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WO1995024111A1 - Dispositif de traitement thermique localise et procede de traitement correspondant - Google Patents

Dispositif de traitement thermique localise et procede de traitement correspondant Download PDF

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WO1995024111A1
WO1995024111A1 PCT/FR1994/000244 FR9400244W WO9524111A1 WO 1995024111 A1 WO1995024111 A1 WO 1995024111A1 FR 9400244 W FR9400244 W FR 9400244W WO 9524111 A1 WO9524111 A1 WO 9524111A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
active electrode
transformer
handpiece
heat treatment
electrode
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.)
Ceased
Application number
PCT/FR1994/000244
Other languages
English (en)
Inventor
François Lhuisset
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.)
D'EXPLOITATION DENTAIRE Ste
Original Assignee
D'EXPLOITATION DENTAIRE Ste
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
Priority to FR9215369A priority Critical patent/FR2699785B1/fr
Priority claimed from FR9215369A external-priority patent/FR2699785B1/fr
Application filed by D'EXPLOITATION DENTAIRE Ste filed Critical D'EXPLOITATION DENTAIRE Ste
Priority to PCT/FR1994/000244 priority patent/WO1995024111A1/fr
Priority to AU62101/94A priority patent/AU6210194A/en
Publication of WO1995024111A1 publication Critical patent/WO1995024111A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/40—Implements for surgical treatment of the roots or nerves of the teeth; Nerve needles; Methods or instruments for medication of the roots
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/30—Medical applications
    • H05H2245/32—Surgery, e.g. scalpels, blades or bistoury; Treatments inside the body

Definitions

  • the invention relates to a local heat treatment device and to a corresponding treatment method.
  • the invention is particularly useful for odontological applications, in particular for clinical endodontics and surgical endodontics, and in particular endocanal vaporization of intracanal air and parietal organic matter.
  • This known biactive bipolar device comprises a handle comprising at least two spaced electrodes subjected to differences in electric potential capable of producing an electric arc between said electrodes, and means for passing at least one fluid flow in the space corresponding to said electric arc.
  • the potential differences are differences in alternating potential at medium or high frequency.
  • the ends of the electrodes are substantially wire or tip shaped and their respective directions form an acute angle.
  • a potential-boosting transformer is incorporated in the handle to produce said alternating potential differences, while the fluid flows emerge inside said acute angle or along at least one of said electrodes.
  • This known device is, for example, part of a set of the commercial type sold under the name "Sopha biotron” by the French company “Sopha Bioconcept” and includes a programmable and controllable power supply capable of delivering successive pulses of duration. reduced on the order of ten milliseconds to several seconds, to supply a device with two active electrodes in form of a two-conductor cable at an alternating voltage between 100 V and 500 V at high frequency of the order of 1 MHz of wire.
  • the handpiece of this known device supplied by a medium voltage contains a voltage step-up transformer to produce between the active electrodes a high ignition voltage of the order of several thousand volts, losses occur capacitive electrics which generate slight plasma instabilities between the two active electrodes. These instabilities that are admissible for surgery or coagulation of soft tissues are not admissible for localized odontological applications.
  • the object of the invention is to remedy the abovementioned drawbacks, so as to heat treat hard and locally hard tissue, in particular teeth. plumped or to be plumped, under improved economic and security conditions.
  • the subject of the invention is a local heat treatment device, of the type with gas supply and with electric supply at low impedance at an alternating voltage less than 500 V and at high impedance output at a high voltage higher than 1000 V, characterized in that the device comprises a step-up transformer inside a handpiece for supplying a single active electrode, and in that said active electrode is inside a tubular gas supply channel, so as to generate a microscopic ball of plasma to heat treat a localized space.
  • the term “microscopic ball” is understood to mean a ball of plasma which can be written into a sphere of diameter less than one millimeter.
  • the single active electrode is made of a flexible refractory metal and the tubular channel is made of a flexible insulating material resistant to a temperature above 150 ° C.
  • the tubular gas supply channel is at least partially rigid and has a hook shape.
  • Said single active electrode is included in a treatment head detachable from a handpiece constituting the main body of the device.
  • the treatment head further comprises an electrode which is not active and does not project beyond the treatment head.
  • the non-active electrode is included in a tip made of material that insulates the treatment head.
  • Said step-up transformer comprises a core of ferrite or similar magnetic material with high resistivity, the primary circuit of the transformer surrounds said core in a compact conformation, and the secondary circuit of the transformer surrounds said core in a con gura ion deployed of contiguous and non-overlapping turns, located at a distance greater than a predetermined distance from said primary circuit and from the outer casing of the handpiece.
