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什么是等离子体

一、什么是等离子体? 
  等离子体是物质存在(固、液、气体)的第四种状态,是由大量带电粒子组成的非束缚状态的宏观体系。 
  闪电、霓虹、日光、等离子体电视等都是人们日常能感受得到的等离子体技术。 
  “等离子体”这门近代物理学始创于二十世纪五十年代,作为迅速发展的新兴学科其低温等离子体、冷等离子体、热等离子体技术已广泛应用于医学、电子、工业、军事及日常生活等众多领域。 
  等离子体的产生及与普通射频的区别: 
  在高温或强电场的作用下,原来呈中性的原子会被电离,生成一对可以自由运动的正负离子,因为正负离子总是成对出现,所以正离子和负离子的数量相等,这种物质状态也就被称为等离子体。 
  由于物质被电离后,正负离子之间的静电束缚已被打破,所以这时的正负离子又称做粒子,并可自由运动,其具体运动状态完全由外界电磁场决定,这是等离子体与常见的固体、液体和气体的重要差别。 
  二、高温等离子体和低温等离子体 
  物质必须经过电离才能转变到等离子体,而电离的方式又有两大类: 
  1. 固体、液体和气体:通常状态下,物质中的正负粒子因为带有异性电荷而吸引在一起的,形成稳定并呈中性的原子或分子。 
  2. 高温等离子体:1000℃以上的等离子体称高温等离子体。 
  给物质提供热量,使其上升到足够的温度,物质内部粒子无规则热运动就会加剧,当粒子的动能增加到一定程度时,带电粒子就会摆脱静电力的束缚而成为可以自由运动的离子,物质也转化到高温等离子体。宇宙中99.9%以上的物质(如太阳等恒星)均处于高温等离子态。 
  3. 低温等离子态:1000℃℃以下的等离子体称低温等离子体。低温等离子体又分为冷等离子体和热等离子体。
   在电场的作用下,物质内部的不同电性的粒子会受到方向相反的电场力,当电场足够强时,正负粒子就无法再集合在一起,最终成为可以自由运动的离子,物质也 转化到等离子态。由于这种转化不需要高温就可以在常温下完成,所以成为低温等离子态。日光灯、霓虹灯、极光和等离子体彩电等就是典型的低温等离子态。 
  三、等离子体低温消融术的工作原理 
   中美联合技术(北京)有限公司生产并拥有专利的“等离子体”低温手术系统,即以特定100KHz超低频率电能激发介质(Nacl)产生等离子体,在 40~70℃蛋白质可逆变性的温度范围内,靠“等离子体”产生的声波打断分子键,将蛋白质等生物大分子直接裂解成O2,CO2,N2等气体,从而以“微 创”的代价完成对组织切割、打孔、消融、皱缩和止血等多种功能。并获得中国国家食品药品监督局(SFDA)批准该技术在国内临床应用。 
  普通高频500-4000 KHz可变电场下,粒子一方面无法获得足够的加速时间,处于往复的振荡状态;另一方面高频下的分子摩擦会产生较强的热效应,且频率越高产热越多。 
   而100 KHz低频稳定电场下,粒子则会获得更长的加速时间,最终形成带有更大动能的高速带电粒子,直接打断分子键。此外因频率低,较之高频大大降低了分子间的摩 擦产热,使切割、消融和止血等过程都在40-70℃内完成,从而实现微创效应。通过100KHz超低频率的稳定电场,将Nacl等电解液激发成低温等离子 体,在电极前形成厚度为100微米的等离子体薄层。在100KHz超低频稳定电场下,等离子体中的粒子——正负离子,会获得更长的加速时间,粒子加速运动 最终形成带有足够动能的高速带电粒子。 
  通常100KHz低频稳定电场下,激发一分子Nacl会产生8个电子伏特的动能,而打 断一个肽键所需动能为4个电子伏特,使靶组织细胞以分子为单位解体,使蛋白质等组织裂解汽化成H2、02、CO2、N2和甲烷等低分子量气体,在低温下形 成切割和消融效果。这与电刀和激光等外科设备靠几百度的高温来汽化组织的工作方式是截然不同的。 
  
