JP7239200B2 - プラズマ治療器 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ生成に適した高電圧信号を発生させる目的でハウジングに配置された高電圧段、および誘電体層によって遮蔽された電極ユニットを内蔵し、該高電圧段と接続可能なヘッド部を備えたプラズマ治療器に関する。

上記のようなプラズマ治療器は独国特許出願公開第１０２０１３０１９０５８号明細書または米国特許出願公開第２０１６／０２４２２６９号明細書により知られている。該特許文献で取り扱われるのは、ハウジングがグリップ部を構成し、その上に球電極を備えたヘッド部のあるプラズマ治療器である。球電極は導電性材料上すなわち金属上の固定球として形成されており、少なくとも球表面の大部分が誘電体薄層で遮蔽されている。該球形状の電極の非遮蔽部分はヘッド部のハウジング部分の内部に位置し、該球形状の電極の僅かな球欠のみがハウジング部分から外に突出する。該プラズマ治療器は、該球形状の電極を用いて表面上を転動可能であることにより、球電極によって生成されるプラズマ場を用いて治療する表面を徐々に拡大可能にするために利用される。

さらに欧州特許第１６２８６８８号明細書より、口腔内で例えば歯科的治療を行うために例えば口腔内に挿入できるように棒形状に形成された電極ユニットが知られている。このために該電極ユニットは基本的に口腔より小さくなければならない。

独国特許出願公開第１０２０１３０１９０５８号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０２４２２６９号明細書 欧州特許第１６２８６８８号明細書

本発明の課題は、プラズマ治療の新たな分野への適用が可能になるように、冒頭に記載の方式のプラズマ治療器を形成することである。

前記課題を解決するために冒頭に記載の方式のプラズマ治療器は、発明により、ヘッド部がハウジングに接続可能な縦長の移行部品を有し、該移行部品の、ハウジングと接続可能ではない端部に治療ヘッドが配置されていて、治療ヘッドの寸法が移行部品の長手方向に対して垂直に移行部品の寸法を明確に上回ること、ならびに治療ヘッド内で電極ユニットが軟質弾性の心部を囲む空間的に閉じた可撓性被覆を形成し、その外表面が可撓性誘電体の薄層で覆われていることによって、治療ヘッドが体内に挿入される際に体内の周囲組織の形状になり得ることを特徴としている。

発明により形成された治療ヘッドを備えたプラズマ治療器によって、プラズマ治療を体内においても高効率で実施することが可能である。電極ユニットによって形成された空間的に閉じた可撓性被覆、および可撓性誘電体による該可撓性被覆の外側の覆いによって、治療ヘッドは様々な体腔および体内通路における様々な状態に適合することができる。したがって、例えば耳道において、例えば耳の手術後に耳道に存在する創面をより迅速に全治させる目的でプラズマ治療を行うことが可能である。さらに、最初の寸法が耳道の寸法より大きい治療ヘッドが耳道に挿入され、それによって治療ヘッドが耳道の形状になることで耳道における炎症過程を治療することができる。

同様に、鼻道内部の粘膜の治療が行われ得る。

さらに発明によるプラズマ治療器を用いて、例えば直腸といった本来存在するあらゆる種類の体腔および体内通路における治療が行われ得る。しかし、低侵襲手術の場合に設置されるような人工的通路を介した体内の治療も可能である。それに応じてヘッド部の移行部品は特に柔軟に形成され、様々な長さを有し得る。特に、移行部品は治療ヘッドに向かってワイヤ状または管状の形状を有し得る。

さらに好ましいのは、ハウジングが、本発明による治療ヘッドを備えたヘッド部を交換可能に接続できるグリップ部として形成されていることである。該ヘッド部は主として、治療後に安全に処理できるように、単回使用治療ヘッドとして滅菌封入しておくこともできる。したがって、多くの場合に重要な滅菌に対する出費をなくすことができる。

