WO2014040630A1 - Plasmabehandlungseinrichtung mit flexiblen flächenelektroden - Google Patents

Plasmabehandlungseinrichtung mit flexiblen flächenelektroden Download PDF

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WO2014040630A1
WO2014040630A1 PCT/EP2012/068042 EP2012068042W WO2014040630A1 WO 2014040630 A1 WO2014040630 A1 WO 2014040630A1 EP 2012068042 W EP2012068042 W EP 2012068042W WO 2014040630 A1 WO2014040630 A1 WO 2014040630A1
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plasma treatment
treatment device
plasma
wound
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Manfred H. Langner
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Langner Manfred H
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    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/44—Applying ionised fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/0005—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
    • A61L2/0011—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using physical methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14—Plasma, i.e. ionised gases

Definitions

  • the invention relates to a plasma treatment device for the treatment of surfaces, in particular of wounds or diseased parts of the skin, with a non-thermal plasma, wherein the plasma treatment device has two
  • a plasma can be used to reduce harmful bacteria and germs and to treat a wound surface with a plasma
  • the plasma treatment device can be fixed to a movable frame and guided manually over a larger treatment area.
  • a plasma treatment device is known in which a flexible and gas-impermeable
  • Plasma treatment device not easy to carry out, since a gas-tight coverage of the treatment area is required. It is therefore regarded as an object of the present invention, a plasma treatment device of the type mentioned in such a way that in the simplest possible possible largest possible treatment of
  • the two surface electrodes each consist of at least one electrically insulated conductors and the conductors are interwoven that on one of the too
  • a wound contact layer is releasably secured, and that on one of the surface to be treated facing away from the surface electrode a
  • the two interwoven surface electrodes form a flexible plasma electrode arrangement, with which very efficiently causes a dielectrically impeded discharge and a non-thermal plasma can be generated. For this purpose, a suitable electrical voltage is applied to the two surface electrodes.
  • Electrodes can be placed directly on a wound or a diseased skin area with the outside covered with the wound contact layer.
  • the wound contact layer prevents germs or bacteria from entering the wound from the plasma treatment device and, on the other hand, prevents the plasma treatment device from being contaminated by the wound or diseased skin areas.
  • the wound contact layer is detachably attached and can be replaced after each treatment.
  • Treatment by the plasma generated in the immediate vicinity of the two surface electrodes ozone is in the ozone-depleting layer collected and decomposed or bound.
  • a spacer element is arranged between the surface electrodes and the wound contact layer.
  • the spacing element can be, for example, a woven fabric or a mesh made of a material that is as ozone-resistant as possible.
  • a suitable material is for example a
  • the Spacer element can be either permanently or detachably connected to the surface electrodes. It is also conceivable that the spacer together with the
  • an advantageous distribution of the non-thermal plasma in the region of the surface to be treated can be favored or generated by a suitable configuration of the spacer element.
  • the wound contact layer and the ozone-reducing layer laterally over the
  • ozone-reducing layer may each have an example textile substrate in or on the
  • Active ingredients or additional materials are arranged, which support the respective function.
  • the wound contact layer and the ozone-reducing layer may, for example, be joined together along a peripheral edge and together form a closeable pocket in which the surface electrodes are arranged. In this way, the surface electrodes are coated on both sides and protected from contamination during a treatment. According to an advantageous embodiment of
  • Wound contact layer from an antiseptic treated textile material consists.
  • the material may also be gauze or gauze. If necessary, the wound contact layer can be used before any treatment
  • the ozone-reducing layer is an activated carbon-containing fabric, knitted fabric or fleece.
  • the activated carbon binds or decomposes the ozone generated during the plasma treatment.
  • a gas supply device can be connected to the plasma treatment device, with which a gas favoring wound disinfection or wound healing flows out with overpressure and through which
  • Gas supply device for example, on the outside of the surface to be treated facing the
  • a gas-tight seal can cover the contact area between the
  • Plasma treatment device may be provided which largely suppresses an undesirable lateral exit parallel to the surface to be treated and the gas flowing through the gas supply means gas through the ozone-reducing layer and through the surface electrodes passes and directed to the surface to be treated. It is also conceivable that the Gas supply device not gas-tight with the
  • Plasma treatment device is connected and
  • the gas supply means may comprise a grommet or a flexible flange device to ensure uniform abutment with the flexible and
  • the plasma treatment ⁇ device has a transportable energy ⁇ controllable supply device.
