Brevet FR2556597A1 — publié le 19850621

Procédé dEs traitement du pied d'athlète par irradiation avec un fai e u laser et produit pour la mise en oeuvre de-e procédé. La présente invention se rapporte à un procédé de traitement du pied d'athlète et en particulier à un traitement pour la guérison de dermatophytie-ou pied d'athlète, par application de chaleur à cette lésion. De façon plus spécifique, la présente invention vise une application médicale d'un faisceau laser pour le traitement du pied d'athlète, qui consiste à tuer par brûlure les agents pathogènes, ou Dermatophytes. L'in- vention vise également un produit, notamment un dispo- sitif à émission laser, pour la mise en oeuvre de ce procédé. Divers procédés ont été proposés pour traiter le pied d'athlète. Le pied d'athlète est une dermato- phytie du pied, provoquée par des agents pathogènes (vers annulaires) qui vivent dans la surface de la peau, et le procédé de traitement le plus courant ac- tuellement est une thérapeutique chimique, comportant l'application d'une substance médicinale à la partie atteinte et le dosage d'une substance antibiotique. Les autres procédés comprennent l'application de cha- leur à la partie atteinte, au moyen d'eau chaude ou d'une lampe à rayonnement infrarougea Toutefois, aucun de ces procédés connus n'est satisfaisant et il existe un besoin pour un meilleur procédé de guérison du pied d'athlète. Parmi les divers procédés de traitement, on s'intéresse particulièrement ici au procédé de traite- ment thermique, dans lequel la chaleur est appliquée à la partie atteinte d'un pied. La figure 1 est un tableau illustrant les résultats de mesure du pourcen- tage de mortalité des germes pathogènes, la tempSratu- re appliquée et le temps étant pris comme paramètres. Le graphique montre que l'application de chaleur, à C environ ou plus, pendant une seconde, peut tuer complètement les agents pathogènes. Toutefois, pour chauffer la partie atteinte du pied d'un malade à une température aussi élevée, il est en pratique impossi- ble d'utiliser de l'eau chaude ou une lampe à rayonne- ment infrarouge car d'autres effets secondaires, par exemple une brûlure, sont engendrés. Par conséquent, conformément au procédé de traitement thermique suivant l'art antérieur, il est habituel de chauffer la partie atteinte à 501C pendant secondes, ce qui est considéré comme une limite supérieure supportable pour un être humain. Dans ces conditions, la mortalité des agents pathogènes est de %, comme indiqué sur le tableau. Si la durée d'ap- plication de la chaleur est réduite à 5 secondes, la mortalité des agents pathogènes tombe à 30 %. Le ta- bleau montre également que la mortalité des agents pathogènes diminue lorsque la température descend au- dessous de 50 C. Ainsi, le procédé usuel de traitement thermique n'est pas efficace car, pour le rendre effi- cace, une température plus Slevée devrait être mainte- nue pendant une durée plus longue, ce qui soumet alors le malade à,une intervention pénible. Par contre, si les conditions du traitement sont fixées de manière à être facilement supportables pour le malade, l'effica- cité du traitement diminue alors très fortement et la mortalité des agents pathogènes descend à 50 % ou moins, ce qui n'est pas satisfaisant, sous de nombreux aspects. Depuis un certain temps, les applications médi- cales de divers lasers, par exemple le laser à C02 et le laser YAG (grenat-yttrium-aluminium), dans de nom- breux domaines de thérapeutiques et traitements médi- caux, sont devenues de plus en plus courantes. Toute- fois, jusqu'à présent, on n'a pas proposé d'utiliser le laser à C02 et le laser YAG pour le traitement du pied d'athlète. Par exemple, le laser à C0O2 a été prin- cipalement utilisé comme bistouri à laser et il a été également utilisé pour supprimer un traumatisme et une brûlure. Toutefois, dans ce cas, l'énergie thermi- que d'un faisceau laser émis par le laser à C02 est utilisée pour volatiliser la partie du tissu qui est irradiée par le faisceau laser, afin de découper le tissu de la tumeur ou d'enlever le traumatisme ou la brûlure. Dans ce procédé, on utilise le faisceau laser à une température très élevée permettant de provoquer la volatilisation d'une partie du tissu irradiée par laser et, par suite, ce procédé ne peut pas être direc- tement appliqué au traitement du pied d'athlète. La présente invention a donc pour objet princi- pal un procédé perfectionné de traitement des dermato- phyties. Elle vise également un procédé perfectionné de guérison du pied d'athlète ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention a encore pour objet un procédé de traitement thermique perfectionné pour la guérison du pied d'athlète. Elle vise aussi un procédé de guérison du pied d'athlète par irradiation au moyen d'un fais- ceau laser. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront aux hommes de l'art à la lecture de la description de son mode de mise en oeu- vre, non limitatif, illustré par les dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est un tableau indiquant les résul- tats de la mesure du pourcentage de mortalité des agents pathogènes, la température et le temps étant pris comme paramètres; la figure 2 est une vue en perspective de la structure générale d'un dispositif pour la mise en oeuvre de la présente invention; et la figure 3 illustre schématiquement les résul- tats expérimentaux de la présente invention. La présente invention a été établie sur la base du fait reconnu que les agents pathogènes, ou dermatophytes, vivent seulement dans l'épiderme ou la couche de surface de la peau, et plus exactement dans le stratum corneum ou couche cornée, qui est la couche la plus extérieure de l'épiderme, et les nerfs sensibles à la chaleur s'étendent jusqu'au corium ou peau vraie et ne s'étendent pas dans la couche cornée. Par suite, si une irradiation au moyen d'un faisceau laser ayant une densité d'énergie d'une valeur prédé- terminée, ou plus, appliquée à la partie atteinte d'un pied, est effectuée temporairement pendant une durée prédéterminée, ou moindre, la couche cornée peut être chauffée à une température qui convient pour le traite- ment du pied d'athlète, par exemple 70 C ou davantage, tout en maintenant la température de la peau vraie, o se trouvent les nerfs sensibles à la chaleur, à une valeur assez basse pour ne provoquer aucune brlure de la peau vraie. Plus précisément, aussi longtemps qu'une irra- diation par faisceau laser est telle que le faisceau laser possède une grandeur appropriée de densité d'énergie et que l'irradiation par faisceau laser est momentanée et limitée à une durée prédéterminée ou moindre, même si la couche cornée est chauffée à une température efficace pour tuer les agents pathogènes qui y vivent, la chaleur ainsi produite dans la cou- che cornée est effectivement dissipée a travers la peau, de sorte que la température tombe sensiblement à une valeur faible avant que la chaleur atteigne les nerfs sensibles à la chaleur dans la peau vraie, ce qui permet au malade de ne pas ressentir la chaleur. En conséquence, afin de soulager le malade d'une sensa- tion de chaleur pendant le traitement, il est néces- saire que l'échauffement dû à l'irradiation par un faisceau laser ait lieu seulement à la surface de l'épiderme, ou de préférence dans la couche cornée, et non dans la peau vraie. Avec un tel mode de chauffa- ge, on peut obtenir un excellent traitement du pied d'athlète, sans que le malade ait à supporter la chaleur. Dans ce cas, conformément à la présente inven- tion, les conditions d'un faisceau laser aui peuvent être avantageusement utilisées pour le traitement du pied d'athlète, sans exiger du malade une résistance importante à la chaleur, sont fixées de façon à ce que le faisceau laser possède une densité d'énergie de 2 Joules/cm2 ou davantage et que la durée d'une même irradiation par faisceau laser soit de 10 millisecondes ou moins. La condition correspondant à la densité d'énergie de 2 Joules/cm2 pour une irradiation au faisceau laser, pendant une durée de 10 millisecondes, est considérée comme étant sensiblement une limite supérieure permettant au malade de supporter la cha- leur, et un excellent traitement du pied d'athlète peut être effectué au moyen d'une unique application du faisceau laser. Autrement dit, si la durée d'impul- sion de l'application est augmentéeau-deli de 10 milli- secondes, il devient possible pour le malade de sup- porter la