Изобретение относится к системе для создания (генерирования) плазмы, используемой для предупреждения, лечения внутриэпителиальных новообразований и/или лечения инвазивных доступных через эпителий карцином. Кроме того, изобретение относится к соответствующим физическим плазмам, средам, химическим соединениям, способу лечения болезней.
Понятием плазменной медицины объединены многочисленные способы лечения болезней посредством физической плазмы.
Статьи "Cold atmospheric plasma, a novel promising anti-cancer treatment modality" (Холодная плазма при атмосферном давлении, новый многообещающий метод лечения) YAN и др., Oncotarget, в 2017, Том. 8, (№9), стр. : 15977-15995, а также "Use of cold atmospheric plasma in oncology: a concise systematic review" (Применение холодной плазмы при атмосферном давлении в онкологии: краткий системный обзор), Dubuc и др., Ther Adv Med Oncol, 2018, Том 10: 1-12 описывают исследования по применению холодной плазмы при атмосферном давлении (cold atmospheric plasma, САР) при лечении рака.
Статья "Virucide properties of cold atmo-spheric plasma for future clinical applications" (Противовирусные свойства холодной плазмы при атмосферном давлении в клинических применениях), Weiss и др., Journal of Medical Virology 89: 952-959 (2017) описывает инактивацию вирусов посредством применения холодной плазмы при атмосферном давлении.
Статья "Physical plasma: a new treatment option in gynecological oncology" (Физичская плазма: новый способ лечения в гинекологической онкологии), Weiss и др., Archives of gynecology and obstetrics, сентябрь 2018, кратко описывает применение холодной физической плазмы при атмосферном давлении для лечения и предупреждения гинекологических разновидностей рака.
Статья "Cold atmospheric plasma (CAP) for anti-cancer applications: Epigenetic effects on DNA integrity and functionality of cervical cancer cells " (Холодная плазма при атмосферном давлении (САР) в противораковых применениях: эпигенетические эффекты на целостность ДНК и функциональность цервикальных раковых клеток) описывает воздействия холодной плазмы при атмосферном давлении на раковые клетки шейки матки.
Статья "Modifizierte Argon-Plasma-Koagulationsmodi und erste unizentrische klinische Erfahrungen in der gastroenterologischen Endoskopie" (Модифицированные способы коагуляции аргоновой плазмой и первые клинические опыты с уницентрическими опухолями в гастроэнтерологической эндоскопии", Frank и др., Endo heute 2006; 19: 15-22 описывает применение способов коагуляции аргоновой плазмой при лечении опухолей и повреждений.
Статья "Clinical investigation of the safety and efficacy of a cervical intraepithelial neoplasia treatment using a hyperthermia device that uses heat induced by alternating magnetic fields" (Клиническое испытание безопасности и эффективности лечения цервикальных внутриэпителиальных новообразований с использованием создаваемого переменными магнитными полями тепла) Koizumi и др., Molecular And Clinical Oncology, 5: 310-316, 2016, описывает лечение пациенток с цервикальными внутриэпителиальными новообразованиями III степени (CIN III) посредством нагреваемых для лечения игл.
WO 02/11634 А1 описывает высокочастотный генератор для высокочастотной хирургии с регулируемым ограничением мощности. Генератор обеспечивает регулирование длительности импульса модулирующего сигнала и/или длительности паузы между модулирующими сигналами таким образом, что предельная величина высокочастотного выходного напряжения или же интенсивности электрической вольтовой дуги может быть поддержана постоянной.
Стендовый доклад "Cold atmospheric plasma (CAP) for anti-cancer applications: Epigenetic effects on DNA integrity and functionality of cervical cancer cells" (Холодная плазма при атмосферном давлении (САР) в противораковых применениях: эпигенетические эффекты на целостность ДНК и функциональность цервикальных раковых клеток), Weiss и др., для 62-го конгресса DGGG, Берлин, 31.10. - 03.11.2018 иллюстрирует препятствующий росту клеток эффект применения САР на цервикальные клетки SiHa (клеточная линия карциномы шейки матки).
В статье "Molecular Effects and Tissue Penetration Depth of Physical Plasma in Human Mucosa Analyzed by Contact-and Marker-Independent Raman Microspectroscopy" (Молекулярные эффекты и глубина проникновения физической плазмы в человеческую слизистую оболочку, проанализированные средствами бесконтактной и безмаркерной рамановской микроспектроскопии), Wenzel и др., опубликованной 28 октября 2019 в ACS Appl. Mater. Interfaces, неинвазивное лечение с помощью САР названо многообещающим терапевтическим способом при предраковых повреждениях и неопластических заболеваниях человеческой слизистой оболочки, например цервикальных новообразованиях. Статья описывает результаты исследования с целью изучения применения рамановской микроспектроскопии для получения характеристик влияния параметров плазмы на человеческую ткань, при исследовании в пробах цервикальной ткани вне организма. Как описано в части исследования воздействия САР, подтверждено препятствование разрастанию клеток в клеточной культуре с клеточной линией раковых клеток шейка матки. Лечение САР как проб цервикальной ткани, так и клеточной линии выполнялось с помощью работающего на струйном принципе инструмента для генерации аргоновой плазмы. В рамках исследования инструмент динамично перемещали над пробами для исключения теплового повреждения ткани.
Веб-страница
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03218436?term=argon+plasma&cond=CiN&rank=l описывает исследование лечения цервикального внутриэпителиального новообразования физической плазмой низкой температуры. В качестве критерия применения плазменного лечения указаны гистологически подтвержденные I/II степени CIN.
С учетом данных предпосылок, имеется потребность в плазме с улучшенными характеристиками для лечения болезней, а также в системах и способах создания такой плазмы.
Для достижения этой цели предложена система для создания плазмы, используемой для предупреждения, лечения внутриэпителиальных новообразований и/или лечения доступных через эпителий инвазивных карцином, содержащая:
- медицинский инструмент для воздействия плазмой на ткань пациента, имеющий по меньшей мере один электрод, расположенный на дистальном конце инструмента с возможностью гальванического контакта с плазмой,
- высокочастотный прибор, выполненный с возможностью запитывания инструмента переменным напряжением, имеющим высокую частоту, составляющую по меньшей мере 100 кГц, и модулируемым импульсами средней частоты, составляющей от 5 кГц включительно до 100 кГц включительно, и импульсами низкой частоты, составляющей от 0,5 Гц включительно до 200 Гц включительно,
- нейтральный электрод, размещаемый на теле пациента для замыкания электрической цепи, проходящей от высокочастотного прибора через электрод инструмента, плазму и тело пациента, причем инструмент выполнен с возможностью зажигания плазмы между электродом и тканью пациента,
- устройство подачи газа, которое выполнено для запитывания инструмента газом, и
- устройство для регулирования выходной мощности высокочастотного прибора по требуемому значению.
Создаваемая плазма может использоваться для предупреждения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например посредством основанной на применении плазмы инактивации вируса папилломы человека, для лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или для лечения инвазивных доступных через эпителий карцином. Плазма, предпочтительно, является аргоновой плазмой, в противном случае, например, гелиевой плазмой. Как указано выше, система для создания плазмы содержит медицинский инструмент по меньшей мере с одним электродом, высокочастотный прибор для обеспечения переменного напряжения для запитывания инструмента электрической мощностью, а также устройство подачи газа, которое выполнено для запитывания инструмента газом, прежде всего аргоном. По меньшей мере один электрод системы, предпочтительно, имеет гальванический контакт с плазмой. Система, предпочтительно, создает плазму в виде токопроводящей плазмы.
Предлагаемая в изобретении система также может использоваться для получения активированных посредством плазмы сред. Термин "активированный" означает, что посредством плазмы в среде созданы терапевтически эффективные химические соединения, прежде всего радикалы, и/или в среде размещены терапевтически эффективные химические соединения, прежде всего радикалы. Под средами могут подразумеваться, например жидкости, прежде всего суспензии, эмульсии, прежде всего тканевая жидкость, человеческая или животная ткань, прежде всего неопластическая ткань, или, например, пастообразный или твердый материал. Среды, прежде всего материалы, могут быть использованы для лечения внутриэпителиальных новообразований. Активированная среда, которая содержит подлежащую лечению эндогенную ткань пациента, или активированная эндогенная среда на подлежащей лечению эндогенной ткани, например биологическая жидкость, может быть также обозначена как активированная целевая среда. Активированную чужеродную среду, например жидкость, прежде всего раствор, суспензию или эмульсию, гель или пасту, которую вносят для лечения на ткань пациента или в нее, или которую подводят к пациенту другим образом, следует понимать как медикамент для предупреждения или лечения указанных болезней. Если создаваемую в соответствии с изобретением плазму применяют для изготовления активированной эндогенной или чужеродной среды, плазма может быть, в этом смысле опосредованно, применена для лечения, прежде всего, одной или нескольких из указанных выше болезней. Под радикалами могут подразумеваться, например, реакционноспособные химические соединения кислорода (reactive oxygen species, ROS) и/или реакционноспособные химические соединения азота (reactive nitrogen species, RNS). Совокупность всех реакционноспособных химических соединений кислорода и всех реакционноспособных химических соединений азота обозначают как RONS.
Предлагаемая в изобретении система также может использоваться для создания посредством плазмы химических соединений, прежде всего размещаемых в вышеуказанной среде химических соединений, и/или создания в вышеуказанной среде химических соединений, прежде всего радикалов.
Система может быть задана в вариантах осуществления посредством выбора заданных системных установок, таких как, например, высокочастотное напряжение, высокочастотная мощность, модуляция высокой частоты, расход газа и тому подобное, для создания плазмы и, тем самым, для профилактики и/или лечения указанных болезней.
