키는 증강 물질(M)을 수용한다.

예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 증강 물질 수용부(12)의 내측면에는 증강 물질(M)이 발라져 있어 상기 증강 물질 수용부(12)를 지나가는 플라즈마와 증강 물질(M)이 서로 혼합될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 증강 물질 수용부(12) 및 그에 수용되는 증강 물질(M)의 모습을 나타내는 예시적인 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 증강 물질 수용부(12)는 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 내부에 형성되어 플라즈마 생성 장치(10)로부터 배출부(13)까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로(P) 상에 형성된 공간(R)에 증강 물질(M)을 수용할 수 있다.

즉, 이 실시예에서 상기 플라즈마 증강 부재(1)는 플라즈마가 지나가는 전달 경로(P)에 소정 크기의 공간(R)을 확보하도록 구성되며, 이 공간(R)에 증강 물질(M)이 구비될 수 있다.

실시예에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공간(R)과 상기 전달 경로(P)는 격벽(121)을 사이에 두고 서로 구분될 수 있다. 이 경우, 증강 물질(M)은 격벽(121)과 상기 증강 물질 수용부(12)의 내벽 사이에 수용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 증강 물질 수용부(12)는 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 내부에 형성되어 플라즈마 생성 장치(10)로부터 배출부(13)까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로(P) 상에 증강 물질(M)을 수용할 수 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 상기 플라즈마 증강 부재(1)는 끝으로 갈수록 가늘어지는 테이퍼드(tapered) 형상을 가질 수 있으며, 상기 플라즈마 증강 부재(1)의 내부에 형성된 전달 경로(P)의 표면에는 증강 물질(M)이 발라져 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 증강 물질 수용부(12)는 전달 경로(P)와 그 전달 경로 상에 형성된 공간(R) 모두에 증강 물질(M)을 수용할 수도 있다.

예를 들어, 도 7을 참조하면, 상기 플라즈마 증강 부재(1)는 전달 경로(P)와 공간(R) 둘 모두를 가지도록 구성되고, 증강 물질(M)은 공간(R)에 채워져 있을 뿐만 아니라 전달 경로(P) 상에 코팅되어 있을 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 증강 물질 수용부(12)는 증강 물질(M)로 과산화수소를 수용할 수 있다. 후술하는 플라즈마 살균 실험과 치아 미백 실험에서 알 수 있듯이, 증강 물질(M)로 기 결정된 농도의 과산화수소를 사용하는 경우 플라즈마만을 사용하는 비교예에 비해 플라즈마의 살균 작용 및 미백 작용이 현저하게 증진될 수 있다. 그러나, 상기 증강 물질(M)은 과산화수소로 제한되지 않으며, 치료 목적이나 부위에 따라 다양한 물질이 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전달 경로(P)는 노즐로부터 직선의 형태로 연장되는 직관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 7에서 상기 전달 경로(P)는 직경이 일정한 직선 형태의 직관이며, 도 6에서 상기 전달 경로(P)는 길이 방향으로 직경이 가변적인 직선 형태의 직관이다.

그러나, 실시예에 따라 상기 전달 경로(P)는 직관 외에 곡선 형태의 곡관 또는 꺾은선 형태의 꺾은관을 포함할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 여러 실시예에 따라 형성된 전달 경로(P)의 개략적인 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.

도 8에서는 상기 플라즈마 증강 부재(1)에 형성되는 전달 경로(P)의 굵기를 무시하고 실선으로 단순화시켜 표시하였다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 전달 경로(P)는 플라즈마 생성 장치(10)의 노즐로부터 플라즈마 증강 부재(1)의 배출부(13)에 이르기까지 직선의 형태로 연장될 수 있다(도 8의 직관 참조).

그러나, 다른 실시예에 따르면, 상기 전달 경로(P)는 노즐로부터 배출부(13)까지 곡선의 형태로 연장될 수 있다(도 8의 곡관 1 및 2 참조).

이 경우, 상기 곡관은 노즐 및 배출부(13)가 위치하는 가상의 평면 상에서 곡선의 형태로 연장될 수 있다. 즉, 도 8의 곡관 1과 같이, 상기 곡관은 단일 평면 상에서 구부러져 형성될 수 있다.

