Brevet FR2482304A1 — publié le 19811113

La présente invention concerne un dispositif à laser pour déboucher des éléments tubulaires. Depuis plus de quinze ans de nombreuses applications ont été trouvées pour les dispositifs qui sont connus sous le nom générique laser. Bref, le laser fonctionne en faisant usage d'une source intense pour provoquer l'inversion d'ions par rapport à leur distribution d'énergie normale. Ces ions ont la tendance de retomber dans le soi-disant. état de base (une distribution normale) et en faisant ceci, ils stimulent l'inversion d'autres ions dans la même bande de longueur d'onde. Très vite une sortie de laser est réalisée dans laquelle la relaxation à partir d'un état d'énergie inversée se fait en unison, ce qui provoque une sortie d'énergie massive dans la longueur d'onde désignée par le niveau d'énergie duquel les ions retombent et le niveau d'énergie de l'état de base. Cette énergie a été utilisée dans les applications médicales pour cautériser pour attacher des rétines détachées, pour enlever différents cancers de la peau et dans d'autres applications médicales. Dans l'industrie le laser a été utilisé pour souder et pour de nombreuses applications destructives, aussi bien que pour d'autres fins. Somme toute le laser est devenu un outil utib et promet de devenir un outil critique en vue de ces applications multiple. De même, pendant les vingt-cinq dernières années ou plus, les dispositifs à fibres optiques ont fait leur entrée dans l'industrie et la médecine. Un dispositif à fibres optiques est formé d'une pluralité de tubes plastiques ou en verre normalement revêtu, le revêtement ayant un indice de réfraction inférieur au noyau de chaque tube. La caractéristique dominante des dispositifs à fibres optiques est leur capacité de guider la lumière autour de coins. Différents dispositifs de visualisation à fibres optiques ont été développés pour la technique médicale,afin de permettre au médecin d'illuminer et d'observer les différentes parties intérieures du corps. Dans de nombreuses applications médicales les dispositifs à fibres optiques ont été combinés avec les techniques laserafin de focaliser correctement et appliquer l'énergie laser aux parties -2- intérieures du corps. De la même façon des applications plus mondaines des techniques à fibres optiques ont été faites dans l'industrie, par exemple pour illuminer le tableau de bord d'une voiture automobile,quand les feux stop fonctionnent en conduisant la lumière à partir du feu stop sur presque toute la longueur de la voiture automobile vers la position d'indication. La revue qui vient d'être donnée de la technique des lasers et des fibres optiques indique que leurs utilisations et leurs combinaisons ne sont pas nouvelles en général. Le brevet des E.U.A. No. 3,315,680 est typique, mais représente un dispositif d'une construction entièrement différente en comparaison aux fins et à la construction de la présente invention. Bref, le brevet des E.U.A. No. 3,315,680 décrit un dispositif de- cautérisation utilisant des techniques à fibres optiques pour conduire de la lumière ordinaire et de laser dans une application médicale. De la même façon, le brevet des E.U.A. 3,821,510 décrit l'utilisation d'un système laser qui utilise d'une manière appropriée le flux d'un fluide pour commander la température de la zône de travail. De nouveau cette construction est largement différente en comparaison aux fins et à la construction de la présente invention. La présente invention reconnaît les fonctions et la construction nécessaire pour enlever d'une façon sure une obstruction soit dans une application biologique, soit dans une application non biologique. Par exemple, il faut parve- nir jusqu'à l'obstruction et le dispositif doit être déplacé de façon à venir très près de l'obstruction. En plus, l'obstruction doit êtrelocalisée de façon précise et illuminée, et dans des applications médicales, aussi bien que dans des applications industrielles, elle doit être rendue visible sur un écran pour guider l'opération. En particulier dans les applications médicales le dispositif doit être suffisamment flexible pour éviter l'endommagement du tube dans lequel se trouve l'obstruction. Cette obstruc- tion doit ensuite être détruite et enlevée d'une manière à ne pas produire une obstruction supplémentaire en un