EP4329653A1 - Outil pour dispositif de traitement medical par plasma et dispositif correspondant - Google Patents

Outil pour dispositif de traitement medical par plasma et dispositif correspondant

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Publication number
EP4329653A1
EP4329653A1 EP21728271.4A EP21728271A EP4329653A1 EP 4329653 A1 EP4329653 A1 EP 4329653A1 EP 21728271 A EP21728271 A EP 21728271A EP 4329653 A1 EP4329653 A1 EP 4329653A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
instrument
tool
counter
dielectric screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21728271.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Dufour
Laura FOUASSIER
Marine CAMUS
Henri DECAUCHY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Ecole Polytechnique
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Sorbonne Universite
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Ecole Polytechnique
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Sorbonne Universite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP, Ecole Polytechnique, Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM, Sorbonne Universite filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP4329653A1 publication Critical patent/EP4329653A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/042—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating using additional gas becoming plasma
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/44—Applying ionised fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1477—Needle-like probes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1482—Probes or electrodes therefor having a long rigid shaft for accessing the inner body transcutaneously in minimal invasive surgery, e.g. laparoscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00053—Mechanical features of the instrument of device
    • A61B2018/00059—Material properties
    • A61B2018/00071—Electrical conductivity
    • A61B2018/00077—Electrical conductivity high, i.e. electrically conducting

Definitions

  • the invention relates to a tool for a medical plasma treatment device.
  • Such a tool can be used equally well on a patient (human) or on an experimental model (animal).
  • Such a tool can be used in numerous branches of medicine such as, and without limitation, in otorhinolaryngology, in pneumology, in gastroenterology (upper part and lower part of the digestive system and for example esophagus, stomach, pancreas, large intestine , small intestine, duodenum, biliary tree ...), in laparoscopy, in gynecology (including obstetrics), in dermatology, in orthopedics ...
  • Such a tool can be used for many medical applications such as, and in a non-limiting way, oncological application (anti-tumor effect for example), decontamination of fluid and/or natural cavity and/or cellular tissues and/or 'organs ..., fight against stenosis (particularly in the bile ducts), fight against atresia, aid in blood coagulation, surface chemical activation, coating, stimulation or regeneration of cellular tissues and/or organs , chemical functionalization, ...
  • Such a tool can be implemented to apply a plasma directly to a given area to be treated and/or indirectly via a solution (liquid and/or gaseous) applied to the area to be treated, the solution being or having been previously treated with plasma.
  • the invention also relates to a device comprising such a tool.
  • Plasma is considered a state of matter in the same way as liquid, solid and gas. This “fourth state” can be obtained by ionization of a gas subjected to an electric field or even brought to high temperature.
  • An object of the invention is to propose a tool for a medical treatment device which is totally secure vis-à-vis a patient (or an experimental model) and a practitioner.
  • An object of the invention is also to provide a medical treatment device incorporating such a tool.
  • the tool comprising at least one instrument.
  • the instrument comprises at least from the inside outwards:
  • the instrument further comprising at least one counter-electrode arranged externally to the internal dielectric screen.
  • the inventors were able to observe that the instrument thus described allowed good insulation of the supply electrode vis-à-vis an external environment, which made it possible to protect a patient (or experimental model) treated by such a tool. as well as a practitioner handling the tool.
  • the supply electrode is a metal wire.
  • the supply electrode is polarized and the counter-electrode is a grounding electrode.
  • the instrument comprises at least one additional layer.
  • the additional layer is chosen from:
  • the external dielectric screen is said to be “external” as opposed to the other internal dielectric screen which is always arranged closer to the center of the instrument.
  • the additional layer is a spacer layer which is arranged on the internal dielectric screen or on the counter-electrode.
  • the instrument comprises two additional layers, namely an external dielectric screen and a spacer layer, the spacer layer being arranged between the internal dielectric screen and the sheath.
  • the spacer layer is composed of a plurality of spacer rings which are independent of each other.
  • the internal dielectric shield covers a distal end of the feed electrode.
  • At least one cap arranged at the distal end of the instrument in order to guide a passage of the plasma from the inside of the instrument to the outside of the instrument in service.
  • the cap is an integral part of the counter-electrode, thus forming the distal end of said counter-electrode.
  • the cap has at least one zone with a hydrophobic surface.
  • At least the distal end of the counter-electrode is shaped like a cylinder.
  • the tool comprises a needle arranged on a distal part of the tool.
  • the tool can thus be used for percutaneous treatment, by directly introducing its distal part provided with a needle into the body of the patient (or experimental model) which - de facto - does not require the use of an endoscope.
  • the invention also relates to a medical treatment device comprising an applicator in which at least one duct is formed, the tool as mentioned above being arranged so that at least its instrument extends in said duct.
  • the tool can be installed in existing commercial applicators.
  • the invention also relates to a method of medical treatment implemented using a tool as mentioned above, comprising the steps of approaching the tool to an area to be treated and of generating a plasma by the tool in order to subjecting said area to be treated to said plasma.
  • Figure 1 is a schematic view of a device according to a particular embodiment of the invention.
  • FIG. 2a is a perspective view of a medical tool according to a first embodiment of the invention associated with the device shown in FIG. 1,
  • Figure 2b is a radial sectional view of the tool shown in Figure 2a,
  • Figure 2c is a sectional view, along a section plane parallel to an axial section plane, of the tool shown in Figure 2a,
  • FIG. 3 shows possible variants of the tool shown in Figure 2a
  • FIG. 4a Figure 4a is a perspective view of a medical tool according to a second embodiment of the invention associated with the device shown in Figure 1
  • Figure 4b is a radial sectional view of the tool shown in Figure 4a
  • FIG. 5 shows possible variants of the tool shown in Figure 4a
  • Figure 6 shows different possibilities of conformations of a dielectric shield of a medical tool associated with the device shown in Figure 1.
  • the medical treatment device 1 comprises an applicator which is here an endoscope
  • the endoscope 2 comprises at least one main duct called the working duct crossing it right through between a proximal end 2a of the endoscope intended to be arranged outside a body 100 of a patient and a distal end 2b of the endoscope intended to be arranged in the patient's body 100 close to an area to be treated.
  • distal end must be understood as being the end arranged on the distal end side 2b of the endoscope and “proximal end” as being the end arranged on the proximal end side 2a of the endoscope.
  • the endoscope 2 can be introduced into the patient via a natural or artificial cavity 101 of the patient.
  • the endoscope 2 is flexible enough to be able to deform in order to follow, if necessary, the natural path of the cavity 101 or of a channel 102 extending said cavity and in which it circulates (bile duct, digestive tract. ..).
  • the endoscope 2 comprises three main ducts and two secondary ducts.
  • the device 1 comprises a tool 10 capable of generating a plasma, the tool 10 comprising at least one instrument 11 which is arranged in one of the three main ducts 3 of the endoscope 2.
  • Said duct 3 has a diameter for example between 1 and 66 millimeters, and for example between 2 and
  • the duct 3 has a diameter of 4.2 millimeters (it being understood that this diameter must necessarily be large enough for the instrument
  • the instrument 11 can be introduced therein and therefore necessarily greater than the external diameter of the instrument 11 - which will be that of the sheath or of the external dielectric screen of the instrument 11 in the embodiments described below).
  • the instrument 11 is not attached (in any case not continuously over its entire length) to the duct 3.
  • the tool 10 here comprises a single instrument 11.
  • the tool 10 is here composed solely of said instrument 11.
  • Instrument 11 extends coaxially with duct 3 of endoscope 2 in which it is arranged when endoscope 2 (and therefore instrument 11) extends in a straight direction.
  • the instrument 11 is also flexible enough to be able to deform to follow the movement of the associated endoscope 2.
  • Instrument 11 is a tubular instrument.
  • the instrument 11 also extends axially in a general direction X.
  • the instrument 11 extends more particularly here so that at least one of its axial ends protrudes from the endoscope 2.
  • the tubular instrument 11 extends more particularly here so that its two axial ends protrude from endoscope 2.
  • the distal end 11b of the instrument 11 thus extends out of the endoscope 2 (distal end 2b side of the endoscope 2) and the proximal end 11a of the instrument 11 extends out of the endoscope (proximal end side 2a of the endoscope 2).
  • the device 1 also comprises a system for generating a plasma which comprises at least one gas supply source 4 and at least one electrical energy supply source 5, each of said sources being connected to the tool 10.
  • the gas supply source 4 has for example the following parameters:
  • a carrier gas chosen from helium, air, argon, neon, etc., and/or
  • a carrier gas at a flow rate of between 0 and 10 liters per minute (according to standard temperature and pressure conditions taken at 25 degrees Celsius and 1 bar - CSTP) and preferably between 0.01 and 1 liter per minute and which is preferably 0.1 liter per minute, and/or
  • the electrical energy supply source 5 has for example the following parameters:
  • DC square, sinusoidal, triangular, sawtooth, etc.
  • AC square, sinusoidal, triangular, sawtooth, etc.
  • pulsed etc.
  • a frequency voltage between 0 (not included) and 27.12 Megahertz and preferably between 100 Hertz and 10 kilohertz and which is preferably 1 kilohertz.
  • the device 1 also comprises a system for evacuating the residual gas 6 not transformed into plasma and/or the generated plasma present in the tool 10 and/or the instrument 11, the residual gas evacuating system also being connected to tool 10.
  • the device 1 can of course comprise one or more other additional elements such as for example a second electrical energy supply source 7 this time connected to the endoscope 2 or even a device for microfluidic control of the flow rate of the carrier gas and/or or secondary injected into the instrument 11.
  • a second electrical energy supply source 7 this time connected to the endoscope 2 or even a device for microfluidic control of the flow rate of the carrier gas and/or or secondary injected into the instrument 11.
  • the device 1 is advantageously designed to be able to operate according to several modes.
  • a gas is injected into the instrument 11: the plasma generated in the instrument 11 then tends to propagate beyond the distal end 11b of the instrument 11 in the form of a feather ( "feather" in English) whose dimensions can be adapted by modifying, for example, the flow rate of the carrier gas and/or the distance between the distal end of the instrument and the area to be treated.
  • a liquid and/or vapor solution for example a physiological medium, a pharmacological drug, etc.
  • the solution is thus activated and/or treated by the plasma generated in the instrument 11 throughout the progression of the liquid solution in the instrument 11 before reaching the area to be treated.
  • the instrument 11 of said tool 10 comprises at least from the inside outwards at least four layers:
  • the supply electrode 12 is therefore a polarized electrode.
  • the supply electrode 12 is made of an electrically conductive material and for example of a metal and for example based on or copper and/or aluminum.
  • feed electrode 12 is a single wire.
  • the supply electrode 12 is thus very simple in structure.
  • the external diameter of supply electrode 12 is for example between 0.01 and 10 millimeters and preferably between 0.01 and 5 millimeters, and for example between 0.05 and 0.35 millimeters and for example between 0.1 and 0.3 millimeters.
  • the supply electrode 12 is directly connected to the electrical energy supply source 4. Consequently, its electrical potential is not floating and depends only on the electrical characteristics of the electrical energy supply source. 4 which are otherwise known and perfectly controlled. Consequently, the supply electrode 12 is an electrode whose value is always known (and therefore not floating).
  • the internal dielectric screen 13 is for example:
  • the coating then also covering the axial ends of the supply electrode 12 (the internal dielectric screen 13 then having no specific shape as long as it does not is not affixed to the supply electrode 12).
  • the supply electrode 12 is entirely arranged inside the internal dielectric screen 13: the plasma cannot therefore come into contact with said supply electrode 12 as well as the zone to be treated or the immediate environment of said zone (tissue, biological fluid, etc.). This limits the risk of the plasma transiting towards a thermal arc regime.
  • the internal dielectric screen 13 is of course made of a dielectric material.
  • the internal dielectric screen 13 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • the internal dielectric screen 13 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • the external diameter of the internal dielectric screen 13 is for example between 0.01 and 20 millimeters, and for example between 0.5 and 3 millimeters and for example between 1.0 and 1.1 millimeters (it being understood that this diameter is moreover necessarily greater than that of feed electrode 12).
  • the sheath 16 is shaped like a tube open at its two axial ends.
  • sheath 16 forms a support structure for the instrument 11.
  • Sheath 16 is preferably made of a dielectric material.
  • the sheath 16 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • the sheath 16 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • the outer diameter of the sheath 16 is for example between 0.4 and 46 millimeters, and for example between 1.2 and 4 millimeters and for example between 2.0 and 2.5 millimeters (it being understood that this diameter is necessarily greater than that of the lower layer which is directly adjacent).
  • Counter electrode 14 is preferably a ground electrode.
  • the counter-electrode 14 is a floating electrode.
  • the counter-electrode 14 is for example made of metal.
  • the counter-electrode 14 is optionally based on or made of copper and/or aluminum.
  • the external diameter of the counter-electrode 14 is for example between 0.6 and 56 millimeters, and for example between 1.3 and 6 millimeters and for example between 2.2 and 2.7 millimeters (it being understood that this diameter is moreover necessarily greater than that of the lower layer directly adjacent to it).
  • the instrument 11 comprises at least one additional layer arranged above the internal dielectric screen 13.
  • the additional layer is for example chosen from:
  • the instrument 11 comprises the two aforementioned additional layers.
  • the spacer layer 17 is here arranged between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16.
  • the spacer layer 17 is for example shaped so that the radial distance separating the internal dielectric screen 13 from the sheath 16 is preferably between 10 micrometers and 10 millimeters and is preferably between 0.1 and 1 millimeters and is preferably between between 0.4 and 0.6 millimeters and is for example 0.5 or 0.45 millimeters.
