INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans l’étape a) selon l’invention, l’apport de soufre dans le flux sulfurant est tout précurseur connu de l’homme du métier, tel que par exemple le sulfure d’hydrogène ou un composé organo-soufré comme le diméthylsulfure, du diméthyldisulfure, du méthanethiol, ou toute autre molécule contenant du soufre susceptible de se décomposer en sulfure d’hydrogène dans les conditions de mise en œuvre ou de se décomposer en une autre molécule sulfurante en présence de sulfure de métaux de transition. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la teneur en % molaire de soufre dans le flux sulfurant est comprise entre 0,01% et 100%, de manière préférée entre 0,05% et 50%, de manière encore plus préférée entre 0,1% et 20%.
Le flux sulfurant peut être gazeux ou liquide. De manière préféré, le flux sulfurant est gazeux.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le flux sulfurant comprend un diluant liquide ou gazeux, tel que de l’azote.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la température de contact entre le flux sulfurant et la masse de captation réjuvénable est comprise entre 0°C et 600°C, de préférence entre 20°C et 400°C et de manière encore plus préférée entre 30°C et 350°C. Avantageusement, en dessous de 250°C la formation de CuS est favorisée.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pression de l’étape de sulfuration est comprise entre 0,1 MPa et 15 MPa, de préférence entre 1 et 12,5 MPa, préférablement entre 1 MPa et 10 MPa.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la mise en contact de la masse de captation réjuvenable avec le flux sulfurant est réalisée à une vitesse spatiale horaire gazeuse GHSV (ou « Gas Hourly Space Velocity » selon la terminologie anglo-saxonne) comprise entre 10 h -1 et 5000 h -1 , de préférence entre 50 h -1 et 2000 h -1 , préférentiellement entre 100 h -1 et 1100 h -1 . On entend par « GHSV » la vitesse spatiale horaire gazeuse du flux sulfurant par rapport au volume de la masse de captation, c’est-à-dire le volume du flux sulfurant divisé par le volume de réacteur et par heure. Le volume de réacteur comprend le volume de la masse de captation et le volume « vide » entre les grains.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la mise en contact de la masse de captation réjuvenable avec le flux liquide sulfurant est réalisée à une vitesse spatiale horaire liquide LHSV (ou « Liquid Hourly Space Velocity » selon la terminologie anglo-saxonne) comprise entre 0,1 et 50 h -1 de préférence entre 0,5 h -1 et 20 h -1 , préférentiellement entre 1 h -1 et 11 h -1 . On entend par « LHSV » la vitesse spatiale horaire liquide du flux sulfurant par rapport au volume de la masse de captation, c’est-à-dire le volume du flux sulfurant divisé par le volume de réacteur et par heure. Le volume de réacteur comprend le volume de la masse de captation et le volume « vide » entre les grains.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, une quantité de flux sulfurant comprenant entre 0,1% poids et 50% poids de soufre par rapport au poids total de la masse de captation réjuvénable, traverse la masse de captation réjuvenable.
Par “corps gras non liquide” on entend un composé solide ou un composé présentant une viscosité supérieure à 2 Pa.s à température de 25°C et à un taux de cisaillement de 1 s -1 , mesurée avec un Rhéomat RM 180 (généralement au mobile 1 ou 2). Parmi les corps gras non liquides, on peut par exemple citer les beurres, les cires et de façon plus globale les alcools gras non liquides (tels que l’alcool myristique, l’alcool cétylique, l’alcool stéarylique, etc.), les esters d’acide gras et/ou d’alcool gras non liquides (tels que le béhénate d’octyldodécyle, le béhénate d’isocétyle, le lactate de cétyle, l’octanoate de stéaryle, l’octanoate d’octyle, etc.), les amines et éthers gras non liquides.