  • the power supply ⁇ device can, for example, a transformer
  • Power supply device can generate a pulsed or variable DC voltage, as well as a
  • Plasma treatment device including the
  • the power supply device expediently has simple and error-free operating controls such as knobs or sliders, or
  • the plasma treatment device a device for automatically interrupting the
  • Plasma treatment can be prevented by the
  • the maximal Duration of treatment can either be fixed immutable or freely selected and specified by a person experienced in the plasma treatment via a corresponding control element. Initial studies have shown that a treatment time of about 250 to 300 seconds is extremely beneficial and no discernible
  • the invention also relates to a method for operating the above-described plasma treatment device, wherein a non-thermal plasma is generated at a wound surface by means of a dielectrically impeded discharge between two surface electrodes. According to the invention it is provided that, depending on the desired
  • Potential difference the treatment strength or the depth of action can be specified.
  • at certain predeterminable amplitudes and frequencies of the changing potential difference selectively bacteria and germs of essentially the same kind are killed.
  • Plasma treatment device by the generated
  • Non-thermal plasma, the surface electrodes and the wound contact layer are constantly disinfected, causing the Danger of unintentional transmission of germs or one caused by the
  • Plasma treatment device transmitted infection is additionally reduced.
  • an AC voltage with variable amplitude and / or frequency can be predetermined.
  • a suitable alternating voltage, or an alternating voltage with an amplitude and / or frequency which is suitable for the generation of a non-thermal plasma which is advantageous for wound treatment, can be produced simply and inexpensively with commercially available transformers.
  • a pulsed DC voltage with variable pulse characteristics can be specified.
  • the pulse shape or the pulse rate can be changed and adapted to the properties required in each case for the treatment. For example, it may be at the pulsed
  • Pulse width modulated square wave AC act Pulse width modulated square wave AC act.
  • Treatment method is provided that after a predetermined treatment time, the dielectrically impeded discharge and thus the generation of the non-thermal plasma are terminated.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a
  • FIG. 2 is a sectional view of that in FIG. 1
  • Figure 3 is a schematic representation of a
  • Plasma treatment device 1 has two surface electrodes 2, 3, which are interwoven with each other. each
  • Surface electrode 2, 3 consists of an electrical
  • the electrical conductor is preferably a strand consisting of many individual wires, so that the existing of a double-stranded with silicone strand
  • the two interwoven surface electrodes 2, 3 are facing on one of the surface to be treated Outside 4 covered with a wound contact layer 5.
  • the wound contact layer 5 consists of one with a
  • Disinfectant soaked gauze or gauze layer The wound contact layer 5 protrudes laterally over the two
  • the wound contact layer 5 is over a peripheral edge
  • the ozone-depleting layer 7 consists of an activated carbon containing tissue.
  • the wound contact layer 5 and the ozone-reducing layer 7 connected via the Velcro 6 form a
  • the two surface electrodes 2, 3 are electrically conductively connected via a supply cable 9 with two outputs 10 of a controllable transformer 11.
  • the transformer 11 has a rotary control 12, with which optionally the amplitude and / or the frequency generated by the transformer 11 and applied to the outputs 10
  • the two interwoven surface electrodes 2, 3 with the outside 4 covered by the wound contact layer 5 are placed on a forearm 13 of a patient on which a large wound completely covered by the surface electrodes 2, 3 is located.
  • Surface electrodes 2, 3 are connected via the supply cable 9 to the transformer 11. That during a Treatment ozone is collected by the outer ozone-reducing layer 7.