  • the external diameter of the spacer layer 17 is for example between 0.3 and 40 millimeters, and for example between 1 and 3.5 millimeters and for example between 1.6 and 1.9 millimeters (it being understood that this diameter is moreover greater than that of the lower layer which is directly adjacent to it).
  • the spacer layer 17 is here composed of a plurality of spacer rings 18 which are independent of each other. Nevertheless, each of these rings 18 allows the same spacing between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16 so that they jointly form a general spacer layer.
  • Figure 2c makes it possible to better visualize said spacer layer 17.
  • rings 18 are arranged at regular intervals around internal dielectric screen 13 in direction X.
  • the distance (in direction X) separating two consecutive rings 18 is therefore the same between two pairs of different rings.
  • the distance separating two consecutive rings 18 is for example less than 15 centimeters and preferably less than 10 centimeters.
  • At least one of the rings 18 is made of a dielectric material.
  • At least one of the rings 18 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • At least one of the rings 18 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • plastic material polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.
  • the different rings 18 are identical to each other so that the following description of one of the rings 18 is also applicable to the other rings 18.
  • the ring 18 is here composed of at least two independent elements from one another.
  • the ring 18 is composed of four elements independent of each other.
  • the ring 18 is generally shaped like a ring, each element forming a segment 19 of this ring.
  • the four elements are preferably distributed circumferentially in a regular manner around the internal dielectric screen 13. Each element is arranged substantially at 90 degrees from each of the two elements of the same ring 18 framing it.
  • each ring 18 is oriented in the same way with respect to the internal dielectric screen 13. Consequently, a segment of a ring 18 is necessarily aligned (in the direction X) with another segment of each of the other rings 18.
  • the length of segment 19 (in direction X) is preferably between 0.2 millimeters and 100 millimeters, and preferably between 2 and 20 millimeters and preferably between 3 and 6 millimeters and is preferably 5 millimeters.
  • the thickness of segment 19 is preferably between 10 micrometers and 10 millimeters and preferably between 0.1 and 1 millimeter and is preferably 0.5 millimeter.
  • Each segment 19 can extend so as to have an outer periphery forming a sector with an angle of between 35 and 50 degrees and for example be 45 degrees.
  • the external dielectric screen 15 is for example shaped like a tube which is open at its two axial ends or corresponds to a coating layer directly affixed to the counter-electrode 14 preferably covering the axial ends of said counter- electrode 14 (the external dielectric screen 15 then having no proper shape as long as it is not affixed to the counter-electrode 14).
  • the outer dielectric screen 15 is of course made of a dielectric material.
  • the outer dielectric screen 15 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • the external dielectric screen 15 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • the outer dielectric screen 15 is preferably transparent.
  • the external diameter of the external dielectric screen 15 is for example between 0.8 and 66 millimeters, and for example between 2 and 10 millimeters and for example between 3.2 and 4 millimeters (it being understood that this diameter is moreover necessarily greater than that of counter electrode 14).
  • the distance L1 along the direction X separating the distal face of the supply electrode 12 from that of the internal dielectric screen 13 is between 0 (the value 0 being excluded from the interval) and 20 millimeters, and preferably is between 0.5 and 5 millimeters, and preferably between 0.8 and 3 millimeters, and is for example 1 millimeter or 2.5 millimeters, and/or
  • the distance L2 along the direction X separating the distal face of the internal dielectric screen 13 from the distal end of the sheath 16 is between 0 millimeters and 1 meter, and preferably is between 2 and 10 millimeters, and preferably between 4 and 7 millimeters, and is for example 5 millimeters.
  • the distance L2 along the direction X separating the distal face of the internal dielectric screen 13 from that of the sheath 16 can be equal to zero for example and in a non-limiting manner for dermatological applications.
  • the "supply electrode 12 and internal dielectric screen 13" assembly not being integral in the present case with the counter-electrode 14 and the sheath 16, the distance L2 can easily be modified during an intervention by the practitioner as needed.
  • the counter-electrode 14 is shaped as a tube which is open at its two axial ends or else corresponds to a coating layer directly affixed to one of the layers which is immediately adjacent to it, in this case here the sheath 16.
  • the distal end of the counter-electrode 14 is entirely arranged inside the external dielectric screen 15.
  • the distance in the direction X separating the distal face of the counter-electrode 14 from that of the sheath 16 is between 0.01 and 100 millimeters , and for example between 1 and 20 millimeters and is for example 5 millimeters.
  • the instrument 11 thus comprises, from the inside outwards, the following successive layers:
  • the instrument 11 here only comprises these six layers.
  • the different layers all extend coaxially with each other and in the X direction.
  • the internal dielectric screen 13 extends coaxially to the supply electrode 12 directly around the latter.
  • the spacer layer 17 extends coaxially with the internal dielectric screen 13 and directly around the latter.
  • Sheath 16 extends coaxially with spacer layer 17 and directly around the latter.
  • Counter-electrode 14 extends coaxially to sheath 16 directly around the latter.
  • the outer dielectric screen 15 extends coaxially to the counter-electrode 14 directly around the latter.
  • supply electrode 12 and the internal dielectric screen 13 are integral with each other.
  • sheath 16, the counter-electrode 14 and the external dielectric screen 15 are integral with each other.
  • the assembly formed by the supply electrode 12 and the internal dielectric screen 13 can however slide along the assembly formed by the sheath 16, the counter-electrode 14 and the external dielectric screen 15.
  • the distal faces of the sheath 16 and of the external dielectric screen 15 are at the same level (in the direction X), and/or - the distal faces of the external dielectric screen 15 and of the counter-electrode 14 are not at the same level because the length of the counter-electrode 14 is preferably less than that of the external dielectric screen 15 (in the direction X ), and or
  • the distal faces of the sheath 16 and of the counter-electrode 14 are not at the same level because the length of the counter-electrode 14 is preferably less than that of the sheath 16 (in the direction X).
  • the supply electrode 12 is arranged inside the internal dielectric screen 13 whose distal end is itself closed and itself arranged inside the sheath 16 and/or the counter-electrode 14 and/or the external dielectric screen 15. distal faces of the sheath 16 and of the external dielectric screen 15; the latter two being preferably in the same plane.
  • the supply electrode 12 is arranged inside the internal dielectric screen 13 whose proximal end is itself closed and itself arranged inside the sheath 16 and/or the counter-electrode 14 and/or the external dielectric screen 15. It is also noted that the proximal faces of at least the sheath 16, the counter- electrode 14 and the external dielectric screen 15 are preferably all at the same level. Consequently, the outer dielectric screen 15 and the sheath 16 here have the same length (in the direction X).
  • the total length of the sheath 16 and/or of the counter-electrode 14 and/or of the external dielectric screen 15 is here between 0.05 millimeters and 5 meters, and preferably between 1 and 3 meters and preferably between 1.5 and 2.5 meters and is preferably 2 meters.
  • the sheath 16 and the external dielectric screen 15 have the same length (in the direction X) ⁇
  • the tool 10 and/or the associated device 1 comprises at least one guide wire 20 of the tool 10.
  • Such a guide wire 20 facilitates the movement of the tool 10 in the body 100 of the patient, in particular if it is a question of passing the tool 10 in cavities of very small diameter.
  • the guide wire 20 extends here through the entire instrument 11 so as to emerge outside the two ends of the instrument 11.
  • the guide wire 20 extends in the instrument 11 in the space delimited between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16. If the spacer layer 17 is present, then the guide cable passes through the interstices of this spacer layer 17.
  • the guide cable 20 passes for example between two consecutive segments 19 of a same ring 18 and this for all the rings 18 of the spacer layer 17.
  • gas supply source 4 like the gas evacuation system 6 are also connected in a delimited area between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16.
  • this space is very large (for example by going up to a radial distance between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16 of 10 millimeters) it is possible to pass other elements than the cable guide 20 in the space delimited by the spacer layer 17 such as for example an endoprosthesis (or "stent" in English).
  • an electric current is passed through the supply electrode 12 which will cause, by potential difference between the supply electrode 12 and the counter-electrode 14, the generation of a plasma at the inside the instrument 11 and/or outside the instrument 11 depending on the operating mode of the chosen device.
  • the area to be treated is exposed to plasma for a time interval of between 0.01 second and 2 hours and preferably between 10 seconds and 30 minutes and preferably between 1 and 10 minutes.
  • the first deviation which corresponds to the distance L1 has already been dealt with previously.
  • the second deviation is for its part comprised between for example a few hundred microns and several centimeters.
  • the plasma generated is advantageously a "cold plasma", that is to say a plasma out of thermodynamic equilibrium where the temperature of the electrons is much higher than that of the ions, itself higher than those of the neutral species. (atoms and molecules).
  • the temperature of this cold plasma is in line with the patient's body.
  • This plasma is generated at atmospheric pressure and therefore does not require any particular enclosure (for example vacuum). The inventors have thus been able to develop a prototype generating a plasma whose gas temperature is less than 40 degrees Celsius, thus facilitating its direct application to the human body.
  • the device 1 and in particular the tool 10 thus described has electrical insulation making its use very safe for both the user and the patient. L. Finally, the tool 10 has little or no impact on the tissues surrounding the area to be treated.
  • the plasma generated is said to be “volumic” because it can extend into the volume separating the internal dielectric screen 13 from the sheath 16, volume defined by the spacer layer 17. that the plasma generated is entirely contained in this volume (as far as the instrument is concerned), the plasma also being able to propagate out of the instrument 11 towards the zone to be treated.
  • the tool 10 and/or the device 1 comprises at least one cap arranged at the distal end of the instrument 11. Referring to Figure 2a, without cap, the plasma spreads globally in the axial extension of the distal end 11b of the instrument 1.
  • Figure 3 illustrates different possible cap shapes.
  • the cap is preferably made of metal and for example copper and/or aluminum.
  • the cap is physically in contact with the counter-electrode 14.
  • the electric potential of the cap corresponds to that of the counter-electrode and can therefore be at ground potential or at a floating potential.
  • the cap can be arranged at the level of the distal end 11b of the instrument or on the contrary extend the latter. In this case, the cap extends coaxially to the instrument 11 and therefore to the X direction.
  • the distal end of the cap may have a flat or rounded distal face.
  • the distal face is rounded.
  • the distal face is shaped like a dome and especially like a half-dome.
  • the distal face is optionally shaped into a geodesic dome.
  • the cap may include at least one mesh area and/or at least one solid area (i.e. without a hole or orifice other than this possibly present to allow the guide wire to pass).
  • the mesh area has a regular mesh.
  • the grid can be a network in one dimension (for example formed only of rings or only of branches) or in two dimensions (the grid then being formed of an intersection between rings and branches).
  • the rings are preferably coaxial with the X direction.
  • the branches are preferably coaxial with the X direction.
  • the rings preferably extend at regular intervals from each other and/or coaxially to each other and/or are identical to each other.
  • the branches preferably extend at regular intervals from each other and/or parallel to each other and/or are identical to each other.
  • the distance separating two consecutive branches is for example between 1 micrometer and 5 millimeters and preferably between 50 and 750 micrometers and is preferably 250 micrometers.
  • the distance separating two consecutive rings is for example between 1 micrometer and 5 millimeters and preferably between 50 micrometers and 750 micrometers and for example 250 micrometers.
  • the cap it is thus possible to adapt the shape of the plasma pen to the type of intended application. It is in particular possible to project the plasma radially to directly treat the internal wall of the channel 102 and/or that of the cavity 101 into which the endoscope 2 is introduced.
  • the cap 21a is simply arranged at the level of the distal end 11b of the instrument 11. At least the portion of the cap 21a outside the instrument 11 is screened and is moreover shaped like a dome.
  • the cap 21b is arranged to extend the distal end 11b of the instrument 11.
  • the portion of the cap 21b outside the instrument 11 comprises a solid cylindrical section which is extended by a completely meshed distal end and moreover shaped like a dome.
  • the cap 21c is arranged to extend the distal end 11b of the instrument 11.
  • the portion of the cap 21c outside the instrument 11 comprises a meshed cylindrical section which is extended by a solid distal end and otherwise shaped like a dome.
  • the cap 21d is arranged to extend the distal end 11b of the instrument 11.
  • the portion of the cap 21d outside the instrument 11 comprises a meshed cylindrical section which is extended by a meshed distal end and is also shaped like a dome.
  • the instrument 11 of said tool 10 comprises at least from the inside outwards at least four layers:
  • the supply electrode 12 is therefore a polarized electrode.
  • the supply electrode 12 is made of an electrically conductive material and for example of a metal and for example based on or copper and/or aluminum.
  • feed electrode 12 is a single wire.
  • the supply electrode 12 is thus very simple in structure.
  • the external diameter of the supply electrode 12 is for example between 2 micrometers and 10 millimeters and for example between 2 micrometers and 2 millimeters, and for example between 50 and 350 micrometers and for example between 100 and 150 micrometers and is example of 100 micrometers.
  • the supply electrode 12 is directly connected to the electrical energy supply source 4. Consequently, its electrical potential is not floating and depends only on the electrical characteristics of the electrical energy supply source. 4 which are also known and perfectly controlled. Consequently, the supply electrode 12 is an electrode whose value is always known (and therefore not floating).
  • the internal dielectric screen 13 is for example:
  • the coating corresponds to a coating directly affixed to the supply electrode 12, the coating then also covering the axial ends of the supply electrode 12 (the internal dielectric screen 13 then having no specific shape as long as it is not affixed to the supply electrode 12).
  • the supply electrode 12 is entirely arranged inside the internal dielectric screen 13: the plasma cannot therefore come into contact with said supply electrode 12 as well as the zone to be treated or the immediate environment of said zone (tissue, biological fluid, etc.). This makes the instrument very safe to use for both practitioner and patient.