  • the subject of the invention is also a method of using a device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the method comprises the following steps:
  • said chosen depth is less than or equal to a predetermined depth, preferably less than 30 m.
  • FIG. 1 schematically represents a device of the prior art.
  • FIG. 2 schematically represents a view in longitudinal section of a device according to the invention.
  • Figure 3 schematically shows an enlarged partial sectional view of a device according to the invention.
  • FIGS 4 to 6 schematically represent several embodiments of transformer for device according to the invention.
  • a known assembly comprises a power supply contained in a housing 1, a bipolar connector 2 for supplying a device 4 under an alternating voltage by an inductive cable 3 bipolar between 100 and 400 V at a frequency of the order of MHz.
  • the device 4 configured to be held in the hand contains a step-up transformer for supplying, in accordance with the teaching of American patent US Pat. No. 4,839,492 (BOUCHIER and LHUISSET) two active electrodes 6 and 7 generating a plasma 8 in the form of a point the two electrodes 6 and 7.
  • a step-up transformer for supplying, in accordance with the teaching of American patent US Pat. No. 4,839,492 (BOUCHIER and LHUISSET) two active electrodes 6 and 7 generating a plasma 8 in the form of a point the two electrodes 6 and 7.
  • a device 10 according to the invention is supplied by two conductors 11 and 12 connected to a power supply unit, not shown, similar to that of FIG. 1.
  • the conductors 11 and 12 are connected to a step-up transformer 13 so as to produce an alternating high voltage between 1000 and 6000 V at a frequency between several hundreds of kHz and several MHz between two output conductors 14 and 15, according to a so-called "floating bipolar" configuration due to the fact that none of the conductors 14 and 15 is directly connected to earth.
  • the conductors 14 and 15 have a small section and its fixed to a rigid structure in a configuration minimizing the capacities between the conductors and the operator.
  • the conductors 14 and 15 are advantageously sheathed by insulating tubes.
  • Other tubes 16 and 17 are provided for supplying a cooling gas G and plasma generator.
  • the conductors 14 and 15 are contained in this example directly in the tubes 16, 17 for supplying cooling gas G and plasma generator.
  • the tubes 16, 17 are made of relatively rigid insulating material, refractory or not, such as alumina, silica, polytet afluoroethylene (PTFE), a plastic material of the silicone type or the like.
  • the assembly is, after assembly of the aforementioned electrical components, molded in one end in sil icone 18 and covered with two i-coqu i 11 es 19, 20 in self-extinguishing insulating plastic material of the sil icone type or equivalent with a low dielectric constant, before being inserted into an external handpiece 21 made of insulating plastic material, self-extinguishing and having good mechanical rigidity, such as for example polyethylene terephthalate or polybutylene terephthal ate.
  • the handpiece 21 is screwed or fitted hermetically with an insulating plug or endpiece 22 containing an insulating sleeve 23 made of rubber or material integral with the power cord not shown.
  • the conductors 11 and 12 supplying the primary winding of the transformer 13 have a small diameter, less than 0.3 mm; the conductors 14 and 15 of the output of the secondary winding of the transformer 13 have a diameter less than or equal to 0.15 mm; and the transformer 13 is of the ferrite magnetic circuit type substantially in the form of a torus, so as to separate the corresponding windings by a geometric distance greater than one centimeter and so as to avoid significant capacitive couplings between the two windings and the instabilities. resulting plasma.
  • the invention allows, thanks to this arrangement, to significantly reduce the capacitive losses of the device according to the invention, which are approximately ten times lower than the capacitive losses of the devices of the prior art. Thanks to this significant reduction in capacitive losses, the device according to the invention ensures the operation under improved stability conditions of the head with two active electrodes of the prior art, but also allows the use of a monoelectrode head. of reduced dimensions according to the invention, symbolized by dotted lines.
  • the device according to the invention may advantageously contain a means of lighting, not shown, for the treatment or surgical operation area, comprising for example at least one optical fiber to conduct the light and an end tip suitable for directing the light. towards the area to be lit.
  • a treatment head 30 is pluggable onto the device of FIG. 2 by means of two male conductors 31, 32 of stainless steel or the like intended to be plugged in with corresponding female housings to ensure electrical continuity and the alternating high voltage supply of two electrodes 33, 34.
