(57)【要約】      （修正有）【課題】副鼻腔の洞の空洞を処置するためのシステムを提供する。【解決手段】洞の空洞を処置するためのシステムであって、システムは、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーター１００と、組織形成物に隣接させて、プラズマアプリケーター１００を位置決めするための手段と、プラズマアプリケーター１００において、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための手段と、選択的に反応性のプラズマ流を組織形成物に向けるための手段とを含む。【選択図】図２
2014171874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洞の空洞を処置するためのシステムであって、該システムは、
骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
【請求項２】
前記プラズマアプリケーターを位置決めするための前記手段は、
該プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を前記組織形成物に対して向けること
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための前記手段は、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを前記プラズマアプリケーターに供給することと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、該選択的に反応性のプラズマ流を形成することと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための前記手段は、
前記洞の空洞の前記骨の集合体よりも前記組織形成物との高い化学反応性を有する前記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択すること
を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの前駆体フィードストックは、過酸化水素、水、酸素、および窒素からなる群から選択される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記電離性媒体は、アルゴンおよびヘリウムからなる群から選択される、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つの止血剤を前記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの止血剤は、前記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして前記組織形成物に供給される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
洞の空洞を処置するためのシステムであって、該システムは、
組織の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段であって、該プラズマアプリケーターは、
シャフトであって、該シャフトは、近位部分と、偏向可能な遠位部分と、該シャフトの中に規定され、該遠位部分の遠位端における開口部において終端する管腔とを有し、該管腔は、電離性媒体源と流体連通している、シャフトと
該遠位部分に配置され、電源に接続されている少なくとも１つの電極と
を含む、手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
【請求項１１】
前記プラズマアプリケーターを位置決めするための前記手段は、
前記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を前記組織形成物に対して向けること
を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための前記手段は、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを前記プラズマアプリケーターに供給することと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、該選択的に反応性のプラズマ流を形成することと
を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための前記手段は、
前記組織の空洞よりも前記組織形成物との高い化学反応性を有する前記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択すること
を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つの止血剤を前記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
洞の空洞を処置するシステムであって、該システムは、
骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段と、
該洞の空洞の該骨の集合体よりも該組織形成物との高い化学反応性を有する少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択するための手段と、
電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを該プラズマアプリケーターに供給するための手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、前記選択的に反応性のプラズマ流を形成するための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
【請求項１６】
前記プラズマアプリケーターを位置決めするための手段は、
前記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を前記組織形成物に対して向けること
を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくとも１つの止血剤を前記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの止血剤は、前記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして前記組織形成物に供給される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
