Brevet FR2404424A1 — publié le 19790427

Ltinvention concerne un procédé pour la détermination du lieu et/ou du caractère d'une modification dans un tissu cellulaire, dans lequel on amène des électrodes jus qutau tissu cellulaire ou à l'intérieur de celui-ci et on mesure la propriété électrique de tissu cellulaire au moyen d'un instrument de mesurebranché sur les électrodes. Elle concerne aussi un capteur pour la mise en oeuvre de ce procédé, comprenant un instrument de mesure électrique à chacune des bornes d'entrée duquel est reliée une électrode de mesure. L'article "Die Gleichgewichtsveranderung des Elektrolyts in den malignus Wuchergeweben der Haut", paru dans la revue médicale "Magyar Onkologia", numéro de septembre 19699 donne un aperçu des résultats des recherches effectuées Jus- qu'ici et des sources bibliographiques concernant la détermination des modifications dans le tissu cellulaire. Les publications décrivent, pour la détermination des modifications dans le tissu cellulaire (tumeurs malignes), la méthode dite de mesure de résistance (mesure d'impédance). L'une des. variantes les plus modernes et cette méthode con siste à tansmettre à la surface de la partie de tissu à examiner une impulsion rectangulaire qui, en passant par le tissu cellulaire, arrive à l'électrode de capteur à laquelle est. raccordé un oscilloscope, l'image formée sur l'écran étant alors analysée. La forme du signal est caractéristique de l'impédance du tissu cellulaire. Ce procédé convient a la détermination diagnostique des modifications qui se produisent dans la couche superficielle de tissus cellulaires. Mais précisément, l'inconvénient de ce procédé est qu'il ne décèle que des modifications de laxcouche superficielle ; même si l'on introduit les électrodes dans le corps ou dans des cavités de celui-ci, on ne peut pas obtenir, pour des couches plus profondes, un résultat de mesure str pouvant être pondéré car la composante capacitive de l'impédance est précisément modifiée en cas de destruction de la couche épithéliale. Les examents du tissu cellulaire, en particulier dans le domaine du diagnostic des tumeurs malignes, selon l'état actuel de la technique, sont longs et relativement compliqués. La durée minimale d'un examen classique du tissu cellulaire au microscope est de 24 heures. Il est vrai que l'on peut déjà effectuer en 10 minutes environ l'examen de coupes congelées rapidement mais le procédé de congélation rapide détruit du tissu cellulaire et c'est pourquoi l'analyse des résultats d'examen nécessite une formation spécialisée. On connait aussi le diagnostic au moyen d'isotopes radio-actif#. Ce procédé nécessite d'une part des installations conteuses et d'autre part il existe un risque de dommages dfls aux rayons. Les examens thermométriques ne donnent pas de résultats sûrs. Il est vrai que l'on peut localiser des modifications nuisibles dans le tissu cellulaire par diagnostic aux ultrasons, mais on ne peut pas apprécier le caractère des modifications. L'indétermination dans la détection de tumeurs est' de 17,5% dans le diagnostic radiologique, de 39% dans les études gastroscopiques, de 21% dans les études cytologiques. On a déjà signalé que la mesure de la résistance électrique, par exemple de la conductivité électrique, ne convient qu'à la détermination de modifications à la surface de la peau ou dans le tissu couvert par la couche épithéliale le résultat de mesure est influencé par de nombreux facteurs, par exemple la structure tissulaire, l'état endommagé ou non de la surface de la tumeur, etc. L'invention a pour but de fournir un procédé et un capteur permettant de déterminer le lieu et/ou le caractère d'une modification dans un tissu cellulaire d'une façon qui permette, même dans le cas de tumeurs incluses dans le tissu cellulaire, de déterminer le caractère de-la tumeur sans pré lèvement d'échantillon. L'invention repose sur cette idée que pour mettre au point un procédé de diagnostic, on peut tirer parti de l'une des propriétés du tissu cellulaire, à savoir, que la teneur en électrolyte du tissu malin est supérieure à celle du tissu sain. On a reconnu que deux électrodes de matière différente - enfoncée dans le tissu - y forment un élément gal vanique dont la tension en elle-même n'est pas caractéristique de la teneur en électrolyte du tissu cellulaire, mais dont la charge admissible dépend de cette teneur. Dans le procédé selon l'invention, on amène jusqu'au tissu cellulaire ou à l'intérieur de celui-ci des électrodes de matières différentes, on court-circuite - à peu près les électrodes-par l'intermédiaire d'un instrument de mesure et on mesure le courant qui passe par les connexions d'électrode. De préférence, on compare la valeur mesurée du courant qui traverse les électrodes à la valeur mesurée de la meme façon sur le tissu cellulaire sain. L'instrument de mesure électrique du capteur convenant à la mise en oeuvre du procédé est un