  • the electrode 33 is not active and does not exceed the tip made of insulating material 35 of the ceramic or similar kind, while the electrode 34 constituted by a fine wire of refractory metal such as tungsten is fitted in electrical continuity with the end 32a of the conductor 32 in a tubular sleeve 36 of insulating material.
  • the tubular sleeve 36 is made relatively rigid by the fact that it surrounds a hook-shaped stainless steel tube.
  • the tubular sleeve 36 having the shape of a hook is connected to a flexible insulating tube 37 made of fine, non-combustible material of the polyimide or pol ytetraf1 uoroethylene type, into which a pressurized gas is preferably introduced, by known means. a neutral gas such as nitrogen, argon or carbon dioxide, or simply air.
  • a neutral gas such as nitrogen, argon or carbon dioxide, or simply air.
  • the flexible tube 37 is engaged rogress ely in the channel of the tooth 40 to the lower end or to the vicinity of the apex of the tooth.
  • the plasma microbubble formed at the head of the active electrode instantly evaporates the soft parts inside the tooth 39 without damaging the hard tissues or heating up. the area to be treated due to weak conduction currents through the tooth to be treated or another area of the patient's body.
  • three different electrical embodiments of the invention each comprise a low impedance electrical supply of a step-up transformer for supplying high voltage to an active electrode for heat treatment, surgical intervention or analogous operation.
  • the primary circuit 100 of a step-up transformer capable of being mounted in a device in FIG. 2 is formed by continuous winding in a configuration of around twenty turns 101 conductive contiguous around an assembly of three magnetic cores 102, 103, 104 stacked on top of each other.
  • the secondary circuit 105 of the transformer is formed by winding from one to several hundred contiguous but not overlapping turns 106 around the assembly of toroids 102 to 104 mentioned above.
  • the secondary winding is carried out so as to separate the incoming conductors and the primary winding turns from the outgoing conductors and the secondary winding turns of a distance greater than a predetermined distance, preferably greater than one hundred i met re.
  • the material constituting the toroids is a high resistivity ferrite, for example of the 4C6 type marketed by the French company "RADIO TECHNIQUE COMPELEC”, while the diameter of the primary conductor is of the order two tenths of a millimeter and the diameter of the secondary conductor of the order of tenths of a millimeter and that the winding of the secondary conductor is made so as to cover an area less than that of a half-torus, located in position diametrically opposite to that of the primary winding 100.
  • the entire transformer is coated with an insulator of the polyurethane type or the like with possible interposition of protections in Mylar (registered trademark) or in polyimide such as Kapton (registered trademark): this insulation is known to specialists and will not be described in more detail. lée.
  • the primary circuit 110 of rectangular shape constituted by the winding picked up of contiguous conductive turns 111 is supported by an insulating support, so as to present a branch coaxial with the axis of the ferrite toroid 112, two lateral branches and an outer branch spaced from the torus 112 by a distance of the order of a centimeter.
  • the secondary circuit 113 is advantageously wound on a surface smaller than that corresponding to three-quarters of a toroid, located in a position diametrically opposite that of the plane inside the primary winding 110.
  • This arrangement has the advantage that the secondary circuit has a greater number of contiguous and non-overlapping secondary turns 114, which which allows to obtain a higher transformation ratio than in the case of FIG. 4.
  • a transformer of elongated shape comprises a primary circuit 120 constituted by the winding of two collected parts 121, 122 each comprising a dozen primary conductive turns at the ends of a cylinder A of insulating material, so as to separate the two parts 121, 122 of a predetermined distance greater than the diameter of the cylinder A of insulating material.
  • connection terminals 123, 124 of the supply conductors are situated on the same side of the primary circuit, an insulating passage 125 being provided for the protection of the straight conductor connecting terminal 124 to the end winding 122.
  • a secondary circuit 130 shown before complete introduction is also constituted by winding, on an insulating cylinder B, conductive turns in two thicknesses separated by a thick sheet 131 of insulating material of the polyimide type or the like. , so that the output terminals 132, 133 of the secondary circuit are located opposite the terminals 123, 124 of the primary circuit.
  • the secondary circuit 130 covered with a thermo-retractable material 134 before being placed inside the primary circuit 120 in which it is kept spaced apart by end flanges 135, 136, contains a cylindrical bar 137 of elongated ferrite and placed coaxially with the axis 138 common to the cylind rim A of the primary circuit 120, to the cyl rim B of the primary circuit 130.
