ХОЛОДНОПЛАЗМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖИ
COLD-PLASMA DEVICE FOR SKIN TREATMENT

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Данное раскрытие относится к холодноплазменному устройству для обработки кожи.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Известно применение холодноплазменного устройства для дезинфекции объектов. Холодная атмосферная плазма генерирует активные частицы, такие как активные частицы кислорода и азота, которые биологически активны и способны инактивировать бактерии.
В US 2013/310731 раскрыты способ и устройство для обработки человеческой ткани с помощью нетепловой плазмы, в котором ток, идущий и через плазму, и через ткань, используется для удержания плазмы вблизи обрабатываемой ткани.
В US 2014/200506 раскрыты способ и устройство для лечения грибковой инфекции ногтя путем предоставления электрода, выполненного с возможностью размещения вблизи интересующей области и применения электрического поля и плазмы к интересующей области.
В US 2012/0259270 раскрыто холодноплазменное устройство, которое содержит узел из гибких электрода и диэлектрика, который можно приспосабливать к форме обрабатываемой поверхности. Когда устройство используют на коже, гибкость электрода и диэлектрика создаст равномерный промежуток между диэлектриком и кожей.
Гибкие поверхности часто имеют недоступные области, вызванные особенностями поверхности (например, складки или трещины), и поэтому активные частицы могут быть не способны попадать в эти области, даже если форма холодноплазменного устройства приспособлена к форме поверхности. Кожа обычно имеет свойственные для нее полости, например, волосяные фолликулы, сальные железы, потовые железы, морщины и полости, образованные под слоями корнеоцитов. В этих полостях могут присутствовать бактерии, и активные частицы холодной плазмы могут быть не способны проникнуть в эти полости.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Целью изобретения является предоставление холодноплазменного устройства для обработки кожи, которое по существу облегчает или преодолевает одну или более проблем, упомянутых выше.
Изобретение определяется независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные варианты осуществления.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предоставлено холодноплазменное устройство для обработки кожи, причем холодноплазменное устройство содержит:
генератор холодной плазмы, выполненный с возможностью генерирования холодной плазмы, которая производит активные частицы для обработки указанной кожи, и
манипулятор, выполненный с возможностью проведения манипуляций с указанной кожей для увеличения воздействия указанных активных частиц на бактерии на указанной коже во время использования устройства.
Манипулятор может тянуть, растягивать, тереть, расчесывать или проводить иные манипуляции с кожей, что увеличит воздействие активных частиц на бактерии на коже. Например, манипулятор обеспечивает разглаживание морщин, и кожа растягивается так, что активные частицы могут проникнуть в полости кожи. Растягивающее воздействие также увеличит воздействие активных частиц на бактерии между слоями корнеоцитов. Более того, манипулирование кожей может привести к тому, что бактерии на коже и/или волосах будут подвергаться воздействию большего количества активных частиц. Например, с помощью расчесывания можно перемещать бактерии из скрытых мест (например, внутри волосяных фолликулов), так чтобы они подвергались воздействию активных частиц. Кроме того, с помощью манипулирования можно перемещать волосы на коже, так чтобы бактерии под волосами подвергались воздействию активных частиц.
Манипулятор содержит подвижный элемент, выполненный с возможностью контакта с указанной кожей при использовании холодноплазменного устройства. Подвижный элемент может быть шарнирно установлен на холодноплазменном устройстве.
Подвижный элемент обеспечивает растягивание или иное манипулирование кожей. При контакте с кожей подвижный элемент также обеспечивает трущее или отскабливающее воздействие, когда устройство перемещают по коже, что также может помочь подвергать воздействию активных частиц холодной плазмы большее количество бактерий на коже.
Холодноплазменное устройство может дополнительно содержать исполнительный механизм, выполненный с возможностью перемещения подвижного элемента относительно остальной части устройства.
Исполнительный механизм вызывает дальнейшее перемещение подвижного элемента, что может обеспечить проведение более эффективных манипуляций с кожей, или может обеспечить проведение манипуляций без необходимости перемещения устройства по коже вручную. Кроме того, использование исполнительного механизма может гарантировать, что подвижный элемент выполняет манипуляции с кожей управляемым образом.
В одном примере исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью вращения подвижного элемента относительно остальной части устройства. Такое вращение может растягивать кожу в нескольких направлениях, а также обеспечивать расчесывающее или отскабливающее воздействие, что может увеличить воздействие активных частиц на бактерии на коже.
Альтернативно или дополнительно, исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью чередования направления движения подвижного элемента относительно остальной части устройства. Чередование направления движения обеспечит большее манипулирование, в частности, растягивание и трение, увеличивая таким образом воздействие активных частиц на бактерии на коже.
В другом примере исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью вызывать вибрацию подвижного элемента относительно остальной части устройства. Такая вибрация будет иметь сходный эффект с описанным выше вращением - это обеспечит большее манипулирование и, следовательно, увеличит воздействие активных частиц на бактерии на коже.
Манипулятор может содержать растягивающий элемент. Растягивание кожи будет вызывать разглаживание морщин и складок и может вызвать раскрытие полостей на коже, таким образом подвергая воздействию активных частиц холодной плазмы большее количество бактерий на коже. Кроме того, растягивающий элемент может поднимать и перемещать волосы таким образом, чтобы воздействию активных частиц подвергались бактерии под волосами.
В одном примере растягивающий элемент может быть удлиненным. Удлиненный растягивающий элемент может продолжаться в направлении, по существу перпендикулярном направлению, по которому устройство перемещают по коже во время использования устройства. Таким образом, растягивающий элемент может воздействовать, отскабливая или растирая кожу, а также растягивая ее, благодаря чему увеличивается воздействие активных частиц на бактерии на коже.
Растягивающий элемент может быть шарнирно установлен на устройстве.