  • the distance along the direction X separating the distal face of the supply electrode 12 from that of the internal dielectric screen 13 is between 0 (the value 0 being excluded from the interval) and 20 millimeters, and preferably is between 0.5 and 5 millimeters, and preferably between 0.8 and 3 millimeters, and is for example 1 millimeter or 2.5 millimeters, and/or
  • the distance along the X direction separating the distal face of the internal dielectric screen 13 from the distal end of the sheath 16 is between 0 millimeters and 1 meter, and preferably is between 2 and 10 millimeters, and preferably between 4 and 7 millimeters, and is for example 5 millimeters.
  • the distance along the direction X separating the distal face of the internal dielectric screen 13 from that of the sheath 16 can be equal to zero for example and in a non-limiting manner for dermatological applications.
  • the "supply electrode 12 and internal dielectric screen 13" assembly not being integral in the present case with the counter-electrode 14 and the sheath 16, the distance separating them can easily be modified during an intervention. by the practitioner as needed.
  • the internal dielectric screen 13 is of course made of a dielectric material.
  • the internal dielectric screen 13 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • the dielectric screen internal 13 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • the external diameter of the internal dielectric screen 13 is for example between 0.01 and 30 millimeters, and for example between 2 and 3.6 millimeters and for example between 2.5 and 3 millimeters and is for example 2.8 millimeters (it being understood that this diameter is moreover necessarily greater than that of the supply electrode 12).
  • Counter electrode 14 is preferably a ground electrode. As a variant, the counter-electrode 14 is a floating electrode.
  • the counter-electrode 14 is for example made of metal.
  • the counter-electrode 14 is optionally based on or made of copper and/or aluminum.
  • the counter-electrode 14 is shaped like a tube which is open at its two axial ends or else corresponds to a coating layer directly affixed to one of the layers which is immediately adjacent to it, in this case the internal dielectric screen 13 without covering the distal ends of said layer (the counter-electrode 14 then having no specific shape as long as it is not affixed to said lower layer).
  • the external diameter of the counter-electrode 14 is for example between 0.3 and 36 millimeters, and for example between 1.4 and 3.6 millimeters and for example between 2.5 and 3.5 millimeters and is for example 3 millimeters (it being understood that this diameter is elsewhere necessarily higher than that of the lower layer which is directly adjacent to it).
  • the distal end of the counter-electrode 14 can however be shaped differently in order to modify this propagation as can be seen in FIG. 5.
  • the distal end of counter-electrode 14 may have a flat or rounded distal face.
  • the distal face is rounded.
  • the distal face is shaped like a dome and especially like a half-dome.
  • the distal face is optionally shaped into a geodesic dome.
  • the distal end of the counter-electrode 14 may comprise at least one gridded area and/or at least one solid area (i.e. without a hole or orifice other than this possibly present to allow a guide wire 20 to pass which will be described later ).
  • the mesh area has a regular mesh.
  • the mesh can be a one-dimensional network, formed for example of branches, or two-dimensional (the mesh then being formed of an intersection between rings and branches).
  • the rings are preferably coaxial with the X direction.
  • the branches are preferably coaxial with the X direction.
  • the rings preferably extend at regular intervals from each other and/or coaxially to each other and/or are identical to each other.
  • the branches preferably extend at regular intervals from each other and/or parallel to each other and/or are identical to each other.
  • the distance separating two consecutive branches is for example between 1 micrometer and 5 millimeters and preferably between 50 and 750 micrometers and is preferably 250 micrometers.
  • the distance separating two consecutive rings is for example between 1 micrometer and 5 millimeters and preferably between 50 micrometers and 750 micrometers and for example 250 micrometer.
  • the distal end of the counter-electrode 14 it is thus possible to adapt the shape of the plasma pen to the type of intended application. It is in particular possible to project the plasma radially to directly treat the internal wall of the channel 102 and/or those of the cavity 101 into which the endoscope 2 is introduced.
  • the distal end of the counter-electrode 14 has a gridded zone whose length (in the direction X) is preferably between 1 millimeter and 2 meters and preferably between 1 and 10 centimeters and is preferably 5 centimeters .
  • the mesh zone begins here at the level of the distal face.
  • the length of counter-electrode 14 (in direction X) outside said gridded zone is preferably between 0.1 meter and 50 meters, and is preferably between 1.5 and 2 meters and is preferably 1.95 meters.
  • the distal face is domed.
  • the entire distal end is screened in a two-dimensional screen.
  • the distal face is domed. The entire distal end is meshed according to a two-dimensional mesh apart from the distal face which is solid.
  • the distal face is flat. The entire distal end is meshed according to a two-dimensional mesh apart from the distal face which is solid.
  • the distal face is domed.
  • the entire distal end is screened in a one-dimensional screen.
  • the distal face is flat.
  • the entire distal end is screened in a one-dimensional screen apart from the distal face which is solid.
  • the distal face is flat.
  • the entire distal end is meshed according to a one-dimensional mesh including the distal face.
  • the sheath 16 is for example shaped as a tube which is open at its two axial ends.
  • sheath 16 forms a supporting structure for the instrument.
  • the sheath 16 is preferably made of a dielectric material.
  • the sheath 16 is for example made of a natural or artificial rubber.
  • the sheath 16 is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.).
  • Sheath 16 is preferably transparent.
  • the sheath 16 is for example between 0.9 and 56 millimeters, and for example between 1.9 and 8 millimeters and for example between 3.5 and 4.5 millimeters and is for example 4 millimeters (it being understood that this diameter is moreover necessarily greater than that of counter electrode 14).
  • the instrument 11 comprises at least one additional layer arranged between the internal dielectric screen 13 and the sheath 16.
  • the additional layer is for example a spacer layer 17.
  • the spacer layer 17 is here arranged between the counter-electrode 14 and the sheath 16
  • the outer diameter of the spacer layer 17 is for example between 0.8 and 46 millimeters, and for example between 1.6 and 7 millimeters and for example between 0.3 and 0.4 millimeters and is for example 3.8 millimeters (it being understood that this diameter is also higher than that of the lower layer which is directly adjacent to it).
  • the spacer layer 17 is here composed of a plurality of spacer rings which are independent of each other. Nevertheless, each of these rings allows the same spacing between the counter-electrode 14 and the sheath 16 so that they jointly form a general spacer layer 17 .
  • the rings are arranged at regular intervals around counter-electrode 14 in direction X.
  • the distance (in direction X) separating two consecutive rings is therefore the same between two pairs of different rings.
  • the distance separating two consecutive rings is for example less than 15 centimeters and preferably less than 10 centimeters.
  • At least one of the rings is made of a dielectric material. At least one of the rings is for example made of a natural or artificial rubber. At least one of the rings is for example made of plastic material (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy, etc.). Preferably the different rings are identical to each other so that the following description of one of the rings is also applicable to the other rings.
  • the ring is here composed of at least two independent elements from one another.
  • the ring is made up of four elements independent of each other.
  • the ring is generally shaped like a ring, each element forming a segment of this ring.
  • the four elements are preferably distributed circumferentially in a regular manner around the counter-electrode 14.
  • Each element is arranged substantially at 90 degrees from each of the two elements of the same ring framing it.
  • each ring is oriented in the same way with respect to the counter-electrode 14. Consequently, a segment of a ring is necessarily aligned (in the direction X) with another segment of each of the other rings.
  • the length of the segment (in the X direction) is preferably between 0.2 millimeters and 100 millimeters, and preferably between 2 and 20 millimeters and preferably between 3 and 6 millimeters and is preferably 5 millimeters.
  • the thickness of the segment is preferably between 10 micrometers and 10 millimeters and preferably between 0.1 and 1 millimeter and is preferably 0.5 millimeter.
  • Each segment can extend so as to have an outer periphery forming a sector with an angle of between 35 and 50 degrees and for example be 45 degrees.
  • the instrument 11 thus comprises, from the inside outwards, the following successive layers:
  • the instrument 11 here comprises only these five layers.
  • the different layers all extend coaxially with each other and in the X direction.
  • the internal dielectric screen 13 extends coaxially to the supply electrode 12 directly around the latter.
  • the counter-electrode 14 extends coaxially with the internal dielectric screen 13 while being attached to the latter.
  • the spacer layer 17 extends coaxially to the counter-electrode 14 while being attached to the latter.
  • Sheath 16 extends coaxially with spacer layer 17 directly around the latter.
  • supply electrode 12 and the first dielectric screen 13 and the counter-electrode 14 are integral with each other.
  • the supply electrode 12 is arranged inside the internal dielectric screen 13 whose distal end is closed and itself arranged inside of the sheath 16 and/or of the counter-electrode 14.
  • the distal faces of the sheath 16 and of the counter-electrode 14 are not preferentially not at the same level (in direction X) and open (preferably counter-electrode 14 is in fact arranged inside sheath 16).
  • proximal faces of at least the sheath 16 and the counter-electrode 14 are preferably not at the same level, preferably the counter-electrode 14 is indeed arranged inside the sheath 16. Consequently these two layers do not have the same length (along the X direction).
  • the total length of the sheath 16 and/or of the counter-electrode 14 (in the direction X) is here between 0.05 millimeters and 5 meters, and preferably between 1 and 3 meters and preferably between 1.5 and 2.5 meters and is preferably 2 meters. In the present case, the sheath 16 and the counter-electrode 14 do not have the same length (in the direction X).
  • the tool 10 and/or the associated device 1 comprises at least one guide wire 20 of the tool 10.
  • Such a guide wire 20 facilitates the movement of the tool 10 in the body 100 of the patient, in particular if it is a question of passing the tool 10 in cavities of very small diameter.
  • the guide wire 20 extends here through the entire instrument 11 so as to emerge outside the two ends of the instrument 11.
  • the guide wire 20 extends in the instrument 11 in the space delimited between the counter-electrode 14 and the sheath 16. If the spacer layer 17 is present, then the guide wire passes through the interstices of this spacer layer 17.
  • gas supply source 4 like the gas evacuation system 6 are also connected in the space delimited between the counter-electrode 14 and the sheath 16.
  • an electric current is passed through the supply electrode 12 which will cause, by potential difference between the supply electrode 12 and the counter-electrode 14, the generation of a plasma at the inside the instrument 11 and/or outside the instrument 11 depending on the mode of operation of the device 1 chosen.
  • the area to be treated is exposed to plasma for a time interval of between 0.01 second and 2 hours and preferably between 10 seconds and 30 minutes and preferably between 1 and 10 minutes.
  • the first discrepancy has already been dealt with previously.
  • the second deviation is for its part comprised between for example a few hundred microns and several centimeters.
  • the device 1 and in particular the tool 10 thus described allows a targeted application of a plasma on a patient.
  • the plasma generated is advantageously a "cold plasma", that is to say a plasma out of thermodynamic equilibrium where the temperature of the electrons is much higher than that of the ions, itself higher than those of the neutral species. (atoms and molecules).
  • the temperature of this cold plasma is in line with the patient's body.
  • This plasma is generated at atmospheric pressure and therefore does not require any particular enclosure (for example vacuum). The inventors were thus able to develop a prototype generating a plasma whose gas temperature is less than 40 degrees Celsius, thus facilitating its direct application to the human body.
  • the device 1 and in particular the tool 10 thus described has electrical insulation making its use very safe for both the user and the patient. L. Finally, the tool 10 has little or no impact on the tissues surrounding the area to be treated.
  • the plasma generated is said to be “surface” because it can extend into the space separating the supply electrode 12 from the counter-electrode 14, a space of small dimensions because the counter-electrode 14 is attached directly to the internal dielectric screen 13 itself attached directly to the supply electrode 12.
  • the plasma propagates generally only along the counter-electrode 14. It is noted that the generated plasma is entirely contained in this space (as far as the instrument is concerned), the plasma being able moreover to propagate out of the instrument 11 towards the zone to be treat.
  • At least one of the layers may have at least one distal end shaped other than as a straight cylinder (when at least the distal end of the instrument extends in the direction X).
  • the internal dielectric screen 13 is always shaped like a right cylinder.
  • the internal dielectric screen 13 can however be shaped differently.
  • the distal end 13b of the internal dielectric screen 13 is rounded.
  • the distal end 13b of the internal dielectric screen 13 thus substantially forms a dome at least at its distal face.
  • the rest of the internal dielectric screen 13 is shaped like a straight cylinder.
  • the internal dielectric screen 13 has successively from its proximal end to its distal end:
  • proximal section including the proximal end, shaped like a straight cylinder
  • connection section 30 between the proximal section and the rounded distal end, the connection section 30 forming a clearance.
  • the internal dielectric screen 13 thus locally has a section narrowing between the proximal section and the distal end 13b at the level of its connection section 30.
  • This narrowing is formed by a rounding provided in the internal dielectric screen 13.
  • the narrowing is thus shaped into a groove of considerable length (in the direction X).
  • the maximum diameter of the distal end 13b is substantially equal to that of the proximal section.
  • the internal dielectric screen 13 has successively from its proximal end to its distal end 13b:
  • proximal section including the proximal end, shaped like a straight cylinder
  • a rounded distal end 13b (for example substantially forming a dome at least at its distal face),
  • the internal dielectric screen 13 thus locally has a section narrowing between the proximal section and the distal end 13b at the level of the connection section 31.
  • the narrowing 30 is formed at its two longitudinal ends (in the direction X) by two straight connectors, one with the proximal section, the other with the end distal 13b rounded.
  • the narrowing is thus shaped into a groove of significant length (in the X direction)
  • the maximum diameter of the distal end 13b is substantially equal to that of the proximal section.
  • the distal end 13b is shaped here in a half-dome whose base is attached to the connecting section 30.