（技術分野）
本開示は、表面処理および組織除去のための、プラズマデバイスおよびプロセスに関する。より特定すると、本開示は、化学反応性の、プラズマにより発生される種を、プラズマデバイスにおいて、組織を処置するために、供給されたフィードストックに特異的な励起状態種（例えば、エネルギーを有する光子）と一緒に発生させて方向付けるためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の背景）
濃密媒体（例えば、大気圧またはその付近で液体および気体）中での電気放電は、適切な条件下で、プラズマ形成をもたらし得る。プラズマは、多量の化学種（例えば、イオン、ラジカル、電子、励起状態（例えば、準安定）種、分子フラグメント、および光子など）を生じさせる独特の能力を有する。プラズマ種は、プラズマ電子温度および電子密度を調整することによって、種々の内部エネルギー状態または外部運動エネルギー分布において、発生し得る。さらに、プラズマの空間特性、時間特性および温度特性を調節することによって、そのプラズマ種および付随する光子流により照射される材料に、特殊な変化が生じる。プラズマはまた、プラズマ光子により照射される生物学的材料および他の材料において、光化学反応経路および光触媒反応経路を開始させるために充分なエネルギーを有する光子（エネルギーを有する紫外光子が挙げられる）を発生させることが可能である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
慢性副鼻腔炎は、いくつかの源から生じ、その源としては、生体膜を形成し得る細菌による感染、洞内に大きな真菌類の集合体を形成し得る真菌類、感染病原体に対するアレルギー反応、慢性ウイルス状態（例えば、ＨＰＶ）、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらの源は、好酸球をもたらす炎症を洞の空洞内に引き起こし、好酸球は、次いで洞の中に集まり、より大きな炎症およびポリープ形成への粘膜の変性を引き起こし、下にある骨の集合体を弱らせる。時間の経過により、洞の空洞は、洞の空洞を裏打ちしている粘膜から生じるポリープ、または外来物質で満たされる。従来の処置は、洞の空洞から全ての粘膜を取り除き、上皮粘膜よりもむしろ瘢痕組織からの洞の裏打ちの再形成をもたらす。より保守的な従来の処置は、物質の大部分を除去することに焦点を合わせる一方で、できるだけ多くの粘膜を保存するように試みる。洞の外科手術のための好ましい外科手術ツールは、多くの製造業者から入手可能な、産業において周知であるマイクロデブリッダーである。これらのデバイスは、組織選択特性を有さず、機械的切断を用いて、軟らかくなった骨ならびに重なっている組織を同等に切断する。
【０００４】
（要旨）
プラズマは、産業、科学および医薬の必要性に対して、特に、低温での加工片表面加工に対して代替の解決策を提供する、広い応用性を有する。プラズマは、加工片に送達され得、これによって、そのプラズマが衝突する材料の特性に、複数の変化を起こし得る。プラズマは、放射線（例えば、紫外）、イオン、光子、電子、および他の励起状態（例えば、準安定）種の大きなフラックスを生じさせるという、独特の能力を有し、これらのフラックスは、高い空間選択性、材料選択性、および時間制御で、材料特性変化を行うために適切である。プラズマはまた、加工片の異なる上層を除去し得るが、その加工片の別の下層に対しては影響をほとんどまたは全く有さず、あるいは特定の組織を混合組織領域から選択的に除去するために、または異なる組織型の隣接器官に対する影響を最小にしながら組織を選択的に除去するために、使用され得る。
【０００５】
独特の化学種の１つの適切な用途は、非平衡反応または選択的化学反応を加工片またはその内部で駆動して、１つの特定の型の材料のみの選択的除去に備えることである。このような選択的プロセスは特に、生物学的組織処理（例えば、混合組織または多層組織）において求められ、このプロセスは、下にある組織および隣接組織に対して異なる選択性を有して、組織を低温で切断および除去することを可能にする。これは、生体膜、脂肪と筋肉組織との混合物の除去、表面層の挫滅組織切除、および移植手順中にエポキシおよび他の非有機物質を除去するために特に有用である。
【０００６】
プラズマ種は、表面材料の気化、ガス化または溶解（例えば、エッチング）により、化学結合を切断することによって、または表面に末端を有する種を置換することもしくは置き換えることによって（例えば、表面官能基化）、組織表面の化学的性質を変更することが可能である。適切な技術、材料の選択および条件を用いて、近くにある異なる型の組織に影響を与えることなく、１つの型の組織を完全に除去することができる。プラズマの条件およびパラメータ（Ｓ−パラメータ、Ｖ、Ｉ、およびΘなどが挙げられる）を制御することにより、特定の粒子のセットの選択が可能になり、これにより次に、材料の除去または改変のための化学経路の選択、および所望の組織型の除去の選択性の選択が可能になる。本開示は、広範な条件下（調整された幾何学形状、種々のプラズマフィードストック媒体、電極の数および位置、ならびに電気的励起パラメータ（例えば、電圧、電流、位相、周波数、パルス条件など）が挙げられる）でプラズマを発生させるためのシステムおよび方法を提供する。
【０００７】
プラズマ放電を点火して維持する電気エネルギーの供給は、電離性媒体および他のプラズマフィードストックと接触している実質的に伝導性の電極を通して送達される。本開示はまた、プラズマ動作の所望の局面（例えば、より高い電子温度、およびより高い二次放出）を改善および増強する特殊な電極構造を利用する、方法および装置を提供する。具体的には、本開示は、制御された化学反応物質の放出のための多孔性媒体を提供する。
【０００８】
プラズマの条件およびパラメータを制御することにより、特定の粒子のセットの選択が可能になり、これにより次に、材料の除去または改変のための化学経路の選択、および所望の組織型の除去の選択性の選択が可能になる。本開示はまた、大気圧またはその付近で作動する、プラズマを発生させるためのシステムおよび方法を提供する。これらのプラズマは、他のプラズマ種と協力して材料表面での反応を駆動する電子を含む。材料表面に送達される電子は、種々のプロセス（結合の切断が挙げられる）を開始し得、これにより、その後の反応における気化が可能になる。電子により駆動される反応は、付随するフラックスと相乗作用して、単独で作用する反応のいずれよりも大きい材料除去速度を達成する。
【０００９】