治療ヘッドに対しては球または円錐台としての原形が好ましい。しかし、様々な大きさの丸状または角状断面の円柱形状、立方体形状などといった他の原形も可能である。

本発明による治療ヘッドに関しては、電極ユニットが、導電性添加物によって導電性が付与された、注入成形可能なプラスチック層によって形成されていると有利である。その際電極ユニットのプラスチックは誘電体と同じ種類であり得、これにより電極ユニットは誘電体と容易に材料間接合される。

軟質弾性の心部は主として軟質弾性発泡プラスチックまたは軟質弾性ゲルから成る。封入した空気またはガスの体積によって軟質弾性の心部を形成することも考えられ得る。

電極ユニットの外側面を覆う誘電体が、可能な限り治療するべき組織の全面に密着していることから、誘電体の外表面が、体内の内壁に接触する際にプラズマ形成用の隙間を形成する表面構造を有すると有利である。その際該表面構造はスペーサとして作用する突起、格子構造などによって形成しておくことができる。

電極ユニットは唯一の閉じた電極層で構成しておくことができ、該層に高電圧信号が供給され、治療するべき身体が該層に対する（浮遊）対電極として機能する。しかし該電極ユニットは、例えば互いに組み合わされた帯材によって、主として振幅の等しい逆位相の高電圧信号が供給される２つの電極でもあり得、それによって、周囲組織は引き続き対電極または基準電極として機能するが、両電極によって、形成されたプラズマから離れた箇所で常に結果として零電圧が生じる。

さらに、両電極への供給を、一方の電極が高電圧信号を得て、もう一方の電極が基準電位にあるように行うことが可能である。この場合、プラズマ治療は、身体を対電極として用いる場合ほど効率的には行われない。しかし、個々の場合に応じてプラズマ治療器自体が基準電位を有して運転されることは有効であり得る。

電極ユニットおよび誘電体に対する好ましい材料は、それぞれ誘電的性質を有するシリコーンであるが、電極ユニットに対しては導電性粒子によって導電的に形成され得る。

本発明は図面に示した実施例に基づき以下により詳細に解説することとする。

球形状の治療ヘッドを備えたプラズマ治療器の図である。 体腔内への挿入によって治療ヘッドが円錐台に変形した状態の、図１と同じプラズマ治療器の図である。 球形状の治療ヘッドの外側に突起の形状のスペーサを有する、図１によるプラズマ治療器の図である。 体腔内に挿入前（図４ａ））と体腔内に挿入後（図４ｂ））の、図３によるプラズマ治療器である。

図１はプラズマ治療器の第１の実施例を示す４つの図であり、図１ａ）は未だ結合されていない３つの構成部品の側面図、図１ｂ）は組み立てられた器具の上面図、図１ｃ）は（図１ａ）の反対に位置する側面を示す図、そして図１ｄ）は組み立てた器具を図１ｂ）の切断線Ａ‐Ａで切った断面図である。

ここに示したプラズマ治療器は、グリップ部１、ヘッド部２、および後方端部３から成る。グリップ部１とヘッド部２の間ならびにグリップ部１と後方端部３の間の接続は、主としてスナップ結合であるが、ねじ結合、バヨネット結合などとして形成しておくこともできる。グリップ部１はプラズマ治療器の確実な把持を可能にするための、軽量かつ人間工学的に形成された外面形状を有する。中空のグリップ部１はその内部に電子制御装置５を含む内部空間４を有し、該電子制御装置５は直流電圧から交流電圧パルスを生成し、該交流電圧パルスはコイルユニット６を用いて高電圧パルスに変換される。該高電圧パルスは前面絶縁端部７に組み込まれた、詳細には示されないブッシュに達し、該ブッシュを介して、生成された高電圧パルスがヘッド部２に伝達され得る。

後方端部３には電池８が３つ含まれ、後方端部３を取り外すことで該電池に容易に到達でき、電池交換が可能である。したがってここに示した実施例は、給電ケーブルを必要とせず、それによって快適に操作され得る手持型器具である。本発明の範囲内で、ケーブルを介した該器具への電源供給も当然考えることができ、その際電源供給は、例えば公共送電網からの直流電圧供給または交流電圧供給であり得る。後者の場合、制御装置５には好都合に整流器・チョッパ段が含まれる。

