Установка и способ для плазменной активации жидкости Российский патент 2025 года по МПК C02F1/46 A61L2/14 H05H1/24 

Изобретение относится к установке и способу для плазменной активации жидкости с целью ее применения на пациенте.

Воздействуя плазмой на жидкость, такую, например, как раствор NaCl, лактатный раствор Рингера или иную жидкость, можно переводить эту жидкость в плазменно-активированное состояние. В этом случае жидкость будет содержать обладающие медицинской эффективностью реакционноспособные агенты, например радикалы с повышенным окислительно-восстановительным потенциалом, а также такие вещества, как пероксиды, пероксинитриты, нитраты, нитриты, оксиды азота (кислород- или азотцентрированные реакционноспособные агенты). Активированные таким образом жидкости могут использоваться для опосредованного лечения плазмой. Воздействие на подвергаемую лечению ткань может быть дезинфицирующим. Такой жидкостью можно инактивировать микробные и бактериальные организмы. Кроме того, лечение может основываться на том, что плазменно-активированная жидкость действует на патогенные и здоровые клетки по-разному. В основе такого различия в действии лежит природа химических агентов, содержащихся в плазменно-активированной жидкости.

Для получения плазменно-активированных жидкостей в публикации WO 2015/123720 А1 предлагается воздействовать плазмой на поверхность геля. При этом упоминаются, в частности, нетермические, так называемые холодные плазмы, содержащие высокоактивную смесь радикалов кислорода, азота и водорода, ионов, электронов, фотонов и ультрафиолетового излучения.

В публикациях US 2012/0111721 А1 и WO 2007/117634 А2 предлагается устройство для плазменной обработки жидкости. Плазменная обработка осуществляется во вращательно-симметричном сосуде, по стенке которого течет тонкая жидкостная пленка. При этом между двумя графитовыми электродами происходит разряд, возникающее при котором излучение воздействует на жидкость.

В публикации ЕР 1702678 А1 предлагается обрабатывать жидкостную пленку электронными пучками в вакуумном сосуде. В качестве альтернативы в этой публикации рассматривается обработка жидкостной пленки излучением от УФ-источника, предусмотренного вместо источника электронных пучков или в дополнение к нему.

В публикации ЕР 2937103 А1 предлагается активировать плазмой действующую среду, например раневую накладку. Для этого раневая накладка может содержать активируемый плазмой гель, активируемую плазмой жидкость или активируемую плазмой подложку, пропитанную текучей средой. За счет плазменной обработки действующей среды в ней образуется или выделяется действующее вещество. В качестве действующих сред могут выступать жидкости на водной основе, физиологические растворы и получаемые из них гели. Для плазменной обработки предусмотрен плазменный генератор, вырабатывающий, например, холодную плазму при атмосферном давлении. Эту плазму подают на поверхность действующей среды. После активации раневую накладку можно наложить на пациента.

В публикациях US 2019/0110933 А1 и WO 2017/167748 А1 предлагается лечить раны комбинированным применением плазмы и разрежения. Для этого устройство вакуумной терапии связано с атмосферным источником антимикробактериальной и ранозаживляющей плазмы, причем для регистрации процесса заживления раны может быть предусмотрено сенсорное устройство. С этой целью сенсорная система может регистрировать на поверхности тела пациента по меньшей мере один физический параметр. На основании этого регистрируемого параметра судят о состоянии раны. Регистрируемыми параметрами могут быть, в частности, температура, давление, влажность и/или значение водородного показателя рН.

Из публикации WO 2017/074979 А1 известна проблематика ухудшения медицинской эффективности плазменно-активированных жидкостей при длительном хранении. Для обеспечения пригодности таких плазменно-активированных жидкостей к более длительному хранению предлагается использовать для плазменной активации жидкости с пониженным содержанием в их составе цистеина, метионина, фенилаланина и фенолового красного и с добавлением в них 3-нитро-L-тирозина.

В публикациях US 2014/0322096 А1 и WO 2014/055812 А1 описана дезинфекционная система, в частности для дезинфекции рук хирургов. Для этого предусмотрен реакционный сосуд, в котором между двумя изолированными электродами происходит барьерный разряд. Через образующуюся в результате этого плазму пропускают распыленную моющую жидкость, которая собирается на дне сосуда и затем может выдаваться через насадки для дезинфекции рук.