洞の空洞を処置する方法が、本開示によって提供される。上記方法は、プラズマアプリケーターを、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入するステップと、組織形成物に隣接させて、プラズマアプリケーターを位置決めするステップと、プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるステップと、選択的に反応性のプラズマ流を組織形成物に向けるステップとを含む。反応性プラズマの選択的性質は、洞内の特定の標的の処置を可能にする一方で、他の組織に与える影響を最小にする。そのような処置としては、細菌コロニーの滅菌、不必要な組織または外来集合体の蒸発、反応性酸素の含有量および一酸化二窒素経路を強化することによる組織の刺激、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１０】
組織の空洞を処置する方法も本開示によって企図される。上記方法は、プラズマアプリケーターを組織の空洞に挿入するステップと、組織形成物に隣接させて、プラズマアプリケーターを位置決めするステップとを含む。プラズマアプリケーターは、シャフトを含み、このシャフトは、近位部分と、偏向可能な遠位部分と、その中に規定され、遠位部分の遠位端における開口部において終端する管腔とを有する。管腔は、電離性媒体源および１つまたはそれより多くの電極と流体連通しており、電極は、遠位部分に配置され、電源に接続されている。上記方法はまた、プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるステップと、選択的に反応性のプラズマ流を組織形成物に向けるステップとを含む。
【００１１】
本開示はまた、洞の空洞を処置する方法を提供する。上記方法は、プラズマアプリケーターを、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入するステップと、組織形成物に隣接させて、プラズマアプリケーターを位置決めするステップとを含む。上記方法はまた、洞の空洞の骨の集合体よりも組織形成物との高い化学反応性を有する１つまたはそれより多くの前駆体フィードストックを選択するステップと、電離性媒体および前駆体フィードストックをプラズマアプリケーターに供給するステップと、プラズマアプリケーターにおいて、電離性媒体および前駆体フィードストックを点火して、選択的に反応性のプラズマ流を形成するステップとを含む。上記方法は、選択的に反応性のプラズマ流を組織形成物に向けるステップをさらに含む。
【００１２】
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
洞の空洞を処置するためのシステムであって、該システムは、
骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
（項目２）
上記プラズマアプリケーターを位置決めするための上記手段は、
該プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を上記組織形成物に対して向けること
を含む、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための上記手段は、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを上記プラズマアプリケーターに供給することと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、該選択的に反応性のプラズマ流を形成することと
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目４）
上記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための上記手段は、
上記洞の空洞の上記骨の集合体よりも上記組織形成物との高い化学反応性を有する上記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択すること
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目５）
上記少なくとも１つの前駆体フィードストックは、過酸化水素、水、酸素、および窒素からなる群から選択される、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目６）
上記電離性媒体は、アルゴンおよびヘリウムからなる群から選択される、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目７）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目８）
上記少なくとも１つの止血剤は、上記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして上記組織形成物に供給される、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目９）
上記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
洞の空洞を処置するためのシステムであって、該システムは、
組織の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段であって、該プラズマアプリケーターは、
シャフトであって、該シャフトは、近位部分と、偏向可能な遠位部分と、該シャフトの中に規定され、該遠位部分の遠位端における開口部において終端する管腔とを有し、該管腔は、電離性媒体源と流体連通している、シャフトと
該遠位部分に配置され、電源に接続されている少なくとも１つの電極と
を含む、手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
（項目１１）
上記プラズマアプリケーターを位置決めするための上記手段は、
上記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を上記組織形成物に対して向けること
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１２）
上記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための上記手段は、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを上記プラズマアプリケーターに供給することと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、該選択的に反応性のプラズマ流を形成することと