  • the arrangements of the transformers of FIGS. 4 to 6 do not produce any noticeable capacitive effect at high frequencies of the order of MHz between the device of the invention and the hand of the operator or the surgeon, nor disturbances. likely to result.
  • the secondary circuit of a transformer according to the invention is advantageously distant from the external envelope of the handpiece by a predetermined distance greater than three thousand 1 i meters.
  • the microscopic plasma ball obtained by the invention by means of a single active electrode during operation in bipolar mode has stability and geometrical dimensions suitable for allowing its use for surgical, medical operations or other operations requiring high precision if one.
  • a device with low impedance input and high impedance output has a single active electrode in bipolar mode for generating a microscopic ball of plasma at a high voltage greater than 1000 V and at a frequency close to MHz.

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Abstract

Un dispositif de traitement thermique localisé à entrée basse impédance et à sortie haute impédance comporte un transformateur (13) élévateur de tension à l'intérieur d'une pièce à main (21) pour alimenter une électrode active unique.

Description

"DISPOSI TIF DE TRAITEMENT THERMIQUE L OCAL ISE ET PROCEDE DE TRAI TEMENT CORRESPONDANT"
L'invention est relative à un dispositif de traitement thermique local isé et à un procédé de traitement correspondant .
L'invention est particul ièrement utile pour les appl ications odontologiques, en particul ier pour l 'endodontie cl inique et l 'endodontie chirurgicale, et notamment la vaporisation endocanal ai re de la matière organique intracanal ai re et pariétale.
On util ise actuellement à cet effet des dispositifs connus du type laser Nd-YAG, par exemple du type commercial isé sous la dénomination "Laser Endo Technic" par la Société de droit français "Société Endotechnic France". Ces dispositifs connus d'une part, sont dangereux pour l 'environnement et nécessitent le port de lunette spéciales de protection et, d'autre part, ne permettent pas à cause de la portée ill imitée du faisceau laser de réguler la profondeur de pénétration ou de traitement.
Le document US 4.839.492 (BOUCHIER et LHUISSET) , dont le contenu est considéré comme incorporé dans la présente description, est relatif à un procédé de coupe ou de traitement de matière, en particul ier de tissus vivants au moyen d'un plasma de gaz ionisé, ainsi qu'à un dispositif correspondant à plasma pour mettre en oeuvre ledit procédé.
Ce dispositif bipolaire biactif connu comprend un manche comportant au moins deux électrodes espacées soumises à des différences de potentiel électrique aptes à produire un arc électrique entre lesdites électrodes, et des moyens pour faire passer au moins un écoulement fluide dans l 'espace correspondant audit arc électrique. Les différences de potentiel sont des différences de potentiel alternatif à fréquence moyenne ou haute. Les extrémités des électrodes sont sensiblement en forme de fil ou de pointe et leurs directions respectives forment un angle aigu. Un transformateur élévateur de potentiel est incorporé dans le manche pour produire lesdites différences de potentiel alternatif, tandis que les écoulements de fluide débouchent à l 'intérieur dudit angle aigu ou le long d'au moins une desdites électrodes.
Ce dispositif connu fait par exemple partie d'un ensemble du type commercial sé sous l 'appellation "Sopha biotron" par la Société de droit français "Sopha Bioconcept" et comprend une al imentation programmable et commandable apte à dél ivrer des impulsions successives de durée réduite de l 'ordre de dix mill isecondes à plusieurs secondes, pour alimenter par un câble à deux conducteurs sous une tension alternative comprise entre 100 V et 500 V à fréquence élevée de l 'ordre de 1 MHz ce dispositif à deux électrodes actives en forme de fil .
Ce dispositif connu donne satisfaction, mais présente toutefois plusieurs inconvén ents :
. du fait de la présence de deux électrodes actives, l 'espace occupé par le plasma et les électrodes est relativement important : cette caractéristique empêche toute intervention local isée dans un espace de taille correspondant à l'intérieur d'un canal dentaire,
. du fait que la pièce à main de ce dispositif connu alimenté par une tension moyenne contient un transformateur élévateur de tension pour produire entre les électrodes actives une tension élevée d'amorçage de l 'ordre de plusieurs mill iers de volts, il se produit des pertes électriques capacitives qui engendrent de légères instabilités de plasma entre les deux électrodes actives. Ces instabil ités admissibles pour la chirurgie ou la coagulation de tissus mous ne sont pas admissibles pour des appl ications odontologiques localisées.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités, de manière à traiter thermique ent et localement des tissus durs, en particul ier des dents dépulpées ou à dépulper, dans des conditions économiques et de sécurité amél iorées.
