Brevet FR2366827A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne la médecine et a plus particulièrement pour objet un appareil de traitement chirurgical avec utilisation de rayonnement laser. La présente invention peut entre utilisée avec le plus d'avantages dans la résection du derme, des muscles, du foie, de la rate, des intestins, de ltestomac, des reins, de l'utérus, des ovaires, des ganglions lymphatiques et dans tous les autres cas où l'hémorragie doit autre minime au cours de la résection. Il est bien connu que depuis quelque temps on applique de plus en plus largement les traitements chirurgicaux utilisant le rayonnement laser. Généralement on dirige sur le territoire à inciser un rayonnement laser oblifocalisé d'une densité d'énergie égale à 104 - 105 W/cm2. Ensuite on réunit les tissus ainsi incisés, par exemple au moyen d'une suture à la soie. Bien qu'étant une technique avancée, la réalisation de l'intervention chirurgicale à l'aide de lasers présente une série d'inconvénients, dont l'un, le plus important consiste en ce que les densités d'énergie mentionnées peuvent provoquer l'incision non seulement des tissus biologiques indispensables, mais également l'incision des zones sous-jacentes, qui ne doivent pas subir l'incision. Ce fait est particulièrement dangereux dans les cas où l'intervention porte sur des tissus biologiques comportant de grands vaisseaux sanguins. Il est également nécessaire de souligner qu'à la suite de l'impact d'une si grande énergie, une partie des tissus incisés se carbonise, ce qui altère les conditions de cicatrisation ultérieure de ces tissus biologiques. Le but de la présente invention est de mettre au point un appareil de traitement chirurgical qui assurerait une réduction de l'hémorragie en comparaison de tous les autres appareils chirurgicaux actuellement connus. Ce problème est résolu du fait que dans l'appareil de traitement chirurgical comportant un instrument tranchant d'incision et un coagulateur, selon l'invention on utilise, en combinaison avec un instrument tranchant mécanique d'un type connu en soi, un laser avec un dispositif de formation d'un spot de rayonnement à proximité immédiate de l'arbre coupante de l'instrument tranchant, la densité d'énergie dudit spot étant suffisante pour coaguler les lisières ou parois de l'incision. L'avantage de la présente invention réside dans le fait que l'instrument tranchant mécanique permet d'effectuer une incision de profondeur strictement contrôlée, le rayonnement laser assurant simultanément une coagulation épargnante des lisières ou parois de l'incision, sans carbonisation, ce qui conduit à une hémorragie minimale. Le spot photocoagulant du rayonnement laser peut être formé à proximité immédiate de l'arête coupante de l'instrument tranchant mécanique, en arrière de celle-ci (dans le sens de son mouvement au cours de l'incision). Il est toutefois plus avantageux d'assurer la sortie du rayonnement laser à travers la partie coupante de l'instrument tranchant mécanique. Le dispositif, objet de l'invention, comporte un instrument tranchant mécanique, fabriqué à partir d'un matériau transparent pour le rayonnement laser, et possédant un coefficient de réfraction maximal pour la longueur d'onde donnée du rayonnement laser, de telle sorte que l'instrument tranchant serve lui-meme de moyen de formation du spot de rayonnement de laser. En qualité de matériau pour la fabrication de l'instrument tranchant on peut utiliser le saphir ou le germanium. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de réalisation du dispositif de traitement chirurgical, faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 reprdsente une vue schématique de l'appreil de traitement chirurgical selon l'invention, dans lequel la sertie du rayonnement laser s'effectue directement à travers la partie coupante de l'instrument tranchant mécanique, - la figure 2 représente un autre appareil prévoyant la formation du spot de laser à proximité immédiate de la partie coupante. L'appareil de traitement chirurgical selon l'invention, représenté sur la figure 1, comporte un laser 1, un guide mobile 2 de lumière laser, un instrument tranchant mécanique 3, une chemise 4 de refroidissement (par circulation de gaz ou de liquide), l'instrument tranchant, une poignée 5. Le chiffre de référence 6 désigne le tissu biologique à inciser. A titre de laser 1 on peut utiliser n'importe quel laser assurant une densité d'énergie de rayonnement de l'ordre de 102 à 103 W/cm2 , suffisante pour l'accomplissement de l1opéra- tion chirurgicale. Dans les recherches effectuées par les auteurs de l'invention on a utilisé des lasers à argon, à gaz carbonique, à grenat (avec verre au néodyme). Cependant, on peut également utiliser d'autres lasers, dont le choix est évident pour tout spécialiste compétent en la matière. Le guide de lumière 2 est mobile et se présente sous forme d'un faisceau ou boyau flexible en fibres de verre, ou d'un système articulé de miroirs, de façon à assurer au chirurgien le déplacement de la partie terminale de sortie du guide de lumière suivant six degrés de liberté. L'instrument tranchant mécanique 3 se présente essentiellement sous forme d'un corps cylindrique avec une partie terminale acérée, qui est la partie coupante dudit instrument. D'une manière générale, la partie coupante est exécutée de façon identique à celle du bistouri chirurgical métallique ordinaire. L'instrument est réalisé en matériau dur, transparent au rayonnement laser, tel que le saphir ou le germanium. L'instrument tranchant est de section constante à proximité de son bout d'entrée et dans sa partie médiane, et de section allant en diminuant régulièrement vers la partie acérée tranchante. Les surfaces de l'instrument sont planes et traitées de la mbme façon que les surfaces optiques polies. La partie en bout de l'instrument est elle aussi plane, traitée comme une surface optique polie. A ladite partie en bout se raccorde le guide de lumière, dont l'aire de section transversale est égale à l'aire de section transversale de la partie en bout de l'instrument tranchant. Le rayonnement du laser passant par le guide de lumière arrive dans l'instrument tranchant. Dans les'parties en bout et médiane de l'instrument tranchant, le rayonnement se propage sans sortir de ses limites, sans modification de la densité de rayonnement dans toute sa section et sans changement des angles d'incidence (plus grands que l'angle de réflexion interne totale). Dans la partie tranchante acérée dudit instrument, la densité du rayonnement dans sa section augmente tandis que les angles d'incidence sur les faces internes de l'instrument diminuent et atteignent des valeurs qui sont inf4rieures aux valeurs des angles de réflexion interne totale à proximité du tranchant. Le rayonnement sort de l'arête coupante de l'instrument, près du tranchant. Au cours de son fonctionnement, l'instrument tranchant est refroidi à l'aide d'un agent frigorifique liquide (eau, azote liquide, etc) ou gazeux (air, azote gazeux, etc). Si l'on considère maintenant la figure 2, qui montre une autre variante d'exécution de l'appareil de traitement chirurgical selon l'invention, on voit qu'il comporte un laser 1, un guide mobile 2 de lumière laser, un instrument tranchant mécanique 3, un élément optique 5 focalisant partiellement le rayonnement laser, une poignée 4. Le chiffre de référence 6 désigne le tissu biologique que l'on se propose d'inciser. Le guide de lumière et l'élément optique se fixent à la poignée de façon à diriger le rayonnement laser sur le dos (la partie opposée à l'arête coupante) de l'instrument tranchant. Dans les deux cas décrits de réalisation de l'invention, on manipule l'appareil de façon identique. Le chirurgien branche le laser, saisit la poignée de l'instrument tranchant et effectue l'incision du tissu biologique au moyen de l'arête coupante de l'instrument tranchant jusqu'à la profondeur requise. La photocoagulation et l' hémostase des parois de l'incision s'effectuent quasi-simultanément avec l'incision. L'utilisation de l'invention en question permet de réduire dans une grande mesure l'hémorragie au cours des interventions chirurgicales. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si-celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1 Appareil de traitement chirurgical, du type comportant un instrument tranchant 3 pour l'incision des tissus et un coagulateur, caractérisé en ce que, en association avec un instrument tranchant mécanique d'un type connu en soi, on utilise à titre de coagulateur un laser avec un moyen de formation d'un spot de rayonnement laser à proximité immédiate de l'arête coupante de l'instrument tranchant, la densité du spot mentionné étant suffisante pour coaguler les lisières ou parois de l'incision. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'instrument tranchant mécanique est fabriqué en un matériau transparent au rayonnement laser, possédant un coefficient de réfraction maximal pour la longueur d'onde donnée du rayonnement laser, gracie à quoi l'instrument tranchant lui-meme sert de moyen de formation du spot de rayonnement laser. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'instrument tranchant mécanique est fabriqué en saphir. 4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'instrument tranchant est fabriqué en germanium.