Шарнирно установленный растягивающий элемент может поворачиваться в разных направлениях в зависимости от направления, по которому устройство перемещают по коже. Следовательно, растягивающий элемент может эффективно манипулировать кожей.
В некоторых примерах вращение растягивающего элемента может быть ограничено упором. Упор можно установить таким образом, что, когда растягивающий элемент находится напротив упора, по меньшей мере часть растягивающего элемента подвергается воздействию активных частиц, и, таким образом, происходит стерилизация этой части растягивающего элемента.
В других примерах вращение растягивающего элемента может быть ограничено в двух направлениях по меньшей мере одним упором. По меньшей мере один упор может быть расположен таким образом, что, когда растягивающий элемент находится в положении максимального поворота, в любом случае, по меньшей мере часть растягивающего элемента подвергается воздействию активных частиц. Таким образом, стерилизация обеих сторон растягивающего элемента происходит, когда устройство перемещают назад и вперед по коже, а растягивающий элемент поворачивается назад и вперед.
Манипулятор может содержать множество растягивающих элементов, расположенных в смежных линиях.
За счет расположения растягивающих элементов в смежных линиях участок кожи между растягивающими элементами отдельно растягивается во время использования устройства, увеличивая таким образом воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
В некоторых примерах расстояние между растягивающими элементами может быть больше длины самих растягивающих элементов, так что растягивающие элементы не способны перекрывать и блокировать движение активных частиц к указанной коже.
В других примерах манипулятор может содержать множество растягивающих элементов, расположенных в линию. Поэтому отдельные растягивающие элементы могут приспосабливаться к изменениям на коже по ширине устройства.
Холодноплазменное устройство может дополнительно содержать исполнительный механизм, выполненный с возможностью вращения растягивающего элемента. Исполнительный механизм вызывает дальнейшее перемещение растягивающего элемента, что может обеспечить проведение более эффективных манипуляций с кожей, или может обеспечить проведение манипуляций без необходимости перемещать устройство по коже вручную. Кроме того, использование исполнительного механизма может гарантировать, что растягивающий элемент выполняет манипуляции с кожей управляемым образом.
Манипулятор может содержать два или более растягивающих элемента, и устройство может дополнительно содержать исполнительный механизм, который выполнен с возможностью вращения смежных растягивающих элементов в противоположных направлениях так, чтобы растягивать участок кожи между двумя растягивающими элементами. Таким образом, увеличивается растягивающее воздействие на участок кожи между двумя растягивающими элементами, что увеличивает воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
Растягивающий элемент может иметь треугольное поперечное сечение, причем острие треугольного поперечного сечения выполнено с возможностью контакта с кожей. Треугольное поперечное сечение обеспечит отскабливающее и тянущее воздействие на коже. Альтернативно, растягивающий элемент может иметь цилиндрическое или частично цилиндрическое поперечное сечение. Цилиндрическое или частично цилиндрическое поперечное сечение может обеспечить проведение менее агрессивных манипуляций с кожей.
Часть растягивающего элемента может иметь поверхность с высоким коэффициентом трения. Такая поверхность с высоким коэффициентов трения обеспечивает проведение больших манипуляций с кожей, например, растягивающие и трущие действия.
Альтернативно или дополнительно, растягивающий элемент или элементы могут содержать выступы. Например, растягивающий элемент может содержать упруго деформируемые выступы, такие как щетинки или группы щетинок. Такие щетинки обеспечат расчесывающее воздействие на коже, которое может обеспечить проведение манипуляций путем перемещения или удаления некоторых частей кожи и/или волос, чтобы подвергать бактерии воздействию активных частиц. Кроме того, расчесывающее воздействие может быть менее агрессивным, чем другие формы проведения манипуляций.
Кроме того, во время использования упруго деформируемые выступы сами будут подвергаться воздействию активных частиц, поскольку выступы деформируются то в одну, то в другую стороны. Поэтому такие упруго деформируемые выступы будут стерилизоваться во время использования устройства.
Манипулятор может быть цилиндрическим и может быть выполнен с возможностью катания по указанной коже. Таким образом, кожей еще можно манипулировать, чтобы увеличить воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже, но катание может быть менее агрессивно для кожи. Такая конструкция может вызвать меньшее раздражение.
Цилиндрический манипулятор может образовывать цилиндрическая сетка, а внутри цилиндрической сетки можно разместить генератор холодной плазмы. Поэтому, когда цилиндрический манипулятор катают по коже, генератор холодной плазмы всегда находится близко к коже. Цилиндрическая сетка позволяет активным частицам холодной плазмы выходить из цилиндрического манипулятора и достигать кожи.
Альтернативно, цилиндрический манипулятор может содержать цилиндрический элемент, внутри которого размещен генератор холодной плазмы, и цилиндрический манипулятор может иметь одно или более отверстий, чтобы позволить активным частицам холодной плазмы выходить из цилиндрического манипулятора и достигать кожи.
Цилиндрический манипулятор может содержать на своей периферийной поверхности множество выступов. Выступы могут быть гибкими, например, выступы могут быть упруго деформируемыми выступами, такими как щетинки или группы щетинок. Выступы могут быть расположены в группы или линии. Такие выступы обеспечивают большее манипулирование кожей, когда цилиндрический манипулятор катают по поверхности, увеличивая тем самым воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
Альтернативно, манипулятор может быть сферическим и может быть выполнен с возможностью катания по указанной коже. Такая конструкция предоставляет аналогичные преимущества как для описанного выше цилиндрического манипулятора. Однако, кроме того, сферический манипулятор может легче изменять направление, когда его катают по коже, что дает пользователю больше контроля во время использования.
Сферический манипулятор может образовывать сферическая сетка, а внутри сферической сетки можно разместить генератор холодной плазмы. Таким образом, когда сферический манипулятор катают по коже, генератор холодной плазмы всегда находится рядом с кожей.