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１３）
上記選択的に反応性のプラズマ流を発生させるための上記手段は、
上記組織の空洞よりも上記組織形成物との高い化学反応性を有する上記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択すること
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１４）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１５）
洞の空洞を処置するシステムであって、該システムは、
骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入されるように構成されているプラズマアプリケーターと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするための手段と、
該洞の空洞の該骨の集合体よりも該組織形成物との高い化学反応性を有する少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択するための手段と、
電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを該プラズマアプリケーターに供給するための手段と、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、上記選択的に反応性のプラズマ流を形成するための手段と、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるための手段と
を含む、システム。
（項目１６）
上記プラズマアプリケーターを位置決めするための手段は、
上記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、該遠位部分を上記組織形成物に対して向けること
を含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１７）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するための手段をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１８）
上記少なくとも１つの止血剤は、上記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして上記組織形成物に供給される、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１９）
上記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載のシステム。
（項目１Ａ）
洞の空洞を処置する方法であって、該方法は、
プラズマアプリケーターを、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入するステップと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするステップと、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるステップと、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるステップと
を含む、方法。
（項目２Ａ）
上記位置決めするステップは、
上記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、上記組織形成物に対して該遠位部分を向けるステップ
をさらに含む、上記項目に記載の方法。
（項目３Ａ）
上記発生させるステップは、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを上記プラズマアプリケーターに供給するステップと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、上記選択的に反応性のプラズマ流を形成するステップと
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４Ａ）
上記発生させるステップは、
上記洞の空洞の上記骨の集合体よりも上記組織形成物との高い化学反応性を有する上記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択するステップ
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５Ａ）
上記少なくとも１つの前駆体フィードストックは、過酸化水素、水、酸素、および窒素からなる群から選択される、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目６Ａ）
上記電離性媒体は、アルゴンおよびヘリウムからなる群から選択される、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目７Ａ）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するステップをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目８Ａ）
上記少なくとも１つの止血剤は、上記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして上記組織形成物に供給される、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目９Ａ）
上記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１０Ａ）
洞の空洞を処置する方法であって、該方法は、
プラズマアプリケーターを組織の空洞に挿入するステップと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするステップであって、該プラズマアプリケーターは、
シャフトであって、該シャフトは、近位部分と、偏向可能な遠位部分と、該シャフトの中に規定され、該遠位部分の遠位端における開口部において終端する管腔とを有し、該管腔は、電離性媒体源と流体連通している、シャフトと
該遠位部分に配置され、電源に接続されている少なくとも１つの電極と