В публикации US 2015/0306258 А1 описывается способ стерилизации ткани роговой оболочки перед ее трансплантацией. Для этого ткань подвергают воздействию плазменно-активированной текучей среды. Для плазменной активации текучей среды ее перед нанесением на роговую оболочку пропускают в распыленном состоянии в виде конуса распыла через холодный плазменный разряд.

В публикации WO 2017/091534 А1 описываются способ и система для уничтожения или инактивирования спор путем нанесения на стерилизуемую поверхность содержащей добавку жидкости для поддержания плазменной активации в течение периода времени, составляющего по меньшей мере 30 секунд. Добавкой может быть, например, нитрит, биоактивное масло, кислота, переходный металл или фермент.

В отличие от этих решений, в публикациях WO 2014/145570 А1 и WO 2014/152256 А1 предлагается воздействовать плазмой непосредственно на поверхность воды, в результате чего в воде образуются радикалы. Такая плазменно-активированная вода может использоваться для дезинфекции поверхностей.

Публикация WO 2017/083323 А1 также посвящена получению плазменно-активированной жидкости. Для этого предусмотрено устройство, в котором состоящий из газа и жидкости аэрозоль пропускают мимо одного или нескольких плазменных генераторов для активации газа и/или жидкости. Для разделения газа и жидкости после плазменной обработки предусмотрено отделительное устройство. Жидкость может использоваться в целях дезинфекции. Для создания плазмы служит барьерный разряд.

Публикация WO 2018/089577 А1 посвящена системам и способам для плазменной активации жидкостей, причем активация должна обеспечивать особенно высокие концентрации, и активировать требуется большие количества жидкости. Для этого предусмотрено устройство, переводящее жидкость в тонкий слой, вблизи которого создается плазма.

Из публикации US 2019/0279849 А1 известна плазменная активация жидкости разрядом, при которой ток течет от электрода к жидкости.

Предлагаются промежутки от 6 до 10 мм. Кроме того, предусмотрено световоспринимающее устройство, способное методом спектроскопии оптического излучения (оптической эмиссионной спектроскопии) регистрировать характерные спектральные линии образующихся при активации радикалов или ионов.

Прямое воздействие электрического разряда на жидкость и протекание тока через нее раскрыто также в публикации CN 109121278 А. Используемый разряд также может быть электрическим барьерным разрядом.

В публикации WO 2017/192618 А1 описывается устройство и способ для получения плазменно-активированного химиотерапевтического средства на водной основе. Для этого предусмотрен разрядный сосуд, в котором расположен по меньшей мере один полый игольчатый электрод, причем сосуд имеет внутри электроизоляционную футеровку. Электроды закреплены на вращающемся полом валу, в который подается воздух. Между электродами и стенкой сосуда возникает барьерный разряд. Подаваемая в сосуд жидкость входит в тесный контакт с барьерным разрядом и выводится в активированном состоянии у нижнего края сосуда.

Приведенные выше способы позволяют получать плазменно-активированные водные жидкости. Известно также, что такие активированные жидкости могут храниться, по крайней мере в течение ограниченного времени. Активированные жидкости имеют при этом широкий спектр действия, причем их эффективность со временем меняется. Это может представлять собой фактор неопределенности при использовании плазменно-активированных жидкостей.

Исходя из этого, задача изобретения заключается в том, чтобы улучшить воспроизводимость успешности лечения при медицинском применении плазменно-активированных жидкостей.

Предлагаемая в изобретении установка для снабжения медицинского инструмента плазменно-активированной жидкостью содержит плазменный генератор и устройство плазменного воздействия, посредством которого плазма, создаваемая плазменным генератором, вводится в контакт с жидкостью. Жидкость может непрерывно или порционно выводиться через выход устройства плазменного воздействия и подаваться к инструменту. При этом жидкость может выводиться в инструмент сразу или может временно храниться в накопительном сосуде в течение некоторого периода времени.

