Brevet FR2580923A1 — publié le 19861031

Procédé et dispositif d'irradiation d'un vaisseau sanguin dans un tissu vivant par un rayonnement laser en vue de produire une coagulation du sang dans le vaisseau La présente invention concerne un procédé d'irradiation d'un vaisseau sanguin dans un tissu vivant par un rayonnement laser en vue de créer une coagulation du sang dans le vaisseau. Il concerne aussi un dispositif capable de mettre en oeuvre ce procédé. Par l'article "Laser induced thrombi in rat mesenteric vessels and antithrombic drugs" (W. Weichert et al) extrait de Haemostasis 13 : 61-71 (1983), on connait un procédé de ce type dans lequel des irradiations in vivo sont réalisées soit par un laser à rubis de longueur d'onde 694 nm, soit par un laser à argon de longueur d'onde voisine de 500 nm, sur des petits vaisseaux du mésentère de rats, en vue d'expérimenter l'effet anticoagulant de certains produits pharmaceutiques préalablement injectés dans les vaisseaux de ces animaux. Le procédé décrit dans cet article présente un inconvénient. En effet, dans certains cas, l'irradiation provoque des lésions de la paroi vasculaire traitée et des tissus avoisinants. La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient. Elle a pour objet un procédé d'irradiation d'un vaisseau sanguin dans un tissu vivant par un rayonnement laser en vue de produire une coagulation du sang dans le vaisseau, caractérisé en ce que le rayonnement laser a une longueur d'onde comprise entre 417 et 437 nanomètres. La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte - un émetteur laser à gaz apte à délivrer un faisceau de longueur d'onde ultraviolette et une cuve disposée sur le trajet du faisceau, cette cuve étant transparente à la longueur d'onde de ultraviolette et contenant un colorant choisi pour que la cuve illuminée par le faisceau émette, en réponse, ledit rayonnement laser de longueur d'onde comprise entre 417 et 437 nanomètres - et des moyens d'orientation dudit rayonnement laser vers ledit vaisseau. L'émetteur laser étant un premier émetteur laser et ledit faisceau un premier faisceau, ce dispositif peut comporter en outre - un deuxième émetteur laser capable d'émettre un deuxième faisceau dont la longueur d'onde est située dans la gamme visible, la puissance de ce deuxième faisceau étant suffisamment faible pour qu'il ne produise aucun effet biologique sur le tissu - et des moyens d'insertion du deuxième faisceau dans le trajet du rayonnement laser orienté vers ledit vaisseau, de façon que le deuxième faisceau forme une tache de repérage visible sur le vaisseau, lesdits moyens d'orientation du rayonnement laser étant capables de diriger le rayonnement sur cette tache. Ce dispositif peut comporter en outre des moyens pour observer le vaisseau illuminé par ledit rayonnement laser. Les moyens d'orientation du rayonnement laser peuvent comporter un système optique de concentration du rayonnement laser, et une fibre optique dont l'entrée reçoit le rayonnement laser concentré et dont la sortie est disposée sur le vaisseau. Le colorant peut être du carbostyril dissout dans de l'méthanol ou du stylbène 3 dissout dans de l'éthanol, ou du stylbène 420 dissout dans du dioxane. Des formes particulières d'exécution de l'objet de la présente invention sont décrites ci-dessous, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel les figures 1 et 2 représentent schématiquement respectivement deux modes de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur la figure 1, un émetteur laser à gaz tel qu'un laser à azote 1, fonctionnant en impulsions, émet un faisceau laser 2, de longueur d'onde 337 nanomètres, qui traverse une lentille cylindrique 3 de façon que son énergie soit concentrée sur une face d'une cuve transparente 4 suivant une zone de focalisation linéaire. La cuve 4 contient un colorant en solution liquide qui est ou par exemple du carbostyril ou du stylbène 3 dissout dans l'éthanol ou du stylbène 420 dissout dans du dioxane. On obtient un faisceau divergent 5 provenant de la zone de focalisation et tangent à la surface illuminée de la cuve. On règle ensuite la longueur d'onde du faisceau 5 de manière qu'elle soit comprise entre 417 et 437 nanomètres, de préférence égale à 427 nanomètres. Ce réglage peut être effectué par exemple