Abstract

Eine Plasmabehandlungseinrichtung (1) zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere von Wunden oder erkrankten Hautpartien weist zwei flexible Flächenelektroden (2, 3) zur Erzeugung eines nichtthermischen Plasmas mit Hilfe einer dielektrisch behinderten Entladung auf, die isoliert und benachbart von einander auf einer Oberfläche angeordnet werden können und zwischen denen mit einer geeigneten Wechselspannung eine wechselnde Potenzialdifferenz erzeugbar ist, wobei die beiden Flächenelektroden (2, 3) jeweils aus mindestens einem elektrisch isolierten Leiter bestehen und die Leiter miteinander verwoben sind, wobei auf einer der zu behandelnden Oberfläche zugewandten Außenseite der Flächenelektroden (2, 3) eine Wundkontaktschicht (5) aus einem antiseptisch behandelten Material lösbar befestigt ist, und wobei auf einer der zu behandelnden Oberfläche abgewandten Außenseite der Flächenelektroden (2, 3) eine Aktivkohle enthaltende ozonmindernde Schicht (7) lösbar befestigbar ist. Die Wundkontaktschicht (5) und die ozonmindernde Schicht (7) ragen seitlich über die Flächenelektroden (2, 3) hinaus und sind miteinander verbindbar, sodass in dem gebildeten Zwischenraum die beiden Flächenelektroden (2, 3) angeordnet sein können.

Description

PLASMABEHANDLUNGSEINRICHTUNG MIT FLEXIBLEN FLÄCHENELEKTRODEN
Die Erfindung betrifft eine Plasmabehandlungseinrichtung zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere von Wunden oder erkrankten Hautpartien, mit einem nichtthermischen Plasma, wobei die Plasmabehandlungseinrichtung zwei
flexible Flächenelektroden aufweist, die isoliert und benachbart voneinander auf einer Oberfläche angeordnet werden können und zwischen denen mit einer geeigneten
Wechselspannung eine wechselnde Potenzialdifferenz
erzeugbar ist.
Es ist bereits seit längerem bekannt, dass durch ein Plasma schädliche Bakterien und Keime reduziert werden können und die Behandlung einer Wundfläche mit einem Plasma die
Heilung fördert. Für die Wundbehandlung von Lebewesen und insbesondere Menschen sind nichtthermische Plasmen
besonders geeignet, die beispielsweise durch eine
dielektrisch behinderte Entladung erzeugt werden können. Aus EP 1 765 044 AI ist eine Plasmaquelle bekannt, bei der in einer Ionisierungskammer ein Gas ionisiert wird, das anschließend aus der Ionisierungskammer austreten und auf die Wunde strömen kann. Es wird allerding als Nachteil empfunden, dass eine derartige Plasmabehandlungseinrichtung vergleichsweise schwer und unhandlich ist und lediglich eine punktuelle, beziehungsweise kleinflächige
Wundbehandlung ermöglicht. Um diese Nachteile zu mindern wird vorgeschlagen, dass die Plasmabehandlungseinrichtung an einem beweglichen Gestell festgelegt und manuell über eine größere Behandlungsfläche hinweg geführt werden kann. Aus WO 2010/034451 ist eine Plasmabehandlungseinrichtung bekannt, bei der eine flexible und gasundurchlässige
Abdichtung um die Wunde herum auf die Haut aufgeklebt wird und einen Hohlraum über der Wunde begrenzt, in dem ein Plasma mittels Flächenelektroden erzeugt werden kann. Über Anschlussleitungen wird ein die Plasmaerzeugung
begünstigendes Gas in den Hohlraum befördert. Durch die auf die Haut des Patienten aufgebrachte flexible und
gasundurchlässige Abdichtung wird das eingeleitete Gas mit dem darin erzeugten Plasma daran gehindert, aus dem
Hohlraum auszuströmen. Durch die Notwendigkeit einer im
Wesentlichen gasdichten Abdeckung eines Hohlraums über der Wunde ist die Durchführung einer Plasmabehandlung mit einer derartigen Plasmabehandlungseinrichtung für den Patienten umständlich und unangenehm. Zudem sind großflächige
Behandlungen mit einer derartigen
Plasmabehandlungseinrichtung nicht einfach durchführbar, da eine gasdichte Abdeckung der Behandlungsfläche erforderlich ist . Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine Plasmabehandlungseinrichtung der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass in möglichst einfacher Weise möglichst großflächige Behandlung von
Wunden oder erkrankten Hautbereichen ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die beiden Flächenelektroden jeweils aus mindestens einem elektrisch isolierten Leiter bestehen und die Leiter miteinander verwoben sind, dass auf einer der zu