Par “cire”, on entend un composé solide ou substantiellement solide à température ambiante (25 °C) et sous pression atmosphérique (1,013 . 10 5 Pa ; 760 mm de Hg). Il peut s’agir de cires d’origine végétales (cires de tournesol, de riz, de Candellila, l’huile de ricin hydrogénée, les cires de fibres de liège ou de canne à sucre, etc.), de cires animales (cire d’abeille, la cire de lanoline, les dérivés de lanoline, etc.), de cires minérales (paraffine, vaseline, ozokérite, lignite, cérésine, cire microcristalline, etc.), de cires synthétiques (les polyoléfines telles que les cires de polyéthylènes, les polyalphaoléfines, les polyisobutènes hydrogénés, etc.) ou d’un mélange de ces cires. De préférence, les cires utilisables dans la présente invention sont non siliconées. De préférence, les cires utilisables sont choisies parmi les cires d’origine végétales.
Par “beurre” (ou “corps gras pâteux”), on entend au sens de la présente invention un corps gras à changement d’état solide/liquide réversible et comportant une fraction liquide et une fraction solide à la température de 25°C et à pression atmosphérique (760 mm Hg). En d’autres termes, la température de fusion commençante du composé pâteux peut être inférieure à 25 °C. La fraction liquide du composé pâteux (beurre) mesurée à 25 °C peut par exemple représenter 10 à 90 % en masse du composé. De préférence, le ou les beurres présentent une température de fin de fusion inférieure à 60 °C. Au sens de la présente invention, la température de fin de fusion correspond à la température à laquelle 95% de l’échantillon a fondu. La mesure de la température de fusion et la détermination de la température de fin de fusion peuvent être effectuées selon le protocole décrit dans le document WO2020/127383. Parmi les beurres d’origine végétale, on peut par exemple citer le beurre de karité, le beurre de cacao, le beurre d’amande, le beurre de mangue, etc.
Avantageusement, la composition selon l’invention a une teneur massique totale en corps gras d’au moins 10 %, de préférence au moins 15 %, par rapport à la masse totale de la composition.
La composition selon l’invention peut avoir une teneur massique totale en corps gras d’au plus 99 %, de préférence au plus 60 %, de préférence au plus 40 %, par rapport à la masse totale de la composition.
De préférence, la composition selon l’invention peut avoir une teneur massique totale en corps gras de 10 % à 60 %, de préférence de 15 % à 40 %, par rapport à la masse totale de la composition.
A titre d’exemples de corps gras utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut citer les hydrocarbures comprenant 6 à 16 atomes de carbone, les huiles hydrocarbonées comprenant plus de 16 atomes de carbone, les huiles végétales (triglycérides, acides gras), les glycérides, les alcools gras, les esters gras (ou esters d’acide gras et/ou d’alcool gras, différents des triglycérides), les éthers d’acide gras, les huiles siliconées et leurs mélanges.
Les hydrocarbures en C6 à C16 peuvent être d’origine minérale, végétale ou synthétique. Ils peuvent être linéaires ou ramifiés, et sont de préférence des alcanes. Parmi les hydrocarbures en C6 à C16 synthétiques, on peut citer par exemple des alcanes linéaires synthétiques ou les isoparaffines telles que l’isohexadécane, l’isodécane. De préférence, les hydrocarbures en C6 à C16 sont d’origine végétale. A titre d’exemple, on peut citer le n-décane (C10), le n-undécane (C11), le n-dodécane (C12), le n-tridécane (C13), le n-tétradécane (C14), le n-pentadécane (C15), le n-hexadécane (C16), ou un mélange d’alcanes (par exemple de undécane et tridécane).
Les huiles hydrocarbonées (ou hydrocarbures comprenant plus de 16 atomes de carbone) peuvent être d’origine minérale, végétale ou synthétique. Il peut s’agir de composés linéaires ou ramifiés. On peut citer par exemple les huiles de paraffine, l’huile de vaseline, les polydécènes, le polyisobutène hydrogéné. Les huiles hydrocarbonées sont de préférence d’origine végétale, comme par exemple le squalane.