Альтернативно, сферический манипулятор может содержать сферический элемент, внутри которого размещен генератор холодной плазмы, и сферический элемент может содержать одно или более отверстий, чтобы позволить активным частицам холодной плазмы выходить из сферического манипулятора и достигать кожи.
Сферический манипулятор может содержать на своей периферийной поверхности множество выступов. Выступы могут быть гибкими, например, выступы могут быть щетинками или группами щетинок. Такие выступы обеспечивают проведение больших манипуляций с кожей, когда сферический манипулятор катают по поверхности, тем самым увеличивая воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
В другом варианте осуществления манипулятор может содержать ленту, выполненную с возможностью контакта с кожей и устанавливаемую по меньшей мере на двух шкивах или роликах, и исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью вращения ленты. Манипулятор может содержать множество таких лент. Ленты могут быть параллельны друг другу. Смежные ленты могут двигаться в противоположных направлениях вращения. Такие конструкции обеспечивают растягивающее воздействие на коже, увеличивая воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
По меньшей мере одна лента может содержать множество выступов на своей внешней поверхности. Выступы могут быть гибкими, например, выступы могут быть щетинками или группами щетинок. По меньшей мере одна лента может содержать отверстие, позволяющее активным частицам холодной плазмы выходить и достигать кожи.
По меньшей мере одна лента может быть выполнена так, что во время использования одна часть ленты находится в контакте с кожей, а другая часть ленты подвергается воздействия активных частиц указанной холодной плазмы. Таким образом, лента стерилизуется активными частицами во время использования устройства. Манипулятор может содержать фиксированный элемент, выполненный с возможностью контакта с указанной кожей во время использования устройства.
Такой фиксированный элемент будет обеспечивать растягивающее и отскабливающее воздействие, когда устройство перемещают по коже, тем самым увеличивая воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
В некоторых примерах фиксированный элемент может содержать на своей внешней поверхности множество выступов. Выступы могут быть гибкими, например, выступы могут быть щетинками или группами щетинок.
В некоторых примерах фиксированный элемент может содержать поверхность с высоким коэффициентом трения, чтобы увеличить захват между фиксированным элементом и кожей и таким образом обеспечить проведение больших манипуляций.
В некоторых примерах манипулятор может содержать сетку.
Сетка позволяет активным частицам холодной плазмы легко проходить от одной стороны к другой через отверстия в сетке. Таким образом, активные частицы могут выходить из холодноплазменного устройства к коже через сетку, пока в то же время сетка оказывает воздействие с проведением манипуляций с кожей, увеличивая воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже.
В одном варианте осуществления сетка может содержать часть генератора холодной плазмы, например, сетка может представлять собой электрод, или сетка может быть диэлектрическим компонентом генератора холодной плазмы. Таким образом, холодную плазму и активные частицы генерируют в непосредственной близости от кожи, обеспечивая эффективную обработку кожи.
Манипулятор может содержать множество выступов, выполненных с возможностью контакта с кожей во время использования устройства. Такие выступы могут проводить манипуляции с кожей путем вытягивания, нажима, расчесывания и соскабливания.
Выступы могут быть гибкими. Выступы могут быть упруго деформируемыми. Выступы могут быть щетинками. Множество щетинок можно сгруппировать для образования по меньшей мере одной щетки. Такие выступы могут быть применимы для любой части любого манипулятора.
Манипулятор может содержать упруго гибкий материал. То есть любая часть манипулятора может содержать упруго гибкий материал.
Различные части упруго гибкого манипулятора будут подвергаться воздействию активных частиц, поскольку во время использования устройства манипулятор деформируется то в одну, то в другую стороны. Поэтому такой упруго гибкий манипулятор будет стерилизоваться во время использования устройства.
В различных примерах весь манипулятор или его часть может содержать упруго деформируемый материал. В одном примере только выступы, которые выступают от поверхности манипулятора, являются упруго гибкими. В других примерах весь манипулятор может быть упруго гибким.
С помощью создания по меньшей мере части манипулятора из упруго гибкого материала, манипулятор может быть способен приспосабливаться к форме обрабатываемой кожи, таким образом обеспечивая проведение манипуляций на большей части кожи. Путем увеличения площади контакта между манипулятором и кожей, кожей можно манипулировать больше.
Генератор холодной плазмы и манипулятор могут быть образованы в виде единого целого, причем манипулятор будет расположен на поверхности генератора холодной плазмы. Таким образом, холодная плазма и активные частицы генерируются в непосредственной близости от кожи, обеспечивая эффективную обработку кожи.
В одном примере генератор холодной плазмы может содержать первый электрод и второй электрод, которые встроены в диэлектрический материал, и поверхность диэлектрического материала может содержать манипулятор. Поверхность диэлектрического материала, который содержит манипулятор, может быть профилирована, например, она может содержать множество выступов.
Второй электрод может быть расположен между первым электродом и поверхностью диэлектрического материала, который содержит манипулятор, и второй электрод может содержать отверстия, позволяющие активным частицам шнуров холодной плазмы достигать указанной кожи во время использования. В этом примере второй электрод может содержать сетку.
В одном примере второй электрод может быть выполнен с возможностью обеспечения по существу одинакового расстояния между вторым электродом и поверхностью диэлектрического материала, который содержит манипулятор. В этом случае второй электрод может быть образован в соответствии с контуром поверхности диэлектрического материала, который содержит манипулятор.
В другом примере первый электрод и второй электрод могут быть на одинаковом расстоянии от поверхности диэлектрического материала, который содержит манипулятор. Например, первый и второй электроды могут быть встроены в диэлектрический материал и быть расположены бок о бок и переплетены. В этом случае первый электрод и второй электрод могут быть образованы в соответствии с контуром поверхности диэлектрического материала, который содержит манипулятор, так что создается по существу одинаковое расстояние между каждым из первого и второго электродов и профилированной поверхностью диэлектрического материала.