По меньшей мере один электрод системы может иметь гальванический контакт с плазмой посредством того, что электропроводная, прежде всего металлическая, поверхность электрода имеет контакт с плазмой. Под токопроводящей плазмой подразумевается плазма с таким контактом с электродом, что электроны переходят от электрода в плазму. В отличие от барьерного разряда через диэлектрический слой на электроде, такого, когда плазма не имеет контакта с электродом, в предпочтительных вариантах осуществления системы согласно изобретению для лечения, например посредством предупреждения, указанных болезней, электроны входят в плазму из электрода. Предпочтительные варианты осуществления системы согласно изобретению обеспечивают возможность осуществления разряда поблизости от обрабатываемого места, что приводит к высокой плотности нейтральных и заряженных, при этом недолговечных химических соединений, и/или реакционноспособных химических соединений азота, к которым, прежде всего, могут принадлежать радикалы в плазме на местоположении на ткани и/или в подлежащем лечению местоположении на ткани.
Система в своих вариантах осуществления обеспечивает возможность создания теплой плазмы, которая позволяет осуществлять атермическое внесение плазмы посредством перемещения над подвергаемым лечению местом; однако, при остановке над одним местом, могут возникать термические эффекты, прежде всего повреждения функциональной тканевой структуры, прежде всего в результате денатурации протеинов. Теплая плазма может иметь, например, температуру, прежде всего температуру ионов, более 45°С, более 55°С или даже более 65°С.Прежде всего, на местоположении, смежно к которому наконечник инструмента удержан без перемещения его относительно ткани, температура на поверхности местоположения на ткани может подниматься по меньшей мере до 45°С, по меньшей мере до 55°С или даже по меньшей мере до 65°С.Плазма может иметь, например, такую температуру, что только при скорости внесения, включающей в себя или превышающей предельное значение, например 10 мм/сек, с которой охватывается ткань, температура ткани на подлежащем лечению местоположении на ткани человеческого или животного пациента остается меньшей, чем предельная температура, или равной ей, например 40°С, особо предпочтительно меньшей или равной 37°С.Предпочтительно, для обеспечения возможности работы с достигаемой вручную и контролируемой скоростью внесения, предпочтительно, максимально 50 мм/сек или менее таким образом, что температура ткани на местоположении на ткани, которое охватывается плазмой, может удерживаться меньшей, чем предельная температура, или равной ей, например 40°С, особо предпочтительно меньшей или равной 37°С, или же таким образом, что может быть предотвращено термическое повреждение ткани, прежде всего коагуляция в результате плазменного лечения, плазма, предпочтительно, имеет температуру меньшую, чем предельная температура или равную ей, причем предельная температура может составлять, например 150°С или 120°С.
Предлагаемая в изобретении система позволяет реализовать способ, включающий в себя применение плазмы, например вышеописанной плазмы, для предупреждения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, для лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карцином на месте повреждения, или для лечения инвазивных доступных через эпителий карцином. Равнозначным с применением описанной выше плазмы и, тем самым, также принадлежим изобретению, является применение среды (например, создание среды), химических соединений или же системы для одного или некоторых указанных типов лечения.
Такой способ включает в себя, прежде всего, атермическое применение теплой плазмы, например, вариантов осуществления создаваемой в соответствии с изобретением плазмы. Для этого, направляют инструмент, например инструмент предлагаемой в изобретении системы, как разъяснено выше в качестве примера, и, тем самым, плазму, предпочтительно, непрерывным образом над подлежащей лечению тканью без ее касания таким образом, что температура охватываемых плазмой местоположений на ткани остается ниже предельной температуры, предпочтительно 37°С или 40°С, таким образом, что тепловое повреждение ткани является надежно исключенным.
За счет отсутствия разрушения ткани при атермическом применении плазмы, предотвращены обычные опасности и осложнения лазерного лечения (кровотечение, инфекция) и конизация (кровотечение, инфекции, уменьшение креатинкиназы, 10-кратное увеличение рисков при беременности, осложнений при родах и т.д.). Атермическое лечение является безболезненным или же малоболезненным, и поэтому, может быть выполнено амбулаторно, а также без общей седации и без местной анестезии, в ситуации общих приемных часов. Во многих случаях достаточным может оказаться уже лечение со временем лечения от 10 секунд до 10 минут. Для лечения требуется только одно лицо (медицинский специальный персонал или врач). Непосредственно после лечения вновь возможны занятия спортом, половые сношения, купание, плавание, работа.
Предлагаемая в изобретении система для создания плазмы, в частности токопроводящей плазмы, предпочтительно аргоновой плазмы, содержит, как указано выше, медицинский инструмент по меньшей мере с одним электродом и высокочастотный прибор для обеспечения переменного напряжения для запитывания инструмента электрической мощностью. Электрод предпочтительно имеет гальванический контакт с плазмой. Система, предпочтительно, имеет устройство подачи газа, которое выполнено для запитывания инструмента для создания плазмы газом, прежде всего аргоном. Система содержит устройство для регулирования выходной мощности, например выходной полезной мощности или выходной полной мощности или среднего значения выходной мгновенной мощности высокочастотного прибора по требуемому значению. Предпочтительно, система предназначена для применения, что может быть произведено в вариантах осуществления посредством выбора заданных системных установок, таких как, например напряжение, мощность, модуляция высокочастотной частоты, расход газа и тому подобное, по меньшей мере одного из следующих видов терапии: предупреждение внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, лечение внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или лечение инвазивных доступных через эпителий карцином.
Создаваемая посредством системы плазма может использоваться для применения для предупреждения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или лечения инвазивных доступных через эпителий карцином. Создаваемая посредством системы плазма также может использоваться для активации среды для указанных видов терапевтического лечения. Кроме того, создаваемая посредством системы плазма также может использоваться для получения химических соединений. Создаваемая посредством системы плазма также может использоваться для реализации способа предупреждения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или лечения инвазивных доступных через эпителий карцином с помощью предлагаемой в изобретении системы, создаваемой с ее помощью плазмы, получения вышеупомянутой среды и/или вышеупомянутых химических соединений. Варианты осуществления вышеупомянутого способа относятся, прежде всего, к атермическому применению плазмы. Тем самым, в вариантах осуществления равнозначным и принадлежащим к изобретению является применение предлагаемой в изобретении системы, получаемых с ее помощью сред, а также химических соединений.
Представленные в настоящем документе признаки плазмы, системы, среды, химических соединений или же способа согласно аспектам изобретения от первого до пятого могут быть со своими преимуществами представлены факультативными признаками плазмы, системы, среды, химических соединений или же способа согласно аспектам изобретения от шестого до десятого и наоборот. Варианты осуществления системы согласно шестому аспекту, плазмы согласно седьмому аспекту, среды согласно восьмому аспекту и химических соединений согласно девятому аспекту соответствуют плазме, системе, среде или же химическим соединениям согласно аспектам изобретения от первого до четвертого таким образом, что описание аспектов от первого до пятого может быть использовано для описания, прежде всего, этих вариантов осуществления.
Другие выгодные варианты осуществления и признаки плазмы, сред, химических соединений, системы и способа согласно изобретению, согласно аспектам от первого до десятого могут быть получены из последующего описания. Также и в том случае, когда в дальнейшем изложении плазма, среда, система, способ указаны в единственном числе, всегда вовлечены факультативные признаки и преимущества всех аспектов, от первого аспекта до десятого аспекта изобретения, не считая случаев, когда из взаимосвязи проистекает нечто иное.
При помощи плазмы согласно изобретению могут быть обработаны, прежде всего, внутриэпителиальные новообразования по меньшей мере одной из следующих систем органов млекопитающих: шейка матки, внутренний зев матки, пищевод, желудок, толстая кишка, прямая кишка и брюшина.
Плазма может быть применена, прежде всего, для лечения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего цервикальных внутриэпителиальных новообразований степеней I или II, у человека.
Несмотря на уменьшающуюся частоту заболеваний в этой стране вследствие больших усилий по предупреждению и заблаговременной радикальной терапии, более 500 000 женщин заболевают каждый год во всем мире инвазивным раком шейки матки (СС). В год примерно 270 000 пациенток умирают от заболевания, и большинство всех пациенток борется на протяжении всей жизни зачастую с тяжелыми физическими и психическими последствиями заболевания и терапии.
Цервикальная карцинома без инвазии (CIS) и СС образуются из предшествующих повреждений, которые, в большинстве случаев, сохраняются на временном интервале нескольких лет.Наряду с прочими, основным фактором риска для возникновения этих цервикальных внутриэпителиальных новообразований (CIN) является локальное инфицирование высокоопасными вариантами вируса папилломы человека (HPV).
Первоначальная терапия CIN представлена лазерным испарением (термической облитерацией) или конизацией (удалением ткани). Эти способы преимущественно выполняют под общим наркозом, и они сопряжены с относительно высокой инвазивностью, а также с большими клиническими и финансовыми издержками. Высокая частота заболеваний CIN каждый год примерно в 4,2 новых заболевания на 1000 человек приводит в итоге к необходимости наличия большого количества дорогих операционных мощностей. Дополнительно, эти оперативные вмешательства для лечения CIN при определенных обстоятельствах связаны с тяжелыми кровотечениями, уменьшением фертильности и многократным повышением опасности осложнений беременности. Нахождение оптимального баланса между избыточным лечением и обеспокоенностью по поводу манифестации инвазивного СС является экономически-здравоохранительной проблемой. Ввиду недостаточных квот на прививки HPV и других факторов риска в Германии и во всем мире, CIN представляет собой также все еще заслуживающую серьезного отношения проблему. Эффективные и малоинвазивные способы лечения без использования наркоза, прежде всего CIN, но также и других предраковых состояний слизистых оболочек настоятельно требуются в клинической практике, и в настоящее время, по большей части, отсутствуют.
В данном случае изобретение оказывается полезным потому, что предложенные типы плазмы, системы, среды, химические соединения и способы обеспечивают создание особо щадящей, однако эффективной терапии, прежде всего CIN. Предпочтительными являются типы плазмы, системы, среды, химические соединения для атермического лечения поверхностей ткани, вплоть до проникновения вглубь ткани. Это означает, что на обрабатываемом местоположении на ткани, особо предпочтительно температура всегда остается ниже критической температуры для термического повреждения ткани, например меньшей или равной 40°С или меньшей или равной 37°С.