を含む、ステップと、
該プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるステップと、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるステップと
を含む、方法。
（項目１１Ａ）
上記位置決めするステップは、
上記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、上記組織形成物に対して該遠位部分を向けるステップ
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１２Ａ）
上記発生させるステップは、
電離性媒体および少なくとも１つの前駆体フィードストックを上記プラズマアプリケーターに供給するステップと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、上記選択的に反応性のプラズマ流を形成するステップと
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１３Ａ）
上記発生させるステップは、
上記組織の空洞よりも上記組織形成物との高い化学反応性を有する上記少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択するステップ
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１４Ａ）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するステップをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１５Ａ）
洞の空洞を処置する方法であって、該方法は、
プラズマアプリケーターを、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入するステップと、
組織形成物に隣接させて、該プラズマアプリケーターを位置決めするステップと、
該洞の空洞の該骨の集合体よりも該組織形成物との高い化学反応性を有する少なくとも１つの前駆体フィードストックを選択するステップと、
電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを該プラズマアプリケーターに供給するステップと、
該プラズマアプリケーターにおいて、該電離性媒体および該少なくとも１つの前駆体フィードストックを点火して、上記選択的に反応性のプラズマ流を形成するステップと、
該選択的に反応性のプラズマ流を該組織形成物に向けるステップと
を含む、方法。
（項目１６Ａ）
上記位置決めするステップは、
上記プラズマアプリケーターの遠位部分を偏向させて、上記組織形成物に対して該遠位部分を向けるステップ
をさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１７Ａ）
少なくとも１つの止血剤を上記組織形成物に適用するステップをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１８Ａ）
上記少なくとも１つの止血剤は、上記少なくとも１つの前駆体フィードストックとして上記組織形成物に供給される、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１９Ａ）
上記プラズマ流は、約６０℃の最大温度を有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
【００１３】
（摘要）
洞の空洞を処置する方法が提供される。上記方法は、プラズマアプリケーターを、骨の集合体の中に規定される洞の空洞の中に挿入するステップと、組織形成物に隣接させて、プラズマアプリケーターを位置決めするステップと、プラズマアプリケーターにおいて、選択的に反応性のプラズマ流を発生させるステップと、選択的に反応性のプラズマ流を組織形成物に向けるステップとを含む。反応性プラズマの選択的性質は、洞内の特定の標的の処置を可能にする一方で、他の組織に与える影響を最小にする。そのような処置としては、細菌コロニーの滅菌、不必要な組織または外来集合体の蒸発、反応性酸素の含有量および一酸化二窒素経路を強化することによる組織の刺激、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１４】
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の例示的な実施形態を図示し、そして上に与えられた本開示の一般的説明、および以下に与えられる実施形態の詳細な説明と一緒に、本開示の原理を説明する役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本開示によるプラズマシステムの概略図である。
【図２】図２は、本開示によるプラズマデバイスの概略図である。
【図３】図３は、図２の、線３−３に沿ったプラズマデバイスの断面図である。
【図４】図４は、外科手術部位の内部斜視図である。
【図５】図５は、本開示による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（詳細な説明）
プラズマは、直流（ＤＣ）電流または交流（ＡＣ）電流のいずれかとして、約０．１ヘルツ（Ｈｚ）から約１００ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数（無線周波数（「ＲＦ」、約０．１ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚ）およびマイクロ波（「ＭＷ」、約０．１ＧＨｚ〜約１００ＧＨｚ）の帯域を含む）で、適切なジェネレータ、電極、およびアンテナを使用して送達される、電気エネルギーを使用して発生させられる。励起周波数、加工片、および回路に電気エネルギーを送達するために使用される電気回路の選択は、プラズマの多くの特性および要求に影響を与える。プラズマ化学発生の性能、送達システム、および電気励起回路の設計は、相互に関係している。なぜなら、作動電圧、周波数および電流のレベル（ならびに位相）の選択は、電子の温度と電子密度とに影響を与えるからである。さらに、電気励起およびプラズマデバイスハードウェアの選択もまた、ホストプラズマガスまたは液体媒体への新たな成分の導入に、所定のプラズマシステムがどのように動的に応答するかを決定する。電気駆動の（例えば、電圧、電流、または励起周波数に対する動的整合ネットワークまたは調節を介しての）対応する動的調節は、電気回路からプラズマへの制御された電力移動を維持するために使用され得る。