chaleur, par réduction de la densité d'éner- gie à moins de 2 Joules/cm2. Toutefois, cela entraine une diminution de la rapidité de guérison du pied d'athlète. On considère donc que, dans le c" o la durée d'irradiation est fixée au-delà de 10 millise- condes, même si la densité d'énergie est fixée à la limite supérieure de chaleur supportable, qui est de 2 Joules/cm2 ou moins, la température de la peau vraie augmente sensiblement, bien que la couche cor- née ne soit pas suffisamment chauffée à une tempéra- ture appropriée au traitement du pied d'athlète. D'autre part, dans le cas o la durée d'impul- sion est fixée à une valeur plus faible, la densité d'énergie peut être augmentée à plus de 2 Joules/cm, jusqu'au point o une rupture de l'air, due au champ électrique élevé, se produit à la surface de la peau. Comme la durée d'impulsion diminue, l'inconvénient de la chaleur disparaît pratiquement. Toutefois, dans ce cas, puisqu'il est difficile de chauffer la couche cornée à une température convenable pour le traitement du pied d'athlète par une seule émission de laser, il est nécessaire d'employer plusieurs émissions de laser. Dans ce cas, le malade arrive à ressentir la chaleur, lorsque le nombre d'irradiations augmente. Toutefois, aussi longtemps que les conditions du traitement sont fixées dans les limites de la densité d'énergie et de la durée d'impulsion indiquées ci-dessus, lorsque le malade commence à ressentir la chaleur tolérable, cela montre que la couche cornée est chauffée à une tempé- rature à laquelle le pied d'athlète peut être traité d'excellente façon. Dans la présente invention, il est préférable d'utiliser un laser, par exemple un laser à C02 et un laser YAG, qui émet un faisceau laser dans la région infrarouge, d'une longueur d'onde de 0,7 micron ou plus, et qui est excellent en effet thermique. Il est également préférable de ne pas utiliser un laser, par exemple un laser à N2 ou analogue, qui émet un fais- ceau laser dans la zone de l'ultraviolet, car cela risque d'induire un cancer cutané. En général, l'épaisseur de la couche cornée varie selon les parties du corps, telles que la plante du pied et le cou. Toutefois, elle est en général com- prise entre 50 et 2000 microns. D'autre part, la lon- gueur de dispersion de lumière ou la longueur de péné- tration d'un faisceau laser émis par un laser à gaz à C02, dans la peau, est de l'ordre de 50 microns et celle d'un laser YAG est de l'ordre de 800 microns. Il est donc préférable d'utiliser le laser à C02 pour le traitement des parties plus minces de l'épiderme. Pour les parties plus épaisses de l'épiderme, la face externe de la couche cornée est chauffée par irradia- tion au faisceau laser et la partie interne de la couche cornée doit être chauffée par conduction de cha- leur. Un tel chauffage par conduction de chaleur indi- que que la chaleur est également transférée aux nerfs sensibles à la chaleur, dans la peau vraie, ce qui tend à limiter l'application d'un laser à C02 pour les parties plus épaisses de l'épiderme. Par contre, un faisceau de laser YAG possède une longueur de pénétration relativement grande et il y a donc un risque que le faisceau laser atteigne di- rectement la peau vraie, à un endroit o l'épiderme est relativement mince, ce qui indique une difficulté d'application d'un laser YAG aux endroits o l'épider- me est mince. Toutefois, le laser YAG peut avantageu- sement être utilisé aux endroits o l'épiderme est épais, car la couche cornée peut être chauffée en totalité directement par un faisceau de laser YAG. Au contraire, le chauffage par faisceau laser au C02 doit reposer sur la conduction thermique. Il est donc très avantageux d'utiliser sélectivement le laser à C02 et le laser YAG, ou un autre laser capable d'émet- tre un faisceau laser ayant une longueur de pénétra- tion optimale, en fonction de l'épaisseur de l'épider- me et de la couche cornée à l'endroit o le traitement doit être effectué. Pour choisir entre les lasers à C02 et YAG, puisque la longueur de pénétration est plus grande pour le laser YAG, le malade a tendance à ressentir davantage de chaleur lorsqu'il est irradié par un faisceau de laser YAG. Toutefois, à un endroit o la peau est relativement épaisse, la densité