ampèremètre, ligne des électrodes reliées à l'entrée de l'ampèremètre est un tube métallique - par exemple une aiguille d'injection tandis que l'autre électrode - formée par exemple de magnésium ou de carbone - est entourée de matière isolante et fixée dans le tube métallique, et que la surface active de cette autre électrode est située dans le plan frontal du tube métallique ou à 1'extérieur de celui-ci. Pour la mise en oeuvre du procédé, on peut aussi utiliser un autre capteur également équipé d'un instrument de mesure électrique. Dans ce dispositif, les électrodes de mesure sont formées par des parties différentes d'une curette qui sont isolées l'une de 11 autre et reliées à des bornes d'entrée différentes de l'ampèremètre. L'avantage du procédé et du capteur selon l'in ventionréside dans les fait qu'ils permettent de déterminer immédiatement et sûrement le lieu et le caractère de tumeurs qui sont incluses dans du tissu cellulaire sain sans devoir entamer le tissu cellulaire. On peut également effectuer avec succès 1'examen endoscopique, ponctionnel et bioptique des modifications. On décrira maintenant l'invention à propos des dessins qui représentent des exemples d'exécution et sur les quels .la figure 1 montre un capteur sous la forme d'une aiguille d'injection ; la figure 2 un capteur sous forme de curette, à l'état ouvert ; la figure 3 montre le capteur de la figure 2 mais à l'état fermé. Sur la figure 1, on voit que le capteur diagnostique selon l'invention est formé à l'aide d'une aiguille d'injection. Une électrode du capteur est précisément constituée par l'aiguille 1, fabriquée en métal. A 1 'in- térieur de l'aiguille d'injection 1 est disposée l'électrode intérieure 3 entourée de matière isolante 2, formée d'une matière dont le potentiel, relativement à l'hydrogène, diffère du potentiel de l'aiguille d'injection 1.Si par exemple l'aiguille 1 est en acier inoxydable, l'électrode 3 peux autre par exemple en magnésium ou en carbone. La matière isolante 2 est le "Teflon". La surface active de l'électrode intérieure 3 est située dans le même plan que la surface de la matière isolante et-la surface terminale de l'aiguille, ou bien elle dépasse hors de l'aiguille. L'aiguille 1 et l'électrode 3 sont reliées chacune à une borne de l'am- pèremètre 7. Les figures 2 et 3 montrent un autre mode d'exécution du capteur selon l'invention. Le capteur se compose essentiellement d'une curette en elle-même connue (pour le prélèvement d'échantillons de tissus), constituée de telle sorte que dans la partie isolante 6 sont montées des parties de curette 4 et 5 formées de matières différents ayant un potentiel de contact différent, relativement à l'hydrogène, et munies de cosses qui passent à travers la partie isolante 6 et sont reliées aux bornes de l'instrument de mesure. Les capteurs décrits ci-dessus peuvent avantageuse- ment servir à la mise en oeuvre du procédé de diagnostic selon l'invention. Un point essentiel à l'invention est'que sur ou dans le tissu cellulaire, on dispose des électrodes dont la matière a des propriétés différentes, que lion courtcircuite ces électrodes par l'intermédiaire d'un instru ment de mesure et que l'on mesure le courant qui passe par les cosses des électrodes, après quoi on compare la valeur mesurée du courant traversant les électrodes à la valeur mesurée obtenue de la misme façon pour un tissu cellulaire sain. Le procédé est basé que le fait que la teneur en électrolyte des tissus proliférants est supérieure à celle des tissus cellulaires sains. On utilise cet électrolyte pour l'élément galvanique qui est formé par les deux électrodes introduites dans le tissu. La charge admissible de l'élément galvanique est caractéristique de la teneur en électrolyte La tension de l'élément galvanique est en principe indé pendante de la teneur en électrolyte0 Mais.en pratique, il apparat que, même sans charge extérieure, elle dépend dans une certaine mesure de la teneur en électrolyte, ce qui ~doit être attribué au fait que l'élément galvanique formé dans le tissu cellulaire est chargé par la conductivité interne de l'organisme. Cet effet de charge est dans une large mesure indépendant des mesures et de la disposition des électrodes, ainsi que de la masse du tissu cellulaire entourant les électrodes, de sa teneur en électrolyte etc. Cet effet de charge produit par la conductivité interne de l'organisme et qui influence de façon perturba trice le résultat de mesure est tournée, dans le procédé, par le fait que l'on court-circuite à peu près les électrodes par l'intermédiaire de l'instrument de mesure. Il faut approcher du court-circuit au point que dans le circuit extérieur fermé par l'instrument de mesure, il passe un courant notablement plus intense que le courant de charge qui passe dans le tissu cellulaire entourant les électrodes. Ce courant de charge est notablement diminué lorsqu'on court-circuite les électrodes dans le circuit