L' invention a pour objet un dispositif de traitement thermique local isé, du type à al imentation en gaz et à al imentation électrique à basse impédance à une tension alternative inférieure à 500 V et à sortie à haute impédance à une haute tension supérieure à 1000 V, caractérisé en ce que le dispositif comporte un transformateur élévateur de tension à l 'intérieur d'une pièce à main pour alimenter une électrode active unique, et en ce que ladite électrode active est intérieure à un canal tubulaire d'amenée de gaz, de manière à engendrer une boule microscopique de plasma pour traiter ther iquement un espace local isé. On entend par "boule microscopique" une boule de plasma inscriptible dans une sphère de diamètre inférieure à un millimètre.
Selon d'autres caractéristiques de l 'invention : L'électrode active unique est constituée en un métal réfractaire flexible et le canal tubulaire est constitué en un matériau isolant souple résistant à une température supérieure à 150* C.
Le canal tubulaire d'amenée de gaz est au moins partiellement rigide et présente une forme de crochet.
Ladite électrode active unique est incluse dans une tête de traitement détachable d'une pièce a main constituant le corps principal du dispositif.
La tête de traitement comporte en outre une électrode non active et ne dépassant pas de la tête de trai tement . L'électrode non active est incluse dans un embout en matériau isolant de la tête de traitement.
Ledit transformateur élévateur de tension comporte un noyau en ferrite ou matériau magnétique analogue à forte rêsistivité, le circuit primaire du transformateur entoure ledit noyau selon une conformation compacte, et le circuit secondaire du transformateur entoure ledit noyau selon une con gura ion déployée de spires jointives et non chevauchantes, située à une distance supérieure à une distance prédéterm née dudit circuit primaire et de l 'enveloppe extérieure de la pièce à main. L' invention a également pour objet un procédé d'util isa ion d'un dispositif selon l 'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
- placer l 'électrode active à proximité immédiate d'un tissu mou environné de tissu dur,
- mettre en marche l 'al imentation en gaz et l 'al imentation électrique,
- descendre l 'électrode active jusqu'à une profondeur choisie, de manière à évaporer les tissus mous tout au long de la descente de l 'électrode active.
Selon un mode préféré de réal isation de l 'invention, ladite profondeur choisie est inférieure ou égale à une profondeur prédéterminée, de préférence inférieure à 30 m . L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non l imitatif au regard des dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement un dispositif de l 'art antérieur. La figure 2 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l 'invention.
La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe partielle agrandie d'un dispositif selon l 'invention.
Les figures 4 à 6 représentent schématiquement plusieurs modes de réal isation de transformateur pour dispositif selon l 'invention.
En référence à la figure 1, un ensemble connu comporte une alimentation contenue dans un boîtier 1, un connecteur bipolaire 2 pour alimenter par un cordon bl indé 3 bipolaire, un dispositif 4 sous une tension alternative comprise entre 100 et 400 V à une fréquence de l 'ordre du MHz.
Le dispositif 4 conformé pour être tenu à la main contient un transformateur élévateur de tension pour alimenter conformément à l 'enseignement du brevet américain US 4.839.492 (BOUCHIER et LHUISSET) deux électrodes actives 6 et 7 générant un plasma 8 en forme de pointe entre les deux électrodes 6 et 7.
En référence à la figure 2, un dispositif 10 selon l 'invention est alimenté par deux conducteurs 11 et 12 reliés à un boîtier d'alimentation non représenté similaire à cel ui de la figure 1.
Les conducteurs 11 et 12 sont reliés à un transformateur 13 élévateur de tension de manière à produire une haute tension alternative comprise entre 1000 et 6000 V à une fréquence comprise entre plusieurs centaines de kHz et plusieurs MHz entre deux conducteurs de sortie 14 et 15, selon une configuration dite "bipolaire flottant" en raison du fait qu'aucun des conducteurs 14 et 15 n'est relié directement à la terre.
Les conducteurs 14 et 15 présentent une faible section et son fixés à une structure, rigide selon une configuration minimisant les capacités entre les conducteurs et l'opérateur. Les conducteurs 14 et 15 sont avantageusement gainés par des tubes isolants. D'autres tubes 16 et 17 sont prévus pour l'amenée d'un gaz G refroidissant et générateur de plasma.