autre point du tube. Finalement, un moyen doit être prévu -3- pour indiquer la destruction et l'enlèvement de l'obstruc- tion et pour commander les différentes fonctions du disposi- tif. Le but de la présente invention est donc de combiner les techniques des lasers et des fibres optiques dans un dispositif dont la construction permet les différentes fonctions qui sont nécessaires pour localiser les obstruc- tions dans des tubes, pour les observer et les enlever-et pour indiquer leur enlèvement. Le dispositif doit être sûr, efficace et quand même simple à manipuler.En plus le dispositif doit être compact. Selon l'invention ce but est atteint dans un disposi- tif comprenant une enveloppe flexible munie de connexions pour un groupe de fibres optiques, une substance de contraste servant à faciliter la localisation de l'obstruction, un dispositif aspirant servant à assister la localisation et l'enlèvement de l'obstruction et un réservoir transparent pour indiquer la terminaison de l'enlèvement de l'obstruc- tion. La source d'aspiration est arrangée de sorte à commu- niquer avec le dispositif à l'extrémité arrière d'une conduite flexible oblongue. Une extrémité d'un groupe de fibres optiques est connectée à l'extrémité antérieure du tube, l'autre extrémité du groupe de fibres optiques étant divisée en un groupe de fibres d'optique d'observation, un groupe de fibres optique pour une source de lumière et un groupe de fibres optiques pour un laser, lesdits groupes étant connectés à des sources appropriées respec- tives. Entre l'extrémité arrière et l'extrémité antérieure de la conduite se trouve un réservoir transparent pour indiquer la terminaison de l'opération et une connexion à soupape pour l'introduction de la substance de contraste dans la conduite, substance utilisée afin de permettre l'utilisation de la radiographie à contrasti pour la locali- sation de l'obstruction. La connexion à soupape pour la substancede contrastefonctionne aussi bien pour terminer l'introduction de la substance de contras>>, quand que l'opération d'enlèvement commence, / pour couper l'aspira- tion pendant les opérations de localisation et avant les opérations d'enlèvement. Quand la soupape coupe -4- l'introduction de la substance de contraste, elle ouvre la connexion vers la source aspirante pendant l'opération d'enlèvement pour permettre ainsi l'enlèvement des débris de l'obstruction d'une façon inoffensive vers la source aspirante à l'extrémité postérieure du dispositif. Une opération typique commence par l'insertion du dispositif selon l'invention en un point situé devant ou derrière l'obstruction. Dans le cas d'une thrombose d'une veine périphérique, le dispositif est introduit devant l'obstruction dans la veine et de la lumière est amenée à l'aide du groupe de fibres optiques d'illumination relié à une source de lumière appropriée. La soupape est ensuite placée dans une position pour couperla source aspirante et permettre l'injection d'une solution saline ou d'une matière radio-opaque pour déterminer l'endroit de l'obstruction en observant une image radiographique de la veine dont la forme est très exactement indiquée par l'utilisation de la matière opaque. La radiographie est réalisée à l'aide d'un équipement standard. La conduite est alors avancée vers l'obstruction et devient plus exactement visible sur l'écran. La soupape est ensuite actionnée pour couper la substance de contraste (matière opaque) et pour connecter la source aspirante. L'aspiration sert à enlever la matière de contrast et à fixer l'extrémité antérieure de la conduite solidement à l'obstruction. Une observation supplémentaire est réalisée en injectant de la solution saline et en observant directement par l'intermédiaire du groupe de fibres optiques d'observation, pendant que la solution saline élargit la veine bouchée. La solution saline est ensuite enlevée par aspiration. Le faisceau laser est alors activé et on le fait passer par le groupe de fibres optiques relié au laser. L'énergie laser vaporise l'obstruction, qui est enlevée de façon continue par aspiration, aspiration qui sert également à avancer la conduite de sorte qu'elle reste en contact avec l'obstruc- tion. Quand un trou a été réalisé qui passe de part en part par l'obstruction, du sang apparaîtra dans le réservoir transparent qui est attaché à proximité de la connexion reliée à la source aspirante. Le dispositif peut alors être -5_ retiré. De la même façon, s'il s'agit d'un calcul urinaire, la terminaison de l'opération sera indiquée par l'apparition d'urine dans le réservoir. Egalement, dans le cas d'un calcul bilaire, la terminaison de l'opération est indiquée par l'apparition de bile dans le réservoir. Quant à certaines applications industrielles, quand un passage d'air est bouché par un corps étranger, la terminaison de l'opération sera indiquée par l'apparition d'air. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la descrip- tion détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préfé- ré de l'invention représenté dans les dessins annexésdans lesquels: La figure 1 est une vue schématique latéraleen coupe, d'un dispositif selon l'invention représentant en particu- lier l'opération de la localisation d'une obstruction dans un tube, la soupape coupant la source d'aspiration et permettant l'injection d'une substance de contrast dans la conduite; la figure 2 est une similaire à celle de la figure 1, -mais elle représente le dispositif à la fin de l'opération d'enlèvement, la matière de contrasbeétant coupée par la soupape et la source aspirante fonctionnant pour enlever les débris de l'obstruction et la fin de l'opération étant indiquée dans le réservoir transparent; la figure 3 est une vue schématique1en coupe1d'un groupe de fibres optiques le long de la ligne 3-3 de la figure 2 et montrant en particulier une zone centrale d'observation entourée par un groupe de fibres optiques destinées à être reliées à un laser et un groupe de fibres optiques destinées à être reliées à une source de lumière; et la figure 4 est une vue latérale en coupe représentant un autre mode de réalisation de l'extrémité antérieure du groupe de fibres optiques, ladite extrémité étant conique afin de permettre une focalisation et application plus précise de l'énergie laser pour certains problèmes d'obstruction. -6- Dans les dessins une conduite 10 flexible ayant une extrémité postérieure lOa et une extrémité antérieure lOb est pourvue à son extrémité postérieure d'une ouverture 12 d'aspiration. L'ouverture 12 d'aspiration est prévue pour être connectée à une source de pression négative ou aspirante (non représentée) afin de permettre une localisa- tion précise de la conduite 10 par rapport à une obstruction 14 et de permettre l'enlèvement de celle-ci à l'aide du dispositif selon l'invention. A l'extrémité antérieure de la conduite 10 se trôuve un groupe 16 de fibres optiques qui est arrangé de sorte à être connecté à une tête 18 de la conduite qui définit une ouverture 20. Le groupe 16 de fibres optiques est séparé des parois de la conduite 10 par un espace annulaire réalisé à l'aide de moyens bien connus dans l'art. Le groupe 16 de fibres optiques comprend un sous-groupe 22 d'observation, un sousgroupe 24 pour une source de lumière et un sous-groupe 26 pour un laser, lesdits sous-groupes étant connectés respectivement à un occulaire, une source de lumière (non représentée) et à un laser 28. Le sous-groupe 26 peut aussi servir à l'illumina- tion, quand le laser fonctionne à faible intensité, ce qui élimine la nécessité du sous-groupe 24. A proximité de l'extrémité arrière de la conduite 10 se trouve un réservoir transparent 30 pour indiquer la fin des opérations d'enlèvement de l'obstruction 14. Entre les extrémités -antérieures et arrières lOa, lob de la conduite 10 se trouve une connexion 32 pour l'injection d'une solution saline ou d'une matière radio-opaque utili- sée comme substance de contrastedans la mise en oeuvre de l'invention. La source (non montrée) pour la substance de contraste fournit ainsi un moyen à l'aide duquel la procé- dure de localisation pour la présente invention est possible. La commande de l'aspiration et de l'injection de la substance de contrasteest réalisée à l'aide d'une soupape 34 qui fonctionne pour couper l'aspiration pendant l'opéra- tion de localisation et pour couper l'injection de la substance de contrasta pendant l'opération d'enlèvement. Dans la figure 3 un arrangement pour le groupe 16 de 248230'' - 7 - fibres optiques est représenté dans lequel- le sous-groupe 36 pour le laser comprend une pluralité de fibres 26 conductrices d'énergie de laser et un sous-groupe 38 pour la source de