d'énergie et la durée d'impulsion d'un faisceau laser, qui peuvent être avantageusement utilisées pour traiter le pied d'athlète sans exiger du malade une endurance impor- tante à la chaleur, ont été trouvées dans les limites indiquées plus haut, à la fois pour les lasers à C02 et YAG. La figure 2 est une vue en perspective illus- trant la structure générale d'un dispositif pour le traitement du pied d'athlète, construit pour la mise en oeuvre de la présente invention et utilisant un la- ser 1, du type TEA (à excitation latérale sous pres- sion atmosphérique), à C02, pulsé et de forte puis- sance. Un miroir réfléchissant supérieur 2 est monté à l'avant du laser 1, pour diriger un faisceau laser émis par le laser 1, verticalement vers le bas sur un miroir réfléchissant inférieur 3 qui dirige un fais- ceau laser L dans la direction horizontale. Après ré- flexion, le faisceau laser L traverse un diaphragme 4 o la valeur de l'énergie laser est réglée. Ensuite, le faisceau laser qui a traversé le diaphragme 4 tra- verse une lentille convergente 5, de manière à être concentré à une position prédéterminée, à l'avant d'un repose-pied 6 sur lequel le malade peut placer son pied à irradier par le faisceau laser. Comme représen- té, le repose-pied 6 comporte une paroi verticale dont la surface est perpendiculaire au chemin optique du faisceau laser L, et cette paroi verticale comporte une fenêtre à travers laquelle passe le faisceau laser L, pour être concentré à ladite position prédé- terminée. Ainsi, le malade doit seulement placer son pied malade de manière à le presser contre la paroi verticale. Bien que cela ne soit pas représenté spéci- fiquement, on prévoit de préférence un dispositif d'évacuation au voisinage du repose-pied 6, de manière à évacuer la fumée produite lorsque le pied est irra- dié par le faisceau laser. En outre, on prévoit de préférence un interrupteur de déclenchement au voisina- ge du repose-pied 6, pour déclencher le fonctionnement du laser 1 afin d'émettre le faisceau laser L requis. En fonctionnement, lorsque l'interrupteur de mise en service (non représenté) est enclenché, le laser 1 émet le faisceau laser L, qui est réfléchi par les miroirs 2 et 3 et dont le niveau d'énergie de sor- tie est réglé par le diaphragme 4. Le faisceau laser L ainsi réglé traverse la lentille convergente 5, pour être concentré sur la partie atteinte du pied du malade, placé sur le repose-pied 6 contre sa paroi ver- ticale à fenêtre. Des moyens automatiques d'arrêt (non représentés) interrompent l'émission laser au bout d'une durée déterminée n'excédant pas 10 millisecondes. On a procédé à des expériences, au moyen de l'équipement représenté sur la figure 2. Le laser pul- sé à CO2 de type TEA utilisé présente les caractéristi- ques suivantes: longueur d'onde de sortie de 10,6 mi- crons, durée d'impulsion de 1 microseconde et énergie de sortie de 2,5 Joules/impulsion. Dans un essai, l'énergie de sortie de 2,5 Joules/impulsion est foca- lisée sur une surface de 7 mm x 7 mm environ, ce qui correspond à une densité d'énergie d'irradiation de ,1 Joules/cm2. Dans un autre essai, l'énergie de sortie indiquée ci-dessus est réduite par le diaphrag- me 4 et focalisée sur une surface de 2 mm x 2 mm environ, ce qui correspond à une densité d'énergie d'irradiation de 10-20 Joules/cm2. Dans un autre es- sai, l'énergie de sortie indiquée ci-dessus est ré- duite par le diaphragme 4 et focalisée sur une surfa- ce de 1 mm x 1 mm environ, ce qui correspond à une densité d'énergie d'irradiation de 30 Joules/cm2 envi- ron. Dans tous ces cas, on obtient pratiquement les mêmes résultats. Dans les essais décrits ci-dessus, puisque la durée d'impulsion est un laps de temps relativement court de 1 microseconde, on ne ressent presque pas de chaleur avec une seule émission laser, dans n'importe laquelle des trois densités d'énergie différentes indi- quées plus haut, et, par suite, l'irradiation par fais- ceau laser peut être effectuée trois ou quatre fois, répétitivement, à un court intervalle, et la limite de répétition est de quatre à cinq fois. Dans ces condi- tions, avec une seule irradiation par faisceau laser, la surface de la peau irradiée brûle et se carbonise à blanc et la