  • the internal dielectric screen 13 has successively from its proximal end to its distal end:
  • proximal section including the proximal end, shaped like a straight cylinder
  • a rounded distal end 13b (for example substantially forming a dome at least at its distal face),
  • connection section 31 between the proximal section and the rounded distal end 13b, the connection section 31 comprising a succession of grooves and/or grooves along the direction X.
  • the grooves and/or the grooves are of small dimensions but are more numerous.
  • the grooves and/or the grooves are preferably all identical to one another and/or arranged at regular intervals along the direction X.
  • the internal dielectric screen 13 has successively from its proximal end to its distal end 13b:
  • proximal section including the proximal end, shaped like a straight cylinder, - a rounded distal end 13b (for example substantially forming a dome at least at its distal face),
  • connection section between the proximal section and the rounded distal end, the connection section being shaped like a thread and therefore being externally threaded.
  • the device may include other elements than what has been indicated, such as one or more other tools inserted into the applicator (biopsy tool, camera-type observation tool, illumination tool, etc.). in addition to the tool described dedicated to the generation of a plasma.
  • tools inserted into the applicator biopsy tool, camera-type observation tool, illumination tool, etc.
  • the spacer layer may be different from what has been indicated.
  • the spacer layer may be in one piece or may be formed from a different number of elements than what has been indicated.
  • the spacer layer may comprise at least two spacer rings which are different from one another and/or spaced apart differently from another pair of spacer rings. At least one of the rings may be in one piece or may be formed from a different number of elements from what has been indicated.
  • the ring may thus be formed of two elements interconnected, for example by a ring with a diameter smaller than that of the outer elements.
  • the cap It is also possible to protect the distal end of the instrument, for example by covering said end at least in part with a tip made of a hydrophobic material in order to limit the risk of penetration of a fluid inside the instrument.
  • the cap and/or the distal end of the counter-electrode could directly form this tip by being made of a hydrophobic material. If there is a tip and a cap, it is possible to place one outside the other. Of course, in the event of the existence of a tip and a cap, care will be taken to ensure that the tip always allows the plasma to pass to the outside.
  • each of the layers described may be formed by depositing a coating on the immediately adjacent lower and/or upper layer or by a tube of the pipe type, at least one of said layers may be formed otherwise.
  • at least one of the layers could be formed by winding a wire around the immediately adjacent lower layer. The wire will of course be wound very tightly in order to limit the space between the turns as much as possible and thus form a uniform layer.
  • the counter-electrode could be formed in this way (for the two embodiments described) by winding a metal wire.
  • the distal end of the counter-electrode of the first embodiment may be shaped as in the second embodiment and/or the instrument of the second embodiment may comprise a cap as in the first embodiment. If a distal face is not planar, the distance taken between said face and another point will be considered implicitly as being taken at the most distal point of said face and the other point.
  • the tool is shaped to be able to be used with an endoscope, the tool could be shaped otherwise.
  • the tool will include at least one needle.
  • the needle will have an outer diameter between 1 and 5 mm and an inner diameter between 20 ⁇ m and 3 mm.
  • the needle will be made of metal.
  • the needle will then be connected to a distal end of the tool.
  • the needle can thus be connected to the counter-electrode 14 and in particular to its distal end. This needle will make it possible to use the tool no longer according to the endoscopic approach as previously described but according to the percutaneous approach.
  • This needle will be shaped to allow the plasma to reach the area to be treated.
  • the needle will be hollow.

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Abstract

L'invention concerne un outil apte à générer un plasma, l'outil comprenant au moins un instrument (il), l'instrument comportant au moins: une électrode d'alimentation (12), un écran diélectrique interne (13), une contre-électrode (14), une gaine (16). L'invention concerne également un dispositif comprenant un tel outil.

Description

OUTIL POUR DISPOSITIF DE TRAITEMENT MEDICAL PAR PLASMA ET
DISPOSITIF CORRESPONDANT
L'invention concerne un outil pour un dispositif de traitement médical par plasma.
Un tel outil peut être tout aussi bien utilisé sur un patient (humain) ou sur un modèle expérimental (animal).
Un tel outil peut être utilisé dans de nombreuses branches de la médecine telles que, et de manière non limitative, en otorhinolaryngologie, en pneumologie, en gastroentérologie (partie haute et partie basse du système digestif et par exemple œsophage, estomac, pancréas, gros intestin, petit intestin, duodénum, arbre biliaire ...), en laparoscopie, en gynécologie (obstétrique incluse), en dermatologie, en orthopédie ...
Un tel outil peut être utilisé pour de nombreuses applications médicales telles que, et de manière non limitative, application oncologique (effet anti-tumoral par exemple), décontamination de fluide et/ou de cavité naturelle et/ou de tissus cellulaires et/ou d'organes ..., lutte contre la sténose (notamment au niveau des voies biliaires), lutte contre l'atrésie, aide à la coagulation sanguine, activation chimique de surface, revêtement, stimulation ou régénération de tissus cellulaires et/ou d'organes, fonctionnalisation chimique, ...
Un tel outil peut être mis en œuvre pour appliquer un plasma de manière directe sur une zone à traiter donnée et/ou de manière indirecte via une solution (liquide et/ou gazeuse) appliquée à la zone à traiter, la solution étant ou ayant été préalablement traitée par plasma.
L'invention concerne également un dispositif comprenant un tel outil.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Le plasma est considéré comme un état de la matière au même titre que le liquide, le solide et le gaz. Ce « quatrième état » peut être obtenu par ionisation d'un gaz soumis à un champ électrique ou encore porté à haute température.
Il a été constaté que l'action d'un plasma froid (ou non-thermique) sur des tumeurs telles que le cholangiocarcinome permet d'en réduire le volume et d'induire l'apoptose des cellules cancéreuses.
La médecine se tournant de plus en plus vers des traitements ciblés, il a ainsi été développé des prototypes permettant de générer du plasma dans de longs tubes flexibles. Toutefois leur insertion dans un endoscope les rend dangereux. En effet, la structure interne d'un endoscope conventionnel présente certaines parois métalliques ; parois qui peuvent donc conduire le courant électrique et ainsi électriser à la fois le patient (ou modèle expérimental) et l'opérateur. En résumé, les prototypes actuels ne permettent pas de générer un plasma dans un outil de type cathéter, lui-même inséré dans un endoscope, tout en étant sûr à la fois pour le patient (ou modèle expérimental) et l'opérateur.
OBJET DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de proposer un outil pour un dispositif de traitement médical qui soit totalement sécurisé vis-à-vis d'un patient (ou d'un modèle expérimental) et d'un praticien.
Un but de l'invention est également de proposer un dispositif de traitement médical incorporant un tel outil.
RESUME DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un outil apte à générer un plasma, l'outil comprenant au moins un instrument. Selon l'invention, l'instrument comporte au moins de l'intérieur vers l'extérieur :
- une électrode d'alimentation,
- un écran diélectrique interne,
- une gaine l'instrument comportant en outre au moins une contre- électrode agencée extérieurement à l'écran diélectrique interne.
Les inventeurs ont pu constater que l'instrument ainsi décrit permettait une bonne isolation de l'électrode d'alimentation vis-à-vis d'un environnement extérieur ce qui permettait de bien protéger un patient (ou modèle expérimental) traité par un tel outil ainsi qu'un praticien manipulant l'outil.
Optionnellement l'électrode d'alimentation est un fil métallique .
Optionnellement l'électrode d'alimentation est polarisée et la contre-électrode est une électrode de mise à la terre.
Optionnellement l'instrument comporte au moins une couche additionnelle.
Optionnellement la couche additionnelle est choisie parmi :
- un écran diélectrique externe et/ou
- une couche entretoise.
On retient que l'écran diélectrique externe est dit « externe » par opposition à l'autre écran diélectrique interne qui est toujours agencé plus au centre de 1'instrument .
Optionnellement la couche additionnelle est une couche entretoise qui est agencée sur l'écran diélectrique interne ou sur la contre-électrode. Optionnellement l'instrument comporte deux couches additionnelles à savoir un écran diélectrique externe et une couche entretoise, la couche entretoise étant agencée entre l'écran diélectrique interne et la gaine.
Optionnellement la couche entretoise est composée d'une pluralité de bagues entretoises qui sont indépendantes les unes des autres.
De préférence l'écran diélectrique interne recouvre une extrémité distale de l'électrode d'alimentation.
Optionnellement il y a au moins un capuchon agencé en extrémité distale de l'instrument pour guider en service un passage du plasma depuis l'intérieur de l'instrument vers l'extérieur de l'instrument.
Optionnellement le capuchon est partie intégrante de la contre-électrode formant ainsi l'extrémité distale de ladite contre-électrode.
Optionnellement le capuchon présente au moins une zone à surface hydrophobe.
Optionnellement au moins l'extrémité distale de la contre-électrode est conformé en un cylindre.
Optionnellement, l'outil comporte une aiguille agencée sur une partie distale de l'outil.
L'outil peut ainsi être utilisé pour un traitement percutané, en introduisant directement sa partie distale munie d'une aiguille dans le corps du patient (ou modèle expérimental) ce qui - de facto - ne nécessite pas de recourir à un endoscope.
L'invention concerne également un dispositif de traitement médical comprenant un applicateur dans lequel est ménagé au moins un conduit, l'outil tel que précité étant agencé de sorte qu'au moins son instrument s'étende dans ledit conduit. De façon avantageuse, l'outil peut être implanté dans des applicateurs existants du commerce.
L'invention concerne également un procédé de traitement médical mis en œuvre à l'aide d'un outil tel que précité, comprenant les étapes d'approcher l'outil d'une zone à traiter et de générer un plasma par l'outil afin de soumettre ladite zone à traiter audit plasma.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
Par la suite, et sauf indication contraire, les intervalles indiqués doivent être entendu bornes fermées.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures annexées parmi lesquelles :
[Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;
[Fig. 2a] La figure 2a est une vue en perspective d'un outil médical selon un premier mode de réalisation de l'invention associé au dispositif représenté à la figure 1, [Fig. 2b] La figure 2b est une vue en coupe radiale de l'outil représenté à la figure 2a,
[Fig. 2c] La figure 2c est une vue en coupe, selon un plan de coupe parallèle à un plan de coupe axiale, de l'outil représenté à la figure 2a,
[Fig. 3] La figure 3 représente des variantes possibles de l'outil illustré à la figure 2a,
[Fig. 4a] La figure 4a est une vue en perspective d'un outil médical selon un deuxième mode de réalisation de l'invention associé au dispositif représenté à la figure 1, [Fig. 4b] La figure 4b est une vue en coupe radiale de l'outil représenté à la figure 4a,
[Fig. 5] La figure 5 représente des variantes possibles de l'outil illustré à la figure 4a,
[Fig. 6] La figure 6 représente différentes possibilités de conformations d'un écran diélectrique d'un outil médical associé au dispositif représenté à la figure 1.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le dispositif de traitement médical 1 selon un mode de réalisation particulier de l'invention comporte un applicateur qui est ici un endoscope
2.
L'endoscope 2 comporte au moins un conduit principal dit conduit de travail le traversant de part en part entre une extrémité proximale 2a de l'endoscope destinée à être agencée hors d'un corps 100 d'un patient et une extrémité distale 2b de l'endoscope destinée à être agencée dans le corps 100 du patient à proximité d'une zone à traiter.
Par la suite le terme « extrémité distale » doit s'entendre comme étant l'extrémité agencée côté extrémité distale 2b de l'endoscope et « extrémité proximale » comme étant l'extrémité agencée côté extrémité proximale 2a de 1'endoscope.
L'endoscope 2 peut être introduit dans le patient via une cavité 101 naturelle ou artificielle du patient.
De façon connue en soi, l'endoscope 2 est suffisamment souple pour pouvoir se déformer afin de suivre si besoin le trajet naturel de la cavité 101 ou d'un canal 102 prolongeant ladite cavité et dans lequel il circule (voie biliaire, tube digestif ...). Dans le cas présent, et comme plus visible aux figures 2a et 4a, l'endoscope 2 comporte trois conduits principaux et deux conduits secondaires.
Par ailleurs, le dispositif 1 comporte un outil 10 apte à générer un plasma, l'outil 10 comprenant au moins un instrument 11 qui est agencé dans l'un des trois conduits principaux 3 de l'endoscope 2.
Ledit conduit 3 présente un diamètre par exemple compris entre 1 et 66 millimètres, et par exemple entre 2 et
10 millimètres et par exemple entre 4 et 4.5 millimètres. Optionnellement, le conduit 3 présente un diamètre de 4.2 millimètres (étant entendu que ce diamètre doit être nécessairement suffisamment important pour que l'instrument
11 puisse y être introduit et donc nécessairement supérieur au diamètre externe de l'instrument 11 - qui sera celui de la gaine ou de l'écran diélectrique externe de l'instrument 11 dans les modes de réalisation décrits ci-dessous).
En particulier l'instrument 11 n'est pas accolé (en tout cas pas de façon continue sur toute sa longueur) au conduit 3.
L'outil 10 comporte ici un unique instrument 11. L'outil 10 est ici composé uniquement dudit instrument 11.
L'instrument 11 s'étend coaxialement au conduit 3 de l'endoscope 2 dans lequel il est agencé lorsque l'endoscope 2 (et donc l'instrument 11) s'étend selon une direction rectiligne. Bien entendu, l'instrument 11 est également suffisamment souple afin de pouvoir se déformer pour suivre le mouvement de l'endoscope 2 associé.
L'instrument 11 est un instrument tubulaire.
L'instrument 11 s'étend par ailleurs axialement selon une direction générale X. L'instrument 11 s'étend plus particulièrement ici de sorte qu'au moins l'une de ses extrémités axiales dépasse de l'endoscope 2. L'instrument tubulaire 11 s'étend plus particulièrement ici de sorte que ses deux extrémités axiales dépassent de l'endoscope 2.