Les conducteurs 14 et 15 sont contenus dans cet exemple directement dans les tubes 16, 17 d'amenée de gaz G refroidissant et générateur de plasma. Les tubes 16, 17 sont réalisés en matériau isolant relativement rigide, réfractaire ou non tel que de l 'alumine, de la silice, du polytét afluoroéthylène (PTFE), une matière plastique du genre silicone ou analogue. L'ensemble est, après montage des composants électriques précités, moulé dans une extrémité en sil icone 18 et recouvert deux de i -coqu i 11 es 19, 20 en matière plastique isolante auto-exti ngu i bl e du type sil icone ou équivalent a faible constante diélectrique, avant d'être enfilé dans une pièce à main 21 extérieure en matière plastique isolante, autoextinguibl e et présentant une bonne rigidité mécanique, telle que par exemple du polyéthylène téréphtalate ou du polybutylène téréphtal ate . La pièce à main 21 se visse ou s'emboîte hermétiquement avec un bouchon ou embout isolant 22 contenant un manchon isolant 23 en caoutchouc ou matériau solidaire du cordon d'al imentation non représenté.
De préférence, les conducteurs 11 et 12 d'al mentation du bobinage primaire du transformateur 13 présentent un faible diamètre, inférieur à 0,3 mm ; les conducteurs 14 et 15 de sortie de l 'enroulement secondaire du transformateur 13 présentent un diamètre inférieur ou égal à 0,15 mm ; et le transformateur 13 est du type à circuit magnétique en ferrite sensiblement en forme de tore, de manière à séparer les enroulements correspondants par une distance géométrique supérieure à un centimètre et de manière à éviter les couplages capacitifs notables entre les deux enroulements et les instabil ités de plasma en résultant.
L'invention permet, grâce à cette disposition, de réduire notablement les pertes capacitives du dispositif selon l 'invention, qui sont environ dix fois inférieures aux pertes capacitives des dispositifs de l 'art antérieur. Grâce à cette réduction notable des pertes capacitives, le dispositif selon l ' invention assure le fonctionnement dans des conditions de stabil ité améliorées de la tête à deux électrodes actives de l 'art antérieur, mais permet également l'util isation d'une tête monoélectrode de dimensions réduites selon l 'invention, symbolisée en traits pointillés. Le dispositif selon l ' invention peut avantageusement contenir un moyen d'éclairage non représenté de la zone de traitement ou d'opération chirurgicale, comportant par exemple au moins une fibre optique pour conduire la lumière et un embout d'extrémité approprié pour diriger la lumière vers la zone à éclairer.
En référence à la figure 3, une tête de traitement 30 est enfichable sur le dispositif de la figure 2 au moyen de deux conducteurs mâles 31, 32 en acier inoxydable ou analogue destinés à être enfichés avec des logements femelles correspondants pour assurer la continuité électrique et l 'al imentation en haute tension alternative de deux électrodes 33, 34.
L'électrode 33 n'est pas active et en dépasse pas de l 'embout en matériau isolant 35 du genre céramique ou analogue, tandis que l 'électrode 34 constituée par un fil fin de métal réfractaire tel que du tungstène est emmanché en continuité électrique avec l 'extrémité 32a du conducteur 32 dans un manchon tubulaire 36 en matériau isolant. Le manchon tubulaire 36 est rendu relativement rigide du fait qu'il entoure un tube en acier inoxydable en forme de crochet .
Le manchon tubulaire 36 présentant une forme de crochet est rel ié à un tube souple 37 isolant réal isé en matériau fin et non combustible du genre polyimide ou pol ytétraf1 uoroéthyl ène , dans lequel on introduit par des moyens connus un gaz sous pression, de préférence un gaz neutre tel que l 'azote, l 'argon ou le gaz carbonique, ou tout simplement de l 'air. La jonction du tube souple 37 avec le manchon tubulaire 36 relativement rigide est effectué au moyen d'une bague de fixation 38 en alumine ou par insertion directe du tube souple 37 dans le manchon tubulaire 36.
La tête 30 du dispositif reliée à la pièce à main et alimentée en gaz et en haute tension par celle-ci , est représentée en position de traitement sur une dent 39. Le tube souple 37 est engagé rogress ement dans le canal de la dent 40 jusqu'à l 'extrémité inférieure ou jusqu'au voisinage de l 'apex de la dent.