Расход газа (плазмообразующего газа), например аргона, служит для создания подходящей, по возможности, заданной смешанной атмосферы между дистальным наконечником инструмента и тканью таким образом, что становится возможным зажигание плазмы. При слишком низком газовом расходе слишком малое количество плазмообразующего газа находится между электродом и тканью. Минимальный расход газа это такой наименьший протекающий через инструмент расход газа, который обеспечивает зажигание плазмы. При слишком большом расходе газа вследствие турбулентностей происходит избыточное примешивание воздуха или других газов или сред из окружающей среды. Максимальный расход газа это такой наибольший протекающий через инструмент расход газа, который обеспечивает зажигание плазмы. Состоящая исключительно из плазмообразующего газа атмосфера предположительно может затруднять образование терапевтически эффективных химических соединений. Поэтому выбранный расход газа (плазмообразующего газа), например аргона, для создания плазмы, предпочтительно, располагается в диапазоне между минимальным расходом газа и максимальным расходом газа. Выбранный протекающий через инструмент расход газа может быть столь же велик, например, по меньшей мере, как минимальный расход газа, но может быть меньше, чем максимальный расход газа. Расход газа плазмообразующего газа, предпочтительно, выбирают в диапазоне от минимального расхода газа включительно до такого расхода газа включительно, который превышает, например, в три раза минимальный расход газа. Минимальный расход газа, а также максимальный расход газа могут зависеть от нескольких параметров и/или установок. Минимальный расход газа может зависеть, прежде всего, от требуемой лечебной дистанции между наконечником инструмента и поверхностью ткани. Для лечения, например, может быть задана лечебная дистанция между наконечником инструмента и поверхностью ткани (например, 7 мм), и на основе заданной лечебной дистанции может быть выбран надлежащий к протеканию через инструмент расход газа. При внутреннем диаметре газового канала на дистальном конце 2,4 мм, расход газа может располагаться, например, предпочтительно, в диапазоне от 1 л/мин включительно до 3 л/мин включительно, особо предпочтительно от 1,3 л/мин включительно до 2,5 л/мин включительно, например 1,6 л/мин.±20%. Указания относятся, как также и последующие указания относительно расходов газа в этой заявке, к нормальным условиям. Нормальные условия соответствуют температуре 0°С и атмосферному давлению в 1 атмосферу. При меньшем внутреннем диаметре может быть выгодным, при тех же прочих параметрах и настройках, меньший расход газа, при большем внутреннем диаметре, при тех же прочих параметрах и настройках, больший расход газа. Внутренний диаметр газовой линии (например, газового канала) инструмента на его дистальном конце может составлять, например, от 0,5 мм включительно до 10 мм включительно, предпочтительно от 0,8 мм включительно до 3 мм включительно, прежде всего 2,4 мм.
В вариантах осуществления может быть выгодным расход газа, например аргона или другого плазмообразующего газа, предпочтительно, меньший 3 л/мин, особо предпочтительно меньший или равный 2 л/мин, который, с одной стороны, обеспечивает надежное зажигание плазмы также при незначительном напряжении и, с другой стороны, обеспечивает смешение аргона и воздуха между электродом и тканью таким образом, что при содействии плазмы может быть образована высокая плотность реакционноспособных химических соединений, прежде всего реакционноспособных химических соединений кислорода, и/или реакционноспособных химических соединений азота, которые вносятся с газовой струей к ткани и/или заносятся в ткань.
Для получения эффективной плазмы предпочтительными являются инструменты, в которых направление распространения электрического тока совпадает с направлением течения плазмы к ткани.
Особо эффективная плазма может быть получена посредством системы, которая имеет нейтральный электрод, причем нейтральный электрод размещен на теле пациента для замыкания электрической цепи высокочастотного прибора посредством электрода через плазму и тело пациента. Плазма может быть зажжена между электродом на дистальном конце инструмента и тканью пациента. Если система должна применяться для получения посредством плазмы активированной среды извне или отдельно от тела пациента, среда может быть размещена на носителе или в контейнере, который служит в качестве нейтрального электрода. Например, модуль нейтрального электрода системы может быть электропроводно соединен с электропроводным носителем или контейнером для среды.
Особо щадящее лечение является возможным, когда высокочастотный прибор выполнен для подачи электрической выходной полезной мощности с ограничением максимально 3,5 Вт, особо предпочтительно максимально 2,5 Вт, наиболее предпочтительно максимально 2 Вт, и еще более предпочтительно максимально 1 Вт или менее. При ограничении выходной полезной мощности максимальным значением, фактическая мощность может принимать максимальное значение, например 2 Вт, или меньшее значение, например 1 Вт.
В предпочтительных вариантах осуществления высокочастотный прибор выполнен для запитывания электрода переменным напряжением, которое имеет высокую частоту (HF) от 200 кГц включительно до 16 МГц включительно, предпочтительно от 300 кГц до 500 кГц, например 350 кГц. Высокая частота также может быть обозначена как несущая частота.
Средняя частота, используемая для модуляции переменного напряжения высокой частоты, предпочтительно может составлять от 10 кГц включительно до 50 кГц включительно, например 20 кГц. Длина импульса каждого из импульсов средней частоты, предпочтительно, составляет один или несколько высокочастотных периодов. При пульсации со средней частотой мощность высокочастотного прибора может быть уменьшена по сравнению с режимом непрерывной генерации (непрерывные колебания) без опасности снижения пикового напряжения до критического для зажигания уровня.
Кроме того, постоянная или переменная низкая частота, используемая для модуляции переменного напряжения высокой частоты, предпочтительно может составлять от 20 Гц включительно до 150 Гц включительно, прежде всего 100 Гц. Длина импульса каждого из импульсов низкой частоты, предпочтительно, составляет по меньшей мере один период средней частоты, предпочтительно от одного включительно до 50 включительно периодов средней частоты, например 20 периодов средней частоты. Если длина импульса низкочастотного импульса содержит более одного импульса средней частоты, речь также может идти об импульсном пакете низкой частоты. Пульсация с низкой частотой, дополнительно или альтернативно с пульсацией со средней частотой, приводит к уменьшению выходной полезной мощности по сравнению с режимом непрерывной генерации высокочастотного прибора. Высокочастотный прибор может допускать или не допускать режим непрерывной генерации. Однако дополнительно, пульсация с низкой частотой приводит к угасанию плазмы в межимпульсных паузах между импульсами низкой частоты и, следовательно, к отслоению плазмы от поверхности ткани. Тем самым, плазма может быть направлена над поверхностью ткани без ее сцепления с поверхностью ткани. За счет этого облегчено достижение особо равномерного результата лечения. Тем самым, также облегчено предотвращение возникновения горячих местоположений на ткани, то есть местоположений на ткани с обусловленной лечением температурой выше критической температуры, например 37°С или 40°С, в результате "сцепления" плазмы на месте, при одновременном интенсивном лечении местоположений на ткани.
Система может быть выполнена для повышения в начале импульса низкой частоты, который может быть представлен, прежде всего, пакетом из нескольких импульсов средней частоты, пикового выходного напряжения высокочастотного прибора до тех пор, когда либо окажется достигнутым верхний предел, либо произойдет зажигание плазмы. Верхний предел составляет, например, от 2 кВт включительно до 6 кВ включительно, предпочтительно от 4 кВ до 5 кВ, например 4,7 кВ. Кроме того, система, предпочтительно, выполнена для понижения, при распознанном системой зажигании, напряжения сетевого блока питания высокочастотного прибора. За счет этого достигают уменьшения пикового выходного напряжения высокочастотного прибора таким образом, что в начале следующего импульса низкой частоты пиковое напряжение является менее значительным, чем в момент зажигания плазмы в предшествующем импульсном пакете низкой частоты. За счет этого может быть предотвращено создание слишком интенсивной плазмы, которая может приводить к слишком сильному термическому эффекту, прежде всего к термическому повреждению ткани.
Предпочтительно, система содержит устройство для регулирования выходной мощности, например выходной полезной мощности или выходной полной мощности высокочастотного прибора по требуемому значению, причем плазму согласно изобретению, предпочтительно, создают при активированном регулировании выходной мощности.
Устройство для регулирования выходной мощности может быть выполнено, например, для коррекции амплитуды напряжения таким образом, что может быть достигнуто требуемое значение выходной мощности высокочастотного прибора.
При модуляции со средней частотой и низкой частотой пакет импульсов низкой частоты, предпочтительно, имеет один или несколько импульсов средней частоты, за которыми следуют межимпульсные паузы. Пакет импульсов средней частоты, предпочтительно, имеет один или несколько периодов колебаний высокой частоты, за которыми следуют паузы. Прежде всего, при малых и средних выходных мощностях пакеты импульсов низкой частоты являются настолько короткими, что регулирование мощности посредством известных стратегий регулирования (регулирование напряжения) не является возможным. Без принятия коррективных мер, подводимая к ткани мощность в этом случае зависит от напряжения, при котором зажигается плазма. Это напряжение зажигания зависит от внешних условий, например расстояния от ткани, свойств электрода или применяемого плазмообразующего газа (например, гелия или аргона). Для многих применений воздействие этой связи не обязательно приводит к клинически заметному различию в воздействиях на ткань. Однако независимое от расстояния воздействие на ткань должно быть особо предпочтительным, прежде всего, при лечении повреждений CIN. Предпочтительно, поэтому, альтернативно или дополнительно к коррекции пикового напряжения, применяют коррекцию за счет пульсации (модуляции) выходного напряжения. Выходная мощность может быть изменена, например посредством воздействия для регулирования выходной мощности на модуляцию средней частоты и/или низкой частоты и/или посредством изменения длины пакетов импульсов низкой частоты.
Следовательно, устройство может быть выполнено для регулирования выходной мощности при создании плазмы посредством либо коррекции пикового напряжения, либо коррекции модуляции, либо посредством обоих мероприятий.