lumière qui comprend une pluralité de fibres 24 conductrices de'lumière. La partie centrale 40 du groupe 16 de fibres optiques est utilisée pour regarder l'obstruc- tion. En plus, l'extrémité antérieure de la conduite 10 peut être arrangée de la façon représentée dans la figure 4, dans laquelle la conduite 10' a une tête 18' de forme coniqueafin de fournir une-sortie conique pour le groupe 16 de fibres optiques. De cette façon l'énergielaser peut être rendue plus intense et mieux focalisée pour certaines applications, en particulier des applications médicales, afin d'éviter un endommagement des vaisseaux sanguins 42 (figure 1) ou autres. Afin de donner une description plus complète de la présente invention, une série d'opérations et d'étapes d'utilisation seront maintenant décrites avec référence particulière aux figures 1 et 2. En admettant que le problème à résoudre concerne une thrombose d'une veine périphérique, la conduite 10 est introduite dans la veine 42 devant l'obstruction 14. Après que le tube a été seule- ment légèrement avancé dans la veine 42, la soupape 34 est mise dans la position représentée dans la figure 1 et la'matière radio-opaque est injectée par la connexion 32. La conduite peut ensuite être avancée, en observant une image radiographique intensifiée, jusqu'en un point o une résistance est constatée et la juxtaposition de la tête 18 et de l'obstruction 14 peuvent être vues. La soupape 34 est alors placée dans la position représentée dans la figure 2 pour ferme la connexion 32 et ouvrir la conduite vers son ouverture d'aspiration 12 pour enlever ainsi la matière radio-opaque. La soupape 34 est de nouveau retournée dans la position représentée dans la figure 1. Une solution saline est ensuite injectée et la zone d'obstruction est inspectée en regardant à travers le sous-groupe 22 du groupe de fibres optiques, l'illumina- tion étant réalisée à l'aide d'un laser de faible intensité 24823O': -8 par le sous-groupe 26 du groupe de fibres optiques ou à l'aide d'une source de lumière par le sous-groupe 24 du groupe de fibres optiques. Après avoir enlevé la solution saline par aspiration, la soupape 34 se trouvant dans la position représentée dans la figure 2, l'appareil laser 28 est mis en marche de sorte qu'il fait un trou de part en part à travers l'obstruction 14 faisant que les débris 44 sont déplacés en direction des flèches 46 (figure 2) vers l'extrémité arrière de la conduite 10. Après qu'un trou a été réalisé de part en part à travers l'obstruction 14, le sang 48 sur l'autre côté de l'obstruction de la conduite sera déplacé avec les débris vers l'ouverture d'aspira- tion 12, de sorte que le sang 48 peut être vu dans le réservoir transparent 30. De cette façon une indication de la fin de l'opération sera facilement observée par l'utilisateur pour éviter les conséquences indésirables quant à l'enlèvement et/ou l'obstruction de ce qui se trouve derrière l'obstruction 14. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. -9- REVENDICATIONS 1. Dispositif pour localiser, observer et enlever une obstruction d'un tubelcaractérisé par un tube oblong ayant des extrémités antérieure et arrière, une tête définissant une ouverture à l'extrémité antérieure, un groupe de fibres optiques passant par une partie dudit tube et connecté à ladite tête et comprenant un sous-groupe d'observation pour observer ladite obstruction, un sous - groupe pour un laser destiné à être utilisé pour enlever ladite obstruction et un sous-groupe pour une source de lumière destinée à être utilisée avec ledit sous-groupe d'observation pour observer ladite obstruction, lesdits sous-groupes se terminant à ladite ouverture et définissant avec celle-ci une entrée d'aspiration, ledit groupe et ledit tube définissant ensemble un espace annulaire entre eux, une ouverture d'aspiration à l'extrémité arrière, une connexion audit espace annulaire entre les- dites extrémités destinée à servir lors de la localisation de l'obstruction par l'introduction d'une substance de contrastevers ladite obstruction, et un réservoir transpa- rent a proximité de l'extrémité arrière pour l'indication de la fin de l'opération d'enlèvement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une soupape pour commander le flux à travers ladite ouverture d'aspiration, ladite connexion et ledit espace annulaire.