Tout au long de la descente de l 'électrode active 34 à l 'intérieur de la dent, la microboule de plasma formée en tête de l 'électrode active évapore instantanément les parties molles intérieures à la dent 39 sans endommager les tissus durs, ni échauffer la zone à traiter en raison de la faiblesse de courants de conduction à travers la dent à traiter ou une autre zone du corps du patient.
Ainsi, grâce à l 'invention, des opérations chirurgicales ou de traitement localisé exigeant une grande précision géométrique sont effectuées selon une profondeur de pénétration contrôlable, contrairement aux techniques de l 'art antérieur dans lesquelles l 'utilisation d'un laser ne rendait possible que le contrôle d'énergie consommée, mais non la profondeur d'intervention.
En référence aux figures 4 à 6, trois modes de réalisation électrique différents de l 'invention comportent chacun une alimentation électrique basse impédance d'un transformateur élévateur de tension pour alimenter en haute tension une électrode active de traitement thermique, d'intervention chirurgicale ou d'opération analogue.
Sur la figure 4, le circuit primaire 100 d'un transformateur élévateur de tension apte à être monté dans un dispositif de la figure 2 est constitué par enroulement continu dans une conf guration d'une vingtaine de spires 101 conductrices jointives autour d'un assemblage de trois tores 102, 103, 104 magnétiques empilés l 'un sur l 'autre. Le circuit secondaire 105 du transformateur est constitué par enroulement d'une à plusieurs centaines de spires jointives 106 mais non chevauchantes autour de l 'assemblage de tores 102 à 104 précités.
L'enroulement secondaire est réalisé, de manière à séparer les conducteurs d'arrivée et les spires d'enroulement primaire des conducteurs de sortie et des spires d'enroulement secondaire d'une distance supérieure à une distance prédéterminée, de préférence supérieure à un cent i met re .
Dans un mode de réal isation avantageux, le matériau constituant les tores est une ferrite de résistivité élevée, par exemple du type 4C6 commercialisé par la Société de droit français "RADIO TECHNIQUE COMPELEC", tandis que le diamètre du conducteur primaire est de l 'ordre de deux dixièmes de millimètre et le diamètre du conducteur secondaire de l 'ordre du dixième de mill imètre et que l 'enroulement du conducteur secondaire est réal isé de manière à couvrir une surface inférieure à celle d'un demi-tore, située en position diamétralement opposée à celle de l 'enroulement primaire 100. Après réal isation des deux enroulements primaire et secondaire, l 'ensemble du transformateur est revêtu d'un isolant du genre polyuréthanne ou analogue avec interposition éventuelle de protections en Mylar (marque déposée) ou en polyimide tel que du Kapton (marque déposée) : cette isolation est connue des spécial istes et en sera pas décrite de manière plus détaillée.
Sur la figure 5, le circuit primaire 110 de forme rectangula re constitué par bobinage ramassé de spires conductrices jointives 111 est supporté par un support isolant, de manière à présenter une branche coaxiale à l 'axe du tore en ferrite 112, deux branches latérales et une branche extérieure espacées du tore 112 d'une distance de l 'ordre du centimètre.
Dans cette configuration, le circuit secondaire 113 est avantageusement bobiné sur une surface inférieure à celle correspondant à trois quarts de tore, située en position diamétralement opposée à celle du plan intérieur à l 'enroulement primaire 110.
Cette disposition présente l 'avantage selon lequel le circuit secondaire comporte un plus grand nombre de spires 114 secondaires jointives et non chevauchantes, ce qui permet d'obtenir un rapport de transformation plus élevé que dans le cas de la figure 4.
Sur la figure 6, un transformateur de forme allongée comporte un circuit primaire 120 constitué par bobinage de deux parties ramassées 121, 122 comportant chacune une dizaine de spires conductrices primaires aux extrémités d'un cylindre A de matériau isolant, de manière à séparer les deux parties 121, 122 d'une distance prédéterminée supérieure au diamètre du cylindre A de matériau isolant.
Les bornes de branchements 123, 124 des conducteurs d'al imentation sont situées d'un même côté du circuit primaire, un passage isolant 125 étant prévu pour la protection du conducteur rectil igne rel iant la borne 124 au bobinage d'extrémité 122.
A l 'intérieur du circuit primaire 120, un circuit secondaire 130 représenté avant introduction complète est constitué également par bobinage, sur un cyl indre isolant B, de spires conductrices en deux épaisseurs séparées par une feuille 131 épaisse de matériau isolant du genre polyimide ou analogue, de manière à ce que les bornes de sortie 132, 133 du circuit secondaire soient situées à l 'opposé des bornes 123, 124 du circuit primaire.