다른 경우, 상기 곡관은 노즐과 배출부(13)를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성될 수 있다. 즉, 도 8의 곡관 2와 같이, 상기 곡관은 단일 평면 상에 위치하지 않고 노즐과 배출부(13)를 잇는 축(X)을 중심으로 감기도록 형성될 수 있다.

나아가, 또 다른 실시예에 따르면, 상기 전달 경로(P)는 노즐로부터 배출부(13)까지 꺾은선의 형태로 연장될 수 있다(도 8의 꺾은관 1 및 2 참조).

이 경우, 상기 꺾은관은 노즐 및 배출부(13)가 위치하는 가상의 평면 상에서 꺾은선의 형태로 연장될 수 있다. 즉, 도 8의 꺾은관 1과 같이, 상기 꺾은관은 단일 평면 상에서 꺾여져 형성될 수 있다.

다른 경우, 상기 꺾은관은 노즐과 배출부(13)를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성될 수 있다. 즉, 도 8의 꺾은관 2와 같이, 상기 꺾은관은 단일 평면 상에 위치하지 않고 노즐과 배출부(13)를 잇는 축(X)을 중심으로 꺾인 형태로 감기도록 형성될 수 있다.

곡관 및 꺾은관은 노즐과 배출부(13)를 잇는 축(X)의 방향과 다른 방향으로 휘어지거나 꺾여져 직관에 비해 플라즈마가 지나가는 경로의 길이가 길어지므로, 플라즈마가 전달 경로(P) 상의 증강 물질(M)과 보다 많이 혼합되어 증강 물질(M)의 혼합에 의한 플라즈마의 작용 증진 정도가 더 늘어날 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전달 경로(P)와 그에 형성된 캐비티(C)의 단면을 도시하는 예시적인 도면이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 증강 물질 수용부(12)는 꺾은관의 꼭짓점에 해당하는 부분에 증강 물질(M)을 수용하는 캐비티(C)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 꺾은선 형태로 연장되는 꺾은관은 직관과 직관이 만나는 곳인 꼭짓점 부분에 캐비티(C)를 포함할 수 있다. 상기 캐비티(C)는 소정의 부피와 형상으로 형성되며 내부에 증강 물질(M)을 수용할 수 있다. 일 예로, 상기 캐비티(C)는 증강 물질(M)이 도포되어 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않고 캐비티(C)의 내측면에 증강 물질(M)이 채워져 있을 수도 있다.

이 실시예에 따르면, 전달 경로(P)를 따라 흐르는 플라즈마가 꺾은관의 꼭짓점 부분에서 캐비티(C)에 진입하여 캐비티(C) 내에서 와류를 형성하게 되므로, 플라즈마가 캐비티(C) 내에서 증강 물질(M)과 보다 많이 혼합될 수 있어 증강 물질(M)의 혼합에 의한 플라즈마의 작용 증진 정도가 더욱 증가할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 공급 장치(100)의 예시적인 블록도이다.

도 10을 참조하면, 상기 플라즈마 공급 장치(100)는 전원부(110), 방전부(120) 및 플라즈마 증강부(1)를 포함한다.

상기 전원부(110)는 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급한다. 일 실시예에 따르면, 상기 전원부(110)는 직류 신호를 제공하여 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 기 결정된 주파수를 갖는 교류 신호를 제공할 수도 있다.

상기 방전부(120)는 상기 전원부(110)로부터 전력을 공급받아 가스에서 방전하여 플라즈마를 생성한다. 상기 방전부(120)는 기체에서 고전압으로 방전하여 방전 공간 내 기체를 전자와 이온으로 분리시킬 수 있다. 상기 방전부(120)는 플라즈마를 생성하기 위한 소스 가스로 대기를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 방전부(120)에 의해 사용되는 소스 가스는 대기로 제한되지 않고, 아르곤, 헬륨과 같은 불활성 기체를 포함할 수도 있다.

상기 플라즈마 증강부(1)는 플라즈마의 작용을 증강시키는 부재로서, 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 증강 부재에 대응한다.