couleur passe progressivement au brun foncé lorsque le nombre d'expositions augmente. Bien que l'endurance à la chaleur diffère d'un malade à un autre, le malade le plus sensible ressent seulement une légère douleur. Le traitement dans ce cas est appliqué à rai- son d'une séance par semaine, pendant deux semaines, et pour chaque traitement on procède à un examen par culture. Dans cet examen, puisque les états des par- ties atteintes-différent non seulement d'un malade à 255659 7 un autre mais également d'un endroit à un autre pour un même malade, les parties atteintes sont divisées en une pluralité de régions d'examen, ayant chacune une surface de l'ordre de 2 cm x 3 cm, et l'épaisseur de la couche cornée est considérée comme uniforme dans toute la région d'examen. Ensuite, dans chacune des régions d'examen, on prélève huit morceaux de peau, ayant chacun une dimension de 2 mm x 2 mm, comme échantillons qui sont alors soumis à un examen par culture afin de déterminer la mortalité des agents pathogènes pour chacun des échantillons. Lors du pré- lèvement des échantillons, on choisit la partie de la peau qui a l'épaisseur standard de 0,3 à 0,6 mm. La figure 3 indique les résultats de l'examen par culture, pour les huit échantillons prélevés dans chaque région d'examen. Sur la figure 3, "INEFFICACE" signifie que le taux de guérison des huit échantil- lons est de 19 % ou moins, et "EFFICACE" et "TRES EFFICACE" signifient que le taux de guérison est de 20 à 69 %, et 70 % ou plus, respectivement. Comme le montrent les résultats portés sur la figure 3, avec la première irradiation au laser, les résultats sont ré- partis sensiblement à égalité entre "INEFFICACE", "EFFICACE" et "TRES EFFICACE", ce qui signifie un taux net de guérison de l'ordre de 2/3. Ensuite, avec la deuxième irradiation par faisceau laser, qui est ef- fectuée une semaine plus tard, le taux net de guérison augmente à 90 % environ, le pourcentage de "TRES EFFICACE" étant de près de 70 %. Il faut souligner, comme déjà indiqué, que le malade peut choisir lui- même le nombre d'irradiations répétitives, dans la plage de 3 à 5 mentionnée plus haut, à chaque séance de la semaine suivante, et le malade n'a donc pas be- soin de supporter plus de chaleur que nécessaire, tout en obtenant un traitement excellent du pied d'athlète. Dans l'expérience décrite ci-dessus, l'irra- diation par faisceau laser est effectuée au moyen d'un faisceau laser ayant la densité d'énergie de 2 Joules/ cm2 pendant une durée de 10 millisecondes ou moins. Dans les autres expériences effectuées dans les condi- tions citées plus haut, on obtient des résultats ana- logues en ce qui concerne le taux de guérison, bien qu'il y ait de légères différences dans la sensation de chaleur. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le traitement du pied d'athlète, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur (1) d'un faisceau laser (L), des moyens (4, 5) de réglage de la valeur de l'énergie laser sur la partie atteinte du pied du malade réglant la densité d'énergie sur ladite partie à 2 joules/cm2 ou plus, un repose-pied (6) situé sur le trajet du faisceau laser (L), et des moyens de mise en service et d'arrêt dudit émetteur commandant l'émission laser pendant une durée de 10 millisecondes ou moins. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens de réglage précités comprennent un diaphragme (4) et une lentille convergente (5). 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des miroirs (2, 3) réfléchissant le faisceau (L) vers le repose-pied(6). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage précités règlent la densité d'énergie à une valeur comprise entre 2 et 30 Joules/cm2 et en ce que les moyens de mise en service et d'arrêt précités établissent la durée de l'émis- sion laser entre 10 millisecondes et 1 microseconde. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4; caractérisé en ce que l'émetteur (1) émet un faisceau laser ayant une longueur d'onde de 0,7 micron ou plus. - 14 - 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'émetteur (1) est un émetteur laser à gaz à C02. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'émetteur (1) est un émetteur laser YAG au grenat-yttrium-aluminium.