Les huiles végétales ou d’origine végétale peuvent être choisies parmi les triglycérides, tels que les triglycérides d’acides caprylique/caprique. Des exemples non limitatifs d’huiles végétales incluent l’huile d’amande douce, l’huile de macadamia, l’huile de noisette, l’huile d’arachide, l’huile de sésame, l’huile de noix, l’huile d’argan, l’huile de jojoba, l’huile de calendula, l’huile d’abricot, l’huile de tournesol, l’huile d’olive, l’huile de maïs, l’huile de soja, l’huile de chanvre, l’huile de colza, l’huile de coton, l’huile de coprah, l’huile de graine de courge, l’huile de pépins de raisin, l’huile d’arara, l’huile de ricin, l’huile d’avocat, l’huile de mirabelle, l’huile de beurre de karité et leurs mélanges.
Les glycérides sont des esters de glycérol et d’un (monoglycérides) ou plusieurs (diglycérides et triglycérides) acides gras. Ils peuvent être d’origine naturelle (comme par exemple les triglycérides des acides caprique/caprylique) ou synthétique (par exemple les triglycérides des acides heptanoïque ou octanoïque). De préférence, les glycérides sont d’origine naturelle.
Les alcools gras convenant à la mise en œuvre de l’invention peuvent être plus particulièrement choisis parmi les alcools saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés, comportant au moins 6 atomes de carbone, de préférence de 8 à 30 atomes de carbone. Des exemples non limitatifs incluent l’alcool cétylique, l’alcool cétéarylique, l’alcool stéarylique et leur mélange (alcool cétylstéarylique), l’octyldodécanol, le 2-butyloctanol, le 2-hexyldécanol, le 2-undécylpentadécanol, l’alcool oléique ou l’alcool linoléique. Dans le cadre de la présente invention, les alcools gras utilisables comme corps gras sont de préférence d’origine naturelle.
Les esters dits “gras” présentent au moins un groupement hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant au moins 6 atomes de carbone, de préférence de 8 à 30 atomes de carbone, éventuellement substitué, en particulier par un ou plusieurs groupements hydroxyle. Ils peuvent être choisis parmi les esters d’acide gras et/ou d’alcools gras, éventuellement hydroxylés. Ces esters, différents des triglycérides mentionnés auparavant, peuvent être notamment choisis parmi les esters de mono ou polyacides aliphatiques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés en C1 à C26 et les esters de mono ou polyalcools aliphatiques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés en C1 à C26, le nombre total de carbone des esters étant supérieur ou égal à 6. Des exemples non limitatifs d’esters d’acide gras et/ou d’alcools gras incluent le béhénate d’octyldodécyle, le béhénate d’isocétyle, le lactate de linoléyle, le laurate d’isocétyle, le laurate d’hexyle, le stéarate d’isocétyle, l’oléate d’isodécyle, l’isononanoate d’isononyle, l’isononanoate d’octyle, le ricinoléate de méthyle acétyle, le palmitate d’isostéaryle, le palmitate d’éthyle, d’isopropyle, le palmitate de 2-éthyl-hexyle, les myristates d’alkyles tels que le myristate d’isopropyle, de butyle, de cétyle, le stéarate de butyle, le stéarate d’isobutyle, le stéarate ou l’isostéarate d’isopropyle, l’isostéarate d’isostéaryle, le stéarate d’octyle, l’hydroxystéarate d’octyle, le lactacte d’isostéaryle, l’adipate de diisopropyle, le malate de dioctyle, le laurate de 2- hexyldécyle, le caprate/caprylate d’ethyl2-hexyle (ou caprate/caprylate d’octyle), le néopentanoate d’isostéaryle, d’isodécyle, les heptanoates (tels que l’heptanoate d’isostéaryle), les octanoates (tels que l’octanoate de cétyle, l’octanoate de cetearyl, l’octanoate de tridécyle).