상기 플라즈마 증강부(1)를 구비하는 플라즈마 공급 장치(100)는 상기 방전부(120)에서 생성된 플라즈마가 상기 플라즈마 증강부(1)를 통과하면서 상기 플라즈마 증강부(1) 내에 구비된 증강 물질(M)과 혼합되어 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마를 배출한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 공급 장치(100)는 의료 기기에 적용될 수 있다.

구체적으로, 상기 의료 기기는 상기 전원부(110), 상기 방전부(120) 및 상기 플라즈마 증강부(1)를 포함하는 플라즈마 공급 장치(100)에 체부 인터페이스부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 체부 인터페이스부는 상기 플라즈마 증강부(1)에 형성되어 체부와 상호작용한다.

도 11 및 도 12는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 치주 박리부(141)가 구비된 플라즈마 증강부(1)의 예시적인 사시도 및 절단 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 체부 인터페이스부는 상기 플라즈마 증강부(1)에서 플라즈마의 배출 방향과 수직한 방향으로 돌출되어 치아와 치주 사이의 간격을 확보하는 치주 박리부(141)를 포함할 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 치주 박리부(141)는 상기 플라즈마 증강부(1)의 측면에서 플라즈마의 배출 방향과 수직한 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 전체적으로, 상기 치주 박리부(141)는 상기 플라즈마 증강부(1)의 측 방향을 향하여 날이 형성된 블레이드의 형상을 가질 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 치주 박리부(141)가 구비된 플라즈마 증강부(1)를 이용하여 치주(21)를 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 사용자(예컨대, 의료진)는 환자의 치아(20)와 치주(21) 사이에 상기 플라즈마 증강부(1)와 상기 치주 박리부(141)의 적어도 일부분을 삽입하고 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마를 공급함으로써 치주(21)에 발생한 염증을 치료하거나 예방할 수 있다. 그리고, 사용자는 치아(20)의 표면을 따라 상기 플라즈마 증강부(1)를 상기 치주 박리부(141)가 구비된 방향으로 이동시키면서 치아(20)를 감싸고 있는 치주(21)에 대해 치료를 수행할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부(142)가 구비된 플라즈마 증강부(1)의 예시적인 사시도이고, 도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부(142)가 구비된 플라즈마 증강부(1)의 예시적인 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 체부 인터페이스부는 플라즈마가 배출되는 공간을 감싸도록 상기 플라즈마 증강부(1)의 배출부(13)로부터 이어지는 덮개부(142)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(142)는 상기 배출부(13)로부터 이어지되, 플라즈마의 배출 방향과 수직한 제 1 방향(x축 방향)에서 바라본 단면은 구부러지도록 형성되고(도 15 참조), 플라즈마의 배출 방향 및 제 1 방향과 수직한 제 2 방향(y축 방향)에서 바라본 단면은 곧게 형성될 수 있다(도 16 참조).

즉, 이 실시예에서 상기 덮개부(142)는 원통의 측면 일부(예컨대, 측면 절반)와 같이 제 1 방향으로는 곧게 형성되어 단면이 일정하고 제 2 방향으로는 구부러지게 형성되어 단면이 일정하지 않은 형상을 가질 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 덮개부(142)가 구비된 플라즈마 증강부(1)를 이용하여 치아(20)를 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 사용자(예컨대, 의료진)는 상기 덮개부(142)로 환자의 치아(20)를 덮어 치아(20)에 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마를 공급함으로써 치아(20) 표면에 존재하는 각종 세균(예컨대, 충치를 유발하는 세균 등)을 제거하여 치아(20)를 치료하거나 관련 질병을 예방할 수 있다.

도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 덮개부(143)가 구비된 플라즈마 증강부(1)의 예시적인 사시도 및 단면도이다.

앞서 도 14 내지 도 17을 참조하여 설명한 반 원통 형상의 덮개부(142)와 달리, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 덮개부(143)는 상기 플라즈마 증강부(1)의 배출부(13)로부터 멀어질수록 플라즈마의 배출 방향과 수직한 단면의 면적이 늘어나도록 형성될 수도 있다.

예를 들어, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(143)는 플라즈마의 배출 방향과 수직한 단면의 형상이 원형인 모습, 예를 들어 뒤집어 놓은 깔대기와 같은 형상을 가질 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 덮개부(143)가 구비된 플라즈마 증강부(1)를 이용하여 점막을 치료하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.