Предлагаемая в изобретении установка также содержит сенсорное устройство и управляющее устройство. Сенсорное устройство предусмотрено для регистрации по меньшей мере одного химического или физического параметра жидкости во время и/или после воздействия на нее плазмы. Регистрируемый сенсорным устройством параметр используется управляющим устройством для управления характеристиками выдаваемой в инструмент плазменно-активированной жидкости. Управляющее устройство имеет вход, связанный с сенсорным устройством. На выходе управляющее устройство может быть связано, например, с плазменным генератором для воздействия на параметры плазменного разряда. Управляющее устройство выполнено с возможностью управления плазменным генератором в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения. Кроме того, управляющее устройство может быть выполнено с возможностью управления плазменным генератором дополнительно в отношении выдаваемого им напряжения, тока или мощности.

Дополнительно управляющее устройство может быть связано с устройством плазменного воздействия, насосами, клапанами или иными регулирующими органами для воздействия на параметры плазменной обработки. Например, на длительность пребывания жидкости в плазме или рядом с ней. Если жидкость вводится в контакт с плазмой в компактной (связной) форме, в виде тонкой пленки или в виде капель, управляющее устройство может воздействовать на скорость течения жидкости, размер капель жидкости, толщину слоя жидкости и иные аналогичные параметры. В качестве дополнения или альтернативы, управляющее устройство может быть связано с органами управления накопительного сосуда, такими, например, как клапаны или насосы, чтобы воздействовать на длительность пребывания активированной жидкости в накопительном сосуде.

Плазменный генератор предпочтительно имеет газовый канал и по меньшей мере один электрод, находящийся в контакте с газом из газового канала. Этот электрод может быть изолированным электродом, чтобы питать барьерный разряд. Он также может быть электродом с электрически проводящей поверхностью, чтобы обеспечивать возможность непосредственного перехода электронов из электрода в плазму. В газовый канал может подаваться газ, в частности инертный газ, такой, например, как аргон. Таким образом на электроде может происходить ионизация газа, а значит образование плазмы, в частности струи плазмы, контактирующей с жидкостью. Жидкость может находиться в электрическом контакте с еще одним электродом. При этом речь предпочтительно идет о неизолированном электроде. В этом случае электрод имеет электрически проводящую поверхность, что делает возможным переход электронов из жидкости в электрод и из электрода в жидкость. Активация жидкости плазмой предпочтительно осуществляется воздействием струи плазмы на жидкость. Жидкость при этом может образовывать компактное тело, имеющее соответствующую поверхность, например, горизонтальную жидкую поверхность. Струя плазмы также может вводиться в жидкость, чтобы части плазмы поднимались в жидкости в виде пузырей. Кроме того, также можно вводить распыленную жидкость в струю аргоновой плазмы. Вместе с тем, вместо струи аргоновой плазмы также могут использоваться другие виды плазмы, в частности воздушная плазма. Плазма может быть холодной плазмой или же плазмой, температура газа которой является "теплой", т.е. превышающей температуру тела человека.

В частности, для плазменной активации жидкости пригоден плазменный генератор с неизолированным электродом, обеспечивающим возможность протекания тока через жидкость.

В результате плазменной обработки в жидкости образуются агенты, т.е. химические соединения с различными временем жизни и реакционной способностью, которые в общем называются создаваемыми плазмой агентами. Такими создаваемыми плазмой агентами могут быть ионы гидроксония, гидроксидные ионы, пероксид водорода и/или нитритные ионы и/или нитратные ионы и/или пероксинитрит и/или синглетный кислород и/или озон и/или кислород и/или ионы супероксидных радикалов и/или гидроксильные радикалы и/или гидропероксильные радикалы и/или оксиды азота, такие как монооксид азота и диоксид азота. Сенсорным устройством, предусмотренным для регистрации (определения) таких агентов, может быть сенсорное устройство, пригодное для оптической спектроскопии, например для спектроскопии поглощения ультрафиолетового света, видимого света или инфракрасного света. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорным устройством может быть может устройство, пригодное для регистрации фосфоресценции, в частности фосфоресценции в ближней инфракрасной области. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорное устройство может быть выполнено с возможностью проведения оптической эмиссионной спектроскопии для УФ-света, видимого света и/или ближнего инфракрасного света. В качестве дополнения или альтернативы, сенсорное устройство может быть устройством для спектроскопии электронного спинового резонанса.