behandelnden Oberfläche zugewandten Außenseite der
Flächenelektroden eine WundkontaktSchicht lösbar befestigt ist, und dass auf einer der zu behandelnden Oberfläche abgewandten Außenseite der Flächenelektrode eine
ozonmindernde Schicht lösbar befestigt ist. Die beiden miteinander verwobenen Flächenelektroden bilden eine flexible Plasmaelektrodenanordnung, mit welcher sehr effizient eine dielektrisch behinderte Entladung bewirkt und ein nichtthermisches Plasma erzeugt werden kann. Zu diesem Zweck wird an die beiden Flächenelektroden eine geeignete elektrische Spannung angelegt. Die beiden
Flächenelektroden können mit der mit der WundkontaktSchicht bedeckten Außenseite direkt auf eine Wunde oder eine erkrankte Hautfläche aufgelegt werden.
Durch die WundkontaktSchicht wird einerseits verhindert, dass Keime oder Bakterien von der Plasmabehandlungs- einrichtung in die Wunde gelangen, und andererseits verhindert, dass die Plasmabehandlungseinrichtung von der Wunde oder den erkrankten Hautbereichen verunreinigt wird. Die WundkontaktSchicht ist lösbar befestigt und kann nach jeder Behandlung ausgewechselt werden.
Um zu vermeiden, dass größere Mengen Ozon austreten, die durch das nichtthermische Plasma in der Luft erzeugt werden, ist auf der der zu behandelnden Oberfläche
abgewandten Außenseite der Flächenelektroden eine
ozonmindernde Schicht angeordnet. Das während einer
Behandlung durch das Plasma in der unmittelbaren Umgebung der beiden Flächenelektroden erzeugte Ozon wird in der ozonmindernden Schicht aufgefangen und zersetzt oder gebunden .
Die Abmessung der flexiblen Flächenelektroden können ebenso wie die daran angepassten Abmessungen der
WundkontaktSchicht und der ozonmindernden Schicht nahezu beliebig groß gewählt und vorgegeben werden, sodass auch eine großflächige Behandlung von Wunden beziehungsweise erkrankten Hautbereichen möglich ist. Da die flexiblen Flächenelektroden lediglich auf die zu behandelnde
Oberfläche aufgelegt werden müssen und keinerlei
zusätzliche gasdichte Abdeckung und keinerlei weitere
Gerätschaften wie beispielsweise Ionisierungsbehälter erforderlich sind, kann eine Plasmabehandlung nach einer nur kurzen Vorbereitungszeit und ohne größere
Beeinträchtigung des Patienten durchgeführt werden. Durch die unmittelbar auf der Haut aufliegenden oder
gegebenenfalls über eine nur dünne und permeable
WundkontaktSchicht von der Haut getrennten
Flächenelektroden kann mit geringem Aufwand ein für die Behandlung geeignetes Plasma effizient, in unmittelbarer Nähe der zu behandelnden erkrankten Hautfläche und an den Umfang der erkrankten Hautfläche angepasst erzeugt werden. Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass zwischen den Flächenelektroden und der Wundkontaktschicht ein Abstandselement angeordnet ist. Das Abstandselement kann beispielsweise ein Gewebe oder ein Gitter aus einem möglichst ozonbeständigen Material sein. Ein geeignetes Material ist beispielsweise ein
ozonbeständiges KunstStoffmaterial wie
Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluorkautschuk . Das Abstandselement kann entweder dauerhaft oder lösbar mit den Flächenelektroden verbunden sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Abstandselement zusammen mit der
WundkontaktSchicht nach jeder Anwendung von den
Flächenelektroden gelöst und ausgewechselt wird. Das
Abstandselement kann dazu verwendet werden, einen für die Behandlung vorteilhaften Abstand zwischen den beiden
Flächenelektroden und der zu behandelnden Oberfläche vorzugeben. Zudem kann durch eine geeignete Ausgestaltung des Abstandselements eine vorteilhafte Verteilung des nichtthermischen Plasmas im Bereich der zu behandelnden Oberfläche begünstigt oder erzeugt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die WundkontaktSchicht und die ozonmindernde Schicht seitlich über die
Flächenelektroden hinausragen und miteinander verbindbar sind. Sowohl die WundkontaktSchicht als auch die
ozonmindernde Schicht können jeweils ein beispielsweise textiles Trägermaterial aufweisen, in oder an dem
Wirkstoffe oder zusätzliche Materialien angeordnet sind, welche die jeweilige Funktion unterstützen.