В приведенных выше примерах холодноплазменное устройство подходит для обработки кожи. Например, холодноплазменное устройство может быть дезодорирующим устройством для использования на коже, в частности, для инактивации бактерий на коже.
Холодноплазменное устройство также может подходить для обработки других гибких поверхностей. Например, холодноплазменное устройство можно использовать в качестве дезинфицирующего устройства, например, зубных щеток, бритв, катетеров.
В других примерах холодноплазменное устройство может подходить для обработки ран или другого повреждения кожи или плоти, например, для уменьшения инфекции.
В других примерах холодноплазменное устройство может подходить для обработки гибких поверхностей, например, простыней, штор, обуви или пластиковых покрытий.
В других примерах холодноплазменное устройство может также подходить для обработки негибких поверхностей, где некоторые манипуляции полезны для увеличения воздействия активных частиц холодной плазмы на бактерии на негибкой поверхности. Например, холодноплазменное устройство можно использовать для обработки зубов, и в этом случае манипулятор будет воздействовать, чтобы перемещать или счищать биопленки на поверхности зубов так, чтобы активные частицы могли достигать самих зубов.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.
Краткое описание фигур
Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На ФИГ. 1 показан пример холодноплазменного устройства для обработки кожи;
На ФИГ. 2а показан вид в перспективе примера холодноплазменного устройства для обработки кожи;
На ФИГ.2b показано изображение в разобранном виде холодноплазменного устройства ФИГ. 2а;
На ФИГ. 3 показан манипулятор холодноплазменного устройства ФИГ. 2а и ФИГ. 2b;
На ФИГ. 4а показано схематическое изображение примера холодноплазменного устройства для обработки кожи;
На ФИГ. 4b показан увеличенный вид части манипулятора холодноплазменного устройства ФИГ. 4а;
На ФИГ.5а показано схематичное изображение примера холодноплазменного устройства для обработки кожи;
На ФИГ. 5b показан увеличенный вид части манипулятора холодноплазменного устройства ФИГ. 5а;
На ФИГ. 6а-6с показаны примеры манипуляторов холодноплазменного устройства для обработки кожи;
На ФИГ.7а-7d показан пример холодноплазменного устройства для обработки кожи, причем холодноплазменное устройство содержит манипулятор, имеющий растягивающие элементы;
На ФИГ. 8 показано схематичное изображение примера растягивающего элемента;
На ФИГ. 9 показано схематичное изображение другого примера растягивающего элемента;
На ФИГ. 10а-10c показаны схематичные изображения примера вращаемых растягивающих элементов;
На ФИГ. 11 показан пример линии растягивающих элементов;
На ФИГ. 12а и ФИГ. 12b показаны изображения примера холодноплазменного устройства для обработки кожи, имеющего манипулятор, содержащий цилиндрические ролики;
На ФИГ. 13а-13с показаны изображения примера холодноплазменного устройства для обработки кожи, имеющего манипулятор, содержащий ленты;
На ФИГ. 14а и ФИГ.14b показан пример холодноплазменного устройства для обработки кожи, имеющего сферический манипулятор;
На ФИГ. 15 показан пример холодноплазменного устройства для обработки кожи, имеющего цилиндрический манипулятор;
На ФИГ. 16 показан пример генератора холодной плазмы;
На ФИГ. 17 показан другой пример генератора холодной плазмы со встроенным манипулятором;
На ФИГ. 18 показан другой пример генератора холодной плазмы со встроенным манипулятором; а также,
На ФИГ. 19 показан другой пример генератора холодной плазмы со встроенным манипулятором.
Подробное раскрытие вариантов осуществления
Пример холодноплазменного устройства 1, показанного на ФИГ. 1 содержит корпус 2, в котором размещен генератор 3 холодной плазмы.
Термин «холодная плазма» используется для описания плазмы при температуре ионов, которая составляет меньше чем приблизительно 100 градусов Цельсия, и поэтому подходит для использования у людей, особенно для обработки кожи.
Генератор 3 холодной плазмы из примера ФИГ. 1 содержит первый электрод 6, второй электрод 7 и диэлектрический материал 8, расположенный между первым и вторым электродами 6, 7. Как показано на ФИГ. 1, генератор 3 холодной плазмы расположен вдоль корпуса 2 так, что он по существу параллелен торцевой поверхности 9 корпуса 2. Таким образом, генератор 3 холодной плазмы, в частности, второй электрод 7 (который ближе к коже 5), по существу равномерно отдален от кожи 5 во время использования.
Генератор 3 холодной плазмы соединен с источником питания (не показан) внутри устройства 1 таким образом, что на первом и втором электродах 6, 7 генерируется напряжение. Диэлектрический материал 8 действует так, чтобы электрически изолировать первый электрод 6 от второго электрода 7.
Вышеописанная структура генератора 3 холодной плазмы называется генератором холодной плазмы с диэлектрическим барьерным разрядом. На первый электрод 6 и второй электрод 7 подается пульсирующий постоянный ток или переменное напряжение с амплитудой в несколько киловольт. Диэлектрический материал 8 предотвращает прямое воздействие разряда между первым электродом 6 и вторым электродом 7. Вместо этого, между диэлектрическим материалом 8 и вторым электродом 7 генерируются шнуры (микроразряды). Эти шнуры создаются с помощью вызванной высоким напряжением ионизации присутствующих между первым и вторым электродами 6, 7 молекул, например, молекул азота в воздухе. Этот процесс ионизации высвобождает электроны, которые сталкиваются с другими молекулами и ионизируют их, такие как радикалы, присутствующие между первым и вторым электродами 6, 7. Эти дополнительные молекулы могут сталкиваться с другими молекулами, что приводит к каскадному эффекту, генерирующему активные частицы.