Изменение модуляции, как это, предпочтительно, предусмотрено изобретением вместо коррекции пикового напряжения для коррекции выходной мощности, может затрагивать низкую частоту и/или среднюю частоту. Выходная мощность может быть подвергнута регистрации непрерывным образом или через регулярные или нерегулярные интервалы. Выгодным образом, ее регистрируют по окончании пакета импульсов низкой частоты, и сравнивают с требуемым значением. В зависимости от отклонения от требуемого значения, длина импульса и/или период средней частоты и/или низкой частоты могут быть изменены таким образом, что выходная мощность приближается к требуемому значению.
Требуемое значение усредненной выходной полезной мощности высокочастотного прибора может составлять, например, максимально 3,5 Вт, особо предпочтительно максимально 2,5 Вт, наиболее предпочтительно максимально 2 Вт, еще более предпочтительно 1 Вт или менее. Если требуемое значение усредненной выходной полезной мощности составляет, например, максимально 2 Вт, действительно выбранное требуемое значение может составлять, например 2 Вт или менее, например 1 Вт. Данные по мощности могут относиться, например, к усреднению в течение периода низкой частоты. Альтернативно, данные по мощности могут относиться, например, к усреднению по длительности импульса низкой частоты. Или же данные по мощности могут относиться, например, к усреднению по меньшей мере по одному или нескольким импульсам или периодам средней частоты. Требуемое значение, предпочтительно, является меньшим, чем максимальная высокочастотная выходная полезная мощность, которая может быть подана высокочастотным прибором.
Другие преимущества и признаки плазмы согласно изобретению, систем согласно изобретению, сред, химических соединений и способа могут быть получены из последующего описания, а также чертежей. Также и в том случае, когда в дальнейшем изложении плазма, среда, система, способ указаны в единственном числе, всегда вовлечены факультативные признаки и преимущества всех аспектов, от первого аспекта до десятого аспекта изобретения, не считая случаев, когда из взаимосвязи проистекает нечто иное. Показано на:
Фиг. 1А - схематический вид системы с монополярным инструментом и нейтральным электродом,
Фиг. 1Б альтернативная система с инструментом для создания плазмы согласно изобретению в соответствии со струйным принципом,
Фиг. 2 - спиновые плотности, достигнутые посредством лечения с помощью системы с монополярным инструментом с нейтральным электродом или же с помощью системы с работающим в соответствии со струйным принципом инструментом,
Фиг. 3, 4 схематические представления применения плазмы, созданной посредством системы согласно изобретению,
Фиг. 5 - поверхностная температура ткани гидрогелевой пробы во время внесения аргоновой плазмы при атмосферном давлении с различными скоростями внесения,
Фиг. 6 - средние абсолютные количества клеток после 24, 72 и 120 часов при атермическом внесении аргоновой плазмы при атмосферном давлении на клеточные линии рака шейки матки в пробирке с различными дозировками от 0 секунд до 120 секунд,
Фиг. 7 схематическое представление для иллюстрации высокочастотных генераторов систем согласно изобретению, например, для системы согласно фиг. 1А или фиг. 1Б, предпочтительно, с устройством для регулирования выходной мощности высокочастотного генератора,
Фиг. 8А, фиг. 8Б схематическое представление последовательности импульсов высокочастотного выходного напряжения высокочастотного генератора согласно фиг. 7.
На фиг. 1А представлен пример варианта осуществления системы 10 согласно изобретению. Система 10 имеет высокочастотный прибор 11, нейтральный электрод 12, устройство 13 подачи газа и медицинский инструмент 14 с электродом 15, прежде всего металлическим электродом. Электрод 15 может состоять, например, из нержавеющей стали, вольфрама или другого электропроводного материала. Являются возможными варианты осуществления, в которых электрод 15 имеет по меньшей мере одну металлическую поверхность на неметаллическом сердечнике. Электрод 15 может иметь, прежде всего, форму проволоки, пластины или шпателя. Дистальный конец 17а электрода 15 может быть выполнен, например, скругленным, в форме цилиндра или может быть снабжен наконечником. Электрод может быть представлен, прежде всего, пластиной из нержавеющей стали с наконечником на дистальном конце. Электрод 15 инструмента 14, предпочтительно, является свободным от диэлектрического покрытия. Во всяком случае, однако, дистальный конец 17а электрода 15 является свободным от диэлектрического покрытия. Кроме того, предпочтительно, дистальный конец 17а электрода 15, а также присоединенный к нему хвостовик 17b электрода, по меньшей мере, примыкающий на дистальном конце 17а к электроду 15 участок хвостовика 17b электрода, являются свободными от диэлектрического покрытия. Предпочтительно, не только дистальный конец 17а электрода 15, но и присоединенный к нему участок хвостовика 17b электрода являются свободными от диэлектрической оболочки. Система 10 не работает по принципу диэлектрического барьерного разряда (dielectric barrier discharge, DBD). Высокочастотный прибор 11 соединен с инструментом 14 для запитывания электрода 15 электрической мощностью. Инструмент 14 имеет газовый канал 16, вдоль которого простирается электрод 15. Дистальный конец 17а электрода 15 может быть размещен в пределах газового канала 16 (как представлено), электрод 15 может быть закрыт газовым каналом 16 или электрод 15 может выступать из газового канала 16. Внутренний диаметр дистального конца газового канала 16, предпочтительно, составляет от 0,5 мм включительно до 10 мм включительно, особо предпочтительно от 0,8 мм до 3 мм, например 2,4 мм Устройство 13 подачи газа проточно соединено с газовым каналом 16 для снабжения газового канала 16 газом, предпочтительно, инертным газом, особо предпочтительно благородным газом, например аргоном. К системе 10 принадлежит плоский нейтральный электрод 12, который по большой площади электропроводно соединен с телом 18 пациента, что представлено в данном случае в сильно упрощенном виде. Инструмент 14 может быть представлен таким инструментом 14, который может быть также применен для аргоноплазменной коагуляции.
Посредством нагружения инструмента 14 высокочастотным напряжением с помощью высокочастотного прибора 11, между электродом 15 и телом 18 пациента зажигается физическая плазма 19. Поверхность электрода 15 имеет гальванический контакт с плазмой 19. Электрическая цепь от электрода 15 замкнута обратно посредством нейтрального электрода 12 к высокочастотному прибору 11 через плазму 19 и через тело 18 пациента. При этом электроны из электрода 15 в инструменте 14 выходят в токопроводящую плазму 19 и наоборот. Плазма 19 имеет гальванический контакт с телом 18 пациента. Поэтому электропроводное тело 18 пациента может пониматься как второй электрод системы 10, который имеет гальванический контакт с плазмой 19 на обрабатываемом местоположении 21 на ткани. В системе 10 согласно фиг. 1А, соответственно, при употреблении, два электрода 15, 21 имеют гальванический контакт с плазмой. Расстояние от первого электрода 15 до ткани 21 является, без дополнительных мероприятий, переменным, и зависит от направления инструмента 14 посредством пользователя. Плазма 19 служит в качестве "участка линии" для электрического тока от электрода 15 к телу 18 пациента. Тело 18 пациента представляет собой другой участок линии для электрического тока между плазмой 19 и нейтральным электродом 12. Подводимая посредством устройства 13 подачи газа газовая струя 20, которая, по меньшей мере, частично переведена в состояние плазмы, по меньшей мере, частично вытесняет воздух или другой образующий атмосферу газ (например, чистый азот) или газовую смесь от места между электродом 15 и местоположением на ткани. Система 10 согласно фиг. 1А является примером системы 10, в которой направление прохождения электрического тока совпадает с направлением течения плазмы к ткани 21.
На фиг. 1Б представлен пример другого варианта осуществления системы 10 согласно изобретению. Также и этот вариант осуществления системы 10 не работает по принципу диэлектрического разряда. Система 10 работает в соответствии со струйным принципом. Система 10 имеет высокочастотный прибор 11, устройство 13 подачи газа, медицинский инструмент 14 с первым электродом 15 и с кольцеобразным вторым электродом 22. Высокочастотный прибор 11 соединен с инструментом 14 для питания первого электрода 15 электрическим напряжением. Инструмент 14 имеет капилляр 23 из электроизолирующего материала, вдоль которого простирается первый электрод 15. Второй электрод 22 охватывает конец капилляра 23. Наконечник 17а электрода первого электрода 15 размещен в пределах капилляра 23. Первый электрод 15 и второй электрод 22 размещены на постоянном расстоянии друг от друга. Первый электрод 15 и второй электрод 22 располагаются не прямо друг напротив друга, но между первым электродом 15 и вторым электродом 22 размещен изолирующий материал капилляра 23. Устройство 13 подачи газа проточно соединено с капилляром 23 для питания капилляра 23 газом, предпочтительно, инертным газом, особо предпочтительно благородным газом, например аргоном. В варианте осуществления системы 10 согласно фиг. 1Б нейтральный электрод 12 не предусмотрен. Напротив, при зажженной плазме 19 электрическая цепь между первым электродом 15 и вторым электродом 22 замкнута через плазму 19. За счет гальванического контакта между первым электродом 15 и плазмой 19, электроны из первого электрода 15 могут входить в плазму 19 и наоборот. За счет электроизолирующего капилляра 23 между первым электродом 15 и вторым электродом 22, второй электрод 22 не имеет гальванического контакта с плазмой 19. Плазма 19 может быть выдута непрерывно подводимой через капилляр газовой струей 20 из капилляра 23 к обрабатываемому местоположению 21 на ткани. Кроме того, газовая струя или же плазменная струя вытесняет, по меньшей мере, частично воздух или другой образующий атмосферу газ (например, чистый азот) или газовую смесь от места между электродом и местоположением на ткани.
С помощью создаваемой системой 10 согласно первому варианту осуществления (фиг. 1А) плазмы 19 и с помощью создаваемой системой 10 согласно второму варианту осуществления (фиг. 1Б) плазмы 19 производят терапевтически эффективные химические соединения 25 (атомы, молекулы, ионы), прежде всего нейтральные или заряженные радикалы на местоположении 21 на ткани и/или вносят их в местоположение 21 на ткани. Прежде всего, созданная системой 10 согласно первому варианту осуществления (фиг. 1А) плазма 19 обеспечивает особо высокую плотность нейтральных и заряженных химических соединений 25, например реакционноспособных химических соединений кислорода, и/или реакционноспособных химических соединений азота в плазме 19 и/или в обрабатываемом местоположении 21 на ткани. Активированное таким образом местоположение 21 на ткани образует активированную посредством плазмы среду, причем активация приводит к отмиранию, например, новообразований.