Объектом изобретения является также способ получения плазменно-активированной жидкости, используемой для лечения, характеризующийся тем, что посредством плазменного генератора создают плазму, в контакт с которой в устройстве плазменного воздействия вводят жидкость, и эту жидкость подают к инструменту, во время и/или после воздействия плазмы на жидкость в устройстве плазменного воздействия посредством сенсорного устройства регистрируют по меньшей мере один химический или физический параметр жидкости, и посредством управляющего устройства, связанного на входе с сенсорным устройством и на выходе с плазменным генератором, управляют работой плазменного генератора в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения в зависимости от регистрируемого параметра жидкости для воздействия на указанный параметр.

Другие подробности предпочтительных вариантов осуществления изобретения рассматриваются ниже в описании или на чертежах, на которых показано:

на фиг. 1 - функциональная схема, иллюстрирующая конструктивные и функциональные элементы предлагаемой в изобретении установки для снабжения медицинского элемента плазменно-активированной жидкостью,

на фиг. 2 - устройство плазменного воздействия для получения обработанных плазмой жидкостей.

На фиг. 1 представлена установка 10 для снабжения плазменно-активированной жидкостью медицинского инструмента 11, при помощи которого можно проводить лечение по меньшей мере одним из различных методов. Методы лечения представлены на фиг. 1 функциональными блоками, причем блок 13 обозначает инъекцию плазменно-активированной жидкости под ткань. Блок 14 обозначает попеременное лечение ткани, или воздействие на ткань, плазмой, например аргоновой плазмой, и/или высокочастотным током, а также плазменно-активированной жидкостью. Блок 15 обозначает смачивание или орошение ткани плазменно-активированной жидкостью.

Под инструментом 11 понимается любой инструмент, способный осуществлять лечение по меньшей мере одним из вышеназванных методов, представленных блоками 13-15, а также другие инструменты для иного применения плазменно-активированной жидкости на пациенте или биологической ткани.

Установка 10 содержит обрабатывающий сосуд 16, в котором плазмой должна обрабатываться жидкость, например раствор хлорида натрия, раствор Рингера, лактатный раствор Рингера или иная жидкость, применяемая на пациенте. Жидкость поступает из накопительного сосуда 17, связанного с обрабатывающим сосудом 16 посредством управляемого насоса 18. Насос 18 служит для того, чтобы под управлением управляющего устройства 19 подавать жидкость из накопительного сосуда 17 в обрабатывающий сосуд 16, как показано стрелками 20, 21. Дополнительно насос 18 может быть выполнен, по меньшей мере в качестве опции, с возможностью перекачивания жидкости из обрабатывающего сосуда 16 обратно в накопительный сосуд 17, как показано стрелками 22, 23. Направление подачи, а при необходимости и производительность насоса 18 при его работе, задается управляющим устройством 19, как это показано стрелкой 24.

Обрабатывающим сосудом 16 может быть сосуд, в котором обрабатываемая жидкость F, как это эскизно показано на фиг. 2, содержится в виде компактного (связного) жидкого тела с по существу горизонтальной поверхностью. Вместе с тем, обрабатывающим сосудом 16 может служить любой другой сосуд, в котором возможно введение жидкости в контакт с плазмой. Такими сосудами являются, например, оросительные сосуды, в которых жидкость может стекать в виде капельной завесы через плазму или слой жидкости может стекать вдоль плазмы, сосуды с распылительным устройством, вводящим жидкость в распыленном виде в плазму, с центробежными устройствами, вводящими жидкость в виде тонкой пленки в контакт с плазмой, или иные подобные сосуды. Обрабатывающий сосуд 16 вместе с создаваемой в нем плазмой 30 (фиг. 2) образует устройство 25 плазменного воздействия.

Кроме того, на фиг. 1 показаны различные смесительные устройства, представленные обведенными прерывистой линией функциональными блоками 26-28, из которых в состав установки входит, по меньшей мере предпочтительно, по меньшей мере одно, и которые служат для обеспечения однородного распределения образующихся в обрабатывающем сосуде реакционноспособных агентов. Этой цели может служить конвектор 26, который за счет воздействия на жидкость теплоты или холода создает конвекционное течение. В качестве альтернативы может быть предусмотрено перемешивающее устройство 27, служащее для приведения жидкости F в движение в обрабатывающем сосуде 16. Функциональным блоком 28 представлено газозавихряющее устройство для введения жидкости в обрабатывающем сосуде в тесный контакт с плазмой 30. Каждое из представленных функциональными блоками 26, 27, 28 устройств может быть расположено в или на обрабатывающем сосуде 16 в одиночку или в комбинации с одним или несколькими вышеназванными устройствами.