Таким образом, между вторым электродом 7 и диэлектрическим материалом 8 из воздуха генерируются активные частицы. Среди прочего, активные частицы могут включать оксиды азота, атомарный кислород, озон, гидроксил, активные частицы кислорода, активные частицы азота и свободные электроны. Активные частицы могут быть заряжены (например, ионы или свободные электроны) или не заряжены. Эти активные частицы химически активны и могут инактивировать бактерии и, таким образом, пригодны для обработки таких поверхностей, как кожа.
Температура ионов в холодной плазме - это температура ионов и нейтральных молекул после того, как они были термализованы, т. е. когда они достигли теплового равновесия. При обработке кожи повышение температуры может быть ограничено несколькими градусами Цельсия выше температуры окружающей среды. Однако для обработки других поверхностей более высокое напряжение можно использовать для создания более высокой температуры выше температуры окружающей среды, например до 100 градусов Цельсия.
Специалисту в данной области должно быть понятно, что генератор 3 холодной плазмы может иметь альтернативную конструкцию. Например, в US 20140147333 описаны две альтернативные конструкции генераторов холодной плазмы. Первым примером является генератор холодной плазмы с поверхностным микроразрядом, в котором диэлектрический материал заполняет все пространство между первым и вторым электродами. Другим примером является генератор холодной плазмы со самостерилизующейся поверхностью, в котором первый и второй электроды встроены в диэлектрический материал, и поэтому шнуры испускаются из поверхности диэлектрического материала.
Кроме того, специалисту должно быть понятно, что холодная плазма может генерироваться внутри газа, который не является воздухом. Например, в пространстве между диэлектрическим материалом и вторым электродом могут иметься другие газы, и эти газы будут ионизироваться генератором холодной плазмы и создавать активные частицы. Такие другие газы могут быть получены из источника сжатого газа. Например, холодную плазму можно сгенерировать из смеси газообразного аргона и кислорода. Можно регулировать тип и количество активных частиц, сгенерированных с помощью выбора различных газов.
Холодноплазменное устройство 1 ФИГ. 2а и ФИГ. 2b содержит корпус 2, в котором размещен генератор 3 холодной плазмы, источник питания (не показан) и другие компоненты устройства l.
Источник питания может содержать сменную батарею, аккумуляторную батарею или подключение к внешнему источнику питания (например, сетевому электричеству). Источник питания может содержать другие соответствующие электрические компоненты (например, трансформатор), чтобы подавать подходящую электроэнергию в генератор 3 холодной плазмы.
Кроме того, устройство 1 ФИГ. 2а и ФИГ. 2b содержит манипулятор 10, выполненный с возможностью манипулирования кожей (5, см. ФИГ.1) для увеличения воздействия активных частиц, сгенерированных генератором 3 холодной плазмы во время использования устройства 1, на бактерии на коже (5, см. ФИГ.1).
Как показано на ФИГ. 2а и ФИГ. 2b, устройство 1 содержит вспомогательную часть 11 для манипулятора 10. Манипулятор 10 установлен внутри вспомогательной части 11, и вспомогательная часть 11 прикреплена к корпусу 2. Альтернативно, манипулятор можно установить непосредственно на корпусе 2.
В некоторых примерах вспомогательную часть 11 и манипулятор 10 можно снимать с устройства 1, так что пользователь может выбирать различные приспособления для различных применений устройства l. Например, у людей подмышки разного размера, и поэтому могут быть предоставлены вспомогательные части 11 различного размера, чтобы устройство 1 могло использоваться разными людьми или для разных областей кожи.
Как показано на ФИГ. 3, манипулятор 10 из этого примера содержит сетку 12. Сетка 12 содержит множество прутьев 14, которые образуют множество отверстий 13, через которые активные частицы холодной плазмы могут перемещаться, чтобы достигать кожи (5, см. ФИГ. 1) во время использования устройства 1.
Когда устройство 1 используют, манипулятор 10 помещают на кожу (5, см. ФИГ. 1) и перемещают по коже (5, см. ФИГ. 1), в то время как генератор 3 холодной плазмы генерирует активные частицы для обработки кожи (5, см. ФИГ. 1). Кроме того, манипулятор 10 контактирует с кожей (5, см. ФИГ. 1) и поэтому образует минимальное расстояние между генератором 3 холодной плазмы и кожей (5, см. ФИГ. 1) во время использования устройства l.
Когда манипулятор 10 перемещают по коже (5, см. ФИГ. 1), он выполняет манипуляции с кожей (5, см. ФИГ. 1) таким образом, что бактерии на коже (5, см. ФИГ. 1) подвергаются большему воздействию активных частиц холодной плазмы. В частности, манипулятор 10 действует так, чтобы растягивать кожу (5, см. ФИГ. 1), так что складки и морщины выравниваются, а полости раскрываются, в то же время обеспечивая отскабливающее воздействие, с помощью которого можно перемещать или удалять части кожи, чтобы раскрыть полости или трещины. С помощью такой манипуляции можно также поднимать или перемещать волосы на коже, таким образом воздействуя активными частицами на бактерии под волосами.
Например, манипулятор 10 действует так, чтобы растягивать и отскабливать кожу таким образом, чтобы открывать полости, образованные волосяными фолликулами, сальными железами, потовыми железами, морщинами и даже слоями корнеоцитов, что приводит к более сильному воздействую активных частиц на бактерии на коже.
В примере холодноплазменного устройства 1 на ФИГ. 4а и ФИГ. 4b первый электрод 6 и диэлектрический материал 8 генератора холодной плазмы расположены так же, как разъяснено со ссылкой на ФИГ. 1. Однако в этом примере второй электрод 7 и манипулятор 10 являются частью одного и того же компонента.