【００１７】
最初に図１を参照すると、プラズマシステム１０が開示されている。システム１０は、電源１４と、電離性媒体源１６と、前駆体源１８とに接続された、プラズマデバイス１２を備える。電源１４は、電力または整合インピーダンスをプラズマデバイス１２に送達するための任意の適切な構成要素を備える。より具体的には、電源１４は、電力を生成して電離性媒体を点火して、プラズマを発生させることが可能な、任意の無線周波数ジェネレータまたは他の適切な電源であり得る。プラズマデバイス１２は、組織へのプラズマの印加のための電気外科ペンシルとして利用され得、そして電源１４は、デバイス１２に約０．１ＭＨｚ〜約２，４５０ＭＨｚ、別の実施形態においては約１ＭＨｚ〜約１３．５６ＭＨｚの周波数で電力を供給するように適合された電気外科ジェネレータであり得る。プラズマはまた、連続的またはパルス化された直流（ＤＣ）電気エネルギーを使用することによって、点火され得る。
【００１８】
前駆体源１８は、デバイス１２への導入前に前駆体フィードストックをエアロゾル化するように構成された、通気瓶または噴霧器であり得る。前駆体源１８はまた、約１フェムトリットル〜約１ナノリットルの体積の、前躯体フィードストックの予め決定された精製された液滴体積を発生させることが可能な、マイクロ液滴またはインジェクタシステムであり得る。前駆体源１８はまた、微小流体デバイス、圧電ポンプ、または超音波気化器を備え得る。
【００１９】
システム１０は、デバイス１２を通って加工片「Ｗ」（例えば、組織）へのプラズマの流れを提供する。プラズマフィードストック（これは、電離性媒体および前駆体フィードストックを含む）は、それぞれ電離性媒体源１６および前駆体源１８によって、プラズマデバイス１２に供給される。作動中に、この前駆体フィードストックおよびこの電離性媒体は、プラズマデバイス１２に提供され、このプラズマデバイスで、プラズマフィードストックが点火されて、特定の励起種および準安定種由来のイオン、ラジカル、光子を含むプラズマ流を形成し、これらは、加工片「Ｗ」（例えば、組織）の内部またはその表面で所望の化学反応を駆動するための内部エネルギーを有する。これらのフィードストックは、図１に示され、以下により詳細に記載されるように、プラズマ流の点火点より上流またはその中間の位置で（例えば、点火点で）混合され得る。
【００２０】
電離性媒体源１６は、電離性フィードストックをプラズマデバイス１２に提供する。電離性媒体源１６は、プラズマデバイス１２に接続されており、そして貯蔵タンク、ポンプ、および冷却源を備え得る（明示的には図示しない）。電離性媒体は、液体であっても気体であってもよく、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドン、二酸化炭素、窒素、水素、酸素など、およびこれらの混合物など、または液体であり得る。これらおよび他の気体は、最初は液体の形態であり得、これが、適用中にガス化される。気体は、電離（例えば、電離プロセスにおいてエネルギーが加えられる）前に冷却され得、流は、冷プラズマ反応に付随する標的最大温度よりも低い状態のままである。
【００２１】
前駆体源１８は、前駆体フィードストックをプラズマデバイス１２に提供する。前駆体フィードストックは、固体、気体または液体のいずれの形態であってもよく、そして任意の状態（例えば、固体、液体（例えば、粒子、または液滴）、気体、およびこれらの組み合わせ）の電離性媒体と混合され得る。前駆体源１８は、ヒータを備え得ることにより、この前駆体フィードストックが液体である場合、この前駆体フィードストックを、電離性媒体との混合前に加熱して気体状態にし得る。
【００２２】
１つの実施形態において、これらの前駆体は、電源１４からの電気エネルギーにより点火される場合、または電離性媒体１６から形成された粒子（電子、光子、もしくは制限された選択的化学反応性を有する他のエネルギー保有種）と衝突を起こす場合に、反応性種（例えば、イオン、電子、励起状態（例えば、準安定）種、および分子フラグメント（例えば、ラジカル）など）を形成することが可能な任意の化学種であり得る。より具体的には、これらの前駆体は、種々の反応性官能基（例えば、ハロゲン化アシル、アルコール、アルデヒド、アルカン、アルケン、アミド、アミン、ブチル、カルボン酸、シアネート、イソシアネート、エステル、エーテル、エチル、ハロゲン化物、ハロアルカン、ヒドロキシル、ケトン、メチル、ニトレート、ニトロ、ニトリル、ニトリト、ニトロソ、過酸化物、ヒドロペルオキシド、酸素、水素、窒素、およびこれらの組み合わせ）を含み得る。ある実施形態において、これらの化学前駆体は、水；ハロゲノアルカン（例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、および四フッ化炭素など）；過酸化物（例えば、過酸化水素、アセトンペルオキシド、および過酸化ベンゾイルなど）；アルコール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール）；アルカリ性物質（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、アミン）；アルキル；ならびにアルケンなどであり得る。このような化学前駆体は、実質的に純粋な形態で、または混合された形態で、または可溶性形態で、適用され得る。
【００２３】
これらの前駆体およびその官能基は、加工片「Ｗ」の表面種（例えば、分子）と反応するために、表面に送達され得る。換言すれば、これらの官能基は、加工片「Ｗ」に存在する表面末端を修飾するかまたは置き換えるために、使用され得る。これらの官能基は、それらの高い反応性、およびプラズマにより付与される反応性に起因して、これらの表面種と容易に反応する。さらに、これらの官能基はまた、プラズマ体積を加工片に送達する前に、このプラズマ体積内で反応する。
【００２４】
プラズマ中で生成されるいくつかの官能基は、その場で反応して物質を合成し得、この物質がその後、表面上に沈着物を形成し得る。この沈着物は、治癒を刺激するため、細菌を殺傷するため、および親水性または吸湿性を増大させるために使用され得る。さらに、特定の官能基の沈着はまた、予め決定された気／液拡散を達成する（例えば、気体の透過を可能にするが、液体の交換を防止する）ために、表面を結合させるかもしくは結合を刺激するために、または物理的な保護層として、表面を封入することを可能にし得る。
【００２５】
図１および図２を参照すると、前駆体源１８および電離性媒体源１６は、それぞれ配管１１３および１１４を介して、プラズマデバイス１２に接続され得る。配管１１４および１１３は、統合された配管に合わせられて、電離性媒体と前駆体フィードストックとの混合物をデバイス１２に、このデバイスの近位端で送達し得る。このことは、プラズマフィードストック（例えば、前駆体フィードストック、および電離性気体）が、プラズマデバイス１２内でのこの混合物の点火前に同時に、プラズマデバイス１２に送達されることを可能にする。