L'extrémité distale 11b de l'instrument 11 s'étend ainsi hors de l'endoscope 2 (côté extrémité distale 2b de l'endoscope 2) et l'extrémité proximale lia de l'instrument 11 s'étend hors de l'endoscope (côté extrémité proximale 2a de l'endoscope 2).
Le dispositif 1 comporte par ailleurs un système de génération d'un plasma qui comporte au moins une source d'alimentation en gaz 4 et au moins une source d'alimentation en énergie électrique 5, chacune desdites sources étant reliées à l'outil 10.
La source d'alimentation en gaz 4 présente par exemple les paramètres suivants :
- utilisation d'un gaz porteur choisi parmi l'hélium, l'air, l'argon, le néon ..., et/ou
- utilisation d'un gaz porteur à un débit compris entre 0 et 10 litres par minute (selon des conditions standards de température et de pression prises à 25 degrés Celsius et 1 bar - CSTP) et de préférence entre 0.01 et 1 litre par minute et qui est de préférence de 0.1 litre par minute, et/ou
- utilisation d'un ou plusieurs gaz secondaires choisis parmi le dihydrogène, le diazote, le dioxygène, le dioxyde de carbone, le méthane ..., et/ou
- utilisation d'au moins un gaz secondaire à un débit compris entre 0 et 10 litres par minute (en CSTP) et de préférence entre 0.01 et 1 litre par minute et qui est de préférence de 0.1 litre par minute, et/ou - utilisation d'un régime d'écoulement continu, statique, turbulent ...
La source d'alimentation en énergie électrique 5 présente par exemple les paramètres suivants :
- utilisation d'une tension continue, alternative (forme carrée, sinusoïdale, triangulaire, en dents de scie ...), impulsionnel ...et/ou
- utilisation d'une tension de magnitude compris entre 12 Volts et 12 kilovolts et de préférence entre 1 kilovolt et 10 kilovolts et de préférence entre 3 kilovolts et 6 kilovolts, et/ou
- utilisation d'une tension de fréquence compris entre 0 (non inclus) et 27.12 Mégahertz et de préférence entre 100 Hertz et 10 kilohertz et qui est de préférence de 1 kilohertz.
Le dispositif 1 comporte par ailleurs un système d'évacuation du gaz 6 résiduel non transformé en plasma et/ou du plasma généré présent dans l'outil 10 et/ou l'instrument 11, le système d'évacuation du gaz résiduel étant également relié à l'outil 10.
Le dispositif 1 peut bien entendu comprendre un ou plusieurs autres éléments additionnels tels que par exemple une deuxième source d'alimentation en énergie électrique 7 cette fois reliée à l'endoscope 2 ou bien encore un dispositif de contrôle microfluidique du débit du gaz porteur et/ou secondaire injecté dans l'instrument 11.
Le dispositif 1 est avantageusement conçu pour pouvoir fonctionner selon plusieurs modes.
Dans un premier mode, un gaz est injecté dans l'instrument 11 : le plasma généré dans l'instrument 11 a alors tendance à se propager au-delà de l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 sous forme d'une plume (« plume » en anglais) dont il est possible d'adapter les dimensions en modifiant par exemple le débit du gaz porteur et/ou la distance entre l'extrémité distale de l'instrument et la zone à traiter.
Dans un deuxième mode, aucun gaz n'est injecté dans l'instrument. Le plasma est alors généré directement dans le mélange gazeux nativement présent dans l'instrument 11 généralement autour de l'écran diélectrique interne de ce dernier.
Dans un troisième mode, une solution liquide et/ou vapeur (par exemple un milieu physiologique, un médicament pharmacologique, ...) est injecté dans l'instrument 11. La solution est ainsi activée et/ou traitée par le plasma généré dans l'instrument 11 tout au long de la progression de la solution liquide dans l'instrument 11 avant d'atteindre la zone à traiter.
En référence aux figures 2a, 2b et 2c, un outil 10 selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention va être à présent décrit.
L'instrument 11 dudit outil 10 comporte au moins de l'intérieur vers l'extérieur au moins quatre couches :
- une électrode d'alimentation 12,
- un écran diélectrique interne 13,
- une gaine 16,
- une contre-électrode 14.
L'électrode d'alimentation 12 est donc une électrode polarisée. L'électrode d'alimentation 12 est en un matériau électriquement conducteur et par exemple en un métal et par exemple à base de ou en cuivre et/ou aluminium.
De préférence, l'électrode d'alimentation 12 est un simple fil. L'électrode d'alimentation 12 est ainsi très simple de structure. Le diamètre externe de l'électrode d'alimentation 12 est par exemple compris entre 0.01 et 10 millimètres et de préférence entre 0.01 et 5 millimètres, et par exemple entre 0.05 et 0.35 millimètre et par exemple entre 0.1 et 0.3 millimètre.
On note que l'électrode d'alimentation 12 est directement reliée à la source d'alimentation en énergie électrique 4. Par conséquent son potentiel électrique n'est pas flottant et ne dépend que des caractéristiques électriques de la source d'alimentation en énergie électrique 4 qui sont par ailleurs connues et parfaitement contrôlée. En conséquence l'électrode d'alimentation 12 est une électrode dont la valeur est toujours connue (et donc non flottante).
On limite ainsi un risque que le plasma transite vers un régime d'arc thermique. L'instrument est donc très sûr d'utilisation pour le praticien comme pour le patient.
L'écran diélectrique interne 13 est par exemple :
- conformé en un tube qui est fermé à ses deux extrémités axiales ou bien
- un revêtement directement apposé sur l'électrode d'alimentation 12, le revêtement recouvrant alors également les extrémités axiales de l'électrode d'alimentation 12 (l'écran diélectrique interne 13 n'ayant alors pas de forme propre tant qu'il n'est pas apposé sur l'électrode d'alimentation 12).
De la sorte, l'électrode d'alimentation 12 est entièrement agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique interne 13: le plasma ne peut donc rentrer en contact avec ladite électrode d'alimentation 12 de même que la zone à traiter ou l'environnement immédiat de ladite zone (tissu, fluide biologique ...). On limite ainsi un risque que le plasma transite vers un régime d'arc thermique.
L'écran diélectrique interne 13 est bien entendu en un matériau diélectrique.
L'écran diélectrique interne 13 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. L'écran diélectrique interne 13 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...).
Le diamètre externe de l'écran diélectrique interne 13 est par exemple compris entre 0.01 et 20 millimètres, et par exemple entre 0.5 et 3 millimètres et par exemple entre 1.0 et 1.1 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de l'électrode d'alimentation 12).
La gaine 16 est conformée en un tube ouvert à ses deux extrémités axiales.
Ainsi la gaine 16 forme une structure porteuse de l'instrument 11.
La gaine 16 est préférentiellement en un matériau diélectrique .
La gaine 16 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. La gaine 16 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...).
Le diamètre externe de la gaine 16 est par exemple compris entre 0.4 et 46 millimètres, et par exemple entre 1.2 et 4 millimètres et par exemple entre 2.0 et 2.5 millimètres (étant entendu que ce diamètre est nécessairement supérieur à celui de la couche inférieure qui lui est directement adjacente). La contre-électrode 14 est de préférence une électrode de mise à la terre. En variante la contre-électrode 14 est une électrode flottante.
La contre-électrode 14 est par exemple en métal. La contre-électrode 14 est optionnellement à base de ou en cuivre et/ou aluminium.
Le diamètre externe de la contre-électrode 14 est par exemple compris entre 0.6 et 56 millimètres, et par exemple entre 1.3 et 6 millimètres et par exemple entre 2.2 et 2.7 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de la couche inférieure qui lui est directement adjacente).
De préférence, l'instrument 11 comporte au moins une couche additionnelle agencée au-dessus de l'écran diélectrique interne 13.
La couche additionnelle est par exemple choisie parmi :
- un écran diélectrique externe 15 et/ou
- une couche entretoise 17.
Dans le cas présent, l'instrument 11 comporte les deux couches additionnelles précitées.
La couche entretoise 17 est ici agencée entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16.
La couche entretoise 17 est par exemple conformée de sorte que la distance radiale séparant l'écran diélectrique interne 13 de la gaine 16 est compris de préférence entre 10 micromètres et 10 millimètres et est de préférence compris entre 0.1 et 1 millimètres et est de préférence compris entre 0.4 et 0.6 millimètres et est par exemple de 0.5 ou de 0.45 millimètres.
Le diamètre externe de la couche entretoise 17 est par exemple compris entre 0.3 et 40 millimètres, et par exemple entre 1 et 3.5 millimètres et par exemple entre 1.6 et 1.9 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs supérieur à celui de la couche inférieure qui lui est directement adjacente). La couche entretoise 17 est ici composée d'une pluralité de bagues entretoises 18 qui sont indépendantes les unes des autres. Néanmoins chacune de ces bagues 18 autorise le même écartement entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16 de sorte qu'elles forment conjointement une couche entretoise générale. La figure 2c permet de mieux visualiser ladite couche entretoise 17.
De préférence, les bagues 18 sont agencées à intervalles réguliers autour de l'écran diélectrique interne 13 suivant la direction X. La distance (selon la direction X) séparant deux bagues consécutives 18 est donc la même entre deux couples de bagues différents.
La distance séparant deux bagues 18 consécutives (selon la direction X) est par exemple inférieure à 15 centimètres et de préférence inférieure à 10 centimètre. Au moins l'une des bagues 18 est en un matériau diélectrique. Au moins l'une des bagues 18 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. Au moins l'une des bagues 18 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...). De préférence les différentes bagues 18 sont identiques entre elles de sorte que la description qui suit d'une des bagues 18 est également applicable aux autres bagues 18.
La bague 18 est ici composée au moins de deux éléments indépendants l'un de l'autre. Dans le cas présent, la bague 18 est composée de quatre éléments indépendants les uns des autres. La bague 18 est globalement conformée en un anneau, chaque élément formant un segment 19 de cet anneau. Les quatre éléments sont de préférence répartis circonférentiellement de manière régulière autour de l'écran diélectrique interne 13. Chaque élément est agencé sensiblement à 90 degrés de chacun des deux éléments de la même bague 18 l'encadrant.
De préférence, chaque bague 18 est orientée de la même manière vis-à-vis de l'écran diélectrique interne 13. En conséquence un segment d'une bague 18 est nécessairement aligné (selon la direction X) avec un autre segment de chacune des autres bagues 18.
Chaque élément étant identique, la description qui suit de l'un des segments 19 est également applicable aux autres segments.
La longueur du segment 19 (selon la direction X) est de préférence compris entre 0.2 millimètres et 100 millimètres, et de préférence entre 2 et 20 millimètres et de préférence entre 3 et 6 millimètres et est de préférence de 5 millimètres.
Par ailleurs l'épaisseur du segment 19 (selon une direction radiale) est de préférence comprise entre 10 micromètres et 10 millimètres et de préférence entre 0.1 et 1 millimètre et est de préférence de 0.5 millimètre.
Chaque segment 19 peut s'étendre de sorte à présenter une périphérie externe formant un secteur d'angle compris entre 35 et 50 degrés et par exemple être de 45 degrés.
L'écran diélectrique externe 15 est par exemple conformé en un tube qui est ouvert à ses deux extrémités axiales ou bien correspond à une couche de revêtement directement apposée sur la contre-électrode 14 en recouvrant de préférence les extrémités axiales de ladite contre- électrode 14 (l'écran diélectrique externe 15 n'ayant alors pas de forme propre tant qu'il n'est pas apposé sur la contre-électrode 14).
L'écran diélectrique externe 15 est bien entendu en un matériau diélectrique.
L'écran diélectrique externe 15 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. L'écran diélectrique externe 15 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...).
L'écran diélectrique externe 15 est de préférence transparent.
Le diamètre externe de l'écran diélectrique externe 15 est par exemple compris entre 0.8 et 66 millimètres, et par exemple entre 2 et 10 millimètres et par exemple entre 3.2 et 4 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de la contre- électrode 14).
Optionnellement, lorsque qu'au moins l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 s'étend rectilignement :
- la distance L1 selon la direction X séparant la face distale de l'électrode d'alimentation 12 de celle de l'écran diélectrique interne 13 est comprise entre 0 (la valeur 0 étant exclue de l'intervalle) et 20 millimètres, et de préférence est comprise entre 0.5 et 5 millimètres, et de préférence entre 0.8 et 3 millimètres, et est par exemple de 1 millimètre ou de 2.5 millimètres, et/ou
- la distance L2 selon la direction X séparant la face distale de l'écran diélectrique interne 13 de l'extrémité distale de la gaine 16 est comprise entre 0 millimètre et 1 mètre, et de préférence est comprise entre 2 et 10 millimètres, et de préférence entre 4 et 7 millimètres, et est par exemple de 5 millimètre.
La distance L2 selon la direction X séparant la face distale de l'écran diélectrique interne 13 de celle de la gaine 16 peut être égale à zéro par exemple et de manière non limitative pour des applications dermatologiques.
L'ensemble "électrode d'alimentation 12 et écran diélectrique interne 13" n'étant pas solidaire dans le cas présent de la contre-électrode 14 et de la gaine 16, la distance L2 peut facilement être modifiée au cours d'une intervention par le praticien selon ses besoins.
La contre-électrode 14 est conformée en un tube qui est ouvert à ses deux extrémités axiales ou bien correspond à une couche de revêtement directement apposée sur l'une des couches qui lui est immédiatement adjacente, en l'occurrence ici la gaine 16.
De préférence, l'extrémité distale de la contre- électrode 14 est entièrement agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique externe 15.
