[发明专利]基于压电陶瓷变压器的冷等离子体射流系统及方法

说明书

本发明公开了基于压电陶瓷变压器的冷等离子体射流系统及方法，系统主要包括高压高频电源装置、冷等离子体发生器、惰性气体气源、减压阀、电源适配器。高压高频电源装置的振荡器产生振荡信号并传输至调制器，所述调制器根据档位控制信号及冷等离子发生器工作状态的反馈信号对振荡信号进行调整并输出至功率放大单元进行功率放大处理，功率放大单元进行功率放大处理后传输至压电陶瓷变压器；当调制器调整出与压电陶瓷变压器的谐振频率相同频率时，所述压电陶瓷变压器输出功率至冷等离子发生器。本发明可产生安全、稳定的冷等离子体射流，用于青少年皮肤上的痤疮杆菌处理。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及基于压电陶瓷变压器的冷等离子体射流系统及方法。

背景技术

痤疮俗称“青春痘”，是常见的好发于青春期毛囊皮脂腺组织的慢性炎症性皮肤疾病，青少年中痤疮发病率达到80％，人们通常误以为是体内荷尔蒙分泌过于活跃，造成油脂分泌过量，阻塞毛孔。然而，痤疮并非是青少年的专利，其内部隐藏着的痤疮丙酸杆菌才是罪魁祸首。

目前虽然有着口服、外用、光动力疗法等各种青春痘的治疗方法，但普遍存在见效慢、效果不显著、长期应用副作用大等缺点，痤疮的治疗成为困扰青少年的一大难题。痤疮的发生主要与雄激素分泌异常、痤疮丙酸杆菌的大量繁殖、炎症损害、免疫失常及毛囊皮脂腺导管角化异常等有关，其中痤疮丙酸杆菌是主要致病因素。痤疮丙酸杆菌是一种革兰氏阳性菌。侵入皮脂腺的痤疮丙酸杆菌释放多种生物活性酶，这些酶可以分解皮脂中的三酰甘油生成游离脂肪酸和低分子多肽。其中，游离脂肪酸可刺激毛囊壁引发炎症，同时刺激毛囊皮脂腺导管增生和过度角化，导致皮脂分泌受阻，排泄不畅，从而增加痤疮发生率；低分子多肽可释放水解酶和多种炎症介质，诱导局部炎症反应，皮脂腺被破坏，形成痤疮。

大气压冷等离子体是近年来学术界兴起的新研究领域，由于其在大气压下产生，气体温度低、粒子活性高，在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注。近年研究发现，冷等离子体接近或略高于室温，不会对人体和生物组织造成明显的热伤害，不污染周围环境，且能有效地灭活各种细菌、真菌以及病毒等致病微生物；在口腔感染疾病、面部祛皱除疤、凝血止血、促进伤口愈合、肿瘤治疗等方面也展示了良好的应用前景。

现有文献报道，冷等离子体活性成分H₂O₂等能通过水孔蛋白打开的通道突破顽固的痤疮丙酸杆菌生物膜屏障，杀灭痤疮丙酸杆菌。文献“Dayun Yan.The Application ofthe Cold Plasma-Stimulated Medium in Cancer Treatment.Ph.D.dissertation ofThe School of Engineering and Applied Science of the George WashingtonUniversity.2016”证明在选择合适剂量时，人体组织受到冷等离子体作用下，正常细胞可以存活，而癌细胞由于特殊的氧化机理而凋亡，表明冷等离子体应用有着的广阔前景。文献“Ihor Korolov.The effect of the plasma needle on the human keratinocytesrelated to the wound healing process.Journal of Physics D:Applied Physics,49(2016)035401”发现含痤疮丙酸杆菌的组织受到冷等离子体作用下，能杀灭杆菌，同时角质细胞活跃程度不受影响，有利于皮肤修复。在皮肤病的治疗方面，冷等离子体已报道用于皮炎、湿癣、银屑病等，但对痤疮治疗方面的装置的研究尚未见报道。