Описанные в связи с фиг. 1 и 2 варианты осуществления инструментов 14 могут иметь более стройную конструкцию по сравнению с инструментами 14, которые работают по принципу диэлектрического барьерного разряда. Это является действительным, прежде всего, для описанного в связи с фиг. 1А варианта осуществления, поскольку для него должен быть предусмотрен только один электрод 15 на инструменте 14. Также инструменты 14, как описано в связи с фиг. 1 и 2, могут быть направлены над тканью 21 с большим расстоянием до дистального конца 28 инструмента, что облегчает манипулирование ими. Разъясненные в связи с фиг. 1А варианты осуществления отличаются от разъясненных в связи с фиг. 1Б вариантов осуществления тем, что по меньшей мере в одном плазменном канале 19 между первым электродом 15 и местоположением 21 на ткани соединенного с нейтральным электродом 12 тела постоянно происходит образование новых радикалов поблизости от ткани. Это делает возможным попадание на ткань 21 также особо недолговечных радикальных химических соединений. В инструментах 15, как разъяснено в связи с фиг. 1Б, генерация плазмы, напротив, происходит более удалено от местоположения 21 на ткани, и плазма 19 должна быть выдута только из инструмента 15. В качестве преимущества плазмы 19, создаваемой посредством системы 10 согласно вариантам осуществления, как они описаны в связи с фиг. 1А, при лечении описанных в настоящем документе болезней или же при получении активированных сред для лечения описанных в настоящем документе болезней, по сравнению с системами 10 согласно вариантам осуществления, как они описаны в связи с фиг. 1Б, следует отметить более высокое число образуемых радикалов после той же продолжительности воздействия плазмы 19 на человеческую или животную ткань, прежде всего эпителий, или другую эндогенную или чужеродную среду. Увеличенное число образуемых радикалов при той же продолжительности воздействия плазмы 19 и том же расстоянии между, соответственно, дистальным концом 28 инструмента и обрабатываемой поверхностью 21 может быть подтверждено, например посредством обнаружения спиновой плотности в обработанных пробах того же объема посредством измерения электронного парамагнитного резонанса (ESR), с помощью которого может быть получена мера для числа радикалов в пробах. В качестве проб могут быть рассмотрены, например, пробы человеческой или животной ткани или растворы с известными как спиновые ловушки (spin trap) материалами. Раствор может быть образован, например, из 0,1 моля DMPO (5,5-диметил-1-пирролидин-М-оксид), в качестве примера спиновой ловушки, в дегазированном DPBS (состав смотри ниже). Пробы ткани и/или раствор могут быть размещены при лечении с помощью монополярного инструмента 14 варианта осуществления системы 10 соответственно фиг. 1, например, на нейтральном электроде 12, или нейтральный электрод 12 может быть электропроводно соединен с контейнером или носителем для проб. Фиг. 2 показывает обнаруженные после лечения препуциальных проб ткани в течение 10 секунд (плоские темные полоски) и 30 секунд (полоски из размещенных друг над другом горизонтальных линий) продолжительности лечения спиновые плотности в пробах ткани при применении параметра прибора "preciseAPC" (импульсный режим с частотой повторения импульсов 10 мс, соответственно, 100 Гц низкой частоты и 20 кГц средней частоты), при уровне воздействия 1, 1,6 л/мин аргона. Уровень воздействия 1 означает, что при нагружении номинального сопротивления 1000 Ом путем соединения его с потенциалом электрода 15 инструмента и с потенциалом нейтрального электрода 12, средняя эффективная мощность составляет максимально 2 Вт. При более длительной продолжительности лечения (сравни продолжительность лечения 30 сек с продолжительностью лечения 10 сек) достигнутая спиновая плотность вновь убывает. Планка погрешностей показывает стандартное отклонение. Примененная система APC3/VIO3 является примером варианта осуществления системы 10, разъясненной в связи с фиг. 1А. Примененная система kINPen MED является примером варианта осуществления системы 10, разъясненной в связи с фиг. 1Б. Функциональная схема генерации плазмы в этом приборе представлена кварцевым капилляром с внутренним диаметром 1,6 мм во внутренней части ручного устройства, в котором центрально размещен радиочастотный электрод в форме штифта с внешним диаметром 1 мм, и к которому на постоянной основе приложено напряжение высокой частоты (1,1 Мгц, 2-6 кВ размах напряжения), которое ионизирует обтекающий газ, с примененным для сравнительного испытания расходом газа 4,1 л/мин. Расстояние до испытуемой среды постоянно составляет 7 мм. Как показано на фиг.2, после лечения с помощью системы APC3/VIO3 может быть зарегистрирована более высокая спиновая плотность в пробе ткани, чем после лечения сравнимой пробы ткани с помощью системы kINPen MED. Эффективность плазмы 19 при лечении одной или нескольких из описанных в настоящем документе болезней основана на создаваемых посредством плазмы в ткани или вводимых в ткань радикальных химических соединениях.
Фиг. 3 иллюстрирует применение плазмы 19 согласно изобретению для предупреждения цервикальных внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или лечения инвазивных доступных через эпителий карцином у человека с помощью плазмы 19, созданной с помощью системы 10 согласно первому варианту осуществления или системы 10 согласно второму варианту осуществления (фиг. 1, 2). Нейтральный электрод 12 (на фиг. 3 не представлен) при лечении с помощью системы согласно фиг. 1А должен иметь на подходящем месте занимающий большую площадь контакт с телом 18 пациентки. Инструмент 14 вводят через влагалище 26 до шейки 27 матки или же в нее, и зажигают плазму 19. Как проиллюстрировано на фиг.4, плазма 19 охватывает обрабатываемое местоположение 21 на ткани за счет, например, создаваемых вручную перемещений (обозначенных посредством стрелки 29) наконечника 28 инструмента (дистального конца инструмента), предпочтительно, с минимальной скоростью внесения, например 10 мм/сек. Скорость внесения является компонентом скорости наконечника 28 инструмента параллельно поверхности местоположения 21 на ткани. Несмотря на получение теплой плазмы, предпочтительно, за счет перемещения не возникает термического повреждения поверхности местоположения 21 на ткани, прежде всего ее коагуляции. Поэтому предпочтительное применение плазмы 19 обозначают как атермическое внесение. Для обеспечения возможности работы с достигаемой вручную и контролируемой скоростью внесения, предпочтительно, максимально 50 мм/сек или менее таким образом, что температура ткани на местоположении 21 на ткани, которое охватывается плазмой, может удерживаться меньшей, чем предельная температура, или равной ей, например 40°С, особо предпочтительно меньшей или равной 37°С, или же таким образом, что может быть предотвращено термическое повреждение ткани, прежде всего коагуляция в результате плазменного лечения, плазма 19а, предпочтительно, имеет температуру меньшую, чем предельная температура или равную ей, причем предельная температура может составлять, например 150°С или 120°С.
Расход газа (плазмообразующего газа), например аргона, служит для создания подходящей, по возможности, заданной смешанной атмосферы между дистальным наконечником инструмента и тканью таким образом, что становится возможным зажигание плазмы 19. При слишком низком газовом расходе слишком малое количество плазмообразующего газа находится между электродом 15 и тканью 21. Минимальный расход газа это такой наименьший протекающий через инструмент 14 расход газа, который обеспечивает зажигание плазмы 19. При слишком большом расходе газа вследствие турбулентностей происходит избыточное примешивание воздуха или других газов или сред из окружающей среды, делающее зажигание плазмы 19 невозможным. Максимальный расход газа - это такой наибольший протекающий через инструмент 14 расход газа, который обеспечивает зажигание плазмы 19. Состоящая исключительно из плазмообразующего газа атмосфера предположительно может затруднять образование терапевтически эффективных химических соединений. Поэтому выбранный расход газа (плазмообразующего газа), например аргона, для создания плазмы 19, предпочтительно, располагается в диапазоне между минимальным расходом газа и максимальным расходом газа. Выбранный протекающий через инструмент 14 расход газа может быть столь же велик, например, по меньшей мере, как минимальный расход газа, но может быть меньше, чем максимальный расход газа. Расход газа плазмообразующего газа, предпочтительно, выбирают в диапазоне от минимального расхода газа включительно до такого расхода газа включительно, который превышает, например, в три раза минимальный расход газа. Минимальный расход газа, а также максимальный расход газа могут зависеть от нескольких параметров и/или установок. Минимальный расход газа может зависеть, прежде всего, от требуемой лечебной дистанции между наконечником инструмента и поверхностью ткани. Для лечения, например, может быть задана лечебная дистанция между наконечником инструмента и поверхностью ткани (например, 7 мм), и на основе заданной лечебной дистанции может быть выбран надлежащий к протеканию через инструмент расход газа. При внутреннем диаметре газового канала на дистальном конце 2,4 мм расход газа может располагаться, например, предпочтительно, в диапазоне от 1 л/мин включительно до 3 л/мин включительно, особо предпочтительно от 1,3 л/мин включительно до 2,5 л/мин включительно, например 1,6 л/мин.±20%. При меньшем внутреннем диаметре может быть выгодным, при тех же прочих параметрах и настройках, меньший расход газа, при большем внутреннем диаметре, при тех же прочих параметрах и настройках, больший расход газа.