Optionnellement, lorsque qu'au moins l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 s'étend rectilignement la distance selon la direction X séparant la face distale de la contre-électrode 14 de celle de la gaine 16 est comprise entre 0.01 et 100 millimètres, et par exemple entre 1 et 20 millimètres et est par exemple de 5 millimètres.
L'instrument 11 comporte ainsi de l'intérieur vers l'extérieur les couches successives suivantes :
- l'électrode d'alimentation 12,
- l'écran diélectrique interne 13,
- la couche entretoise 17,
- la gaine 16,
- la contre-électrode 14, - l'écran diélectrique externe 15.
L'instrument 11 comprend ici uniquement ces six couches.
Les différentes couches s'étendent toutes coaxialement entre elles et à la direction X.
Ainsi, l'écran diélectrique interne 13 s'étend coaxialement à l'électrode d'alimentation 12 directement autour de celle-ci.
La couche entretoise 17 s'étend coaxialement à l'écran diélectrique interne 13 et directement autour de celui-ci.
La gaine 16 s'étend coaxialement à la couche entretoise 17 et directement autour de celle-ci.
La contre-électrode 14 s'étend coaxialement à la gaine 16 directement autour de celle-ci.
L'écran diélectrique externe 15 s'étend coaxialement à la contre-électrode 14 directement autour de celle-ci.
On retient également ici que l'électrode d'alimentation 12 et l'écran diélectrique interne 13 sont solidaires entre eux.
On retient également ici que la gaine 16, la contre- électrode 14 et l'écran diélectrique externe 15 sont solidaires entre eux.
L'ensemble formé de l'électrode d'alimentation 12 et de l'écran diélectrique interne 13 peut toutefois glisser le long de l'ensemble formé par la gaine 16, la contre-électrode 14 et l'écran diélectrique externe 15.
Optionnellement, lorsque qu'au moins l'extrémité distale de l'instrument 11 s'étend rectilignement :
- les faces distales de la gaine 16 et de l'écran diélectrique externe 15 sont au même niveau (selon la direction X), et/ou - les faces distales de l'écran diélectrique externe 15 et de la contre-électrode 14 ne sont pas au même niveau car la longueur de la contre-électrode 14 est préférentiellement inférieure à celle de l'écran diélectrique externe 15 (selon la direction X), et/ou
- les faces distales de la gaine 16 et de la contre- électrode 14 ne sont pas au même niveau car la longueur de la contre-électrode 14 est préférentiellement inférieure à celle de de la gaine 16 (selon la direction X).
Dans le cas présent, au niveau de l'extrémité distale 11b de l'instrument 11, l'électrode d'alimentation 12 est agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique interne 13 dont l'extrémité distale est elle-même fermée et elle-même agencée à l'intérieur de la gaine 16 et/ou de la contre- électrode 14 et/ou de l'écran diélectrique externe 15. En revanche la face distale de la contre-électrode 14 est préférentiellement en retrait par rapport aux faces distales de la gaine 16 et de l'écran diélectrique externe 15 ; ces deux dernières étant préférentiellement dans un même plan.
Dans le cas présent, au niveau de l'extrémité proximale lia de l'instrument 11, l'électrode d'alimentation 12 est agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique interne 13 dont l'extrémité proximale est elle-même fermée et elle-même agencée à l'intérieur de la gaine 16 et/ou de la contre- électrode 14 et/ou de l'écran diélectrique externe 15. On note également que les faces proximales d'au moins la gaine 16, la contre-électrode 14 et l'écran diélectrique externe 15 sont préférentiellement toutes au même niveau. En conséquence l'écran diélectrique externe 15 et la gaine 16 ont ici la même longueur (selon la direction X). La longueur totale de la gaine 16 et/ou de la contre- électrode 14 et/ou de l'écran diélectrique externe 15 (selon la direction X) est ici comprise entre 0.05 millimètre et 5 mètres, et de préférence entre 1 et 3 mètres et de préférence entre 1.5 et 2.5 mètres et est de préférence de 2 mètres. Dans le cas présent, la gaine 16 et l'écran diélectrique externe 15 présentent la même longueur (selon la direction X)·
Optionnellement l'outil 10 et/ou le dispositif 1 associé comporte au moins un câble guide 20 de l'outil 10.
Un tel câble guide 20 facilite le déplacement de l'outil 10 dans le corps 100 du patient, en particulier s'il s'agit de faire passer l'outil 10 dans des cavités de très petit diamètre.
Le câble guide 20 s'étend ici à travers tout l'instrument 11 de sorte à déboucher en dehors des deux extrémités de l'instrument 11. De préférence, le câble guide 20 s'étend dans l'instrument 11 dans l'espace délimité entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16. Si la couche entretoise 17 est présente, alors le câble guide passe au travers des interstices de cette couche entretoise 17. Le câble guide 20 passe par exemple entre deux segments 19 consécutifs d'une même bague 18 et ce pour toutes les bagues 18 de la couche entretoise 17.
On note par ailleurs que la source d'alimentation en gaz 4 comme le système d'évacuation du gaz 6 sont également raccordés dans délimité entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16.
Dans le cas où cet espace est très important (par exemple en allant jusqu'à une distance radiale entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16 de 10 millimètres) il est possible de faire passer d'autres éléments que le câble guide 20 dans l'espace délimité par la couche entretoise 17 tel que par exemple une endoprothèse (ou « stent » en anglais).
En service, on fait passer un courant électrique dans l'électrode d'alimentation 12 ce qui va entraîner, par différence de potentiel entre l'électrode d'alimentation 12 et la contre-électrode 14, la génération d'un plasma à l'intérieur de l'instrument 11 et/ou à l'extérieur de l'instrument 11 selon le mode de fonctionnement du dispositif choisi.
Il est donc possible de traiter une zone en approchant l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 de ladite zone.
De préférence, on expose la zone à traiter au plasma pour un intervalle de temps compris entre 0.01 seconde et 2 heures et de préférence entre 10 secondes et 30 minutes et de préférence entre 1 et 10 minutes.
On peut par ailleurs définir :
- un premier écart (ou gap en anglais) entre la face distale de l'électrode d'alimentation 12 et la face distale de l'écran diélectrique interne 13 (selon la direction X) dit écart interne ou L1 et
- un deuxième écart entre la face distale de l'écran diélectrique interne 13 et la zone à traiter (selon la direction X) dit écart externe.
Le premier écart, qui correspond à la distance Ll, a déjà été traité précédemment.
Le deuxième écart est quant à lui compris entre par exemple quelques centaines de microns et plusieurs centimètres. En ajustant par exemple l'écart externe et/ou le temps d'exposition au plasma il est ainsi possible d'adapter le traitement en particulier selon le but recherché du traitement. Le dispositif 1 et en particulier l'outil 10 ainsi décrit permet une application ciblée d'un plasma sur un patient.
On note en outre que le plasma généré est avantageusement un « plasma froid », c'est-à-dire un plasma hors équilibre thermodynamique où la température des électrons est très supérieure à celle des ions, elle-même supérieure à celles des espèces neutres (atomes et molécules). La température de ce plasma froid est en adéquation avec le corps du patient. Ce plasma est généré à pression atmosphérique et ne nécessite par conséquent aucune enceinte particulière (par exemple de mise sous vide). Les inventeurs ont ainsi pu mettre au point un prototype générant un plasma dont la température du gaz est inférieure à 40 degrés Celsius, facilitant ainsi son application directe au corps humain.
En outre, le dispositif 1 et en particulier l'outil 10 ainsi décrit possède une isolation électrique rendant son utilisation très sûre pour l'utilisateur comme pour le patient. L. Enfin, l'outil 10 n'impacte pas ou peu les tissus environnants la zone à traiter.
Dans ce premier mode de réalisation le plasma généré est dit « volumique » du fait qu'il puisse s'étendre dans le volume séparant l'écran diélectrique interne 13 de la gaine 16, volume défini par la couche d'entretoise 17. On retient que le plasma généré est entièrement contenu dans ce volume (pour ce qui concerne l'instrument), le plasma pouvant par ailleurs se propager hors de l'instrument 11 vers la zone à traiter. En option, l'outil 10 et/ou le dispositif 1 comporte au moins un capuchon agencé en extrémité distale de l'instrument 11. En référence à la figure 2a, sans capuchon, le plasma se propage globalement dans le prolongement axial de l'extrémité distale 11b de l'instrument 1.
Avec un capuchon il est toutefois possible de modifier cette propagation.
La figure 3 illustre différentes formes possibles de capuchon.
Le capuchon est de préférence en métal et par exemple en cuivre et/ou aluminium.
Le capuchon est physiquement au contact de la contre- électrode 14. Ainsi, le potentiel électrique du capuchon correspond à celui de la contre-électrode et peut donc être au potentiel de la terre ou à un potentiel flottant.
Le capuchon peut être agencé au niveau de l'extrémité distale 11b de l'instrument ou au contraire prolonger celle- ci. Dans ce cas, le capuchon s'étend coaxialement à l'instrument 11 et donc à la direction X.
L'extrémité distale du capuchon peut présenter une face distale plane ou arrondie. Optionnellement, la face distale est arrondie. Par exemple la face distale est conformée en un dôme et notamment en un demi-dôme. La face distale est optionnellement conformée en un dôme géodésique.
Le capuchon peut comprendre au moins une zone grillagée et/ou au moins une zone pleine (i.e. sans trou ni orifice autre que celui-ci éventuellement présent pour laisser passer le câble guide).
De préférence la zone grillagée présente un grillage régulier.
Le grillage peut être un réseau en une dimension (par exemple formé seulement d'anneaux ou seulement de branches) ou en deux dimensions (le grillage étant alors formé d'un croisement entre anneaux et des branches). Dans les deux cas, les anneaux sont de préférence coaxiaux à la direction X. Les branches sont de préférence coaxiales à la direction X.
Dans les deux cas, les anneaux s'étendent de préférence à intervalles réguliers les uns des autres et/ou coaxialement les uns aux autres et/ou sont identiques entre eux.
Dans les deux cas, les branches s'étendent de préférence à intervalles réguliers les uns des autres et/ou parallèlement les unes aux autres et/ou sont identiques entre elles.
La distance séparant deux branches consécutives est par exemple comprise entre 1 micromètre et 5 millimètres et de préférence entre 50 et 750 micromètres et est de préférence de 250 micromètres. La distance séparant deux anneaux consécutifs est par exemple comprise entre 1 micromètre et 5 millimètres et de préférence entre 50 micromètres et 750 micromètres et par exemple de 250 micromètres.
Grâce au capuchon, il est ainsi possible d'adapter la forme de la plume plasma au type d'application visée. Il est en particulier possible de projeter radialement le plasma pour traiter directement la paroi interne du canal 102 et/ou celle de la cavité 101 dans lequel est introduit l'endoscope 2.
Selon une première option A, le capuchon 21a est agencé simplement au niveau de l'extrémité distale 11b de l'instrument 11. Au moins la portion du capuchon 21a hors de l'instrument 11 est grillagée et est par ailleurs conformée en un dôme.
Selon une deuxième option B, le capuchon 21b est agencé pour prolonger l'extrémité distale 11b de l'instrument 11. La portion du capuchon 21b hors de l'instrument 11 comprend un tronçon cylindrique plein qui est prolongé d'une extrémité distale complètement grillagée et par ailleurs conformée en dôme.
Selon une troisième option C, le capuchon 21c est agencé pour prolonger l'extrémité distale 11b de l'instrument 11. La portion du capuchon 21c hors de l'instrument 11 comprend un tronçon cylindrique grillagé qui est prolongé d'une extrémité distale pleine et par ailleurs conformée en un dôme.
Selon une quatrième option D, le capuchon 21d est agencé pour prolonger l'extrémité distale 11b de l'instrument 11. La portion du capuchon 21d hors de l'instrument 11 comprend un tronçon cylindrique grillagé qui est prolongé d'une extrémité distale grillagée et est par ailleurs conformée en un dôme.
En référence aux figures 4a et 4b, un outil 10 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention va être à présent décrit.
L'instrument 11 dudit outil 10 comporte au moins de l'intérieur vers l'extérieur au moins quatre couches :
- une électrode d'alimentation 12,
- un écran diélectrique interne 13,
- une contre-électrode 14,
- une gaine 16.
L'électrode d'alimentation 12 est donc une électrode polarisée. L'électrode d'alimentation 12 est en un matériau électriquement conducteur et par exemple en un métal et par exemple à base de ou en cuivre et/ou aluminium.
De préférence, l'électrode d'alimentation 12 est un simple fil. L'électrode d'alimentation 12 est ainsi très simple de structure. Le diamètre externe de l'électrode d'alimentation 12 est par exemple compris entre 2 micromètres et 10 millimètres et par exemple entre 2 micromètres et 2 millimètres, et par exemple entre 50 et 350 micromètres et par exemple entre 100 et 150 micromètres et est par exemple de 100 micromètres.
On note que l'électrode d'alimentation 12 est directement reliée à la source d'alimentation en énergie électrique 4. Par conséquent son potentiel électrique n'est pas flottant et ne dépend que des caractéristiques électriques de la source d'alimentation en énergie électrique 4 qui sont par ailleurs connues et parfaitement contrôlées. En conséquence l'électrode d'alimentation 12 est une électrode dont la valeur est toujours connue (et donc non flottante).
On limite ainsi le risque de voir le plasma transiter vers un régime d'arc thermique. L'instrument est donc très sûr d'utilisation pour le praticien comme pour le patient.