Les éthers d’acide gras présentent au moins un groupement hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant au moins 6 atomes de carbone, éventuellement substitué, en particulier par un ou plusieurs groupements hydroxyle. Ils peuvent être plus particulièrement choisis parmi les éthers comportant de 8 à 30 atomes de carbone, de préférence de 8 à 24 atomes de carbone. Ils sont de préférence d’origine végétale, comme par exemple le dicaprylyl éther.
Les huiles siliconées contiennent au moins un atome de silicium. Des exemples non limitatifs d’huiles de silicone incluent cyclométhicone, polydiméthysiloxanes ou PDMS, diméthicone copolyol, des polymères réticulés de silicone, le diméthylpolysiloxane, le diéthylpolysiloxane, les polysiloxanes mélangés C1-30, les polyorganosiloxanes phénylés, le diméthiconol, et leurs combinaisons.
De plus, l’élément de distribution peut ne comprendre qu’un seul coude, ou plus de deux coudes ou ne pas comprendre de coude, notamment si le conduit d’admission est horizontal.
La illustre, de manière schématique et non limitative, un dispositif de répartition du fluide 73 de l’élément de distribution du distributeur selon l’invention.
Le dispositif de répartition du fluide 73 peut être positionné directement après le conduit d’admission (notamment s’il est sensiblement horizontal) : dans ce cas, l’élément de distribution peut ne pas comprendre de succession de coudes, tel qu’explicité précédemment.
Alternativement, le dispositif de répartition du fluide 73 peut être positionné et fixé à la sortie d’un coude ou de la succession d’au moins deux coudes, donc à la sortie du dernier coude, dans le sens de circulation du fluide dans l’élément de distribution de fluide.
Le dispositif de répartition du fluide 73 comprend une section ouverte permettant au fluide de s’échapper sur toute la longueur du dispositif. L’ouverture de la section est positionnée en partie haute, de manière que la section serve à guider le fluide, comme un toboggan.
La section (ouverte) du dispositif de répartition du fluide 73 permet d’acheminer le fluide pour le distribuer de manière homogène, la surface du dispositif de répartition du fluide servant de guidage au fluide.
La section de sortie 75 du dispositif de répartition du fluide 73 est ici plane et plate, mais pourrait être concave ou convexe, pour permettre la distribution de part et d’autre (côté intérieur du changement de direction et côté extérieur du changement de direction). La section de sortie 75 du dispositif de répartition du fluide 73 est plus grande que sa section d’entrée. En élargissant la section du dispositif de répartition du fluide, dans le sens de l’écoulement du fluide, on peut le ralentir d’une part et augmenter la surface sur laquelle il glisse d’autre part, ce qui permet d’améliorer encore l’homogénéité.
Ainsi, le dispositif de répartition du fluide 73 forme un toboggan pour le fluide mais laisse s’échapper le fluide tout au long de son bord extérieur grâce à la section ouverte.
Par ailleurs, le dispositif de répartition du fluide 73 suit une rotation de sa section d’entrée Se à sa section de sortie 75. L’angle formé entre la section d’entrée Se et la section de sortie 75 est représenté par l’angle de rotation γ compris entre 45° et 200°, de préférence entre 90° et 180° (ici égal à 180°).
La illustre, de manière schématique et non limitative, différents profils de section de sortie du dispositif du répartition du fluide d’éléments de distribution selon l’invention.
Les schémas a) à d) diffèrent par le profil de la section de sortie du dispositif de répartition du fluide 73 et/ou par la présence de déflecteurs 78 ou de fentes 79.
Par ailleurs, les schémas c) et d) ne montrent que la sortie du dernier coude (ou du conduit d’admission lorsqu’aucune succession de coude n’est utilisée) et le dispositif de répartition du fluide. Bien entendu, le conduit d’admission 70 pourrait être vertical avec une arrivée de fluide par le haut ou être horizontal et l’élément de distribution pourrait ne pas comprendre de succession de coudes. La succession de coudes est ici optionnelle.