en faisant varier la concentration du colorant dans la solution. Le faisceau divergent 5 est réfléchi par un miroir plan 6 puis traverse une lentille convergente 25 pour former un faisceau parallèle 7. Un miroir de renvoi 8 réfléchit le faisceau 7 suivant un autre faisceau parallèle 9 qui traverse une lentille 10 pour être concen tré sur une petite zone 11 de la surface d'un tissu à traiter 12, tel que le mésentère d'un rat vivant. Une loupe binoculaire 13 est disposée à proximité du tissu 12 de façon à permettre d'observer la zone 11. Une caméra 14, du type à transfert de charge, est couplée à la loupe 13 pour permettre d'observer la surface du tissu à traiter. Un moniteur vidéo de télévision 15 est relié à la caméra 14. Un magnétoscope 16 et un système de traitement d'image 26 peuvent être aussi reliés à la caméra 14. Un miroir mobile 17 peut être déplacé de façon à être inséré en 17' sur le trajet du faisceau 7. Dans la position 17', ce miroir réfléchit vers le miroir 8 un faisceau laser 18 provenant d'un générateur laser continu 19, après traversée d'un système optique sensiblement afocal 20-21. Le faisceau 18 de faible puissance a une longueur d'onde située dans la gamme visible : par exemple le générateur 19 peut être un laser hélium-néon dont la longueur d'onde d'émission est de 632,8 nanomètres. Un miroir mobile 22 peut être déplacé de façon à être inséré en 22' sur le trajet du faisceau 7. Dans la position 22', ce miroir réfléchit le faisceau 7 provenant de la lentille 25 vers une lentille convergente 23 qui concentre ce faisceau sur un appareil mesureur d'énergie 24. Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante. L'alimentation électrique de l'émetteur laser 1 étant coupée, on place en 17' le réflecteur 17 et on met en marche le générateur laser 19. Le système afocal 20-21 est réglé de manière que le faisceau visible réfléchi par 171 se superpose exactement au trajet du faisceau 7. Dans ces conditions le faisceau visible forme sur la surface du tissu 12 une tache lumineuse marquant exactement la position qu'occupera le faisceau laser de 427 nm lorsque le générateur laser 1 sera mis en marche. On règle donc la position du tissu 12 pour que la tache lumineuse soit placée sur la zone il du tissu que l'on désire traiter. On règle ensuite la loupe binoculaire 13 pour que le plan d'observation soit net. Le miroir 17 étant de nouveau placé en dehors du trajet du faisceau 7, on déplace le miroir 22 pour qu'il vienne occuper la position 22' : on met alors en marche l'émetteur laser 1 et on règle l'énergie des impulsions du faisceau 5, selon les indications de l'appareil 2#, pour que cette énergie corresponde à celle souhaitée. Le miroir 22 étant de nouveau placé en dehors du trajet du faisceau 7, les impulsions 5 illuminent la zone 11 du tissu à traiter. On constate que l'irradiation par un rayonnement de longueur d'onde comprise entre 417 et 437 nm permet d'obtenir un effet de photocoagulation identique à celui obtenu par des lasers fonctionnant à d'autres longueurs d'onde, avec une énergie d'impulsion nettement plus faible. A titre d'exemple, on a obtenu à l'aide du dispositif décrit ci-dessus une thrombose intravasculaire dans un vaisseau mésentérique d'un rat avec une énergie laser de 30 microjoules, alors que des énergies laser de plusieurs millijoules sont nécessaires pour obtenir le même résultat avec un laser émettant à la longueur d'onde de 694 nanomètres, les autres conditions étant identiques. Grâce au faible niveau d'énergie laser requis, le dispositif décrit ci-dessus permet de provoquer une photocoagulation sanguine avec un risque nettement inférieur de lésion importante du vaisseau. De la même manière, pour une même énergie laser, ce dispositif permet de diminuer la focalisation du faisceau d'irradiation. Le procédé décrit ci-dessus peut être appliqué aux essais d'irradiation laser sur animaux in vivo, et en particulier aux essais de produits anticoagulants préalablement injectés dans le sang de ces animaux. La figure 2 représente une variante particulièrement simple du dispositif selon l'invention, comportant les éléments semblables à certains organes du dispositif illustré par la figure 1, ces éléments étant désignés par les mêmes références. Cette variante comprend un émetteur laser à azote 