Изобретение проиллюстрировано на фиг. 3 на примере лечения цервикального внутриэпителиального новообразования пациентки посредством трансвагинального способа. В общем, для лечения внутриэпителиальных новообразований различных систем органов млекопитающих внесение может быть произведено посредством трансвагинального, орального, парентерального, лапароскопического, интраназального, интрабронхиального и ректального способов или посредством активированных с помощью плазмы 19 согласно изобретению сред или материалов (медикаментов). Когда плазму 19 применяют для получения активированной чужеродной или эндогенной среды 21, плазма 19, тем самым, может быть опосредовано применена для лечения, прежде всего, одной или нескольких из указанных в этом описании болезней. При получении, прежде всего, активированной чужеродной среды, нейтральный электрод 12 может быть образован носителем или контейнером (не представлено) среды, когда получение создается с помощью системы 10 согласно вариантам осуществления, как они разъяснены посредством фиг. 1А. Атермическое внесение аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении подходит для лечения цервикальных внутриэпителиальных новообразований различного патогенеза и для профилактики инвазивных карцином. Внутриэпителиальные новообразования при этом включают в себя, в том числе, но не ограничивась, внутриэпителиальные новообразования различных систем органов млекопитающих, таких как, например шейка матки, внутренний зев матки, пищевод, желудок, толстая кишка, прямая кишка и брюшина. Спектр применения плазмы 19 согласно изобретению включает в себя также профилактические меры предупреждения цервикальных и других внутриэпителиальных новообразований, карцином на месте повреждений (CIS) и инвазивных карцином различного патогенеза в предрасположенных к соответствующим заболеваниям млекопитающих. Лечение включает в себя ослабление заболевания, остановку или задержку его развития, вызывание ремиссии цервикальных и других внутриэпителиальных новообразований, повреждений CIS и инвазивных карцином различного патогенеза в предрасположенных к соответствующим заболеваниям млекопитающих. Являются возможными комбинации с другими способами, которые полезны для предупреждения или лечения цервикальных и других внутриэпителиальных новообразований, повреждений CIS и инвазивных карцином различного патогенеза.
Доказательство эффекта атермического внесения плазмы 19 при атмосферном давлении, прежде всего аргоновой плазмы для лечения внутриэпителиальных новообразований, основано на стандартизованных и проконтролированных исследованиях вне организма, в пробирке и на живом организме, осуществление которых и достигнутые результаты описаны в дальнейшем изложении. Для атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении в рамках исследований были применены, соответственно, генератор VIO3/APC3 (Компания ERBE Elektromedizin, Тюбинген), образец высокочастотного прибора 11 и устройство 13 подачи газа. Высокочастотный прибор 11 создает переменное напряжение с частотой 350 кГц. В качестве образца инструмента 14 был применен зонд FiAPC (Компания ERBE Elektromedizin, Тюбинген) с внешним диаметром 3,2 мм и внутренним диаметром дистального конца газового канала 16 2,4 мм. В качестве электрода зонд располагает пластиной из нержавеющей стали с наконечником на дистальном конце. Были применены следующие параметры: preciseAPC (импульсный режим с частотой повторения импульсов 10 мс, соответственно, 100 Гц низкой частоты и 20 кГц средней частоты), уровень воздействия 1, 1,6 л/мин аргона. Уровень воздействия 1 означает, что при нагружении номинального сопротивления 1000 Ом путем соединения его с потенциалом электрода 15 инструмента и с потенциалом нейтрального электрода 12, средняя эффективная мощность составляет максимально 2 Вт.
Проверка характера изменения температуры при внесении аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении была выполнена вне организма. Проверка воздействия на неопластичные клетки на основании клеточных линий карциномы шейки матки была выполнена в пробирке. Проверка воздействия на цервикальные внутриэпителиальные новообразования степеней I и II была выполнена на живом организме.
Возможность атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении основана на исследованиях тканей вне организма посредством стандартной инфракрасной термографии. При этом обработке аргоновой плазмой при атмосферном давлении были подвергнуты гидрогелевые пробы с различными скоростями внесения. При скоростях внесения более 10 мм/сек, при этом, были получены в среднем стабильные и некритические температуры ткани менее 37°С. Фиг.5 показывает поверхностную температуру ткани гидрогеля во время внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении с различными скоростями внесения вне организма. Результаты представлены в виде отдельных точек измерения (малые темные точки) и средней абсолютной температуры (большие светлые точки). Дистанция 7 мм между наконечником инструмента и поверхностью пробы ткани соблюдалась постоянной. Наконечник инструмента был направлен во время измерений перпендикулярно поверхности гидрогелевых проб. Для обеспечения возможности выполнения репрезентативных термографических тестовых измерений для лечения на поверхности человеческой или животной ткани, гидрогельные пробы были изготовлены из 12,5% исходного раствора желатина типа Б и фосфатно-солевого буфера Дульбекко (DPBS+). DPBS+является солевым раствором на водной основе. Он является изотоническим таким образом, что концентрация ионов в нем соответствует таковой для человеческого тела. Этот раствор имеет величину рН от 7,0 до 7,3. Для изготовления гидрогельных проб исходный раствор был химическим способом отвержен с помощью 1-этил-3-(3-диметиламинпропил) карбодиимида (EDC), и в форме из полилактида (70×20×5мм) помещен на 2 часа в шейкер при 37°С и 100 об/мин. После процесса промывки чистым DPBS+гидрогельные пробы были предоставлены для применения в тестовых измерениях.
Результаты стандартной инфракрасной термографии показывают возможность атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению с температурой ткани<37°С при применении описанных приборов и установок со скоростью внесения≥10 мм/сек.
Действенность атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению на клеточную линию карциномы шейки матки (SiHa) была исследована в пробирке. Посредством стандартных подсчетов числа клеток с помощью счетчика клеток CASY и анализатора (Roche) получены результаты после атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению со скоростями внесения≥10 мм/сек и с различными дозировками от 0 секунд до 120 секунд и после нескольких инкубационных периодов от 24 часов до 120 часов. Плазменная обработка была выполнена в стандартной среде Игла в модификации Дульбекко (DMEM) с 10% эмбриональной телячьей сыворотки и 1% пенициллина/стрептомицина. Инкубация производилась в увлажненной атмосфере (37°С, 5% CO2, рН 7,4).
Фиг. 6 показывает результаты атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении на клеточные линии карциномы шейки матки в пробирке. Представлены средние абсолютные количества клеток по N=6 независимо выполненным измерениям через 24, 72 и 120 часов. Планки погрешностей показывают+/-стандартное отклонение.
Результаты в пробирке стандартных подсчетов числа клеток с помощью счетчика клеток CASY и анализатора (Roche) после атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению со скоростями внесения≥10 мм/сек и с различными дозировками от 0 секунд до 120 секунд показали зависимое от дозы и пропорциональное дозе подавление пролиферации клеточных линий карциномы шейки матки (клеток SiHa) в пределах инкубационных периодов от 24 часов до 120 часов.
Действенность атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению на CIN степеней I и II была рассмотрена на живом организме. Способность атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении согласно изобретению при гистологически подтвержденной CIN степени I/степени II к осуществлению ремиссии была проанализирована посредством стандартных цитологических исследований (цитологии по Папаниколау) через 2 недели, 3 месяца и 6 месяцев, а также гистологических исследований (интерпретация сторонних результатов посредством Института патологии, Тюбинген) через 3 и 6 месяцев. В дальнейшем изложении кратко описан способ. Пациентки с гистологически подтвержденным CIN степени I или степени II перед атермическим лечением аргоновой плазмой 19 при атмосферном давлении согласно изобретению получали клинически-кольпоскопическое исследование уксусно-йодной пробой для визуализации повреждения. Затем, под кольпоскопическим обзором, производилось разовое атермическое внесение аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении со скоростями внесения≥10 мм/сек и, в зависимости от величины повреждения, с минимальной дозировкой≥4 непосредственно следующих друг за другом циклов внесения длительностью, соответственно, 30 секунд. В качестве настройки прибора были выбраны следующие параметры: preciseAPC, уровень воздействия 1, 1,6 л/мин аргона. Не применялось каких-либо локальных или общих седации и обезболивания.
Были приняты пациентки>18 лет университетской гинекологической клиники в Тюбингене с подтвержденным CIN степени I или степени II, которые изначально были оповещены о состоянии и возможных терапевтических стратегиях. Пациентки были набраны проспективным и нерандомизированным образом. Для плазменной обработки являются действительными критерии включения: возраст>18 лет, гистологически подтвержденный CIN степени I или степени II, надежно оцениваемые зоны трансформации влагалищной части шейки матки и кромки повреждений, письменное согласие на участие в исследовании после разъяснений. Для плазменной обработки являются действительными критерии исключения: гистологически подтвержденный CIN степени III, не полностью видимая зона трансформации, признак инвазивного заболевания, отсутствующее ожидаемое согласие пациентки или неспособность пациентки к пониманию смысла и цели клинического испытания, серьезные сердечно-сосудистые заболевания, предпочтение классического терапевтического способа, отсутствующее разрешение пациентки. В качестве основного конечного пункта была принята гистологическая полная ремиссия CIN степени I или степени П. В качестве вторичного конечного пункта частичное была принята гистологическая частичная ремиссия CIN степени I или степени II, уменьшение вирусной нагрузки HPV, уменьшение боли и повышение качества жизни, выносливость ткани и переносимость плазменной обработки.
Следующая таблица показывает полученные гистологические результаты. 
Эти результаты показывают, что атермическое внесение аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении со скоростями внесения≥10 мм/сек и с дозировками≥4 следующих непосредственно друг за другом циклов внесения длительностью, соответственно, 30 сек сопряжено с нормой ремиссии 82% для CIN I и II степеней повреждений в течение 3 месяцев. После 6 месяцев 93% вылеченных повреждений являются стабильными и, в дальнейшем, гистологически незаметными. К примеру, в литературе описаны для CIN II средние нормы спонтанной ремиссии от 40 до 50%. По сравнению с этим, нормы ремиссии после атермического внесения аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении являются существенно более высокими.
Следующая таблица показывает вирусологические результаты, которые были достигнуты с помощью системы и указанных установок.
Эти результаты показывают, что атермическое внесение аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении со скоростями внесения≥10 мм/сек и с дозировками≥4 следующих непосредственно друг за другом циклов внесения длительностью, соответственно, 30 сек сопряжено с нормой ремиссии по положительному результату исследования для сопряженного с риском HPV около 60% в течение 6 месяцев.