도 20에 도시된 바와 같이, 사용자(예컨대, 의료진)는 상기 덮개부(143)를 구강 내 점막(예컨대, 볼 안쪽, 입 천장, 잇몸 등)에 위치한 환부에 대고 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마를 공급함으로써 점막에 형성된 염증(예컨대, 구내염 등)을 치료하거나 관련 질병을 예방할 수 있다.

앞서 설명한 덮개부(142, 143)는 증강 물질(M)을 포함하는 플라즈마가 배출되는 공간을 감싸 환부에 증강 물질(M)과 혼합된 플라즈마를 집중시켜줄 수 있다.

이 때, 플라즈마와 혼합되는 증강 물질(M)은 상기 플라즈마 증강부(1)의 내부에 마련된 공간(R)이나 내부에서 플라즈마가 이동하는 전달 경로(P)에 수용되나, 실시예에 따라 상기 증강 물질(M)은 상기 덮개부(142, 143)의 내측에 수용될 수도 있다.

예를 들어, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 상기 증강 물질(M)은 반 원통 형상의 덮개부(142) 안쪽에 발라져 제공될 수도 있으며, 도 19에 도시된 바와 같이 깔대기 형상의 덮개부(143) 안쪽에 발라져 제공될 수도 있다.

본 발명의 플라즈마 증강 부재에 따른 플라즈마의 작용 증진 효과를 확인하기 위해 본 발명자는 다음과 같이 플라즈마에 의한 살균 실험과 치아 미백 실험을 실시하였다.

도 21은 플라즈마 증강 부재를 마련하는 과정을 설명하기 위한 이미지이고, 도 22는 플라즈마 발생기의 노즐에 플라즈마 증강 부재가 장착된 모습을 보여주는 이미지이고, 도 23은 플라즈마 증강 부재가 장착된 플라즈마 발생기로 플라즈마를 생성하여 세균이 배양된 페트리 디쉬에 플라즈마를 조사하는 모습을 보여주는 이미지이다.

먼저 플라즈마 증강 부재를 마련하기 위해, 도 21과 같이 치과 치료 시 사용되는 나비 팁에서 끝 부분을 잘라내고, 팁에 증강 물질로 5.4% 농도의 겔 타입 과산화수소(H₂O₂)를 주입하였다.

그 뒤, 도 22와 같이 과산화수소가 주입된 팁을 플라즈마 발생기의 노즐에 장착하고, 도 23과 같이 플라즈마 발생기를 작동시켜 대표적인 충치균인 뮤탄스(S. mutans)가 배양된 페트리 디쉬에 플라즈마를 분사하였다.

그리고, 본 발명에 대한 비교예로 끝 부분이 절단된 나비 팁만을 플라즈마 발생기의 노즐에 장착하여 뮤탄스가 배양된 페트리 디쉬에 플라즈마를 분사하였다.

도 24는 플라즈마 발생기의 노즐에 팁만을 장착한 비교예와 과산화수소가 주입된 팁을 장착한 실시예에 따른 플라즈마의 살균 효과를 확인하기 위한 이미지이다.

노즐에 팁만 장착하여 세균이 배양된 페트리 디쉬에 플라즈마를 분사한 비교예의 샘플은 플라즈마 분사 후 15 초, 30 초 및 60 초가 지났을 때 각각 약 0.2 cm, 약 0.7 cm 및 약 0.9 cm의 직경을 갖는 원형 영역만큼 세균이 사멸되었다.

반면, 노즐에 과산화수소가 주입된 팁을 장착하여 과산화수소를 포함한 플라즈마를 분사한 실시예의 샘플은 플라즈마 분사 후 15 초, 30 초 및 60 초가 지났을 때 각각 약 1.8 cm, 약 2.8 cm 및 약 4.4 cm의 직경을 갖는 원형 영역만큼 세균이 사멸되었다.

비교예와 실시예에 따른 플라즈마 분사 시간과 살균 영역의 사이즈는 아래의 표와 같다.