Die WundkontaktSchicht und die ozonmindernde Schicht können beispielsweise längs eines umlaufenden Rands miteinander verbunden sein und gemeinsam eine verschließbare Tasche bilden, in der die Flächenelektroden angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Flächenelektroden beidseitig umhüllt und vor Verunreinigung während einer Behandlung geschützt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die
Wundkontaktschicht aus einem antiseptisch behandelten textilen Material besteht. Bei dem Material kann es sich auch um Gaze oder Mull handeln. Die WundkontaktSchicht kann bei Bedarf vor jeder Behandlung mit einem
Desinfektionsmittel besprüht oder mit geeigneten
Wirkstoffen oder Arznei- beziehungsweise Pflegemitteln behandelt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die ozonmindernde Schicht ein Aktivkohle enthaltendes Gewebe, Gewirke oder Vlies ist. Durch die Aktivkohle wird das während der Plasmabehandlung erzeugte Ozon gebunden beziehungsweise zersetzt.
Um den Wundbehandlungsprozess zusätzlich zu unterstützen ist vorgesehen, dass eine Gaszuführungseinrichtung mit der Plasmabehandlungseinrichtung verbindbar ist, mit der ein die Wunddesinfektion oder die Wundheilung begünstigendes Gas mit Überdruck ausgeströmt und durch die
Flächenelektroden hindurch auf die zu behandelnde
Oberfläche gerichtet werden kann. Die
Gas Zuführungseinrichtung kann beispielsweise auf der der zu behandelnden Oberfläche abgewandten Außenseite der
Flächenelektroden oder der ozonmindernden Schicht
festgelegt werden. Sofern gewünscht kann eine gasdichte Abdichtung den Kontaktbereich zwischen der
Gas Zuführungseinrichtung und der
Plasmabehandlungseinrichtung vorgesehen sein, die einen unerwünschten seitlichen Austritt parallel zu der zu behandelnden Oberfläche weitgehend unterbindet und das durch die Gaszuführungseinrichtung ausströmende Gas durch die ozonmindernde Schicht und durch die Flächenelektroden hindurch führt und auf die zu behandelnde Oberfläche richtet. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Gaszuführungseinrichtung nicht gasdicht mit der
Plasmabehandlungseinrichtung verbunden ist und
ausschließlich durch den Überdruck, mit dem das Gas aus der Gas Zuführungseinrichtung ausströmt, ein auf die zu
behandelnde Oberfläche gerichteter Gasstrom erzeugt und aufrechterhalten wird. Die Gaszuführungseinrichtung kann eine Tülle oder eine flexible Flanschvorrichtung aufweisen, um ein gleichmäßiges Anliegen an die flexible und
hinsichtlich ihrer Oberfläche veränderbare
Plasmabehandlungseinrichtung zu gewährleisten.