В частности, как показано более ясно на ФИГ. 4b, второй электрод 7 содержит сетку с прутьями 15, которые образуют множество отверстий 16. Скрепленные или объединенные с ними прутья 15 второго электрода 7 образуют манипулятор 10. Отверстия 16 позволяют активным частицам, сгенерированным в пространстве между диэлектрическим материалом 8 и вторым электродом 7, достигать кожи (5, см. ФИГ. 1).
В этом примере манипулятор 10 содержит множество выступов 17, установленных на прутьях 15 манипулятора 10. Выступы 17 заострены так, что они входят в контакт с кожей (5, см. ФИГ. 1) и действуют так, чтобы растягивать и отскабливать кожу (5, см. ФИГ. 1), пока холодноплазменное устройство 1 перемещают по коже (5, см. ФИГ. 1). Выступы 17 могут быть интегрированы или быть прикреплены ко второму электроду 7.
В одном примере выступы 17 являются удлиненными и продолжаются вдоль прутьев 15 сетки. В другом примере каждый прут 15 содержит множество отдельных выступов 17.
Выступы 17 могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 17 могут быть щетинками или группами щетинок.
В примере ФИГ. 5а и ФИГ. 5b, манипулятор 10 отделен и отдален от второго электрода 7. В этом примере второй электрод 7 содержит сетку, которая позволяет активным частицам, генерируемым в пространстве между диэлектрическим материалом 8 и вторым электродом 7 достигать кожи (5, см. ФИГ. 1) во время использования.
Манипулятор 10 также содержит сетку с прутьями 14 и отверстиями 13, которые позволяют активным частицам достигать кожи (5, см. ФИГ. 1) во время использования устройства l. Прутья 14 манипулятора 10 содержат выступы 17, которые могут быть прикреплены или интегрированы с прутьями 14.
Выступы 17 заострены так, что они входят в контакт с кожей (5, см. ФИГ. 1), и воздействуют так, чтобы растягивать и отскабливать кожу (5, см. ФИГ. 1), когда холодноплазменное устройство 1 перемещают по коже (5, см. ФИГ. 1).
В одном примере выступы 17 являются удлиненными и продолжаются вдоль прутьев 14 сетки. В другом примере каждый прут 14 может содержать множество отдельных выступов 17.
Выступы 17 могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 17 могут быть щетинками или группами щетинок.
В примерах ФИГ. 6а-6с манипулятор 10 содержит одно или несколько отверстий 18.
В примере ФИГ. 6а манипулятор 10 содержит пластину 19, которая содержит множество отверстий 18. На пластине 19 расположено множество выступов 17. Выступы 17 могут быть интегрированы или установлены на пластине 19. Отверстия позволяют активным частицам холодной плазмы достигать кожи (5, см. ФИГ. 1) во время использования устройства. В примере ФИГ. 6а отверстия 18 являются круглыми и отдалены друг от друга на пластине 19.
В примере ФИГ. 6b манипулятор содержит множество пластин 19, каждая из которых образует сегмент манипулятора 10. Между каждой пластиной 19 находится отверстие 18, позволяющее активным частицам холодной плазмы достигать кожи (5, см. ФИГ. 1) во время использования устройства. Аналогично примеру на ФИГ. 6а пластины 19 могут содержать множество выступов, которые действуют так, чтобы производить манипуляции с кожей (5, см. ФИГ. 1). Выступы могут быть интегрированы или установлены на пластинах 19.
В примере ФИГ. 6с манипулятор 10 содержит кольцеобразную пластину 19, образующую одно круглое отверстие 18 в ней. Пластина 19 может содержать множество выступов, которые действуют так, чтобы производить манипуляции с кожей (5, см. ФИГ. 1). Выступы могут быть интегрированы или установлены на пластинах 19.
Следует понимать, что манипулятор 10 может принимать различные формы.
Как показано стрелкой 20 на ФИГ. 6a, холодноплазменное устройство 1 может содержать исполнительный механизм (не показан), выполненный с возможностью перемещения манипулятора 10 относительно остальной части холодноплазменного устройства l.
В этом примере исполнительный механизм выполнен с возможностью вращения манипулятора 10. В частности, исполнительный механизм выполнен с возможностью чередования направления вращения манипулятора 10. В других примерах исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью перемещения манипулятора 10 в линейном направлении, которое может чередоваться. В других примерах исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью вибрации манипулятора 10.
В примере, показанном на ФИГ. 7а-7d, холодноплазменное устройство 1 содержит манипулятор 10, который содержит множество растягивающих элементов 21, в этом примере три растягивающих элемента 21. Растягивающие элементы 21 выполнены с возможностью контакта с кожей (5, см. ФИГ. 1) во время использования.
Как показано на ФИГ. 7b, растягивающие элементы 21 являются удлиненными и продолжаются через устройство 1 параллельно друг другу. Активные частицы холодной плазмы могут проходить между растягивающими элементами 21, чтобы достигать кожи 5 во время использования.
Как показано на ФИГ. 7с и ФИГ. 7d, когда устройство 1 перемещают в направлении стрелок 22, 23 по коже 5, растягивающие элементы отгибаются назад в противоположном направлении. В частности, растягивающие элементы 21 могут быть шарнирно установлены на манипуляторе 10. В этом случае растягивающие элементы 21 могут содержать жесткий материал. В других примерах растягивающие элементы 21 могут содержать упруго деформируемый материал, так что они деформируются во время использования.
Деформирование растягивающих элементов 21 вызывает растягивание и отскабливание кожи, чтобы обеспечить проведение манипуляций и увеличить воздействие активных частиц холодной плазмы на бактерии на коже 5.
На ФИГ. 8 и ФИГ.9 показаны различные примеры растягивающих элементов 21 ФИГ. 7a-7d.