Результаты стандартных исследований в пробирке и на живом организме показывают, что атермическое внесение аргоновой плазмы 19 при атмосферном давлении является полезным способом лечения, прежде всего, повреждений CIN.
Фиг. 7 иллюстрирует высокочастотный прибор 11, который может быть применен в системе 10 согласно изобретению, например, согласно фиг. 1Аи 1Б. Высокочастотный прибор 11 имеет высокочастотный генератор 30, управляющее устройство 31, модуляционное устройство 32 и сетевой блок 33 питания. Система 10 может иметь первое устройство 34 обнаружения для обнаружения напряжения, второе устройство 35 обнаружения для обнаружения тока, устройство 36 оценивания сигналов и сравнивающее устройство 37. Кроме того, проиллюстрировано полное сопротивление нагрузки 38, в которое, в случае системы 10 согласно фиг. 1А, входят импеданс плазмы 19 и тела 18 между плазмой 19 и нейтральным электродом 12, а в случае системы 10 согласно фиг. 1Б импеданс плазмы 19.
Высокочастотный генератор 30 выполнен для генерации высокочастотного напряжения, которое может иметь высокую частоту, например по меньшей мере 100 кГц, предпочтительно от 200 кГц включительно до 16 Мгц включительно, особо предпочтительно от 300 кГц до 500 кГц, например 350 кГц.
Фиг. 8А схематически и в качестве примера показывает модулированное переменное выходное напряжение U высокой частоты от высокочастотного генератора 30 в ходе процесса во времени. Фиг. 8Б показывает фрагмент из фиг. 8А.
Переменное напряжение U промодулировано с помощью модуляционного устройства 32, предпочтительно, со средней частотой (MF) и/или с низкой частотой (NF). Средняя частота может составлять, например, от 5 кГц включительно до 100 кГц включительно, особо предпочтительно от 10 кГц включительно до 50 кГц включительно, например 20 кГц. Длина импульса TPulsMF импульсов 40 средней частоты, предпочтительно, составляет по меньшей мере один или несколько высокочастотных периодов.
Низкая частота составляет, например, от 0,5 Гц включительно до 200 Гц включительно, предпочтительно от 20 Гц включительно до 150 Гц включительно, прежде всего 100 Гц. Длина импульса TPulsNF пакетов импульсов 41 низкой частоты, предпочтительно, составляет по меньшей мере один период MFP средней частоты. Предпочтительно от одного периода средней частоты включительно до 50 периодов средней частоты, например 20 периодов средней частоты.
Модуляция со средней частотой и/или с низкой частотой может быть использована, например, при предварительно назначенном минимальном пиковом напряжении, для уменьшения выходной мощности по сравнению с непульсирующим переменным напряжением. Модуляция или пульсация с низкой частотой приводит к угасанию плазмы 19 в межимпульсных паузах PPNF низкой частоты и, таким образом, к отслоению плазмы 19 от местоположения 21 на ткани. Тем самым, плазма 19 вопреки продольному перемещению наконечника 28 инструмента 14 параллельно местоположению 21 на ткани на расстоянии от него, не сцепляется с местоположением 21 на ткани. Напротив, подлежащее обработке местоположение 21 на ткани может быть равномерно охвачено (перекрыто) плазмой 19.
В упомянутом выше режиме preciseAPC уровня воздействия 1 высокочастотного прибора APC3/VIO3 (пример для системы согласно фиг. 1А), который, например, может быть применен для лечения пациенток, средняя частота MF и низкая частота NF предварительно назначены постоянными (MF=20 кГц и NF=100 Гц) таким образом, что при функционировании с постоянным номинальным сопротивлением без плазменного участка, для соответствующего уровня воздействия может быть получена предусмотренная средняя мощность. Выбор уровня воздействия (от 1 до 10) в этом случае влияет на постоянную длину TPulsNF каждого из импульсов низкой частоты. Когда пользователь держит наконечник 28 инструмента смежно к местоположению 21 на ткани и активирует генерацию плазмы, высокочастотный прибор 11, независимо от уровня воздействия, выбирает исходное напряжение таким образом, что плазма 19 может быть зажжена. В упомянутом режиме preciseAPC, например, с уровнем воздействия 1 системы VIO3 в качестве примера для системы 10, она может быть выполнена для повышения в начале импульса низкой частоты, который импульс может быть представлен, прежде всего, пакетом из нескольких импульсов средней частоты, пикового выходного напряжения высокочастотного прибора 11 до тех пор, когда либо окажется достигнутым верхний предел, либо произойдет зажигание плазмы. Верхний предел составляет, например, от 2 кВт включительно до 6 кВ включительно, предпочтительно от 4 кВ до 5 кВ, например 4,7 кВ, для системы с VIO3, например 4,7 кВ. Кроме того, система 10 выполнена для понижения, при распознанном системой 10 зажигании, напряжения сетевого блока 33 питания высокочастотного прибора 11. Прежде всего, выходное напряжение сетевого блока 33 питания может быть настроено на требуемое значение, которое меньше, чем необходимое для зажигания значение. За счет этого достигают уменьшения пикового выходного напряжения высокочастотного генератора 30 таким образом, что в начале следующего импульса низкой частоты пиковое напряжение является менее значительным, чем в момент зажигания плазмы в предшествующем импульсном пакете низкой частоты. Тем самым, для системы VI03 может быть предотвращено создание слишком интенсивной плазмы, которая может приводить к слишком сильному термическому эффекту, прежде всего к термическому повреждению ткани.
Однако напряжение зажигания зависит от расстояния до ткани 21, а также, наряду с этим, например, от свойств электрода 15 (например, его геометрии и/или материала), применяемого газа, свойств ткани и окружающей среды. Зависимость от расстояния означает, что средняя выходная мощность высокочастотного прибора 11 при том же уровне воздействия 1 зависит от расстояния от наконечника 17а электрода до ткани 21. Например, средняя выходная полезная мощность высокочастотного прибора 11 может составлять для заданного уровня воздействия, например уровня воздействия 1, при 3 мм расстояния примерно 1,5 Вт, при 12 мм расстояния примерно 5 Вт. Это предъявляет особо высокие требования, для достижения равномерного воздействия на ткань, к направлению пользователем наконечника 28 инструмента над тканью 21, по возможности, всегда на одинаковом расстоянии и при постоянной скорости. При этом, при перемещении над тканью 21, в результате модуляции с низкой частотой происходит повторное зажигание в начале каждого пакета 41 импульсов низкой частоты при потенциально различных расстояниях от наконечника 17а электрода до ткани 21.
Поэтому предложена система 10 согласно изобретению (она проиллюстрирована также посредством фиг. 7), которая содержит устройство 42 для регулирования выходной мощности, например выходной полезной мощности или выходной полной мощности высокочастотного прибора. Система 10 может иметь управляющее устройство для понижения пикового выходного напряжения, как представлено выше в связи с комментарием к системе VIO3.
Для этого устройство 42 имеет устройство для обнаружения выходной полезной мощности. Например, устройство может быть выполнено для обнаружения выходной мощности сетевого блока 33 питания и, посредством известного коэффициента полезного действия высокочастотного генератора 30, обнаружения выходной полезной мощности высокочастотного генератора 30. Альтернативно или дополнительно, устройство 42, как иллюстрирует фиг. 7, может быть выполнено для обнаружения выходного напряжения высокочастотного генератора 30 с помощью первого устройства 34 обнаружения и для обнаружения выходного тока высокочастотного генератора 30 с помощью второго устройства 35 обнаружения. Устройство 42 может быть выполнено для обнаружения выходной мощности высокочастотного генератора 30 по измеренным значениям первого устройства 34 обнаружения и второго устройства 35 обнаружения с помощью устройства 36 оценивания сигналов.
Обнаружение выходной мощности и коррекция модуляции допускают их осуществление как непрерывным образом, так и в регулярных или нерегулярных временных интервалах. Выходная мощность может быть обнаружена, например посредством усреднения произведения находящихся в фазовой зависимости напряжения и тока в течение одного или нескольких периодов, например одного или нескольких периодов средней частоты и/или периодов низкой частоты. Обнаружение выходной мощности в этом случае, предпочтительно, производят в последующей межимпульсной паузе, прежде всего межимпульсной паузе PPNF низкой частоты или межимпульсной паузе PPMF средней частоты. Обнаружение может быть произведено, например, как правило, в межимпульсных паузах PPNF низкой частоты. Прежде всего, выходная мощность в течение одного или нескольких периодов средней частоты может быть усреднена до конца пакета импульсов низкой частоты, и таким образом, среднее значение выходной мощности может быть обнаружено как действительная величина выходной мощности после конца пакета импульсов низкой частоты.
Устройство 42 может быть выполнено для сравнения с помощью сравнивающего устройства 37 обнаруженной выходной мощности (действительной величины), например выходной полезной мощности, с требуемым значением выходной мощности, например выходной полезной мощности, и при отклонении действительной величины от требуемого значения, может быть выполнена для осуществления, с помощью управляющего устройства 31, одного или нескольких изменений для приближения действительной величины к требуемому значению.
Дополнительно или альтернативно, в принципе, в целях регулирования, является возможным осуществление изменения предельной величины выходного напряжения высокочастотного генератора 30 в зависимости от обнаруженного отклонения действительной величины от требуемого значения. Тем не менее, это требует, при очень коротких пакетах импульсов 41 низкой частоты, высокой, труднодостижимой скорости регулирования. Кроме того, уменьшение пикового напряжение может привести к существенному ухудшению характеристик зажигания. Поэтому предпочтительным для регулирования является отказ от изменения предельной величины выходного напряжения, и вместо этого, применение модуляции высокой частоты в зависимости от отклонения действительной величины от требуемого значения выходной мощности, прежде всего выходной полезной мощности. В принципе, является возможным альтернативное регулирование, при котором изменяют как предельную величину выходного напряжения таким образом, что она поддерживается выше наименьшего значения, так и, дополнительно или альтернативно, изменяют модуляцию.