ヘッド部にある連結ピン８がヘッド部から突出して、グリップ部１の端部７のブッシュ内に入る。ヘッド部２において誘電体９は、ワイヤ状電極部分１１を絶縁包囲する移行部品１０となる。該ワイヤ状電極部分１１は移行部品１０に接続する治療ヘッド内で球形状の閉じた被覆１２に移行し、したがって電極ユニット１３はワイヤ状電極部分１１と中空被覆１２によって形成される。被覆１２は例えば軟質弾性発泡材、軟質弾性ゲルなどから成る軟質弾性の心部１４を包囲する。電極ユニット１３の被覆１２は誘電体９の閉じた層１５によって完全に包囲されており、したがって電極ユニット１３から対電極へ結果として電流が流れることのない誘電体バリア方式のプラズマ放電のみが、常に電極ユニット１３によって形成され得る。層１５の表面は、層１５の表面と周囲組織との間にプラズマが発生し得る空隙すなわちガス室を残すための（図示されない）構造を有し得る。

電極ユニット１３の薄い可撓性被覆の軟質弾性の心部１４および可撓性誘電体外層１５に基づき、そのように形成された治療ヘッド１６は容易に変形可能であり、体腔または体内通路の形状に問題なく適合し得る。この方法で、治療ヘッド１６が当てられた組織範囲における集中的プラズマ治療に成功する。

図２は同じ構造で組み立てられた治療ヘッド１６’が円錐台形状の原形を有する、同一の実施形態を示す。この治療ヘッド１６’の形状は、耳道や鼻道といった体内通路への挿入に特に適している。

図３に示したプラズマ治療器は図１によるプラズマ治療器と同一に形成されているが、球形状の被覆１２の外側に、本明細書では突起の形状で形成されているスペーサ１７を有する。スペーサ１７は、体組織と被覆１２の間に、電極ユニット１３によって誘電体バリア放電プラズマが生成され得る空隙を確保する機能を有する。

スペーサ１７は被覆１２の球表面全体にわたって均等に分散配置されている。それによってヘッド部２は普遍的に使用可能である。個別の使用形態に対しては、スペーサ１７が被覆１２の表面に部分的にのみ配置されているヘッド部２の使用も有効であり得る。