Le circuit secondaire 130, recouvert d'un matériau ther orêtractabl e 134 avant d'être mis en place à l 'intérieur du circuit primaire 120 dans lequel il est maintenu espacé par des brides d'extrémité 135, 136, contient un barreau cylindrique 137 de ferrite allongé et placé coaxialement à l 'axe 138 commun au cyl indre A du circuit primaire 120, au cyl indre B du circuit primaire 130.
Selon l 'invention, les dispositions des transformateurs des figures 4 à 6 ne produisent aucun effet capacitif notable à des hautes fréquences de l 'ordre de MHz entre le dispositif de l 'invention et la main de l 'opérateur ou du chirurgien ni de perturbations susceptibles d'en résulter. Pour renforcer cet effet, le circuit secondaire d'un transformateur selon l 'invention est avantageusement éloigné de l 'enveloppe extérieure de la pièce à main d'une distance prédéterminée supérieure à trois mil 1 i mètres .
Il en résulte que la boule microscopique de plasma obtenue par l 'invention au moyen d'une électrode active unique lors d'un fonctionnement en mode bipolaire présente une stabil ité et des dimensions géométriques aptes à permettre son util isation pour des opérations chirurgicales, médicales ou autres opérations exigeant une haute préci si on .
Bien que décrite en référence à des modes de réal isation particul iers, l ' invention n'y est nullement l imitée, mais couvre au contraire toute réal isation de forme et toute variante de réal isation dans le cadre et dans l 'esprit de l 'invention, dans lesquelles un dispositif à entrée basse impédance et sortie haute impédance présente une électrode active unique en régime bipolaire pour générer une boule microscopique de plasma à une haute tension supérieure à 1000 V et à une fréquence voisine du MHz.

Claims

REVEND IC.AT.IOjNS
1) Dispositif de traitement thermique local isé, du type à al imentation en gaz et à al imentation électrique à basse impédance à une tension alternative Inférieure à 500 V et à sortie à haute impédance à une haute tension supérieure à 1000 V, caractérisé en ce que le dispositif comporte un transformateur (13, fig 4-5-6) élévateur de tension à l 'intérieur d'une pièce à main (21) pour al imenter une électrode (34) active unique, et en ce que ladite électrode active (34) est intérieure à un canal tubulaire (36, 37) d'amenée de gaz, de manière à engendrer une boule microscopique de plasma pour traiter ther i quement un espace local isé. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l 'électrode (34) active unique est constituée en un métal réfractaire flexible et en ce que le canal tubulaire (37) est constitué en un matériau isolant souple résistant à une température supérieure à 150° C. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le canal tubulaire (36) d'amenée de gaz est au moins partiellement rigide et présente une forme de crochet.
4) Dispositif selon l 'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite électrode active
(34) unique est incluse dans une tête de traitement (30) détachable d'une pièce à main (21) constituant le corps principal du dispositif.
5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête de traitement (30) comporte en outre une électrode (33) non active et ne dépassant pas de la tête de t rai te ent ( 30) .
6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l 'électrode non active (33) est incluse dans un embout (35) en matériau isolant de la tête de traitement (30) . 7) Dispositif selon l 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit transformateur (13, fig 4-5-6) élévateur de tension comporte un noyau en ferrite (102, 103, 104, 112, 137) ou matériau magnétique analogue à forte résistivité, en ce que le circuit primaire (100, 110, 120) du transformateur entoure ledit noyau (102, 104, 112, 137) selon une conformation compacte, et en ce que le circuit secondaire (105, 113, 130) du transformateur entoure ledit noyau (102, 104, 112, 137) selon ne configuration déployée de spires jointives (106, 114) et non chevauchantes, située à une distance supérieure à une distance prédéterminée dudit circuit primaire (100, 110, 120) et de l 'enveloppe extérieure de la pièce à main (21). 8) Procédé d'utilisation d'un dispositif selon l 'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
- placer l'électrode active (34) à proximité immédiate d'un tissu mou environné de tissu dur (39) , - mettre en marche l 'ali entation en gaz et l 'alimentation électrique,
- descendre l 'électrode active (34) jusqu'à une profondeur choisie, de manière à évaporer les tissus mous tout au long de la descente de l'électrode active (34) . 9 -Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que ladite profondeur choisie est "inférieure ou égale à une profondeur prédéterminée, de préférence inférieure à 30 mm.
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