Sur le schéma a), le profil de la section de sortie est sensiblement semi-triangulaire 76 (section convexe) avec le sommet du triangle dirigé vers le haut. Par sensiblement semi-triangulaire, on entend que le sommet du triangle peut présenter une courbure et que le troisième côté du triangle ne fait pas partie du profil : en d’autres termes, ce profil semi-triangulaire est en forme de V inversé. De ce fait, le fluide est scindé en deux flux dirigés des deux côtés par rapport au sommet du triangle, ce qui favorise la répartition homogène du fluide tout autour du dispositif de répartition du fluide 73. De préférence, le triangle est isocèle par rapport au sommet ou équilatéral de manière à générer deux flux de débit similaires.
Sur le schéma b), le profil de la section de sortie est plat 77 (ou linéaire). En d’autres termes, il est formé par un segment de droite. Ainsi, le fluide peut s’écouler sur toute la surface sans générer de zone de concentration et il est distribué tout autour de la section ouverte, entre la section d’entrée et la section de sortie.
Sur le schéma c), le dispositif de répartition du fluide 73, représenté avec un profil de section de sortie plat, comprend des déflecteurs 78 qui découpent le dispositif de répartition du fluide 73 en plusieurs compartiments permettant ainsi d’éviter la concentration du fluide dans une seule zone (la zone centrale par exemple). Pour se faire, les déflecteurs 78 s’étendent de préférence, comme représenté, depuis la section d’entrée jusqu’à la section de sortie du dispositif de répartition du fluide et suivent la variation du profil de section. Les déflecteurs peuvent être utilisés quel que soit le profil de la section de sortie.
Sur le schéma d), le dispositif de répartition du fluide comprend des fentes (ou des ouvertures) 79 permettant le fluide de s’échapper vers le bas. Ainsi, on peut distribuer progressivement le fluide vers le bas. Les fentes peuvent être utilisées quel que soit le profil de la section de sortie.
Il a par ailleurs été proposé d’accélérer notablement la simulation d’un traitement HIFU grâce à l’utilisation d’un métamodèle généré à partir d’une base de données simulée. Celle-ci est obtenue en définissant un ensemble de N paramètres incertains, ici les caractéristiques physiologiques et anatomiques du patient influents pour la simulation, ainsi que leur domaine de variation supposé. La base de données est obtenue en effectuant une fois pour toutes ( off- line ) la simulation du champ ultrasonore pour l’ensemble des configurations possibles dans cet espace de dimension N (configurations de base). Cette première simulation donne la distribution du champ de pression ultrasonore pour chaque configuration de base.
Une seconde simulation est ensuite effectuée en ligne ( on line ) en interpolant les résultats de simulation obtenus pour les différentes configurations précédentes, c’est-à-dire en interpolant les champs de pression ultrasonores contenus dans la base de données. On parle alors de méta-modèle puisqu’il s’agit de remplacer le modèle de simulation direct, supposé exact par un interpolateur beaucoup plus rapide, voire temps réel, dont on maîtrise l’erreur.
Une telle méthode de simulation d’un champ ultrasonore HIFU a été décrite dans l’article de S. Chatillon et al., intitulé « Applicatons of intensive HIFU simulation based on surrogate models using the CIVA HealthCare platform » publié dans J. of Phys., 1761, 2021.
Si les paramètres physiologiques et anatomiques du patient sont parfaitement connus, cette méthode de simulation permet d’estimer la lésion réalisée pour un protocole établi, et ainsi de vérifier qu’il respecte les contraintes imposées en termes de zone cible à détruire et de tissus sains à préserver. Lorsque le protocole de traitement envisagé par le praticien ne respecte pas les contraintes précitées, celui-ci doit le modifier de manière empirique et effectuer une nouvelle simulation en ligne. La convergence du processus peut être relativement lente et conduire à une solution sous-optimale.