図４は体組織１９に包囲されている身体開口部１８への挿入前の図３によるプラズマ治療器を示す。身体開口部１８は耳道、鼻孔、直腸開口部などといった身体の自然開口部であり得るが、カテーテルまたは手術切開の形態の人工的開口部または人工的通路でもあり得る。図４ｂ）はこの場合、ヘッド部２の押し込みによって非動作状態では中空球形状の被覆１２が変形されて、例えば図４ｂ）に示したように円錐台形状になることによって、周囲組織１９との広範囲の接触を確立することを明確に示し、該周囲組織は、この方法でスペーサ１７の間の間隙において形成される誘電体バリア放電プラズマを用いて集中的に治療され得る。この方法で例えば手術的に留置した通路、手術切開などの処置が、この領域における感染に対抗し、身体開口部１８の範囲における組織１９の微小循環を刺激し、手術創の治癒過程を促進するために行われ得る。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［１］ プラズマ生成に適した高電圧信号を発生させる目的でハウジングに配置された高電圧段（５、６）、および誘電体（９）によって遮蔽された電極ユニット（１３）を内蔵し、前記高電圧段（５、６）と接続可能なヘッド部（２）を備えたプラズマ治療器であって、前記ヘッド部（２）が前記ハウジングに接続可能な縦長の移行部品（１０）を有し、前記移行部品の、前記ハウジングと接続可能ではない端部に治療ヘッド（１６、１６’）が配置されていて、前記治療ヘッドの寸法が前記移行部品（１０）の長手方向に対して垂直に前記移行部品（１０）の寸法を明確に上回っていること、及び前記治療ヘッド（１６、１６’）内で前記電極ユニット（１３）が軟質弾性の心部（１４）を囲む空間的に閉じた可撓性被覆（１２）を形成し、前記可撓性被覆の外表面が前記可撓性誘電体（９）の薄層（１５）で覆われていることによって、前記治療ヘッド（１６、１６’）が体内に挿入される際に体内の周囲組織の形状になり得ることを特徴とする、プラズマ治療器。
［２］ 前記誘電体（９）の前記薄層（１５）が、体内の内壁に接触する際にプラズマ形成用の隙間を形成する表面構造を有することを特徴とする、［１］に記載のプラズマ治療器。
［３］ 前記移行部品（１０）が柔軟に形成されていることを特徴とする、［１］または［２］に記載のプラズマ治療器。
［４］ 前記治療ヘッド（１６、１６’）に向かう前記移行部品（１０）がワイヤ状の形状を有することを特徴とする、［１］から［３］のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
［５］ 前記治療ヘッド（１６、１６’）に向かう前記移行部品（１０）が管状の形状を有することを特徴とする、［１］から［３］のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
［６］ 前記ハウジングが、前記ヘッド部（２）を交換可能に接続できるグリップ部（１）として形成されていることを特徴とする、［１］から［５］のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
［７］ 前記治療ヘッド（１６）が球形状であることを特徴とする、［１］から［６］のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
［８］ 前記治療ヘッド（１６’）が円錐台形状であることを特徴とする、［１］から［６］のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。

Claims (9)

1. （ａ）プラズマ生成に適した高電圧信号を発生させる目的でハウジングに配置された高電圧段（５、６）と、
   （ｂ）誘電体（９）によって遮蔽された電極ユニット（１３）を内蔵し、前記高電圧段（５、６）と接続可能なヘッド部（２）と、を備えたプラズマ治療器であって、
   （ｃ）前記ヘッド部（２）が前記ハウジングに接続可能な縦長の移行部品（１０）を備え、（ｄ）治療ヘッド（１６、１６’）が前記縦長の移行部品（１０）の端部に配置されており、ここで、前記治療ヘッド（１６、１６’）は前記ハウジングと接続可能ではなく、前記治療ヘッド（１６、１６’）の、前記移行部品（１０）の長手方向に対して垂直な寸法が前記移行部品（１０）の寸法を明確に上回っており、
   （ｅ）前記治療ヘッド（１６、１６’）内で、前記電極ユニット（１３）が軟質弾性の心部（１４）を囲む空間的に閉じた可撓性被覆（１２）を形成し、前記可撓性被覆の外表面が可撓性の前記誘電体（９）の薄層（１５）で覆われていることによって、前記治療ヘッド（１６、１６’）が体内に挿入される際に体内の周囲組織の形状になり得るものであり、
   （ｆ）前記縦長の移行部品（１０）は、前記電極ユニット（１３）に移行するワイヤ状電極部分（１１）を包囲する、
   ことを特徴とする、プラズマ治療器。
2. 前記ヘッド部（２）の前記移行部品（１０）は、前記ワイヤ状電極部分（１１）を絶縁包囲する誘電体（９）によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ治療器。
3. 前記誘電体（９）の前記薄層（１５）が、体内の内壁に接触する際にプラズマ形成用の隙間を形成する表面構造を有することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ治療器。
4. 前記移行部品（１０）が可撓性であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
5. 前記治療ヘッド（１６、１６’）に向かう前記移行部品（１０）がワイヤ状の形状を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
6. 前記治療ヘッド（１６、１６’）に向かう前記移行部品（１０）が管状の形状を有することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
7. 前記ハウジングが、前記ヘッド部（２）を交換可能に接続できるグリップ部（１）として形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
8. 前記治療ヘッド（１６）が球形状であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。
9. 前記治療ヘッド（１６’）が円錐台形状であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のプラズマ治療器。

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