【００２６】
別の実施形態において、電離性媒体源１６および前駆体源１８は、配管１１４および１１３を介して別々の接続部でプラズマデバイス１２に接続され得、その結果、フィードストックの混合は、プラズマデバイス１２内で点火点より上流で起こる。換言すれば、これらのプラズマフィードストックは、点火点より近位（それぞれの源１６および１８とプラズマデバイス１２との間の任意の地点であり得る）で混合され、その後、プラズマフィードストックが点火されて、加工片「Ｗ」に対する各特定の表面処理のための、プラズマ流種の所望の混合物が生成される。
【００２７】
さらなる実施形態において、これらのプラズマフィードストックは、プラズマに直接入る流れの中間（例えば、点火点またはプラズマ流の下流）で混合され得る。電離性媒体は、点火点より近位でデバイス１２に供給され得、一方で、前駆体フィードストックは、この電離性媒体と点火点で混合されることもまた、想定される。さらなる例示的な実施形態において、この電離性媒体は、混合されない状態で点火され得、そしてこれらの前駆体は、点火されたプラズマ内に直接混合され得る。混合前に、これらのプラズマフィードストックは、個々に点火され得る。このプラズマフィードストックは、デバイス１２を通る媒体の流れを作製するために予め決定された圧力で供給され、この媒体の流れは、プラズマフィードストックの反応を補助してプラズマ流を生成する。本開示によるプラズマは、大気圧またはその付近で、通常の大気条件下で発生する。
【００２８】
システム１０はまた、デバイス１２および特にプラズマプルーム３２を冷却するための、冷媒システム１５を備える。冷媒システム１５は、供給ポンプ１７および供給タンク１８を備える。供給ポンプ１７は、ぜん動ポンプまたは当該分野において公知である任意の他の適切な型のポンプであり得る。供給タンク１７は、冷媒流体（例えば、食塩水、プロピレングリコール）を保存し、１つの実施形態において、この流体を予め決定された温度に維持し得る。別の実施形態において、冷媒流体は、気体および／または流体と気体との混合物であり得る。システム１０は、処置部位から組織および未反応の構成要素を吸い上げるために、負圧源１９をさらに含む。負圧源１７は、減圧ポンプ、ファン、循環器などであり得、デバイス１２に接続されている。
【００２９】
図２および図３を参照すると、プラズマアプリケーター１００としてデバイス１２が示されている。アプリケーター１００は、ハンドル１０１と、そこに接続されている長手方向シャフト１０２とを含む。シャフト１０２は、ハンドル１０１に接続されている近位部分１０４と、遠位部分１０６とを含む。カテーテルシャフト１０２は、その中に規定されるプラズマ管腔１０３を含み、このプラズマ管腔１０３は、その長さ全体に延び、遠位部分１０６の遠位端における開口部１０５において終端する。シャフト１０２は、約５ｍｍ〜約１０ｍｍの直径を有し得、アプリケーター１００が、腹腔鏡手順中、動作部位におけるプラズマ流３２の適用のための動作ポートを通して、または天然の身体のオリフィスを通して挿入されることを可能にする。別の実施形態において、アプリケーター１００は、可撓な内視鏡内での使用のために構成され得るか、または可撓な内視鏡を付随し得る。
【００３０】
１つの実施形態において、遠位部分１０６は、制御された偏向のために構成されている。プルワイヤー１０７（図３）または別の適切な作動機構は、カテーテル１００の近位端におけるハンドル１０１からカテーテルシャフト１０２中の管腔を通って延び、遠位部分１０６に固定されている。プルワイヤー１０７は、遠位部分１０６が近位部分１０４に対してほぼ長手方向に整列している位置に配置されている第一のほぼ弛緩した位置から、図２に示されるように、遠位部分１０６が所望の角度で近位部分１０４から曲がる（例えば、偏向する）第二の後退させられた位置または緊張した位置に移動可能である。
【００３１】
遠位部分１０６は、近位部分１０４よりも可撓に構築され、その結果、ハンドル１０１が引き戻されるか、または他の方法で作動させられる場合、プルワイヤーは、遠位部分１０６を、偏向させられていない位置から偏向させられた位置に屈曲させる。特に、近位部分１０４は、引張り強さをカテーテルシャフト１０２に提供する一方で、脈管系を通って操作するための可撓性を依然として維持するために、その中にワイヤーまたは他の支持材料（示されない）を含み得る。遠位部分１０６は、その操作性を可能にするために、可撓な生体適合性材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリイミドなど）から形成される。
【００３２】
アプリケーター１００は、２つまたはそれより多くの電極１０８および１１０を含み、これらの電極１０８および１１０は、遠位部分１０６に配置されている。電極１０８および１１０は、伝導性材料から形成され得、リングのような形状を有し得る。電極１０８および１１０は、電離性媒体との容量結合を提供するために、遠位部分１０６を覆って配置され得る。別の実施形態において、電極１０８および１１０は、ニードル電極（例えば、とがった先端）として形成され得、遠位部分１０６内に配置され得る。
【００３３】
電極１０８および１１０は、導体（示されない）に接続され、この導体は、カテーテルシャフト１０２を通って延び、電気的コネクター１１２を介して電源１４に接続されている。カテーテルシャフト１０２はまた、気体配管１１４を介して電離性媒体源１６に接続され、配管１１３を介して前駆体源１８に接続されている。電離性媒体源１６および前駆体源１８は、アプリケーター１００への電離性媒体の流れを制御するために、種々の流れセンサーおよびコントローラー（例えば、バルブ、質量の流れコントローラーなど）を含み得る。特に、管腔１０３は、電離性媒体源１６および前駆体源１８と気体および／または液体連通しており、電離性媒体および前駆体フィードストックの流れが、カテーテルシャフト１０２を通って遠位部分１０６に流れることを可能にする。前駆体フィードストックとともに電離性媒体は、電極１０８および１１０を通してのエネルギーの適用によって点火され、開口部１０５を通って出るプラズマプルーム３２を形成する。
【００３４】
アプリケーター１００は、負圧源１９に接続されている吸引管腔１５０も含む。これは、組織部位から除去されるべき未反応のフィードストック、屑、および組織粒子の除去を可能にする。管腔１５０は、シャフト１０２（図３）の中に組み込まれ得るか、またはシャフト１０２と平行して接続されている別個の管であり得る。
【００３５】
アプリケーター１００は、種々の洞の空洞（例えば、副鼻腔）の処置に適している。洞は、一般的に、開放器具または内視鏡器具を用いて、鼻の通路を通してアクセスされる。洞の空洞の処置は、その感染を防ぐために、洞内に位置する軟組織の減量を含み得る。特に、手順の目的は、ポリープ、腫瘍、真菌類の集合体、および他の組織構造を除去する一方で、できるだけ多くの粘膜の裏打ちを保存することであり得る。
【００３６】
図４および図５を参照して、アプリケーター１００を用いた機能的な洞の手順が議論される。図４は、副鼻腔を例示し、図５は、洞を処置する方法のフローチャートを例示している。外科手術部位は、骨の集合体２０２内に形成される複数の洞の空洞２００を含む。洞の空洞２００は、洞の空洞２００の健康に影響を与える形成物２０４（例えば、腫瘍、ポリープ、真菌類の集合体など）を含む。
【００３７】
ステップ３００において、アプリケーター１００は、鼻腔２０３を通して洞の空洞２００の中に挿入される。アクセスは、または既存の小孔を通してもしくはその拡大によって、または鼻腔２０３から洞の空洞２００への開口部、または他の器官を通る（例えば、経皮）穿孔を作り出すことによって得られ得る。
【００３８】
遠位部分１０６は、プラズマ流３２を組織形成物２０４に対して向けるように偏向させられ得る。１つの実施形態において、偏向は、シャフト１０２によって規定される長手方向軸に対して約０°〜約４５°であり得る。ステップ３０２において、前駆体とともに電離性媒体は、アプリケーター１００に供給され、その中で点火されて、プラズマ流３２を形成する。１つの実施形態において、電離性媒体は、アルゴン、ヘリウム、またはそれらの混合物であり得、前駆体は、過酸化水素、水、酸素、窒素、またはそれらの混合物であり得る。
【００３９】
ステップ３０４において、アプリケーター１００は、組織形成物２０４にわたって移動させられ、プラズマ流３２が、軟組織を除去するために、組織に向けられることを確実にする。組織が切除される場合、未反応の組織粒子および他の屑は、負圧源１９を介して吸引管腔１５０を通って処置部位から除去される。プラズマ流３２の温度は、約６０°からであり、周囲の重要な組織の集合体を切除することなく洞の空洞２００の領域内でプラズマが使用されることを可能にする。比較的低い温度のプラズマ流３２は、組織に与える主要な効果がプラズマ構築物（例えば、電離化プラズマフィードストック）の化学反応性に起因するので、組織を除去するその能力に影響しない。
【００４０】
アプリケーター１００に供給される前駆体は、選択的に反応性のプラズマ流３２を発生させるために特に選ばれる。換言すると、前駆体は、点火される場合、特定の型の組織、つまり、組織形成物２０４と相互作用するプラズマ流３２を生成し、下にある骨組織にほとんど〜全く影響を与えない。選択された前駆体フィードストックは、石灰化組織（例えば、骨）との化学反応性に対して、組織形成物２０４とのより高い化学反応性を有する。これは、プラズマ流３２が、骨に穿孔を生じさせることなく、組織形成物２０４を腐食させ、除去することを可能にする。
【００４１】
プラズマ流３２は、熱を介して、組織を切除し、凝固させて、出血を止める。プラズマ流３２は、組織形成物２０４を効率的に切除する一方で、同時に組織を焼灼し、出血を防ぐ。１つの実施形態において、出血はまた、洞の空洞２００内の出血を防ぐ種々の薬物（例えば、止血剤）の投与によって制御され得る。薬物は、組織に局所的に、または化学前駆体フィードストックとしてプラズマ流３２を通して投与され得る。
【００４２】
洞の空洞は、脳または眼窩と非常に近い場合があり、従来の器具（例えば、マイクロデブリッダー）を、それらの強烈な切断活動（周囲の骨組織を取り除き得、近くの器官を損傷し得る）に起因して、非常に危険なものにする。さらに、病的な洞は、すでに薄くなった骨を有し、標的軟組織と骨組織との間の区別をさらに低減し、それにより、隣接する重要な構造への穿孔の可能性をさらに増大させる。
【００４３】
本開示は、従来のマイクロデブリッダーを用いる場合に実際に必要とされる大きな注意および高価な外科手術操縦システム（例えば、内視鏡）を必要とすることなく、そのような損傷を防ぐ。本開示は、化学的に反応性のプラズマを提供し、このプラズマは、石灰化組織（例えば、骨）よりも軟組織との高い化学反応性を有し、それにより、軟組織を腐食させ、他方、影響を受けていない石灰化組織または部分的石灰化組織を残す。これは、重要な構造付近の組織の集合体のより安全な除去を提供する。反応性、除去速度、および／またはプラズマ流の選択性は、処置される組織に基づいて、異なる化学前駆体をアプリケーター１００に供給することによって改変され得る。
【００４４】
アプリケーター１００はまた、機械的マイクロデブリッダーと比較して、別の利点、つまり、偏向可能な遠位部分１０６を提供する。機械的デブリッダーおよび／またはカッターは、不撓なシャフトを有し、このシャフトは、まっすぐか、または器具のシャフトにおいて固定された半径方向の屈曲を有して湾曲しているかのいずれかである。遠位部分１０６の偏向は、一般の標的集合体内または洞内での事実上任意の届く範囲におけるアプリケーター１００の使用を可能にする。
【００４５】
本開示によるプラズマ流はまた、ほとんど熱を発生させず、比較的低い温度（例えば、室温）において生成され得る。これは、電気外科手術器具を利用する従来の方法と比較して、別の利点を提供する。そのような器具は、洞内で不十分に放散される大きすぎる熱を発生させ、それは、重要な構造を損傷し得る。
【００４６】
本開示の例示的な実施形態が、添付の図面を参照しながら本明細書中に記載されたが、本開示はこれらの正確な実施形態に限定されないこと、ならびに種々の他の変更および改変が、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、本開示において当業者によりなされ得ることが、理解されるべきである。特に、上で議論されたように、このことは、プラズマ種の相対的な割合を、加工片表面またはその反応性プラズマの体積に対して望ましい特定のプロセスに関する要件に合うように、調整することを可能にし、そのように、本開示のシステムおよび方法を、組織の選択的な除去が所望される他の身体の空洞における使用のために適合させる。
【符号の説明】
【００４７】
３２  プラズマ流
１００  （プラズマ）アプリケーター
２００  洞の空洞
２０２  骨の集合体
２０４  組織形成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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