В частности, на ФИГ.8 показаны растягивающие элементы 21 с треугольным поперечным сечением, которые установлены на шарнире 24. Когда холодноплазменное устройство перемещают по коже 5 в направлении стрелок 22, 23, растягивающий элемент 21 вращается вокруг шарнира 24.
В примере ФИГ. 9 растягивающие элементы 21 имеют частично цилиндрическое поперечное сечение и установлены на шарнире 24. Пока холодноплазменное устройство перемещают по коже 5 в направлении стрелок 22, 23, растягивающий элемент 21 вращается вокруг шарнира 24.
В обоих примерах на ФИГ. 8 и ФИГ. 9 растягивающие элементы 21 снабжены упором 25, который ограничивает вращение растягивающих элементов 21 вокруг шарнира 24. В этих примерах предусмотрен один упор 25 на один растягивающий элемент, который действует так, чтобы ограничить степень вращения растягивающих элементов 21 в обоих направлениях. Однако следует понимать, что может быть предусмотрено более одного упора 25 на один растягивающий элемент 21.
Когда растягивающие элементы 21 находятся в положении вращения, как показано на ФИГ. 8 и ФИГ. 9, верхние части растягивающих элементов 21 открываются для воздействия активных частиц холодной плазмы и, таким образом, стерилизуются. Поэтому во время использования устройства растягивающие элементы 21 стерилизуются, так что использование устройства не распространяет бактерии по коже 5.
На ФИГ. 10а-10c показан другой пример растягивающего элемента 21 ФИГ. 7a-7d.
В этом примере растягивающий элемент 21 содержит центральную часть 27, которая прикреплена к шарниру 24, и две выступающие ножки 28, которые образуют «V-образную форму» и контактируют с кожей 5. Как показано на ФИГ. 10а и ФИГ. 10с растягивающий элемент 21 вращается, пока устройство перемещают по коже 5 в направлении стрелок 22, 23.
Как и в предыдущих примерах, в каждом положении вращения, показанном на ФИГ. 10a и ФИГ. 10c, одна ножка 28 растягивающего элемента 21 подвергается воздействию активных частиц 26 холодной плазмы, стерилизуя таким образом эту ножку 28. Следовательно, во время использования устройства растягивающие элементы 21 стерилизуются, так что использование устройства не распространяет бактерии по коже 5.
В примере ФИГ. 11 манипулятор 10 содержит множество отдельных растягивающих элементов 21, расположенных в одну линию. Растягивающие элементы 21 установлены на шарнире 24 и могут вращаться вокруг шарнира 24 независимо друг от друга. Таким образом, когда устройство перемещают по коже, манипулятор 10 может приспосабливаться к форме кожи с учетом контуров. Кроме того, если устройство перемещают так, чтобы вращать манипулятор 10 по коже, то различные растягивающие элементы могут поворачиваться в разных направлениях, чтобы обеспечить проведение манипуляций, как показано стрелками 29, 30.
Растягивающие элементы 21 из любого ФИГ. 7а-10c могут быть устроены так, как показано на ФИГ. 11. Кроме того, манипулятор 10 может содержать несколько линий растягивающих элементов 21, показанных на ФИГ. 11, расположенных параллельно, как показано на ФИГ. 7а-7d.
В примере ФИГ. 12а и ФИГ. 12b манипулятор 10 содержит множество цилиндрических растягивающих элементов 21. Каждый растягивающий элемент 21 является фактически роликом, который можно катать по коже 5. Растягивающие элементы 21 расположены параллельно друг другу на манипуляторе 10.
Роликовые растягивающие элементы 21 могут каждый иметь покрытие с высоким коэффициентом трения для увеличения трения между растягивающими элементами 21 и кожей 5. Дополнительно или альтернативно, внешняя поверхность роликовых растягивающих элементов 21 может быть снабжена множеством выступов, например, упруго гибких выступов или щетинок, так что растягивающие элементы 21 выполняют расчесывающее воздействие, а также растягивающее воздействие.
Как показано стрелкой 31, холодноплазменное устройство 1 может содержать исполнительный механизм, выполненный с возможностью вращения роликовых растягивающих элементов 21. Смежные роликовые растягивающие элементы 21 можно вращать в противоположных направлениях, так что кожа 5 в участке между двумя роликовыми растягивающими элементами 21 растягивается. Исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью чередования направления вращения для увеличения манипуляции.
В примере ФИГ. 13а-13c холодноплазменное устройство 1 содержит манипулятор 10 в виде двух лент 32, которые установлены на шкивах 33. По меньшей мере один из шкивов 33 может приводиться в действие исполнительным механизмом, так что ленты 32 вращаются на устройстве 1. Ленты 32 контактируют с кожей 5 во время использования устройства 1 и действуют так, чтобы проводить манипуляции с кожей 5 для увеличения доступа для активных частиц.
Как показано на ФИГ. 13с, ленты 32 могут содержать отверстия 35, позволяющие активным частицам холодной плазмы достигать кожи 5.
Как показано на ФИГ. 13а, ленты 32 могут содержать множество выступов 34 для обеспечения большей манипуляции. Выступы 34 могут быть прикреплены или интегрированы с лентами 32.
Выступы могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 34 могут быть щетинками или группами щетинок.
В другом примере устройство 1 снабжено только одной лентой 32.
Когда ленты 32 вращаются во время использования устройства l, верхние части лент 32 подвергаются воздействию активных частиц холодной плазмы. Таким образом, поверхности лент 32, которые контактируют с кожей, стерилизуются во время использования.
В одном примере смежные ленты 32 вращаются в противоположных направлениях для обеспечения большей манипуляции кожей 5. Альтернативно или дополнительно, исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью чередования направления вращения одной или нескольких лент 32.