Как показано на фиг. 2, к обрабатывающему сосуду 16 примыкает плазменный аппликатор 29, выполненный с возможностью создания плазмы 30. Например, плазменный аппликатор 29 может быть аргоно-плазменным аппликатором. Он содержит газоподводящий канал 31, по которому подается инертный газ, например азот или благородный газ, такой как аргон или гелий, либо иной пригодный для создания плазмы газ, например реакционноспособный газ, в частности кислородсодержащий газ. Газовый канал 31 подключен к источнику 32 газа. Источник газа, как показано на фиг. 1, может быть выполнен управляемым и может быть подключен к управляющему устройству 19, способному управлять источником газа в отношении времени выдачи газа и/или в отношении расхода выдаваемого газа, т.е. величины газового потока.

Плазменный аппликатор также содержит электрод 33, предпочтительно выполненный неизолированным, т.е. имеющим электрически проводящую поверхность, и контактирующий с газовым потоком в газоподводящем канале 31 или омываемый этим потоком.

Этот электрод подключен к одному полюсу плазменного генератора 34, другой полюс которого соединен, например, с омываемым жидкостью F электродом 35. Плазменный генератор предпочтительно представляет собой высокочастотный генератор, выполненный с возможностью выдачи высокочастотного напряжения и высокочастотного тока. Генератор предпочтительно является управляемым в отношении величины выдаваемого напряжения и/или выдаваемой мощности и/или тока и/или в отношении формы кривой, модуляции коэффициента заполнения импульса, коэффициента амплитуды или других параметров. Для этого плазменный генератор 34 может быть соединен с управляющим устройством 19 и может управляться им, как это показано на фиг. 1.

Установка 10 также содержит сенсорное устройство 36, предназначенное и выполненное для того, чтобы проводить анализ обрабатываемой жидкости F в отношении образующихся в ней химических агентов. Такими агентами в самом широком смысле являются вещества, а также ионы, радикалы, фрагменты молекул и т.п., образующиеся в результате плазменной обработки жидкости F. Сенсорное устройство 36 может быть расположено вне обрабатывающего сосуда 16, как это схематически показано на фиг. 2, и может снабжаться жидкостью F из обрабатывающего сосуда 16, например посредством циркуляционного контура 37.

На фиг. 2 схематически представлено сенсорное устройство 36 для оптической спектроскопии поглощения. Для этого сенсорное устройство 36 содержит светоизлучающее устройство 38 и световоспринимающее устройство 39. Светоизлучающее устройство 38 выполнено, например, с возможностью испускания в жидкость F ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света с известным спектральным составом. Световоспринимающее устройство 39 предпочтительно выполнено с возможностью регистрации спектрального состава ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света, прошедшего через жидкость F. Управляющее устройство 19 выполнено с возможностью определения присутствия и концентрации выбранных агентов по различию между спектрами света, испускаемого светоизлучающим устройством 38, и света, принимаемого световоспринимающим устройством 39.

Вместо сенсорного устройства 36, реализующего метод оптической спектроскопии поглощения, также может быть предусмотрено любое другое сенсорное устройство, выполненное с возможностью регистрации присутствия и/или концентрации в жидкости одного или нескольких агентов. Такие сенсорные устройства могут представлять собой устройства эмиссионной спектроскопии (спектроскопии излучения) для ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света. Сенсорное устройство также может представлять собой устройство регистрации фосфоресценции для ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного света, в частности для света в ближней инфракрасной области. Кроме того, сенсорное устройство 36 может представлять собой устройство для измерения водородного показателя рН, в частности одностержневую измерительную цепь. Сенсорное устройство 36 может включать в себя одно или несколько из вышеназванных сенсорных устройств.

Управляющее устройство 19 может управлять плазменным генератором 34 для регулирования концентрации и/или состава различных агентов в жидкости F. Управляющее устройство 19 может управлять, например, выдаваемыми плазменным генератором 34 током и/или напряжением в отношении мощности, величины, формы кривой, коэффициента амплитуды, частоты, модуляции и т.п., чтобы тем самым управлять плазмой, а значит - образованием агентов.