플라즈마 분사 시간 (s)		15	30	60
살균 영역의 사이즈 (cm)	비교예	0.2	0.7	0.9
	실시예	1.8	2.8	4.4

살균 실험 결과, 단순히 플라즈마만 분사하여 살균을 진행하는 것보다 본 발명의 플라즈마 증강 부재를 이용해 과산화수소를 포함하는 플라즈마를 분사하여 살균을 진행하였을 때 살균 영역의 사이즈 뿐만 아니라 살균 속도에 있어서도 살균 효과가 현저하게 향상되었음을 알 수 있다.

또한, 앞서 설명한 대로 과산화수소가 주입된 팁을 플라즈마 발생기의 노즐에 장착한 뒤 치아에 플라즈마를 분사시켜 치아 미백 실험을 실시하였다. 마찬가지로, 비교예로 팁을 장착하지 않고 플라즈마를 분사시켜 치아 미백 정도를 함께 관찰하였다.

치아 미백 실험 시 비교예와 실시예에서 사용된 치아는 각각 50 개였으며, 플라즈마 분사 시간은 20분이었다.

치아의 미백 정도를 분석하기 위해, 치아를 미백 처리 전과 후에 암실 조건에서 입체 현미경을 이용해 촬영한 후, 치아 이미지를 이미지 처리 프로그램인 포토샵을 이용하여 치아 이미지의 여러 부분에서 획득된 밝기의 평균을 구하고, 미백 처리 전과 후 치아의 밝기 변화량 △E를 계산하였다.

실험 결과, 비교예에서 치아 50 개의 밝기 변화량 △E의 평균은 2.61이었으며, 실시예에서 치아 50 개의 밝기 변화량 △E의 평균은 7.64로 비교예에 비해 2.93 배만큼 치아의 밝기 변화량이 향상되었다.

도 25는 비교예에 따라 미백 처리를 실시한 두 치아(치아 1 및 2)의 미백 처리 전과 후의 이미지이고, 도 26은 실시예에 따라 미백 처리를 실시한 두 치아(치아 3 및 4)의 미백 처리 전과 후의 이미지이다.

비교예와 실시예에 따른 치아 1 내지 4의 밝기 변화량 △E는 다음과 같다.

	치아	밝기 변화량 (△E)
비교예	1	2.62
	2	2.60
실시예	3	7.66
	4	7.62

미백 실험 결과, 본 발명의 플라즈마 증강 부재를 이용해 과산화수소를 포함하는 플라즈마를 분사하여 미백시킨 실시예의 치아는 단순히 플라즈마만 분사하여 미백시킨 비교예의 치아에 비해 밝기가 크게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해, 본 발명의 플라즈마 증강 부재를 이용하여 치아를 미백시키면 단순히 플라즈마만으로 치아를 미백시키는 것보다 약 3 배 정도의 미백 증진 효과를 달성할 수 있다.

이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.

1: 플라즈마 증강 부재
11: 체결부
12: 증강 물질 수용부
13: 배출부
20: 치아
21: 치주
100: 플라즈마 공급 장치
110: 전원부
120: 방전부
141: 치주 박리부
142, 143: 덮개부
M: 증강 물질
P: 전달 경로
R: 공간

Claims (22)