exté- rieur, car en pareil cas, la différence de potentiel entre les deux électrodes est.notablement diminuée (il n'existe que la tension qui règne à l'ampèremètre). Pour confectionner les électrodes, on peut utiliser deux conducteurs différents quelconques du premier rang (métaux). Plus ceux-ci sont éloignés l'un de l'autre sur l'échelle des potentiels, plus grande est la force électromotrice de l'élément galvanique, c'est-à-dire plus on peut admettre une grande chute de tension à l'ampèremètre 7. La sensibilité de l'ampèremètre 7 branché entre les électrodes est choisie en fonction des propriétés de matière et des dimensions des électrodes. Si par exemple l'électrode extérieure du capteur, selon la figure 1, est un tube d'acier inoxydable de 1 mm de diamètre mais si l'é- lectrode intérieure est en magnésium et si sa surface est une section plane de 0,8 mm de diamètre, le courant engendré par la muqueuse gastrique saine est de 130 à 140 ss tandis qu'un adénocarcinome de L'estomac a pour effet d'engendrer un courant de 220 à 230 > iA. L'intensité du courant galvanique engendré dans le tissu cellulaire augmente proportionnellement à l'agrandissement de la surface de mesure de l'électrode de magnésium. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer avec succès au diagnostic de la tumeur de la peau, en laryngologie, en gynécologie et en endoscopie combinée. Le procédé convient non seulement pour indiquer les modifications permanentes des tfssus, mais aussi des modifications d'état de courte durée, de sorte que l'on peut déterminer des variations rapides du processus vital, par exemple, en examinant la surface de l'enveloppe foetale, on peut arriver à des conclusions sur le moment proba#ble de la naissance, ou sur un danger menaçant ltembryon. Le procédé convient aussi pour constater un état qui précède la formation du cancer.Le procédé permet, en examinant les muqueusesalper- ficielles accessibles (du pharynx, de la langue) de tirer des conclusions sur l'état de l'intérieur des cellules (par exemple une perte de liquide dans le cas d'hémorragie interne, d'oedèmes inflammatoires etc). Lorsqu'on applique le procédé selon l'invention, la durée du diagnostic est réduite à quelques secondes au lieu de quelques heures et le résultat est aussi plus précis que dans examen microscopique. Si lton normalise les caractéristiques des élec trodes et les conditions de mesure, les processus malins peuvent aussi être caractérisés par la valeur absolue de l'intensité du courant. La localisation du lieu de la modification du tissu cellulaire peut s'effectuer au moyen de la disposition géométrique des électrodes, par exemple par le fait que l'on enfonce les électrodes à différents endroits et que les limites de la région modifiée résultent de la variation de l'intensité du courant. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la détermination du lieu et/ou du caractère d'une modification dans un tissu cellulaire, dans lequel on amène des électrodes jusqu'au tissu cellulaire ou à l'intérieur de celui-ci et on mesure la propriété électrique de tissu cellulaire au moyen d'un instrument de mesure branché sur les électrodes, caractérisé par le fait qu'on amène jusqu'au tissu cellulaire ou à l'intérieur de celui-ci des électrodes de matières différentes, on court-circuite les électrodes par l'intermédiaire d'un instrument de mesure et on mesure le courant qui passe par les connexions d'électrode. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on compare la valeur mesurée du courant qui traverse les électrodes à la valeur mesurée de la méme façon sur des tissus cellulaires sains. 3 - Capteur pour la détermination du lieu et/ou du caractère d'une modification dans un tissu cellulaire, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant un instrument de mesure électrique et des électrodes de mesure reliées chacune à une borne d'entrée de l'instrument et caractérisé par le fait que l'instrument de mesure est un ampèremètre, que l'une des électrodes reliées à entrée de l'ampèremètre est un tube métallique - par exemple une aiguille d'injection - tandis que l'autre électrode - formée par exemple de magnésium ou de carbone - est entourée de matière isolante et fixée dans le tube métallique, et que la surface active de cette autre électrode est située dans le plan frontal du tube métallique ou à ltextérieur de celui-ci. 4 - Capteur pour la détermination du lieu et/ou du caractère d'une modification dans un tissu cellulaire, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant un instrument de mesure électrique et des électrodes de mesure reliées chacune à une borne d'entrée de l'instrument et caractérisé par le fait que l'instrument de mesure est un ampèremètre et que les électrodes de mesure du capteur sont formées par des parties différentes d'une curette qui sont isolées l'une de l'autre et reliées à des bornes d'entrée différentes de l'ampèremètre.