Обрабатывающий сосуд 16 может быть посредством насоса 40 связан непосредственно с инструментом 11 для его снабжения плазменно-активированной жидкостью. Как возможный вариант, между насосом 40 и инструментом 11 также может быть предусмотрен сосуд 41 для хранения, в котором плазменно-активированная жидкость может храниться в течение заданного или выбираемого времени.

В дополнение к связи сенсорного устройства с циркуляционным контуром 37 или в качестве альтернативы такой связи, сенсорное устройство 36 может быть связано с сосудом 41 для хранения. Таким же образом сосуд 41 для хранения может быть связан с собственным сенсорным устройством, которое тогда связано, в свою очередь, с управляющим устройством 19. Путем управления насосом 40 и/или не показанным на чертежах насосом, который может быть расположен между сосудом 41 для хранения и инструментом 11, управляющее устройство 19 может задавать длительность хранения обработанной плазмой жидкости F. Поскольку после плазменной обработки жидкости F концентрация агентов, образовавшихся в обработанной плазмой жидкости, уменьшается различными темпами, управляющее устройство 19 путем задания определенной длительности хранения, при необходимости - под контролем сенсорного устройства 36, может выдавать обработанную плазмой жидкость F, в которой, например, короткоживущие агенты практически исчезли, но долгоживущие агенты содержатся в высокой концентрации. С другой стороны, если требование к лечению прежде всего предусматривает наличие короткоживущих агентов, то посредством сенсорного устройства 36 можно определить, выработались ли такие агенты в достаточной концентрации, чтобы подавать их к инструменту 11 немедленно. Кроме того, при необходимости может быть предусмотрена возможность подачи жидкости из сосуда 41 для хранения в обрабатывающий сосуд 16 для деактивации (дополнительной или последующей активации). Эта возможность отражена на фиг. 1 двусторонними стрелками 42, 43.

Описанные установка 10 и инструмент 11 работают следующим образом: Сначала накопительный сосуд 17 заполняют через заправочный патрубок 44 (фиг. 1) подлежащей активации жидкостью, например раствором хлорида натрия. Затем управляющее устройство 19 приводит в действие насос 18 и обеспечивает подачу жидкости F в обрабатывающий сосуд 16, например, с заполнением обрабатывающего сосуда 16 жидкостью F. Кроме того, управляющее устройство 19 приводит в действие плазменный генератор 34, а также при необходимости источник 32 газа, в результате чего плазменный аппликатор 29 создает плазму 30, воздействующую на жидкость F (фиг. 2). Сенсорное устройство 36 непрерывно находится в активном состоянии или активизируется через дискретные интервалы для регистрации качества жидкости F, т.е. качества ее плазменной активации. При этом качество плазменной активации измеряется, в частности, по концентрации выбранного агента, например, по содержанию ионов гидроксония, гидроксильных ионов, пероксида водорода, нитрита, нитрата, пероксинитрита, синглетного кислорода, озона, гидроксипероксида, кислорода, ионов супероксидных радикалов, гидроксильных радикалов и/или гидропероксильных радикалов. Для регистрации таких агентов сенсорное устройство 36 выполнено в виде так называемой одностержневой измерительной цепи для измерения рН, в виде спектроскопа для анализа излучаемого света (инфракрасного, видимого и/или ультрафиолетового), в виде абсорбционного спектроскопа (как показано на фиг. 2), в виде сенсора фосфоресценции, например для излучения с длиной волны 1275 нм с целью измерения синглетного кислорода, или в виде спектроскопа для анализа по методу электронного спинового резонанса. Сенсорное устройство 36 также может включать в себя несколько вышеназванных измерительных устройств.

На основании концентрации выбранного агента, определенной сенсорным устройством, управляющее устройство 19 может устанавливать, продлевать или сокращать длительность плазменной обработки жидкости, может регулировать параметры выдаваемого плазменным генератором 34 тока или напряжения и/или может воздействовать на расход газа, поступающего из источника 32 газа. В качестве дополнения или альтернативы, управляющее устройство 19 может устанавливать или ограничивать длительность хранения обработанной плазмой жидкости в сосуде 41 для хранения и/или может управлять одним или несколькими устройствами 26-28.