Um auch außerhalb von Krankenhäusern oder dafür
vorgesehenen Behandlungsräumen eine Plasmabehandlung mit der Plasmabehandlungseinrichtung zu ermöglichen ist
erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Plasmabehandlungs¬ einrichtung eine transportable steuerbare Energie¬ versorgungseinrichtung aufweist. Die Energieversorgungs¬ einrichtung kann beispielsweise ein Transformator
aufweisen, der an das elektrische Versorgungsnetz
angeschlossen werden kann und eine geeignete
Wechselspannung mit einer Amplitude von einigen kV,
beispielsweise von 1 kV bis 5 kV erzeugt. Derartige
Transformatoren sind handelsüblich erhältlich und weisen ein niedriges Eigengewicht und einen geringen Raumbedarf auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass die
Energieversorgungseinrichtung eine gepulste oder variable Gleichspannung erzeugen kann, die ebenso wie eine
Wechselspannung eine sich ständig verändernde
Potentialdifferenz zwischen den beiden Flächenelektroden erzeugt, die ihrerseits kontinuierlich eine dielektrisch behinderte Entladung und damit ein nichtthermisches Plasma im Bereich der Flächenelektroden erzeugt. Durch die Verwendung einer transportablen
Energieversorgungseinrichtung ist es möglich, die
Plasmabehandlungseinrichtung einschließlich der
Energieversorgungseinrichtung in einem Koffer aufzubewahren und zu transportieren. Sollte kein elektrisches
Versorgungsnetz zur Verfügung stehen, ist es ebenfalls denkbar, die Energieversorgungseinrichtung der
Plasmabehandlungseinrichtung mit geeigneten
leistungsstarken Batterien oder Akkumulatoren zu betreiben.
Die Energieversorgungseinrichtung weist zweckmäßigerweise einfach und fehlerfrei bedienbare Bedienelemente wie beispielsweise Drehregler oder Schieberegler, bzw.
berührungssensitive Steuerelemente auf.
Es hat sich gezeigt, dass nach einer zunächst vorteilhaften Wirkung der Plasmabehandlung eine übermäßig lang andauernde Plasmabehandlung einer Wundfläche in einzelnen Fällen nachteilige Nebenwirkungen erzeugen kann. Um in einfacher Weise eine Behandlungsdauer vorgeben zu können ist
vorgesehen, dass die Plasmabehandlungseinrichtung eine Einrichtung zur automatischen Unterbrechung der
Spannungsversorgung der Flächenelektroden aufweist. Auf diese Weise kann ausgeschlossen werden, dass unbeabsichtigt oder versehentlich eine übermäßig lange Plasmabehandlung durchgeführt wird. Sofern es aus medizinischer Sicht angezeigt ist, kann ein sofortiges Fortsetzen der
Plasmabehandlung dadurch verhindert werden, dass die
Spannungsversorgung nach einer automatischen Unterbrechung erst wieder nach einer ebenfalls vorgebbaren Wartezeit erneut in Betrieb genommen werden kann. Die maximale Behandlungsdauer kann entweder unveränderbar vorgegeben sein oder durch eine in der Plasmabehandlung erfahrene Person über ein entsprechendes Bedienelement frei gewählt und vorgegeben werden. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Behandlungsdauer von etwa 250 bis 300 Sekunden äußerst vorteilhaft ist und keine erkennbaren
Nebenwirkungen auftreten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben der vorangehend beschriebenen Plasmabehandlungseinrichtung, wobei an einer Wundfläche mit Hilfe einer dielektrisch behinderten Entladung zwischen zwei Flächenelektroden ein nichtthermisches Plasma erzeugt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der angestrebten
Behandlungstiefe und der Behandlungsstärke bei der
Behandlung einer Wunde oder einer erkrankten Hautfläche eine Amplitude und/oder eine Frequenz einer zwischen den beiden Flächenelektroden erzeugten wechselnden
Potentialdifferenz vorgebbar ist. Es hat sich gezeigt, dass in Abhängigkeit von der Amplitude und der Frequenz der an die Flächenelektroden angelegten wechselnden
Potentialdifferenz die Behandlungsstärke beziehungsweise die Wirkungstiefe vorgegeben werden können. Zudem werden bei bestimmten vorgebbaren Amplituden und Frequenzen der wechselnden Potentialdifferenz selektiv Bakterien und Keime im Wesentlichen gleicher Art abgetötet.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, dass bei einem Betrieb der
Plasmabehandlungseinrichtung durch das erzeugte
nichtthermische Plasma die Flächenelektroden sowie die WundkontaktSchicht ständig desinfiziert werden, wodurch die Gefahr einer unbeabsichtigten Übertragung von Krankheitskeimen oder einer durch die
Plasmabehandlungseinrichtung übertragenen Infektion zusätzlich reduziert wird.
Für viele Anwendungsfälle ist vorteilhafter Weise
vorgesehen, dass eine Wechselspannung mit veränderbarer Amplitude und/oder Frequenz vorgebbar ist. Eine geeignete Wechselspannung, bzw. eine Wechselspannung mit einer für die Erzeugung eines für die Wundbehandlung vorteilhaften nichtthermischen Plasmas geeigneten Amplitude und/oder Frequenz lässt sich mit handelsüblichen Transformatoren einfach und kostengünstig erzeugen.
Es ist ebenfalls denkbar, dass für die Erzeugung des nichtthermischen Plasmas eine gepulste Gleichspannung mit veränderbaren Pulseigenschaften vorgebbar ist. So kann mit handelsüblichen Komponenten beispielsweise die Pulsform oder die Pulsfrequenz verändert und an die jeweils für die Behandlung erforderlichen Eigenschaften angepasst werden. Beispielsweise kann es sich bei der gepulsten
Gleichspannung um eine frequenzvariable,
pulsweitenmodulierte Rechteckwechselspannung handeln.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des
Behandlungsverfahrens ist vorgesehen, dass nach einer vorgebbaren Behandlungsdauer die dielektrisch behinderte Entladung und damit die Erzeugung des nichtthermischen Plasmas beendet werden. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgedankens näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung einer
Plasmabehandlungseinrichtung,
Figur 2 eine Schnittansicht der in der Figur 1
dargestellten Plasmabehandlungseinrichtung längs der Linie II-II in Figur 1,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines
Anwendungsbeispiels für eine Behandlung einer Wunde auf einem Unterarm eines Patienten mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Plasmabehandlungseinrichtung.
Eine in den Figuren 1 bis 3 dargestellte
Plasmabehandlungseinrichtung 1 weist zwei Flächenelektroden 2, 3 auf, die miteinander verwoben sind. Jede
Flächenelektrode 2, 3 besteht aus einem elektrischen
Leiter, der im Hinblick auf die gesundheitsrechtlichen Vorschriften eine doppelte Isolierung aus einem
kohlestoffarmen Material wie beispielsweise Silikon
aufweist. Der elektrische Leiter ist vorzugsweise eine aus vielen Einzeldrähten bestehende Litze, sodass die aus einer doppelt mit Silikon ummantelten Litze bestehenden
Flächenelektroden 2, 3 eine äußerst flexible und leicht an verschiedene Oberflächen anpassbare
Plasmaelektrodenanordnung bilden .
Die beiden miteinander verwobenen Flächenelektroden 2, 3 sind auf einer der zu behandelnden Oberfläche zugewandten Außenseite 4 mit einer WundkontaktSchicht 5 bedeckt. Die WundkontaktSchicht 5 besteht aus einer mit einem
Desinfektionsmittel getränkten Gaze- oder Mullschicht. Die WundkontaktSchicht 5 ragt seitlich über die beiden
Flächenelektroden 2, 3 hinaus. Längs eines umlaufenden Randes ist die WundkontaktSchicht 5 über einen
Klettverschluss 6 lösbar mit einer ozonmindernden Schicht 7 verbunden. Die ozonmindernde Schicht 7 besteht aus einem Aktivkohle enthaltenden Gewebe.
Die WundkontaktSchicht 5 und die über den Klettverschluss 6 verbundene ozonmindernde Schicht 7 bilden einen
taschenförmigen Zwischenraum 8, in dem die miteinander verwobenen Flächenelektroden 2, 3 angeordnet sind.
Die beiden Flächenelektroden 2, 3 sind elektrisch leitend über ein Versorgungskabel 9 mit zwei Ausgängen 10 eines steuerbaren Transformators 11 verbunden. Der Transformator 11 weist einen Drehregler 12 auf, mit dem wahlweise die Amplitude und/oder die Frequenz der mit dem Transformator 11 erzeugten und an den Ausgängen 10 anliegenden
Wechselspannung verändert werden kann.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Anwendungsbeispiel sind die beiden miteinander verwobenen Flächenelektroden 2, 3 mit der von der WundkontaktSchicht 5 bedeckten Außenseite 4 auf einen Unterarm 13 eines Patienten aufgelegt, auf dem sich eine von den Flächenelektroden 2, 3 vollständig bedeckte großflächige Wunde befindet. Die beiden
Flächenelektroden 2, 3 sind über das Versorgungskabel 9 mit dem Transformator 11 verbunden. Das während einer Behandlung entstehende Ozon wird von der außenliegenden ozonmindernden Schicht 7 aufgefangen.

Claims

A T E N T A N S P R U C H E
Plasmabehandlungseinrichtung (1) zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere von Wunden oder erkrankten Hautpartien, mit einem nichtthermischen Plasma, wobei die Plasmabehandlungseinrichtung (1) zwei flexible
Flächenelektroden (2, 3) aufweist, die isoliert und benachbart voneinander auf einer Oberfläche angeordnet werden können und zwischen denen mit einer geeigneten Spannungserzeugungseinrichtung eine wechselnde
Potenzialdifferenz erzeugbar ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Flächenelektroden (2, 3) jeweils aus mindestens einem elektrisch isolierten
Leiter bestehen und die Leiter miteinander verwoben sind, dass auf einer der zu behandelnden Oberfläche zugewandten Außenseite (4) der Flächenelektroden (2, 3) eine WundkontaktSchicht (5) lösbar befestigt ist, und dass auf eine der zu behandelnden Oberfläche abgewandten Außenseite der Flächenelektroden (2, 3) eine
ozonmindernde Schicht (7) lösbar befestigbar ist.
Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den
Flächenelektroden (2, 3) und der WundkontaktSchicht (5) ein Abstandelement angeordnet ist. Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
WundkontaktSchicht (5) und die ozonmindernde Schicht (7) seitlich über die Flächenelektroden (2, 3) hinausragen und miteinander verbindbar sind.
Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
die WundkontaktSchicht (5) aus einem antiseptis
behandelten textilen Material besteht.
Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
die ozonmindernde Schicht (7) ein Aktivkohle
enthaltendes Gewebe, Gewirke oder Vlies ist.
Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszuführungseinrichtung mit der
Plasmabehandlungseinrichtung (1) verbindbar ist, mit der ein die Wunddesinfektion oder die Wundheilung
begünstigendes Gas mit Überdruck ausgeströmt und durch die Flächenelektroden (2, 3) hindurch auf die zu
behandelnde Oberfläche gerichtet werden kann.
7. Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmabehandlungseinrichtung (1) eine transportable steuerbare Energieversorgungseinrichtung aufweist.
8. Plasmabehandlungseinrichtung (1) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmabehandlungseinrichtung (1) eine Einrichtung zur automatischen Unterbrechung der Spannungsversorgung der Flächenelektroden (2, 3) aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer
Plasmabehandlungseinrichtung (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 8, wobei an einer Wundfläche mit Hilfe einer dielektrisch behinderten Entladung zwischen zwei Flächenelektroden (2, 3) ein nichtthermisches Plasma erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in
Abhängigkeit der angestrebten Behandlungstiefe und der Behandlungsstärke eine Amplitude und/oder eine Frequenz einer zwischen den beiden Flächenelektroden (2, 3) erzeugten wechselnden Potentialdifferenz vorgebbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wechselspannung mit veränderbarer Amplitude und/oder Frequenz vorgebbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine gepulste Gleichspannung mit veränderbaren Pulseigenschaften vorgebbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer vorgebbaren
Behandlungsdauer die dielektrisch behinderte Entladung und damit die Erzeugung des nichtthermischen Plasmas beendet werden.
PCT/EP2012/068042 2012-09-14 2012-09-14 Plasmabehandlungseinrichtung mit flexiblen flächenelektroden WO2014040630A1 (de)

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