Le but de la présente invention est par conséquent de proposer une méthode et un système de paramétrage embarqués au sein d’un dispositif de traitement HIFU qui ne présente pas les inconvénients précités, en particulier qui permette d’obtenir très rapidement un paramétrage quasi-optimal à partir des paramètres physiologiques du patient, de la zone cible à nécroser et des zones saines à épargner.
Présentation de l’invention La présente invention est définie par une méthode de paramétrage d’un dispositif de traitement HIFU équipé d’une sonde ultrasonore pour nécroser au moins une région tissulaire d’une zone à traiter d’un patient, ledit traitement étant original en ce qu’il comprend une pluralité de tirs ultrasonores et étant original en ce que les paramètres de traitement définissant notamment la position et l’orientation de la sonde à chaque tir relativement à la zone à traiter, la zone à traiter étant modélisée par différentes régions tissulaires, incluant au moins une région tissulaire à nécroser et une région tissulaire à préserver, chaque région tissulaire étant caractérisée par des paramètres géométriques et des paramètres physiologiques, ladite méthode de paramétrage comprenant : - une étape d’estimation du champ ultrasonore dans la zone à traiter au moyen d’un méta-modèle utilisant une base de données dans laquelle sont stockées des cartographies précalculées de champ ultrasonore pour différentes valeurs des paramètres géométriques et physiologiques de chaque région tissulaire de ladite zone, l’estimation du champ ultrasonore étant obtenue par interpolation de cartographies précalculées ; - une étape d’estimation de la dose thermique déposée en chaque point d’une grille au sein de la zone à traiter à partir du champ ultrasonore dans cette zone ; - une étape d’estimation de la réponse tissulaire en chaque point de ladite grille pour déterminer si la dose thermique déposée conduit ou non à une nécrose en ce point, définissant ainsi une région nécrosée estimée et une région préservée estimée ; - une étape d’adaptation des paramètres de traitement visant à minimiser une fonction de coût dépendant de l’écart entre la région nécrosée estimée et de la région tissulaire à nécroser, sous contrainte que la région à préserver soit comprise dans la région préservée estimée.
Lesdits paramètres de traitement peuvent également comprendre la durée et la cadence de répétition des tirs ultrasonores.
Les paramètres physiologiques d’une région tissulaire comprennent par exemple au moins un paramètre parmi la densité, la chaleur spécifique, la conductivité thermique du tissu, la chaleur spécifique du sang et le taux de perfusion sanguine du tissu.
L’estimation du champ ultrasonore peut être obtenue dans le repère local de la sonde par interpolation desdites cartographies précalculées, la distribution du champ ultrasonore dans la zone à calculer en étant déduite par changement de repère.
L’estimation de la dose thermique est avantageusement obtenue par une résolution d’une équation de transfert de chaleur dans les différentes régions tissulaires, prenant en compte l’énergie ultrasonore absorbée en chaque point de la grille à chaque tir ultrasonore.
Le résultat du traitement peut être simulé en calculant, en chaque point de la grille, la dose thermique absorbée en ce point sous la forme d’une durée d’exposition équivalente à une température de référence, le tissu étant considéré comme nécrosé en ce point si cette durée est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée et préservé sinon.
Selon une variante, la fonction de coût dépend de l’écart entre l’étendue de la région tissulaire à nécroser avec celle de la région tissulaire nécrosée estimée.
Cette fonction de coût peut être définie une somme de fonctions de coût élémentaires associées à chacun des tirs, les paramètres de traitement étant adaptés de manière itérative au moyen d’une descente de gradient, d’une descente de gradient stochastique ou d’un algorithme génétique.
Pour au moins une itération d’adaptation des paramètres de traitement, la région tissulaire nécrosée estimée et/ou la région tissulaire préservée estimée sont/est avantageusement visualisée(s) sur un afficheur avec la région tissulaire à nécroser et/ou la région tissulaire à préserver en superposition avec l’image de la zone à traiter.