  四、注意事项 
  1、盐水是产生等离子的关键步骤!使用45及55型刀头时需勤沾盐水,使用70型刀头时注意调节好速度与“切割消融止血”同步沾盐水。 
  2、刀头电缆不能进水!消毒、存放、安装及使用过程中,刀头电缆均不能进水,以免损坏电缆本身,同时危及刀头及主机。 
   低温等离子治疗的基本原理是低温消融(英文称Temperature-controlled Radio frequency, TCRF),即利用低温等离子射频的能量,以较低的温度(40-70度左右)来进行组织的凝固、切除,从而减轻组织的损伤,并能大大减轻病人的痛苦和缩短 康复的周期。 
  而传统的激光,微波、电刀治疗均采用超过150度的高温,对组织损伤较大,病人的痛苦较明显。 
  低温等离子系统近年来在国外已经广泛应用于: 
  耳鼻咽喉科:鼾症、慢性扁桃体炎,扁桃体肥大,咽炎、息肉切除、鼻炎、血管瘤。 
  美容科:酒窝成形、双眼皮成形、 痤疮等。 
  外科:肿瘤消融切除、乳头状瘤、血管瘤、肉芽肿低温切除等。 
  脊柱外科:颈椎、腰椎间盘髓核消融减压术等。 
  妇科及皮肤性病科:宫颈糜烂,尖锐湿疣,宫血、阴道炎、子宫肌瘤、息肉,外阴白斑、包皮、包茎。 
  肛肠科:内痔、外痔、混合痔、肛瘘、息肉、肛乳头纤维瘤、肛裂、肛门瘙痒、湿疣等疾病的治疗,并被证明有良好的效果,国内部分医院本世纪以来也开始应用低温等离子进行一些疾病的治疗。 
  现将其有关原理介绍如下: 
  激光,电刀,微波和其它电外科手术:采用发热方式来消融或切割组织。大量的能量被释放组织引起组织结构在高温下损伤。在此过程中,周围组织可被炭化烧伤。 
  1、表面组织温度超过150℃。 
  2、迅速使周围组织发热。 
  3、沿指定组织发热线的切开效果。 
  4、严重的间接组织损伤。 
  5、深度热渗透。 
  6、微波属特高频,辐射大。 
  低温等离子技术: 
   低温消融技术是通过导电介质(主要是H2O 与Na+及空气)在电极周围形成一个高度聚集的等离子体区。等离子体区是由高度离子化了的粒子组成,这些离子化了的粒子具有足够的能量粉碎组织内的有机分 子分子链,从而使分子和分子分离,组织体积缩小。不直接破坏组织,对周围组织损伤极小。由于电流不直接流经组织,组织发热极少,治疗温度低。 
  1 、无辐射 
  2 、表面组织温度40-70℃ 
  3 、血液、痰液、盐水中均可稳定发射 
  4 、通过分子间的分离,使组织定点消融 
  5 、间接组织损害最小 
  6 、最少的热渗透 
  7 、可任意弧形曲线切割 
  8、有效防止艾滋病及其它血液病的交叉感染 
  与其他产品比较: 
  与微波:等离子无辐射,血液中能工作,温度更低,治疗效果更好。 
  与高频:等离子频率、温度更低,工作更稳定,有离子液化效果。 
  与电刀:等离子血液中能切割,冷刀切割效果,无热源损伤。 
  与激光:等离子能弧形切割,无光反射,周边损伤小,切割强 
   结论:低温消融手术是通过导电介质(主要是H2O 与Na+及空气)在电极周围形成一个高度聚集的等离子区。等离子体区是由高度离子化了的粒子组成,这些离子化了的粒子具有足够的能量粉碎组织的有机分子分 子链,从而使分子和分子分离,组织体积缩小。不直接破坏组织,对周围组织损伤极小。无辐射。由于电流不直接流经组织,组织发热极少,治疗温度低。

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