При регулировании мощности посредством коррекции модуляции, в вариантах осуществления захват действительной величины выходной мощности в пакете импульсов низкой частоты и коррекция модуляции являются столь быстрыми, что обеспечена возможность достижения требуемого значения выходной мощности в пределах того же пакета импульсов или в пределах первого последующего пакета импульсов низкой частоты или в его начале. Изменение модуляции может включать в себя, прежде всего, модуляцию низкой частоты и/или модуляцию средней частоты. Например, коэффициент заполнения импульсами пакетов импульсов 41 низкой частоты может быть изменен посредством изменения длины импульса TPulsNF, изменения длины паузы TPauseNF и/или изменения периода низкой частоты. Альтернативно или дополнительно, коэффициент заполнения импульсами импульсов 40 средней частоты может быть изменен посредством изменения длины импульса TPulsMF, изменения длины паузы TPauseMF и/или изменения периода средней частоты.
При помощи системы 10 с устройством 42 для регулирования выходной мощности, например выходной полезной мощности, плазма 19 может быть образована при постоянной выходной мощности высокочастотного генератора независимо от условий зажигания, прежде всего от расстояние до ткани 21, что существенно упрощает направление инструмента 14 для эффективного атермического лечения, как это представлено, например, на фиг. 3 и 4. Система 10 с устройством 42 для регулирования выходной мощности или же создаваемая ими плазма 19, выгодным образом, могут быть применены, прежде всего, для лечения одной или нескольких из указанных выше болезней. В общем, система 10 с описанным в связи с устройством 42 регулированием мощности может быть, выгодным образом, повсеместно применена в тех случаях, когда желательным является воспроизводимое независимо от расстояния воздействие на ткань. Посредством регулирования мощности воздействие на ткань может быть настроено особо тонким образом. Поле применения может быть представлено, например, атермическим лечением ран, где тепловое повреждение пораненной ткани должно быть предотвращено.
Согласно изобретению, прежде всего, плазма 19 может быть создана для предупреждения внутриэпителиальных новообразований, прежде всего посредством антивирусной терапии, например против вируса папилломы человека, для лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, например карциномы на месте повреждения, и/или для лечения инвазивных доступных через эпителий карцином, причем плазма может быть создана с помощью системы 10 для создания плазмы 19, предпочтительно аргоновой плазмы, имеющей медицинский инструмент 14 по меньшей мере с одним электродом 15 с гальваническим контактом с плазмой 19, высокочастотный прибор 11 для обеспечения переменного напряжения для запитывания инструмента 14 электрической мощностью, и устройство 13 подачи газа, которое выполнено для запитывания инструмента 14 газом, прежде всего аргоном.
Список ссылочных обозначений:
10 система
11 высокочастотный прибор
12 нейтральный электрод
13 устройство подачи газа
14 медицинский инструмент
15 электрод, первый электрод
16 газовый канал
17а дистальный конец электрода
17b хвостовик электрода
18 тело
19 плазма
20 газовый поток
21 местоположение на ткани/среда
22 второй электрод
23 капилляр
25 химические соединения
26 влагалище
27 шейка матки
28 наконечник инструмента
29 стрелка
30 высокочастотный генератор
31 управляющее устройство
32 модуляционное устройство
33 сетевой блок питания
34 первое устройство обнаружения
35 второе устройство обнаружения
36 устройство оценивания сигналов
37 сравнивающее устройство
38 полное сопротивление нагрузки
40 импульс средней частоты
41 пакеты импульсов низкой частоты
42 устройство
TPulsMF длина импульса средней частоты
TPulsNF длина импульса низкой частоты
MFP период средней частоты
PPNF межимпульсная пауза низкой частоты
PPMF межимпульсная пауза средней частоты
TPauseNF длительность пауз низкой частоты
TPauseMF длительность пауз средней частоты
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Устройство для плазменного воздействия на биологическую ткань и способ управления им | 2019 |
|
RU2800584C2 |
| ДИФФУЗИОННЫЙ АППЛИКАТОР ДЛЯ СИСТЕМЫ ХОЛОДНОЙ АТМОСФЕРНОЙ ПЛАЗМЫ | 2018 |
|
RU2749804C1 |
| СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМОЙ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2638569C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ | 2020 |
|
RU2813711C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАН И ОСТАНОВКИ КРОВОТЕЧЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ | 2019 |
|
RU2732218C1 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ПРОВОДЯЩИМ ГАЗОМ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ СТРУПЬЕВ, УПЛОТНЕНИЯ СОСУДОВ И ТКАНЕЙ | 2011 |
|
RU2603296C2 |
| ПРИБОР ДЛЯ ПИТАНИЯ КРИОХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА И СПОСОБ МОНИТОРИНГА ИНСТРУМЕНТА | 2019 |
|
RU2789638C2 |
| СИСТЕМА ДЛЯ АБЛЯЦИИ ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ ПОВЕРХНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ БОЛЬШОЙ ПЛОЩАДИ | 2016 |
|
RU2715445C1 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛАЗМЫ В ВОДНОМ ОКРУЖЕНИИ | 2019 |
|
RU2772635C2 |
| СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ У ЖИВОТНЫХ | 2012 |
|
RU2529697C2 |
Изобретение относится к медицине. Система для создания плазмы, используемой для предупреждения, лечения внутриэпителиальных новообразований и/или лечения доступных через эпителий инвазивных карцином, содержит: медицинский инструмент для воздействия плазмой на ткань пациента, высокочастотный прибор, выполненный с возможностью запитывания инструмента переменным напряжением, нейтральный электрод, размещаемый на теле пациента для замыкания электрической цепи, устройство подачи газа для запитывания инструмента газом, устройство для регулирования выходной мощности высокочастотного прибора. Технический результат заключается в создании теплой плазмы, оказывающей щадящее и равномерное воздействие на ткань, в частности чувствительную ткань, такую как слизистые оболочки. 14 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
1. Система (10) для создания плазмы (19), используемой для предупреждения, лечения внутриэпителиальных новообразований и/или лечения доступных через эпителий инвазивных карцином, содержащая:
- медицинский инструмент (14) для воздействия плазмой на ткань пациента, имеющий по меньшей мере один электрод (15), расположенный на дистальном конце инструмента (14) с возможностью гальванического контакта с плазмой (19),
- высокочастотный прибор (11), выполненный с возможностью запитывания инструмента (14) переменным напряжением, имеющим высокую частоту, составляющую по меньшей мере 100 кГц, и модулируемым импульсами средней частоты (MF), составляющей от 5 кГц включительно до 100 кГц включительно, и импульсами низкой частоты (NF), составляющей от 0,5 Гц включительно до 200 Гц включительно,
- нейтральный электрод (12), размещаемый на теле (18) пациента для замыкания электрической цепи, проходящей от высокочастотного прибора (11) через электрод (15) инструмента (14), плазму (19) и тело (18) пациента, причем инструмент (14) выполнен с возможностью зажигания плазмы (19) между электродом (15) и тканью (21) пациента,
- устройство (13) подачи газа, которое выполнено для запитывания инструмента (14) газом,
- устройство (42) для регулирования выходной мощности высокочастотного прибора (11) по требуемому значению.
2. Система (10) по п. 1, предназначенная для создания плазмы (19), используемой для лечения внутриэпителиальных новообразований по меньшей мере одной из следующих систем органов млекопитающих: шейка матки, внутренний зев матки, пищевод, желудок, толстая кишка, прямая кишка и брюшина.
3. Система (10) по п. 1 или 2, предназначенная для создания плазмы (19), используемой для лечения цервикальных внутриэпителиальных новообразований степени от I до III, например степени от I до II, прежде всего степени II.
4. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, причем высокая частота переменного напряжения составляет от 200 кГц включительно до 16 МГц включительно, в частности от 300 до 500 кГц, например 350 кГц.
5. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, причем средняя частота (MF) составляет от 10 кГц включительно до 50 кГц включительно, например 20 кГц.
6. Система (10) по п. 5, причем длина (TPulsMF) импульсов (40) средней частоты (MF) равна по меньшей мере одному периоду высокой частоты.
7. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, причем низкая частота (NF) составляет от 20 Гц включительно до 150 Гц включительно, прежде всего 100 Гц.
8. Система (10) по п. 6 или 7, причем длина (TPulsNF) импульсов низкой частоты (NF) равна по меньшей мере одному периоду (MFP) средней частоты, в частности составляет от одного включительно до 50 включительно периодов (MFP) средней частоты, например 20 периодов (MFP) средней частоты.
9. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, причем устройство (13) подачи газа выполнено для запитывания инструмента (14) газом с расходом, находящимся в диапазоне от минимального расхода газа включительно до расхода газа включительно, который в три раза превышает минимальный расход газа.
10. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, предназначенная для создания токопроводящей аргоновой плазмы (19), причем устройство (13) подачи газа выполнено для запитывания инструмента (14) аргоном, а устройство (42) выполнено для регулирования выходной полезной мощности высокочастотного прибора (11) по требуемому значению.
11. Система (10) по п. 10, причем устройство (42) выполнено для регулирования выходной полезной мощности посредством коррекции модуляции со средней частотой и/или с низкой частотой.
12. Система (10) по п. 10 или 11, причем требуемое значение выходной полезной мощности высокочастотного прибора составляет максимально 3,5 Вт, в частности максимально 2,5 Вт, предпочтительно максимально 2 Вт, наиболее предпочтительно максимально 1 Вт.
13. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, предназначенная для создания плазмы (19), имеющей температуру, большую или равную 45°С.
14. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, предназначенная для создания плазмы (19), используемой для предупреждения внутриэпителиальных новообразований посредством антивирусной терапии, в частности против вируса папилломы человека.
15. Система (10) по одному из предшествующих пунктов, предназначенная для создания плазмы (19), используемой для лечения внутриэпителиальных новообразований всех степеней тяжести, в частности карциномы на месте повреждения.
| US 2008039832 A1, 14.02.2008 | |||
| US 2017304385 A1, 26.10.2017 | |||
| US 2010042088 A1, 18.02.2010 | |||
| WO 2011055368 A2, 12.05.2011 | |||
| US 2012101332 A1, 26.04.2012. |