В этих примерах холодноплазменное устройство 1 можно перемещать по коже в направлении, перпендикулярном вращению лент 32.
В примере ФИГ. 14а и ФИГ. 14b холодноплазменное устройство содержит сферический манипулятор 10.
Как показано на ФИГ. 14а, генератор 3 холодной плазмы размещен внутри сферического манипулятора 10. В частности, первый электрод 6 и диэлектрический материал 8 также являются сферическими и расположены внутри сферического второго электрода 7. Разделители 38 поддерживают разделение между вторым электродом 7 и диэлектрическим материалом 8.
В одном примере второй электрод 7 содержит сетку. Сетка может быть такой, как описано со ссылкой на ФИГ. 3-5b, и может содержать выступы 17 для манипулирования кожей. Выступы 17 могут быть прикреплены или интегрированы со сферической сеткой 7. Выступы 17 могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 17 могут быть щетинками или группами щетинок. Альтернативно, второй электрод 7 может быть отдельным сетчатым компонентом, установленным внутри и на расстоянии от другой сетки, которая образует манипулятор 10.
Сферический манипулятор 10 установлен на шарнирах 35, что позволяет катать сферический манипулятор по коже. Генератор 3 холодной плазмы внутри сферического манипулятора 10 может быть электрически соединен с источником питания через соединения в шарнирах 35.
Как показано на ФИГ. 14b, сферический манипулятор 10 может содержать сферический шарик 36, который снабжен множеством отверстий 37. Генератор холодной плазмы (первый электрод, второй электрод и диэлектрический материал) можно установить в сферическом шарике 36. Альтернативно, сферический шарик 36 сам может быть вторым электродом.
Отверстия 37 позволяют активным частицам холодной плазмы достигать кожи во время использования устройства.
Сферический шарик 36 может быть снабжен выступами 17. Выступы 17 могут быть прикреплены или интегрированы со сферическим шариком 36. Выступы 17 могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 17 могут быть щетинками или группами щетинок.
В примере ФИГ. 15, манипулятор 10 содержит цилиндрический ролик 38. Цилиндрический ролик 38 может содержать сетку, причем генератор холодной плазмы может быть расположен внутри сетки. Аналогично примеру на ФИГ. 4а, сама сетка может быть вторым электродом генератора холодной плазмы.
Альтернативно, как показано на ФИГ. 15, цилиндрический ролик 38 может содержать цилиндрический элемент, который содержит отверстия 39, и генератор холодной плазмы установлен внутри цилиндрического ролика 38. Отверстия 39 позволяют активным частицам холодной плазмы достигать кожи во время использования устройства.
Цилиндрический ролик 38 может содержать множество выступов 17. Выступы 17 могут быть прикреплены или интегрированы с цилиндрическим роликом 38. Выступы 17 могут быть жесткими или могут быть упруго деформируемыми, например, сделанными из резинового материала. В некоторых примерах выступы 17 могут быть щетинками или группами щетинок.
Цилиндрический ролик 38 содержит шарниры 40, вокруг которых он вращается. Генератор холодной плазмы в цилиндрическом ролике 38 может быть электрически соединен с источником питания через электрические соединения в одном или более шарнирах 40.
На ФИГ.16 показан альтернативный генератор 3 холодной плазмы. В этом примере генератор 3 холодной плазмы содержит первый электрод 6 и второй электрод 7, встроенные в диэлектрический материал 8. Эта конструкция представляет собой генератор холодной плазмы со самостерилизующейся поверхностью, как упоминалось ранее.
На ФИГ.17 показан пример холодноплазменного устройства 1, имеющего генератор 3 холодной плазмы со самостерилизующейся поверхностью и манипулятор 10.
В этом примере поверхность диэлектрического материала 8, которая обращена к коже во время использования устройства, профилирована и составляет манипулятор 10. В частности, как показано на ФИГ. 17, диэлектрический материал 8 снабжен множеством выступов 41, которые манипулируют кожей при использовании устройства.
Выступы 41 могут быть расположены в ряд или в линиях. Выступы 41 могут быть удлиненными гребнями и продолжаться по поверхности диэлектрического материала 8, или они могут представлять собой выступы конической формы.
На ФИГ. 18 показан пример, аналогичный показанному на ФИГ. 17, но второй электрод 7, встроенный в диэлектрический материал 8, образован по существу в соответствии с формой профилированной поверхности диэлектрического материала 8, в частности, выступов 41.
Как показано на ФИГ. 18, второй электрод 7 образован так, что между внешней поверхностью выступов 41 и вторым электродом 7 имеется по существу одинаковое расстояние. Поэтому активные частицы более равномерно генерируются через генератор 3 холодной плазмы.
На ФИГ. 19 показан другой пример, аналогичный показанному на ФИГ. 17 и ФИГ. 18. В этом примере первый электрод 6 и второй электрод 7 расположены так, что они одинаково отдалены от внешней поверхности диэлектрического материала 8. В этом примере первый и второй электроды 6, 7, встроенные в диэлектрический материал 8, переплетены другом с другом, но всегда разделены диэлектрическим материалом 8. Как первый, так и второй электроды 6, 7 образованы по существу в соответствии с формой профилированной поверхности диэлектрического материала 8, в частности, выступов 41. Это создает по существу одинаковое расстояние между внешней поверхностью выступов 41 и первым и вторым электродами 6, 7. Поэтому активные частицы более равномерно генерируются через генератор 3 холодной плазмы.
Вышеупомянутые описанные варианты осуществления являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения технических подходов настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области должно быть понятно, что технические подходы настоящего изобретения могут быть изменены или равнозначно заменены без отклонения от сущности и объема технических подходов настоящего изобретения, которые также попадают в объем защиты формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а единственное число не исключает множественного.
Любые ссылочные знаки в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем.