本發(fā)明涉及醫(yī)用滅菌領(lǐng)域，特別涉及一種等離子體活化雙氧水溶液的制備裝置和制備方法。

背景技術(shù)：

低溫滅菌技術(shù)常用于醫(yī)療器械的滅菌中，常用的方法有三種分別是：環(huán)氧乙烷低溫滅菌法、2％戊二醛浸泡滅菌法以及過氧化氫等離子低溫滅菌法。而環(huán)氧乙烷低溫滅菌法與2％戊二醛浸泡滅菌法方法在使用中具有潛在的毒性、對醫(yī)療器械的腐蝕性、滅菌時間長等缺點(diǎn)。過氧化氫等離子低溫滅菌法成本高，滅菌裝置價格昂貴。

70％濃度的酒精常用于皮膚消毒，但用于黏膜以及創(chuàng)口消毒時有刺激性。高效消毒劑碘酊使用時，會對皮膚產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激，亦不能用于黏膜與手術(shù)消毒。碘伏消毒劑浸泡器械需要的滅菌時間長，用于皮膚時會有色素殘留。氯已定、雙氧水與苯扎溴銨溶液的滅菌效率低，用于器械消毒時所需滅菌時間長。

在口腔疾病的治療與預(yù)防領(lǐng)域，我國口腔疾病的患病率高達(dá)95％以上，而牙周病是其中最常見的疾病之一。牙周病是發(fā)生在牙支持組織的疾病，包括牙齦病和牙周炎兩大類。它是導(dǎo)致成年人牙齒喪失的主要原因之一。此外，未經(jīng)治療的牙周病也會導(dǎo)致某些全身疾病，例如心腦血管疾病、不良妊娠結(jié)局、糖尿病、消化道和呼吸道疾病。大量的研究表明，牙菌斑是導(dǎo)致牙周病的始動因子。機(jī)械方法去除牙菌斑的效果最好，但機(jī)械方法無法清除牙周組織內(nèi)的細(xì)菌，此外某些部位不便于機(jī)械清理。相比之下，藥物治療可以預(yù)防、減少和控制牙菌斑的形成。絕大多數(shù)患者在經(jīng)過一次機(jī)械治療后再采用藥物治療的方式用以鞏固治療效果。相比于全身用藥，局部藥物治療更方便、更安全、患者依從性更高。在局部藥物治療中，相比于涂抹、超聲沖洗與局部放置藥物，含漱液的使用最為方便。經(jīng)常使用含漱液可以有效的預(yù)防口腔疾病，這一點(diǎn)已被廣泛認(rèn)同。

目前，臨床治療中常用的含漱液有以下幾種：0.02％醋酸氯已定含漱液、0.12％復(fù)方氯已定含漱液、0.1％西吡氯銨含漱液、0.5％聚維酮碘含漱液、3％過氧化氫含漱液。有研究表明0.5％聚維酮碘含漱液的口腔殺菌效果在這幾種含漱液中最強(qiáng)，其次為兩種氯已定含漱液、0.1％西吡氯銨含漱液，3％過氧化氫含漱液殺菌效果最弱。3％過氧化氫含漱液殺菌效果弱，依靠口腔內(nèi)產(chǎn)生氧氣氣泡起到機(jī)械性的清潔作用，并且伴隨有難以接受的泡沫異味。因此，3％過氧化氫作為含漱液并不適合。牙周炎患者禁用這兩種氯已定溶液，并且復(fù)方氯已定溶液中的甲硝唑具有一定的致癌作用。西吡氯銨含漱液對牙菌斑的形成有一定程度上的抑制作用，可用作日?？谇蛔o(hù)理。0.5％聚維酮碘含漱液可用于治療牙周炎、口腔消毒以及日常的口腔護(hù)理。聚維酮碘作為一種廣譜抗菌劑，可以釋放有效碘，其對革蘭陽性/陰性菌都有較強(qiáng)的滅菌效果，并且口腔pH值不影響其殺菌效果。然而當(dāng)口腔內(nèi)病灶處有血液、膿血時，其抗菌活性下降。此外，長期使用聚維酮碘含漱液可能會導(dǎo)致體內(nèi)碘含量超標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明提供一種等離子體活化雙氧水溶液制備裝置和制備方法，可用于醫(yī)用消毒、傷口處理、口腔疾病的預(yù)防與治療。

為了實(shí)現(xiàn)上述功能：所述裝置包括控制模塊、儲水倉、30％過氧化氫存儲倉、等離子體模塊、活化倉、中和倉、盛水模塊?？刂颇K通過電路分別連接儲水倉、30％過氧化氫存儲倉、等離子體模塊、活化倉和中和倉，儲水倉、30％過氧化氫存儲倉、中和倉和等離子體模塊分別與活化倉連接，活化倉與盛水模塊連接。

優(yōu)選地，所述控制模塊含控制面板以及內(nèi)部控制電路。控制面板上具有顯示屏和按鍵，所述按鍵用于選擇活化雙氧水溶液用途、活化雙氧水溶液濃度、活化雙氧水溶液體積、以及設(shè)定活化雙氧水溶液中活性粒子濃度的高低，所述顯示屏用于顯示與所述按鍵選項(xiàng)相對應(yīng)的活化雙氧水溶液狀態(tài)。內(nèi)部控制電路用于執(zhí)行用戶選擇、控制各個閥門以及水泵、調(diào)節(jié)含漱液pH值。

優(yōu)選地，所述儲水倉包含存儲水的儲水倉存儲罐、用于抽水注入活化腔的水泵、儲水倉注入口、以及儲水倉導(dǎo)管。制備用戶所需濃度的雙氧水溶液時，水泵將儲水倉存儲罐內(nèi)水抽出沿儲水倉導(dǎo)管注入活化腔內(nèi)。儲水倉注入口用于為存儲罐加水。優(yōu)選的水泵為凸輪泵、活塞泵、葉片泵，或其他種類水泵。

優(yōu)選地，所述30％過氧化氫存儲倉包含30％過氧化氫存儲罐、30％過氧化氫導(dǎo)管、30％過氧化氫控制閥門、與30％過氧化氫注入口。30％過氧化氫存儲罐用于存放30％過氧化氫溶液。30％過氧化氫控制閥門控制沿30％過氧化氫導(dǎo)管流入活化腔的溶液體積。30％過氧化氫注入口用于為30％過氧化氫存儲罐添加過氧化氫溶液。

優(yōu)選地，等離子體模塊包括高壓電源和放電電極，用于產(chǎn)生等離子體。等離子體模塊工作時，其內(nèi)部高壓電源產(chǎn)生高電壓，高電壓作用至放電電極上后，在電極表面附近產(chǎn)生等離子體；優(yōu)選地，所述等離子體放電結(jié)構(gòu)為介質(zhì)阻擋結(jié)構(gòu)、針-筒結(jié)構(gòu)、沿面放電結(jié)構(gòu)或其它大氣壓下等離子體放電結(jié)構(gòu)；

優(yōu)選地，所述等離子體模塊中高壓電源的電壓、頻率、極性、電壓波形可調(diào)節(jié)，可以附加脈沖調(diào)制器?？梢栽诳刂颇K調(diào)節(jié)高壓電源功率改變放電電極產(chǎn)生的活性粒子濃度。

可選地，所述等離子體模塊中高壓電源可以為脈沖電源、高頻電源、低頻電源等，電源波形可選為正弦波、方波等，電壓可為正極性、負(fù)極性、雙極性等。此外，高壓電源可附加脈沖調(diào)制器。

優(yōu)選地，所述活化倉包括活化腔、pH值探頭、和出水器?；罨挥糜谥苽涮囟舛鹊娜芤阂约盎罨p氧水溶液。pH值探頭用于探測溶液pH值。出水器保持活化腔與外界氣壓平衡，使溶液可以順利流出。優(yōu)選的，所述活化倉中制備的活化雙氧水溶液依據(jù)用戶設(shè)定值調(diào)節(jié)活化雙氧水溶液pH值。pH值選擇范圍為：1醫(yī)用消毒5～7；2傷口處理以及含漱液6.5～7。

更優(yōu)的，所述活化腔中加入低速攪拌裝置，可以與等離子體模塊同時工作。用于緩慢攪拌溶液，提高等離子體產(chǎn)生的氣相活性粒子溶于雙氧水溶液的速率，提高液相活性粒子濃度。

更優(yōu)的，所述活化腔中加入換氣裝置，換氣裝置由控制模塊操作。用于將制備活化雙氧水溶液完成后活化腔中剩余的活性粒子排出活化腔，并注入新鮮空氣，保證下次制備的活化溶液中活性粒子濃度在所選檔位內(nèi)。

優(yōu)選地，所述中和倉包括中和倉存儲罐、中和倉導(dǎo)管、中和倉控制閥門、以及中和倉注入口。中和倉存儲罐用于存儲pH緩沖溶液。中和倉控制閥門依據(jù)活化腔中pH值探頭反饋給控制模塊的數(shù)據(jù)，使一定體積的pH緩沖溶液沿導(dǎo)管注入活化腔。中和倉注入口用于添加pH緩沖溶液。所述pH緩沖液為可與口腔接觸的磷酸鹽緩沖液、碳酸氫鹽緩沖溶液或其他種類pH值呈弱堿性或中性的緩沖溶液。

優(yōu)選地，所述盛水模塊包含底座、廢水盤、與盛放杯。底座用于支撐廢水盤與盛放杯。廢水盤包含廢水槽與廢水槽格柵，其中廢水槽用于儲存從盛放杯中不慎流出的活化溶液，廢水槽格柵中的漏孔可使活化溶液流入廢水槽。盛放杯用于盛接從出水器中流出的等離子體活化雙氧水溶液。

優(yōu)選地，所述儲水倉、30％過氧化氫存儲倉、中和倉內(nèi)設(shè)置水位探視裝置，所述水位探視裝置為水位探視窗、水位傳感器、或其他種類的水位探視裝置。水位傳感器可將水位信息顯示在控制面板上，而水位探視窗則直接顯示水位情況。

同時，本發(fā)明還公開了一種等離子體活化雙氧水溶液的方法：

等離子體發(fā)生模塊可以在大氣壓下空氣中放電，產(chǎn)生大量OH、O₃、NO、HNO₂、H₂O₂、HNO₃等活性物質(zhì)。這些氣相活性粒子擴(kuò)散至雙氧水溶液表面后被溶液吸收，溶解后的活性粒子相互反應(yīng)，產(chǎn)生更多種類的活性粒子，例如O₂^-、O₃^-、ONOOH/ONOO^-與O₂NOOH/O₂NOO^-。這些液相活性粒子對于病原微生物有很強(qiáng)的滅殺效果。而且活化溶液中NO可促進(jìn)傷口愈合。同時，活性粒子使細(xì)菌內(nèi)的過氧化氫酶失活，使雙氧水溶液不會在口腔中產(chǎn)生氣泡，同時殺死細(xì)菌。

本發(fā)明的裝置制備的等離子體活化雙氧水溶液可用于醫(yī)用消毒、傷口處理以及含漱液等用途。相應(yīng)的用途對應(yīng)的混合后濃度可在控制面板中設(shè)置，濃度范圍分別為：醫(yī)用消毒3％～25％、傷口處理0.5％～1％、以及含漱液0.1％～0.5％。

等離子體活化雙氧水溶液的制備步驟為：(1)用戶在控制面板上選擇活化雙氧水溶液濃度、體積、pH值以及其中活性粒子濃度。雙氧水溶液濃度可在控制面板中先選擇用途，然后在三種用途中建議的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，即醫(yī)用消毒3％～25％、傷口處理0.5％～1％、以及含漱液0.1％～0.5％。pH值可根據(jù)用途在裝置設(shè)定范圍內(nèi)依照需求設(shè)定，即醫(yī)用消毒5～7、傷口處理以及含漱液6.5～7。溶液體積由用戶在控制面板中自行設(shè)定?；钚粤Ｗ訚舛瓤筛鶕?jù)需要設(shè)定高、中、低三檔。(2)依據(jù)用戶所選應(yīng)用類別及體積，儲水倉與30％過氧化氫存儲倉中的水泵與控制閥門工作，在活化腔中制備特定濃度的雙氧水溶液。(3)依據(jù)用戶所選活性粒子濃度高低及應(yīng)用類別，控制模塊控制等離子體模塊產(chǎn)生等離子體，并與制備的特定濃度的雙氧水溶液混合。(4)通過pH值探頭反饋活化腔中的pH值與用戶設(shè)定pH值進(jìn)行對比，控制模塊打開中和倉將確定體積的pH緩沖溶液注入活化腔。當(dāng)活化腔中溶液pH值穩(wěn)定在用戶設(shè)定pH值時，控制面板將顯示活化雙氧水溶液制備完成。(5)用戶操縱控制面板，將活化溶液注入出水器正下方的盛放杯中。

作為消毒劑時，用活化溶液浸泡醫(yī)療器械5至10分鐘左右；用于傷口處理時，用活化溶液清洗傷口；用于含漱液時，用戶口含3至5分鐘后將其吐出即可。

作為消毒劑使用時，等離子體活化雙氧水溶液浸泡和沖洗醫(yī)療器械殺菌，其滅菌效率高、無有毒殘留物、成本低。并且，等離子體活化雙氧水溶液隨制隨用，不用長期保存。并且等離子體活化雙氧水溶液無濃烈的刺鼻氣味、殘留物無毒害、并且對黏膜無刺激性，滿足對皮膚消毒滅菌的條件。與酒精、碘伏、雙氧水等傳統(tǒng)消毒劑相比，等離子體活化雙氧水溶液具有高效的滅菌能力，并且對粘膜無刺激，具有良好的依從性。

等離子體活化雙氧水溶液也可用于傷口處理?；罨芤褐械幕钚粤Ｗ永鏞₃與H₂O₂可以殺滅病原微生物，而且某些活性粒子例如NO還可以促進(jìn)傷口愈合。目前大量的研究表明，NO在傷口愈合中起重要作用。NO可以促進(jìn)傷口處血管生長，并且可以促進(jìn)角化細(xì)胞移動，利于傷口的愈合。相比于其他消毒劑如醫(yī)用雙氧水、碘酒等，富含NO的等離子體活化雙氧水溶液不僅在殺菌上占有優(yōu)勢，而且其中的活性成分NO也可以促進(jìn)傷口愈合。

當(dāng)活化溶液作為含漱液時，本發(fā)明提供的等離子體活化雙氧水溶液不僅具有局部藥物治療和包含等離子體活性粒子的優(yōu)勢，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：降低過氧化氫含漱液的不良口感、促進(jìn)口腔傷口愈合、提高殺菌能力、無副作用、抗菌范圍廣、不具有耐藥性。適用于口腔pH呈堿性的人群進(jìn)行日?？谇蛔o(hù)理以及預(yù)防和治療細(xì)菌引起地口腔疾病，如牙周炎。溶液中高濃度的活性粒子，如O₃、HO₂、ONOOH/ONOO^-與O₂NOOH/O₂NOO^-，將率先破壞微生物中的過氧化氫酶，使口腔中過氧化氫溶液不再產(chǎn)生氧氣氣泡，去除了過氧化氫含漱液的泡沫異味，同時提高了殺菌能力。當(dāng)活化溶液用于傷口處理時，兼具預(yù)防傷口感染與促進(jìn)傷口愈合兩種功效。其中的高濃度的活性粒子，如O₃、H₂O₂、ONOOH/ONOO^-與O₂NOOH/O₂NOO^-，將殺滅傷口及其周圍的病原微生物防止傷口感染。同時，溶液中的NO活性粒子將促進(jìn)傷口愈合。當(dāng)活化溶液用于消毒滅菌時，其中的高濃度活性粒子如O₃、H₂O₂、ONOOH/ONOO^-與O₂NOOH/O₂NOO^-，可以安全、高效地滅殺病原微生物。

此外，其制備裝置操作方便、隨用隨制、活性粒子濃度可調(diào)、花費(fèi)低廉、不僅可用于醫(yī)院消毒殺菌同時也可作為家居設(shè)備使用。

綜上，本發(fā)明所述的等離子體活化雙氧水溶液的制備裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明中活化雙氧水溶液的制備裝置操作方便、隨用隨制、活性粒子濃度可調(diào)、花費(fèi)低廉、可作為家居設(shè)備使用；(2)本發(fā)明制得活化雙氧水溶液包含多種高濃度的活性粒子，消毒對象廣泛，應(yīng)用過程中對人體無毒、無濃烈異味、對環(huán)境無污染；(3)活化雙氧水溶液處理傷口時，兼有消毒和促進(jìn)傷口愈合兩種功效；(4)本發(fā)明制得含漱液不會在口腔中產(chǎn)生氣泡異味，消除了過氧化氫含漱液的弊端。相比于傳統(tǒng)藥物含漱液，無毒副作用，高效地消除菌斑微生物，預(yù)防和治療牙周病，可以長期使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為金黃葡萄球菌在各種消毒劑中的存活曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種等離子體活化雙氧水溶液制備裝置。該裝置包括控制模塊、儲水倉、30％過氧化氫存儲倉、等離子體模塊、活化倉、中和倉、盛水模塊。工作時，等離子體模塊產(chǎn)生多種高濃度活性粒子，如OH、O₃、NO、HNO₂、H₂O₂、HNO₃。這些粒子進(jìn)入下部活化腔中，將其中特定濃度的雙氧水溶液活化，使溶液中包含多種高濃度活性粒子。依靠活化溶液中的活性粒子滅菌消毒、促進(jìn)傷口愈合、預(yù)防和治療口腔疾病。

下面結(jié)合附圖1-3，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的等離子體活化雙氧水溶液制備裝置包括控制模塊100、儲水倉200、30％過氧化氫存儲倉300、等離子體模塊400、活化倉500、中和倉600、盛水模塊700。

控制模塊100含控制面板101以及內(nèi)部控制電路?？刂泼姘?01用于用戶顯示活化溶液制備狀態(tài)、用戶選擇活化溶液用途、選擇活化溶液體積、以及選擇活化溶液中活性粒子濃度的高低。內(nèi)部控制電路用于執(zhí)行用戶選擇、控制各個閥門以及水泵、調(diào)節(jié)溶液pH值。

如圖2所示，儲水倉200包含儲水倉存儲罐201、水泵202、儲水倉導(dǎo)管、以及儲水倉注入口203。儲水倉存儲罐201用于存放水。水泵202將儲水倉存儲罐201中水抽出經(jīng)儲水倉導(dǎo)管注入活化腔501。儲水倉注入口203用于為儲水倉存儲罐201添加水。

30％過氧化氫存儲倉300包含存儲罐301、導(dǎo)管、控制閥門302、與注入口303。30％過氧化氫存儲罐301用于存放水30％過氧化氫溶液?？刂崎y門302控制經(jīng)導(dǎo)管流入活化腔501的溶液體積。注入口303用于為30％過氧化氫存儲罐301添加過氧化氫溶液。

等離子體模塊400包含高壓電源和放電電極。高壓電源產(chǎn)生的高電壓作用至放電電極上產(chǎn)生等離子體。

活化倉500包含活化腔501、pH值探頭502、和出水器503?；罨?01用于制備特定濃度的溶液以及活化雙氧水溶液。pH值探頭502用于探測溶液pH值。出水器503保持活化腔501與外界氣壓平衡，使溶液可以順利流出。

中和倉600包含中和倉存儲罐601、中和倉導(dǎo)管、中和倉控制閥門602、以及中和倉注入口603。中和倉存儲罐601用于存儲pH緩沖溶液。中和倉控制閥門602依據(jù)活化腔501中pH值探頭502反饋給控制模塊100的數(shù)據(jù)，使一定體積的pH緩沖溶液沿中和倉導(dǎo)管注入活化腔501。中和倉注入口603用于添加pH緩沖溶液。

盛水模塊700包含底座、廢水盤、與盛放杯703。底座用于支撐廢水盤與盛放杯703。廢水盤包含廢水槽702與廢水槽格柵701，其中廢水槽用于儲存從盛放杯703中不慎流出的溶液，廢水槽格柵701中的漏孔可使溶液流入廢水槽702。盛放杯703用于盛接從出水器503中流出的活化雙氧水溶液。

下面對制備活化雙氧水溶液過程進(jìn)行詳細(xì)說明。

(1)首先，用戶在控制面板101上選擇活化雙氧水溶液用途、活化雙氧水濃度、體積、pH值、以及其中活性粒子濃度。依據(jù)用戶所選用途及體積，儲水倉200中的水泵202與30％過氧化氫存儲倉300中的控制閥門302工作，使溶液從存儲罐201與301中流出，注入至活化腔501內(nèi)，制備特定濃度的雙氧水溶液。(2)隨后，依據(jù)用戶所選活性粒子濃度及用途，控制模塊100控制等離子體模塊400產(chǎn)生等離子體，與活化腔501內(nèi)雙氧水溶液混合一定的時間。(3)最后，pH值探頭502反饋溶液pH值至控制模塊100，控制模塊100打開控制閥門602，將確定體積的pH緩沖溶液從存儲罐601中注入活化腔501。當(dāng)活化腔501中溶液pH值穩(wěn)定在用戶設(shè)定值時，控制面板101將顯示活化溶液制備完成。用戶操縱控制面板101，將活化溶液注入出水器503正下方的盛放杯703中，即可使用。(4)注入口203、303、603分別用于用戶給裝置添加水、30％過氧化氫溶液與pH緩沖溶液。(5)盛水模塊700中廢水盤包含廢水槽格柵701與廢水槽702，用戶不慎將活化溶液灑出時，溶液會穿過廢水槽格柵701中的格柵流入廢水槽702。清理時，將廢水槽702取出，清理干凈即可。

發(fā)明人對現(xiàn)有的常用醫(yī)用消毒劑與本發(fā)明制備的等離子體活化雙氧水溶液的滅菌效果進(jìn)行了比較，選用金黃葡萄球菌為實(shí)驗(yàn)對象，相同條件下測試了其在醫(yī)用雙氧水、0.2％洗必泰、等離子體活化去離子水、等離子活化110mM H₂O₂中的存活時間，結(jié)果顯示本發(fā)明的等離子活化雙氧水的滅菌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他技術(shù)消毒劑，具體結(jié)果如圖3所示。

以上對本發(fā)明所提供的活化溶液制備裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。