Управляющее устройство 19 может быть выполнено таким образом, чтобы воздействовать на качество жидкости F в контексте одной или нескольких следующих взаимосвязей:

- воздействие на силу эффекта плазмы, т.е. на превращаемую в плазме электрическую мощность или иные параметры, в зависимости от требуемого значения рН. При более высокой мощности достигается более низкое значение рН.

- задание длительности воздействия плазмы на жидкость в зависимости от требуемого значения рН. При большей длительности воздействия достигается более низкое значение рН.

- задание силы эффекта плазмы, т.е. превращаемой в плазме электрической мощности или иных параметров, в зависимости от требуемого отношения водорода к нитрату.

- выбор обрабатываемой жидкости в зависимости от требуемого отношения водорода к нитрату. Располагаемыми для выбора жидкостями могут быть, например, раствор NaCl и фосфатный буферный раствор NaCl.

Для достижения требуемого качества жидкости F, т.е. требуемого состава содержащихся в ней агентов, управляющее устройство 19 может использовать регистрируемый(-ые) сенсорным устройством 36 химический(-ие) и/или физический(-ие) параметр(-ы) обработанной жидкости F для управления режимом работы устройства 25 плазменного воздействия или плазменного генератора 34. При управлении плазменным генератором воздействие оказывается по меньшей мере на один параметр тока и/или напряжения, выдаваемого плазменным генератором.

Изобретение обеспечивает создание установки 10 для получения плазменно-активированной жидкости F с заданными характеристиками. Установка 10 содержит снабженное плазменным аппликатором 29 устройство 25 плазменного воздействия, в котором жидкость F вводится в контакт с газовой плазмой 30. Предусмотрено сенсорное устройство 36, которое служит для анализа состава обработанной плазмой жидкости F по меньшей мере в отношении создаваемого плазменной обработкой агента. На основании регистрируемой сенсорным устройством 36 концентрации одного или нескольких агентов могут устанавливаться или изменяться параметры обработки жидкости F в устройстве 25 плазменного воздействия. Таким образом удается получить обработанную плазмой жидкость F с заданными характеристиками для лечения пациента.

Перечень ссылочных обозначений:

10 установка для получения плазменно-активированной жидкости

11 инструмент

12-15 функциональные блоки, символизирующие лечение плазменно-активированной жидкостью

16 обрабатывающий сосуд

17 накопительный сосуд

18 насос

19 управляющее устройство

20, 21 стрелки, обозначающие направление подачи насоса 18

22, 23 стрелки, обозначающие опциональное направление подачи насоса 18

24 стрелка, обозначающая управление насосом 18

25 устройство плазменного воздействия

26 функциональный блок - конвектор

27 функциональный блок - перемешивающее устройство

28 функциональный блок газозавихряющее устройство

29 плазменный аппликатор

30 плазма

31 газоподводящий канал

32 источник газа

33 электрод

34 плазменный генератор

35 электрод

36 сенсорное устройство

37 циркуляционный контур

38 светоизлучающее устройство

39 световоспринимающее устройство

40 насос

41 сосуд для хранения

42, 43 двусторонние стрелки

44 заправочный патрубок

Изобретение относится к установке и способу для плазменной активации жидкости с целью ее применения на пациенте. Посредством плазменного генератора (34) создают плазму (30). Вводят жидкость (F) в контакт с плазмой (30) в устройстве (25) плазменного воздействия и подают жидкость к инструменту (11). Во время и/или после воздействия плазмы на жидкость в устройстве (25) плазменного воздействия посредством сенсорного устройства (36) регистрируют по меньшей мере один химический или физический параметр жидкости (F). Посредством управляющего устройства (19), связанного на входе с сенсорным устройством (36) и на выходе с плазменным генератором (34), управляют работой плазменного генератора (34) в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения в зависимости от регистрируемого параметра жидкости (F) для воздействия на указанный параметр. Таким образом удается получить обработанную плазмой жидкость (F) с заданными характеристиками для лечения пациента. Технический результат: управление плазменным разрядом с целью получения жидкости с заданными параметрами. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка (10) для снабжения медицинского инструмента (11) плазменно-активированной жидкостью, содержащая:

- плазменный генератор (34) для создания плазмы (30),

- устройство (25) плазменного воздействия, выполненное с возможностью введения находящейся в нем жидкости (F) в контакт с плазмой (30) и имеющее выход для вывода жидкости из устройства (25) плазменного воздействия и ее подачи к инструменту (11),

- сенсорное устройство (36) для регистрации по меньшей мере одного химического или физического параметра жидкости (F) во время и/или после воздействия плазмы на жидкость в устройстве (25) плазменного воздействия, и

- управляющее устройство (19), связанное на входе с сенсорным устройством (36) и на выходе с плазменным генератором (34) для управления плазменным генератором (34) в зависимости от регистрируемого параметра жидкости (F),

отличающаяся тем, что управляющее устройство (19) выполнено с возможностью управления плазменным генератором (34) в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (25) плазменного воздействия содержит плазменный аппликатор (29), имеющий газовый канал (31) и по меньшей мере один электрод (33), находящийся в контакте с газом из газового канала, а также электрод (35), находящийся в электрическом контакте с жидкостью, причем оба электрода подключены к плазменному генератору (34).

3. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что выход устройства (25) плазменного воздействия подключен к накопительному сосуду (41), соединяемому с инструментом (11).

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что управляющее устройство (19) подключено по меньшей мере к одному органу управления для управления длительностью пребывания жидкости (F) в устройстве (25) плазменного воздействия.

5. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что управляющее устройство (19) выполнено с возможностью управления плазменным генератором (34) дополнительно в отношении выдаваемого им напряжения, тока или мощности.

6. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что газовый канал (31) подключен к источнику (32) газа, управляемому в отношении расхода газа.

7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что управляющее устройство (19) подключено к источнику (32) газа для управления расходом газа из него в зависимости от регистрируемого параметра.

8. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсорное устройство (36) выполнено с возможностью регистрации температуры, и/или проводимости, и/или кислотности (значения рН), и/или химического состава, и/или концентрации определенных химических соединений.

9. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсорное устройство (36) выполнено с возможностью регистрации концентрации в плазменно-активированной жидкости создаваемых плазмой агентов в виде ионов гидроксония (Н₃О⁺), и/или гидроксильных ионов (ОН^-), и/или пероксида водорода (Н₂О₂), и/или нитрит-ионов (NO₂^-), и/или нитрат-ионов (NO₃^-), и/или гидроксильных радикалов (⋅ОН).

10. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсорное устройство (36) выполнено с возможностью регистрации концентрации создаваемых плазмой агентов в плазменно-активированной жидкости (F) методом спектроскопии, например спектроскопии поглощения электромагнитного излучения, в частности света, прежде всего видимого света.

11. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсорное устройство (36) выполнено с возможностью регистрации концентрации в плазменно-активированной жидкости (F) создаваемых плазмой агентов в виде синглетного кислорода (¹О₂), и/или озона (О₃), и/или кислорода (О₂), и/или ионов супероксидных радикалов (О₂^-), и/или гидропероксильных радикалов (НОО⋅), и/или пероксинитритных ионов (ONOO^-), и/или оксидов азота, таких, например, как монооксид азота (NO) или диоксид азота (NO₂).

12. Установка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсорное устройство (36) выполнено с возможностью регистрации концентрации создаваемых плазмой агентов в плазменно-активированной жидкости (F) посредством фосфоресценции или спектроскопии электронного спинового резонанса.

13. Способ получения плазменно-активированной жидкости, используемой для лечения, характеризующийся тем, что:

- посредством плазменного генератора (34) создают плазму (30),

- вводят жидкость (F) в контакт с плазмой (30) в устройстве (25) плазменного воздействия и подают жидкость к инструменту (11),

- во время и/или после воздействия плазмы на жидкость в устройстве (25) плазменного воздействия посредством сенсорного устройства (36) регистрируют по меньшей мере один химический или физический параметр жидкости (F),

- посредством управляющего устройства (19), связанного на входе с сенсорным устройством (36) и на выходе с плазменным генератором (34), управляют работой плазменного генератора (34) в отношении коэффициента амплитуды или формы кривой выдаваемого им тока или выдаваемого им напряжения в зависимости от регистрируемого параметра жидкости (F) для воздействия на указанный параметр.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что посредством управляющего устройства (19) дополнительно управляют длительностью пребывания жидкости (F) в устройстве (25) плазменного воздействия.