1. 플라즈마의 작용을 증강시키는 플라즈마 증강 부재로서,
   플라즈마를 생성하는 장치에 체결되는 체결부;
   상기 플라즈마 증강 부재의 내부에 플라즈마의 물리적, 화학적 또는 생체에 대한 생물학적 작용을 증강시키는 물질을 수용하여 상기 장치에서 기 생성된 플라즈마가 상기 플라즈마 증강 부재를 통과하면서 상기 물질과 혼합하도록 구성된 증강 물질 수용부; 및
   상기 물질과 혼합된 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함하는 플라즈마 증강 부재.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결부는:
   상기 장치에서 플라즈마가 배출되는 노즐에 체결되는 플라즈마 증강 부재.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 체결부는:
   상기 노즐에 나사 결합되는 플라즈마 증강 부재.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 체결부는:
   상기 노즐에서 노즐 축에 평행한 방향으로 피치가 형성된 나사에 결합되는 플라즈마 증강 부재.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 증강 물질 수용부는:
   상기 플라즈마 증강 부재의 내부에 형성되어 상기 장치로부터 상기 배출부까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로 상에 형성된 공간에 상기 물질을 수용하는 플라즈마 증강 부재.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 증강 물질 수용부는:
   상기 플라즈마 증강 부재의 내부에 형성되어 상기 장치로부터 상기 배출부까지 플라즈마를 전달하는 전달 경로 상에 상기 물질을 수용하는 플라즈마 증강 부재.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 직선의 형태로 연장되는 직관을 포함하는 플라즈마 증강 부재.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 곡선의 형태로 연장되는 곡관을 포함하는 플라즈마 증강 부재.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 곡관은 상기 노즐 및 상기 배출부가 위치하는 가상의 평면 상에서 연장되는 플라즈마 증강 부재.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 곡관은 상기 노즐과 상기 배출부를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성되는 플라즈마 증강 부재.
11. 제 6 항에 있어서,
    상기 전달 경로는 상기 노즐로부터 꺾은선의 형태로 연장되는 꺾은관을 포함하는 플라즈마 증강 부재.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 꺾은관은 상기 노즐 및 상기 배출부가 위치하는 가상의 평면에서 연장되는 플라즈마 증강 부재.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 꺾은관은 상기 노즐과 상기 배출부를 잇는 가상의 선 주위에 감기도록 형성되는 플라즈마 증강 부재.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 증강 물질 수용부는:
    상기 꺾은관의 꼭짓점에 해당하는 부분에 상기 물질을 수용하는 캐비티를 포함하는 플라즈마 증강 부재.
15. 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급하는 전원부;
    상기 전력을 공급받아 가스에서 방전하여 플라즈마를 생성하는 방전부; 및
    플라즈마의 작용을 증강시키는 플라즈마 증강부를 포함하며, 상기 플라즈마 증강부는:
    상기 방전부에 체결되는 체결부;
    상기 플라즈마 증강부의 내부에 플라즈마의 물리적, 화학적 또는 생체에 대한 생물학적 작용을 증강시키는 물질을 수용하여 상기 방전부에서 기 생성된 플라즈마가 상기 플라즈마 증강부를 통과하면서 상기 물질과 혼합하도록 구성된 증강 물질 수용부; 및
    상기 물질과 혼합된 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함하는 플라즈마 공급 장치.
16. 플라즈마를 발생시키기 위한 전력을 공급하는 전원부;
    상기 전력을 공급받아 가스에서 방전하여 플라즈마를 생성하는 방전부;
    플라즈마의 작용을 증강시키는 플라즈마 증강부; 및
    상기 플라즈마 증강부에 형성되어 체부와 상호작용하는 체부 인터페이스부를 포함하며,
    상기 플라즈마 증강부는:
    상기 방전부에 체결되는 체결부;
    상기 플라즈마 증강부의 내부에 플라즈마의 물리적, 화학적 또는 생체에 대한 생물학적 작용을 증강시키는 물질을 수용하여 상기 방전부에서 기 생성된 플라즈마가 상기 플라즈마 증강부를 통과하면서 상기 물질과 혼합하도록 구성된 증강 물질 수용부; 및
    상기 물질과 혼합된 플라즈마를 배출하는 배출부를 포함하는 의료 기기.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 증강 물질 수용부는:
    상기 물질로 과산화수소를 수용하는 의료 기기.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 체부 인터페이스부는:
    상기 플라즈마 증강부에서 플라즈마의 배출 방향과 수직한 방향으로 돌출되어 치아와 치주 사이의 간격을 확보하는 치주 박리부를 포함하는 의료 기기.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 체부 인터페이스부는:
    플라즈마가 배출되는 공간을 감싸도록 상기 배출부로부터 이어지는 덮개부를 포함하는 의료 기기.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 덮개부는:
    플라즈마의 배출 방향과 수직한 제 1 방향에서 바라본 단면은 구부러지도록 형성되고,
    상기 배출 방향 및 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향에서 바라본 단면은 곧게 형성되는 의료 기기.
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 덮개부는:
    상기 배출부로부터 멀어질수록 플라즈마 배출 방향과 수직한 단면의 면적이 늘어나도록 형성되는 의료 기기.
22. 제 19 항에 있어서,
    상기 덮개부는:
    내측에 상기 물질을 수용하는 의료 기기.

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