L'écran diélectrique interne 13 est par exemple :
- conformé en un tube qui est fermé à ses deux extrémités axiales ou bien
- correspond à un revêtement directement apposé sur l'électrode d'alimentation 12, le revêtement recouvrant alors également les extrémités axiales de l'électrode d'alimentation 12 (l'écran diélectrique interne 13 n'ayant alors pas de forme propre tant qu'il n'est pas apposé sur l'électrode d'alimentation 12).
De la sorte, l'électrode d'alimentation 12 est entièrement agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique interne 13 : le plasma ne peut donc rentrer en contact avec ladite électrode d'alimentation 12 de même que la zone à traiter ou l'environnement immédiat de ladite zone (tissu, fluide biologique ...). Ceci rend l'instrument très sûr d'utilisation pour le praticien comme pour le patient.
Optionnellement, lorsque qu'au moins l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 s'étend rectilignement :
- la distance selon la direction X séparant la face distale de l'électrode d'alimentation 12 de celle de l'écran diélectrique interne 13 est comprise entre 0 (la valeur 0 étant exclue de l'intervalle) et 20 millimètres, et de préférence est comprise entre 0.5 et 5 millimètres, et de préférence entre 0.8 et 3 millimètres, et est par exemple de 1 millimètre ou de 2.5 millimètres, et/ou
- la distance selon la direction X séparant la face distale de l'écran diélectrique interne 13 de l'extrémité distale de la gaine 16 est comprise entre 0 millimètre et 1 mètre, et de préférence est comprise entre 2 et 10 millimètres, et de préférence entre 4 et 7 millimètres, et est par exemple de 5 millimètres.
La distance selon la direction X séparant la face distale de l'écran diélectrique interne 13 de celle de la gaine 16 peut être égale à zéro par exemple et de manière non limitative pour des applications dermatologiques.
L'ensemble "électrode d'alimentation 12 et écran diélectrique interne 13" n'étant pas solidaire dans le cas présent de la contre-électrode 14 et de la gaine 16, la distance les séparant peut facilement être modifiée au cours d'une intervention par le praticien selon ses besoins.
L'écran diélectrique interne 13 est bien entendu en un matériau diélectrique.
L'écran diélectrique interne 13 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. L'écran diélectrique interne 13 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...).
Le diamètre externe de l'écran diélectrique interne 13 est par exemple compris entre 0.01 et 30 millimètres, et par exemple entre 2 et 3.6 millimètres et par exemple entre 2.5 et 3 millimètres et est par exemple de 2.8 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de l'électrode d'alimentation 12).
La contre-électrode 14 est de préférence une électrode de mise à la terre. En variante la contre-électrode 14 est une électrode flottante.
La contre-électrode 14 est par exemple en métal. La contre-électrode 14 est optionnellement à base de ou en cuivre et/ou aluminium.
La contre-électrode 14 est conformée en un tube qui est ouvert à ses deux extrémités axiales ou bien correspond à une couche de revêtement directement apposée sur l'une des couches qui lui est immédiatement adjacente, en l'occurrence l'écran diélectrique interne 13 sans recouvrir les extrémités distales de ladite couche (la contre-électrode 14 n'ayant alors pas de forme propre tant qu'elle n'est pas apposée sur ladite couche inférieure).
Le diamètre externe de la contre-électrode 14 est par exemple compris entre 0.3 et 36 millimètres, et par exemple entre 1.4 et 3.6 millimètres et par exemple entre 2.5 et 3.5 millimètres et est par exemple de 3 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de la couche inférieure qui lui est directement adjacente).
En référence à la figure 4a, si la contre-électrode 14 est conformée en un cylindre de révolution, le plasma se propage globalement dans le prolongement axial de l'extrémité distale 11b de l'instrument 11.
L'extrémité distale de la contre-électrode 14 peut toutefois être conformée différemment afin de modifier cette propagation comme visible à la figure 5.
L'extrémité distale de la contre-électrode 14 peut présenter une face distale plane ou arrondie. De préférence, la face distale est arrondie. Par exemple la face distale est conformée en un dôme et notamment en un demi-dôme. La face distale est optionnellement conformée en un dôme géodésique.
L'extrémité distale de la contre-électrode 14 peut comprendre au moins une zone grillagée et/ou au moins une zone pleine (i.e. sans trou ni orifice autre que celui-ci éventuellement présent pour laisser passer un câble guide 20 qui sera décrit plus loin).
De préférence la zone grillagée présente un grillage régulier.
Le grillage peut être un réseau monodimensionnel, formé par exemple de branches, ou en deux dimensions (le grillage étant alors formé d'un croisement entre anneaux et des branches).
Dans les deux cas, les anneaux sont de préférence coaxiaux à la direction X. Les branches sont de préférence coaxiales à la direction X.
Dans les deux cas, les anneaux s'étendent de préférence à intervalles réguliers les uns des autres et/ou coaxialement les uns aux autres et/ou sont identiques entre eux.
Dans les deux cas, les branches s'étendent de préférence à intervalles réguliers les uns des autres et/ou parallèlement les unes aux autres et/ou sont identiques entre elles. La distance séparant deux branches consécutives est par exemple comprise entre 1 micromètre et 5 millimètres et de préférence entre 50 et 750 micromètres et est de préférence de 250 micromètres. La distance séparant deux anneaux consécutifs est par exemple comprise entre 1 micromètre et 5 millimètres et de préférence entre 50 micromètres et 750 micromètres et par exemple de 250 micromètre.
Grâce à l'extrémité distale de la contre-électrode 14, il est ainsi possible d'adapter la forme de la plume plasma au type d'application visée. Il est en particulier possible de projeter radialement le plasma pour traiter directement la paroi interne du canal 102 et/ou celles de la cavité 101 dans lequel est introduit l'endoscope 2.
Par exemple l'extrémité distale de la contre-électrode 14 présente une zone grillagée dont la longueur (selon la direction X) est de préférence comprise entre 1 millimètre et 2 mètres et de préférence entre 1 et 10 centimètres et est de préférence de 5 centimètres. La zone grillagée débute ici à niveau de la face distale.
La longueur de la contre-électrode 14 (selon la direction X) hors ladite zone grillagée est de préférence comprise entre 0.1 mètre et 50 mètres, et est de préférence comprise entre 1.5 et 2 mètres et est de préférence de 1.95 mètres.
Selon une première option A, la face distale est en dôme. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en deux dimensions.
Selon une deuxième option B, la face distale est en dôme. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en deux dimensions mis à part la face distale qui est pleine. Selon une troisième option C, la face distale est plane. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en deux dimensions mis à part la face distale qui est pleine.
Selon une quatrième option D, la face distale est en dôme. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en une dimension.
Selon une cinquième option E, la face distale est plane. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en une dimension mis à part la face distale qui est pleine.
Selon une sixième option F, la face distale est plane. Toute l'extrémité distale est grillagée selon un grillage en une dimension face distale comprise.
La gaine 16 est par exemple conformé en un tube qui est ouvert à ses deux extrémités axiales.
Ainsi, la gaine 16 forme une structure porteuse pour 1'instrument.
La gaine 16 est de préférence en un matériau diélectrique.
La gaine 16 est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. La gaine 16 est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...).
La gaine 16 est de préférence transparente.
La gaine 16 est par exemple compris entre 0.9 et 56 millimètres, et par exemple entre 1.9 et 8 millimètres et par exemple entre 3.5 et 4.5 millimètres et est par exemple de 4 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs nécessairement supérieur à celui de la contre- électrode 14). De préférence, l'instrument 11 comporte au moins une couche additionnelle agencée entre l'écran diélectrique interne 13 et la gaine 16.
La couche additionnelle est par exemple une couche entretoise 17.
La couche entretoise 17 est ici agencée entre la contre-électrode 14 et la gaine 16
Le diamètre externe de la couche entretoise 17 est par exemple compris entre 0.8 et 46 millimètres, et par exemple entre 1.6 et 7 millimètres et par exemple entre 0.3 et 0.4 millimètres et est par exemple de 3.8 millimètres (étant entendu que ce diamètre est par ailleurs supérieur à celui de la couche inférieure qui lui est directement adjacente).
La couche entretoise 17 est ici composée d'une pluralité de bagues entretoises qui sont indépendantes les unes des autres. Néanmoins chacune de ces bagues autorise le même écartement entre la contre-électrode 14 et la gaine 16 de sorte qu'elles forment conjointement une couche entretoise 17 générale.
De préférence, les bagues sont agencées à intervalles réguliers autour de la contre-électrode 14 suivant la direction X. La distance (selon la direction X) séparant deux bagues consécutives est donc la même entre deux couples de bagues différents.
La distance séparant deux bagues consécutives (selon la direction X) est par exemple inférieure à 15 centimètres et de préférence inférieure à 10 centimètres.
Au moins l'une des bagues est en un matériau diélectrique. Au moins l'une des bagues est par exemple en un caoutchouc naturel ou artificiel. Au moins l'une des bagues est par exemple en matière plastique (polyfluorure de vinylidène, polytétrafluoroéthylène, perfluoroalkoxy ...). De préférence les différentes bagues sont identiques entre elles de sorte que la description qui suit d'une des bagues est également applicable aux autres bagues.
La bague est ici composée au moins de deux éléments indépendants l'un de l'autre. Dans le cas présent, la bague est composée de quatre éléments indépendants les uns des autres.
La bague est globalement conformée en un anneau, chaque élément formant un segment de cet anneau. Les quatre éléments sont de préférence répartis circonférentiellement de manière régulière autour de la contre-électrode 14. Chaque élément est agencé sensiblement à 90 degrés de chacun des deux éléments de la même bague l'encadrant.
De préférence, chaque bague est orientée de la même manière vis-à-vis de la contre-électrode 14. En conséquence un segment d'une bague est nécessairement aligné (selon la direction X) avec un autre segment de chacune des autres bagues.
Chaque élément étant identique, la description qui suit de l'un des segments est également applicable aux autres segments.
La longueur du segment (selon la direction X) est de préférence compris entre 0.2 millimètres et 100 millimètres, et de préférence entre 2 et 20 millimètres et de préférence entre 3 et 6 millimètres et est de préférence de 5 millimètres.
Par ailleurs l'épaisseur du segment (selon une direction radiale) est de préférence comprise entre 10 micromètres et 10 millimètres et de préférence entre 0.1 et 1 millimètres et est de préférence de 0.5 millimètre. Chaque segment peut s'étendre de sorte à présenter une périphérie externe formant un secteur d'angle compris entre 35 et 50 degrés et par exemple être de 45 degrés.
L'instrument 11 comporte ainsi de l'intérieur vers l'extérieur les couches successives suivantes :
- l'électrode d'alimentation 12,
- l'écran diélectrique interne 13,
- la contre-électrode 14,
- la couche entretoise 17,
- la gaine 16.
L'instrument 11 comprend ici uniquement ces cinq couches.
Les différentes couches s'étendent toutes coaxialement entre elles et à la direction X.
Ainsi, l'écran diélectrique interne 13 s'étend coaxialement à l'électrode d'alimentation 12 directement autour de celle-ci.
La contre-électrode 14 s'étend coaxialement à l'écran diélectrique interne 13 en étant accolée à celui-ci.
La couche entretoise 17 s'étend coaxialement à la contre-électrode 14 en étant accolée à celle-ci.
La gaine 16 s'étend coaxialement à la couche entretoise 17 directement autour de celle-ci.
On retient également ici que l'électrode d'alimentation 12 et le premier écran diélectrique 13 et la contre-électrode 14 sont solidaires entre eux.
Au niveau de l'extrémité distale 11b de l'instrument 11, l'électrode d'alimentation 12 est agencée à l'intérieur de l'écran diélectrique interne 13 dont l'extrémité distale est fermée et elle-même agencée à l'intérieur de la gaine 16 et/ou de la contre-électrode 14. En revanche les faces distales de la gaine 16 et de la contre-électrode 14 ne sont préférentiellement pas au même niveau (selon la direction X) et ouvertes (de préférence la contre-électrode 14 est en effet agencée à l'intérieur de la gaine 16).
On note également que les faces proximales d'au moins la gaine 16 et la contre-électrode 14 ne sont préférentiellement pas au même niveau de préférence la contre-électrode 14 est en effet agencée à l'intérieur de la gaine 16. En conséquence ces deux couches n'ont pas la même longueur (selon la direction X).
La longueur totale de la gaine 16 et/ou de la contre- électrode 14 (selon la direction X) est ici comprise entre 0.05 millimètre et 5 mètres, et de préférence entre 1 et 3 mètres et de préférence entre 1.5 et 2.5 mètres et est de préférence de 2 mètres. Dans le cas présent, la gaine 16 et la contre-électrode 14 ne présentant pas la même longueur (selon la direction X).
Optionnellement l'outil 10 et/ou le dispositif 1 associé comporte au moins un câble guide 20 de l'outil 10.
Un tel câble guide 20 facilite le déplacement de l'outil 10 dans le corps 100 du patient, en particulier s'il s'agit de faire passer l'outil 10 dans des cavités de très petit diamètre.
Le câble guide 20 s'étend ici à travers tout l'instrument 11 de sorte à déboucher en dehors des deux extrémités de l'instrument 11. De préférence, le câble guide 20 s'étend dans l'instrument 11 dans l'espace délimité entre la contre-électrode 14 et la gaine 16. Si la couche entretoise 17 est présente, alors le câble guide passe au travers des interstices de cette couche entretoise 17.
On note par ailleurs que la source d'alimentation en gaz 4 comme le système d'évacuation du gaz 6 sont également raccordés dans l'espace délimité entre la contre-électrode 14 et la gaine 16.
Dans le cas où cet espace est très important (par exemple en allant jusqu'à une distance radiale entre la contre-électrode 14 et la gaine 16 de 10 millimètres) il est possible de faire passer d'autres éléments que le câble guide 20 dans l'espace délimité par la couche entretoise 17 tel que par exemple une endoprothèse (ou « stent » en anglais).