1 délivrant un faisceau 2 qui traverse une lentille cylindrique 3 pour être concentré sur une face d'une cuve transparente 4 contenant un colorant identique à celui précédemment décrit. il en résulte la formation d'un faisceau divergent 5 tangent à la surface illuminée de la cuve. Ce faisceau 5 est renvoyé par un miroir plan 6 puis traverse une lentille convergente 25 pour former un faisceau parallèle 7. Une lentille 27 concentre le faisceau 7 sur la face d'entrée d'une fibre optique 28 dont la face de sortie 30 est disposée sur un tissu 29. Cette variante peut comporter aussi un miroir mobile 22 pouvant être inséré en 22' sur le trajet du faisceau 7, et un appareil de mesure 24 recevant à travers une lentille convergente 23 l'énergie du faisceau 7 lorsque le miroir 22 est placé en 22'. Un tel dispositif permet par exemple le traitement d'angiomes cutanés par simple déplacement de l'extrémité 29 de la fibre optique souple 28 sur les parties à traiter du tissu 29. Le dispositif selon la présente invention peut être utilisé aussi en ophtalmologie pour la coagulation des hémorragies et des microanévrismes rétiniens, et pour toutes les photocoagulations de vaisseaux anormaux de l'oeil en général en utilisant un système spécifique de focalisation adaptée, ainsi qu'en hémostase endocavitaire des muqueuses en général en utilisant un dispositif de fibre optique pour amener le faisceau laser au contact de la muqueuse. Bien entendu, le dispositif selon la présente invention n'est pas limité aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, il est possible de remplacer certains des moyens décrits par des moyens techniquement équivalents. C'est ainsi que l'émetteur laser 1 peut être non seulement un laser à azote, mais plus généralement un laser à gaz émettant dans la gamme des longueurs d'ondes ultraviolettes, tel qu'un laser à excimères ou à exciplexes. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'irradiation d'un vaisseau sanguin dans un tissu vivant par un rayonnement laser en vue de produire une coagulation du sang dans le vaisseau, caractérisé en ce que le rayonnement laser a une longueur d'onde comprise entre 417 et 437 nanomètres. 2/ Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - un émetteur laser (1) à gaz apte à délivrer un faisceau (2) de longueur d'onde ultraviolette et une cuve (4) disposée sur le trajet du faisceau (2), cette cuve (4) étant transparente à la longueur d'onde ultraviolette et contenant un colorant choisi pour que la cuve illuminée par le faisceau émette, en réponse, ledit rayonnement laser (5) de longueur d'onde comprise entre 417 et 437 nanomètres - et des moyens d'orientation (6, 8, 10) dudit rayonnement laser (5) vers ledit vaisseau (11). 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, ledit émetteur laser (1) étant un premier émetteur laser et ledit faisceau (2) un premier faisceau, il comporte en outre - un deuxième émetteur laser (19) capable d'émettre un deuxième faisceau (18) dont la longueur d'onde est située dans la gamme visible, la puissance de ce deuxième faisceau étant suffisamment faible pour qu'il ne produise aucun effet biologique sur le tissu (12) - et des moyens d'insertion (17') du deuxième faisceau (18) dans le trajet du rayonnement laser orienté vers ledit vaisseau, de façon que le deuxième faisceau forme une tache de repérage visible sur le vaisseau, lesdits moyens d'orientation du rayonnement laser étant capables de diriger le rayonnement sur cette tache. 4/Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qutil comporte des moyens (13) pour observer le vaisseau illuminé par ledit rayonnement laser. 5/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation du rayonnement laser vers le vaisseau comportent - un système optique (27) de concentration du rayonnement laser, - et une fibre optique (28) dont l'entrée reçoit le rayonnement laser concentré et dont la sortie (30) est disposée sur ledit vaisseau (29). 6/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en- ce que le colorant est du carbostyril dissout dans de l'éthanol. 7/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le colorant est du stylbène 3 dissout dans de l'éthanol. 8/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le colorant est du stylbène 420 dissout dans du dioxane.