En service, on fait passer un courant électrique dans l'électrode d'alimentation 12 ce qui va entraîner, par différence de potentiel entre l'électrode d'alimentation 12 et la contre-électrode 14, la génération d'un plasma à l'intérieur de l'instrument 11 et/ou à l'extérieur de l'instrument 11 selon le mode de fonctionnement du dispositif 1 choisi.
Il est donc possible de traiter une zone en approchant l'extrémité distale 11b de l'instrument 11 de ladite zone.
De préférence, on expose la zone à traiter au plasma pour un intervalle de temps compris entre 0.01 seconde et 2 heures et de préférence entre 10 secondes et 30 minutes et de préférence entre 1 et 10 minutes.
On peut par ailleurs définir :
- un premier écart (ou gap en anglais) entre la face distale de l'électrode d'alimentation 11 et la face distale de de l'écran diélectrique interne 13 (selon la direction X) dit écart interne et
- un deuxième écart entre la face distale de l'écran diélectrique interne 13 et la zone à traiter (selon la direction X) dit écart externe.
Le premier écart a déjà été traité précédemment. Le deuxième écart est quant à lui compris entre par exemple quelques centaines de microns et plusieurs centimètres. En ajustant par exemple le deuxième écart et/ou le temps d'exposition au plasma il est ainsi possible d'adapter le traitement en particulier selon le but recherché du traitement.
Le dispositif 1 et en particulier l'outil 10 ainsi décrit permet une application ciblée d'un plasma sur un patient.
On note en outre que le plasma généré est avantageusement un « plasma froid », c'est-à-dire un plasma hors équilibre thermodynamique où la température des électrons est très supérieure à celle des ions, elle-même supérieure à celles des espèces neutres (atomes et molécules). La température de ce plasma froid est en adéquation avec le corps du patient. Ce plasma est généré à pression atmosphérique et ne nécessite par conséquent aucune enceinte particulière (par exemple de mise sous vide). Les inventeurs ont ainsi pu mettre au point un prototype générant un plasma dont la température du gaz est inférieure à 40 degrés Celsius, facilitant ainsi son application directe au le corps humain.
En outre, le dispositif 1 et en particulier l'outil 10 ainsi décrits possède une isolation électrique rendant son utilisation très sûre pour l'utilisateur comme pour le patient. L. Enfin, l'outil 10 n'impacte pas ou peu les tissus environnants la zone à traiter.
Dans ce deuxième mode de réalisation le plasma généré est dit « surfacique » du fait qu'il puisse s'étendre dans l'espace séparant l'électrode d'alimentation 12 de la contre-électrode 14, espace de faibles dimensions du fait que la contre-électrode 14 est accolée directement à l'écran diélectrique interne 13 lui-même accolé directement à l'électrode d'alimentation 12. Le plasma se propage globalement uniquement le long de la contre-électrode 14. On retient que le plasma généré est entièrement contenu dans cet espace (pour ce qui concerne l'instrument), le plasma pouvant par ailleurs se propager hors de l'instrument 11 vers la zone à traiter.
En référence à la figure 6, il est possible d'adapter d'autres paramètres du dispositif 1 et en particulier de l'outil 10 et plus précisément encore de l'instrument 11 au traitement visé.
Par exemple au moins l'une des couches pourra présenter au moins une extrémité distale conformée autrement qu'en un cylindre droit (lorsqu'au moins l'extrémité distale de l'instrument s'étend selon la direction X).
Dans les différentes figures 1 à 5, l'écran diélectrique interne 13 est toujours conformé en un cylindre droit.
L'écran diélectrique interne 13 peut toutefois être conformé autrement.
Selon une première variante A, l'extrémité distale 13b de l'écran diélectrique interne 13 est arrondie. L'extrémité distale 13b de l'écran diélectrique interne 13 forme ainsi sensiblement un dôme au moins au niveau de sa face distale. Le reste de l'écran diélectrique interne 13 est conformé en un cylindre droit.
Selon une deuxième variante B, l'écran diélectrique interne 13 présente successivement depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité distale :
- un tronçon proximal, incluant l'extrémité proximale, conformé en cylindre droit,
- une extrémité distale 13b arrondie (par exemple formant sensiblement un dôme au moins au niveau de sa face distale) - un tronçon de raccordement 30 entre le tronçon proximal et l'extrémité distale arrondie, le tronçon de raccordement 30 formant dégagement.
L'écran diélectrique interne 13 présente ainsi localement un rétrécissement de section entre le tronçon proximal et l'extrémité distale 13b au niveau de son tronçon de raccordement 30. Ce rétrécissement est formé par un arrondi ménagé dans l'écran diélectrique interne 13. Le rétrécissement est ainsi conformé en une gorge de longueur importante (selon la direction X).
Le diamètre maximal de l'extrémité distale 13b est sensiblement égal à celui du tronçon proximal.
Selon une troisième variante C, l'écran diélectrique interne 13 présente successivement depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité distale 13b :
- un tronçon proximal, incluant l'extrémité proximale, conformé en cylindre droit,
- une extrémité distale 13b arrondie (par exemple formant sensiblement un dôme au moins au niveau de sa face distale),
- un tronçon de raccordement 30 entre le tronçon proximal et l'extrémité distale 13b arrondie, le tronçon de raccordement 31 étant également conformé en un cylindre droit de diamètre inférieur à celui du tronçon proximal.
L'écran diélectrique interne 13 présente ainsi localement un rétrécissement de section entre le tronçon proximal et l'extrémité distale 13b au niveau du tronçon de raccordement 31.
Néanmoins à la différence de la deuxième variante B, le rétrécissement 30 est formé à ses deux extrémités longitudinales (selon la direction X) par deux raccords droits l'un avec le tronçon proximal l'autre avec l'extrémité distale 13b arrondie. Le rétrécissement est ainsi conformé en une saignée de longueur importante (selon la direction X)·
Le diamètre maximal de l'extrémité distale 13b est sensiblement égal à celui du tronçon proximal.
L'extrémité distale 13b est conformée ici en un demi- dôme dont la base est rattachée au tronçon de raccordement 30.
Selon une quatrième variante D, l'écran diélectrique interne 13 présente successivement depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité distale :
- un tronçon proximal, incluant l'extrémité proximale, conformé en cylindre droit,
- une extrémité distale 13b arrondie (par exemple formant sensiblement un dôme au moins au niveau de sa face distale),
- un tronçon de raccordement 31 entre le tronçon proximal et l'extrémité distale 13b arrondie, le tronçon de raccordement 31 comprenant une succession de gorges et/ou de saignées le long de la direction X.
A la différence de la deuxième variante B et de la troisième variante C, les gorges et/ou les saignées sont de petites dimensions mais sont plus nombreuses. Les gorges et/ou les saignées sont de préférence toutes identiques entre elles et/ou agencées à intervalles réguliers le long de la direction X.
Selon encore une autre variante, l'écran diélectrique interne 13 présente successivement depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité distale 13b :
- un tronçon proximal, incluant l'extrémité proximale, conformé en cylindre droit, - une extrémité distale 13b arrondie (par exemple formant sensiblement un dôme au moins au niveau de sa face distale),
- un tronçon de raccordement entre le tronçon proximal et l'extrémité distale arrondie, le tronçon de raccordement étant conformé en un pas de vis et étant donc fileté extérieurement.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications .
Comme indiqué le dispositif pourra comprendre d'autres éléments que ce qui a été indiqué comme par exemple un ou plusieurs autres outils insérés dans l'applicateur (outil de biopsie, outil d'observation de type caméra, outil d'illumination ...) en plus de l'outil décrit dédié à la génération d'un plasma.
On pourra s'affranchir de la couche d'entretoise et/ou de l'écran diélectrique externe.
La couche entretoise pourra être différente de ce qui a été indiqué. Par exemple la couche entretoise pourra être d'une seule pièce ou bien être formée d'un nombre différent d'éléments que ce qui a été indiqué.
La couche entretoise pourra comporter au moins deux bagues entretoises différentes entre elles et/ou espacées de manière différente d'un autre couple de bagues entretoises. Au moins l'une des bagues pourra être d'une seule pièce ou bien être formée d'un nombre différent d'éléments de ce qui a été indiqué. La bague pourra ainsi être formée de deux éléments reliés entre eux par exemple par un anneau de diamètre inférieur à celui externe des éléments.
On pourra également s'affranchir du capuchon. On pourra également protéger l'extrémité distale de l'instrument par exemple en recouvrant au moins en partie ladite extrémité d'un embout en un matériau hydrophobe afin de limiter un risque de pénétration d'un fluide à l'intérieur de l'instrument. Le capuchon et/ou l'extrémité distale de la contre-électrode pourra former directement cet embout en étant en un matériau hydrophobe. En cas d'existence d'un embout et d'un capuchon on pourra de manière indifférente placer l'un à l'extérieur de l'autre. Bien entendu en cas d'existence d'un embout et d'un capuchon, on veillera à ce que l'embout autorise toujours le passage du plasma vers 1'extérieur.
Bien que chacune des couches décrites (hors couche d'entretoise) puisse être formée par dépôt d'un revêtement sur la couche inférieure et/ou supérieure immédiatement adjacente ou par un tube de type tuyau, au moins une desdites couches pourra être formée autrement. Par exemple au moins une des couches pourra être formée par enroulement d'un fil autour de la couche inférieure immédiatement adjacente. Le fil sera bien entendu enroulé de manière très serré afin de limiter au maximum un espace entre les spires et former ainsi une couche uniforme. Par exemple la contre-électrode pourra être formée de cette manière (pour les deux modes de réalisation décrits) par enroulement d'un fil métallique.
On pourra bien entendu mixer les deux modes de réalisation décrits. Par exemple l'extrémité distale de la contre-électrode du premier mode de réalisation pourra être conformée comme dans le deuxième mode de réalisation et/ou l'instrument du deuxième mode de réalisation pourra comporter un capuchon comme dans le premier mode de réalisation. Si une face distale n'est pas plane, la distance prise entre ladite face et un autre point sera considérée implicitement comme étant prise au point le plus distal de ladite face et l'autre point. Bien qu'ici l'outil soit conformé pour pouvoir être utilisé avec un endoscope, l'outil pourra être conformé autrement. Par exemple, l'outil comportera au moins une aiguille. Typiquement, l'aiguille possédera un diamètre externe compris entre 1 et 5 mm et un diamètre interne compris entre 20 pm et 3 mm. Par exemple l'aiguille sera en métal.
L'aiguille sera alors reliée à une extrémité distale de l'outil. L'aiguille pourra ainsi être reliée à la contre- électrode 14 et notamment à son extrémité distale. Cette aiguille permettra d'utiliser l'outil non plus selon l'approche endoscopique comme précédemment décrit mais selon l'approche percutanée.
Cette aiguille sera conformée pour permettre au plasma d'atteindre la zone à traiter. Par exemple l'aiguille sera creuse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil apte à générer un plasma, l'outil comprenant au moins un instrument (11), l'outil étant caractérisé en ce que l'instrument comporte au moins de l'intérieur vers l'extérieur :
- une électrode d'alimentation (12),
- un écran diélectrique interne (13),
- une gaine (16), l'instrument comprenant en outre au moins une contre- électrode (14) agencée extérieurement à l'écran diélectrique interne.
2. Outil selon la revendication 1, dans lequel l'électrode d'alimentation (12) est un fil métallique.
3. Outil selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l'électrode d'alimentation (12) est polarisée et la contre-électrode (14) est une électrode de mise à la terre.
4. Outil selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'instrument (11) comporte au moins une couche additionnelle.
5. Outil selon la revendication 4, dans lequel la couche additionnelle est choisie parmi :
- Un écran diélectrique externe (15) et/ou
- une couche entretoise (17).
6. Outil selon la revendication 5, dans lequel la couche additionnelle est une couche entretoise (17) qui est agencée sur l'écran diélectrique interne ou sur la contre- électrode.
7. Outil selon la revendication 5, dans lequel l'instrument comporte deux couches additionnelles à savoir un écran diélectrique externe (15) et une couche entretoise (17), la couche entretoise étant agencée sur l'écran diélectrique interne et l'écran diélectrique externe sur la contre-électrode .
8. Outil selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel la couche entretoise (17) est composée d'une pluralité de bagues entretoises (18) qui sont indépendantes les unes des autres.
9. Outil selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant au moins un capuchon (21a, 21b, 21c, 21d) agencé en extrémité distale de l'instrument pour guider en service un passage du plasma depuis l'intérieur de l'instrument vers l'extérieur de l'instrument.
10. Outil selon la revendication 9, dans lequel le capuchon (21a, 21b, 21c, 21d) est partie intégrante de la contre-électrode formant ainsi l'extrémité distale de ladite contre-électrode .
11. Outil selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel le capuchon (21a, 21b, 21c, 21d) présente au moins une zone à surface hydrophobe.
12. Outil selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel au moins l'extrémité distale de la contre-électrode (13) est conformée en un cylindre.
13. Outil selon l'une des revendications 1 à 12, comportant une aiguille creuse agencée sur une partie distale de l'outil.
14. Dispositif de traitement médical comprenant un applicateur dans lequel est ménagé au moins un conduit (3), un outil selon l'une des revendications 1 à 13 étant agencé de sorte qu'au moins son instrument (11) s'étende dans ledit conduit.
15. Procédé de traitement médical mis en œuvre à l'aide d'un dispositif selon la revendication 14, comprenant les étapes d'approcher l'applicateur d'une zone à traiter et de générer un plasma par l'outil (10) afin de soumettre ladite zone à traiter audit plasma.
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