Brevet FR2635000A1 — publié le 19900209

La présente invention concerne un dispositif à laser du type comportant un laser de puissance destiné à émettre un rayonnement dont la longueur d'onde est située dans le domaine spectral visible. Dans une application préférentielle, quoique non exclusive, le dispositif à laser selon l'invention est plus particu- lièrement approprié à une utilisation thérapeutique, telle que, par exemple, en ophtalmologie, bien que d'autres applications, notamment industrielles, pourraient être envisagées. Les dispositifs à laser employés, par exemple, dans le domaine de l'ophtalmologie peuvent être dissociés en deux groupes qui sont fonction de la longueur d'onde du rayonnement émis. Le premier groupe concerne les dispositifs à laser comprenant un laser de puissance dont la longueur d'onde du rayonnement susceptible d'être émis se situe dans le domaine spectral visible, tandis que le second groupe concerne ceux dont le laser de puissance est susceptible d'émettre un rayonnement de longueur d'onde située dans le domaine spectral non visible. Dans ce second groupe, pour que le praticien puisse effectuer, par exemple, le traitement de la région déficiente de l'oeil par le rayonnement non visible émis par le laser de puissance, les dispositifs comportent de plus un laser de visée auxiliaire. Ce dernier émet un rayonnement dans le domaine spectral visible, ce qui permet ainsi au praticien de régler la position, sur la région de l'oeil à traiter, du point d'impact du rayonnement visible émis par le laser auxiliaire et sur lequel est amené en coincidence le rayonnement non visible du laser de puissance destiné au traitement proprement dit. Malgré la présence du laser de visée auxiliaire, ces dispositifs, dans leurs applications médicales, font l'objet de réserves de la part des praticiens, du fait que le rayonnement du laser de puissance, destiné au traite- ment, est invisible. Quant aux dispositifs à laser du premier groupe, le rayonnement visible sortant du laser de puissance, par exemple, du type argon, sert à la fois de traitement et de visée. Toutefois, lorsque le praticien procède à la visée de ia région de l'oeil à traiter, la puissance du rayonnement sortant du laser doit être diminuée. Pour cela, le dispositif à laser comporte un atténuateur disposé en sortie du laser de puissance et permettant, lorsqu'il est placé dans le trajet du rayonnement, de diminuer la puissance du faisceau disponible. Par ailleurs, un fi1tre mobile doit être également prévu devant les yeux du praticien pour éviter que ceux-ci ne soient exposés au rayonnement de puissance dirigé vers La région de l'oeil du patient a traiter. Ainsi, lorsque l'atténuateur est placé sur le trajet du rayonnement émis sortant du laser de puissance, le filtre mobile est escamoté, puisque la puissance dudit rayonnement est alors diminuée, le praticien pouvant alors procéder au réglage de la visée du rayonnement modéré en direction de la région déficiente de l'oeil à traiter. En revanche, lorsque l'atténuateur est escamoté, le filtre mobile est disposé dans le champ de vision du praticien en faisant ainsi écran de protection, puisque la puissance du rayonnement émis est alors maximale. Le praticien peut alors procéder aux "tirs" destinés au traitement de ladite région de l'oeil. 1 Ces dispositifs à laser, très répandus, présentent toutefois des inconvénients. Tout d'abord, le temps d'utilisation du laser de puissance à argon est imparti environ pour 99 à la visée, alors que le temps consacré au traitement ne correspond qu'à 1% du temps d'utilisation dudit laser. Il ressort donc que la durée d'utilisation du laser à argon est pratiquement consacrée-à la visée. Cela implique, outre une durée de vie réduite du laser, un système de refroidis- sement complexe de ce dernier, puisque le laser fonctionne pleinement pendant les temps de visée et de traitement, qui, généralement, durent respectivement 10 secondes et 0,1 seconde par tir. De plus, comme on l'a rappelé précédemment, un tel dispositif impose la présence d'un atténuateur et d'un filtre escamotables. La présente invention a pour but d'obvier aux inconvénients des dispositifs antérieurs, et, concerne un dispositif à laser du type comportant au mcins un laser de puissance susceptible d'émettre un rayonnement de longueur d'onde visible, le temps d'utilisation dudit laser de puissance étant uniquement consacré au traitement proprement dit, -tel que, par exemple, dans l'application précitée, de la région d'un oeil, tout en assurant que ledit rayonnement du laser de puissance est exactement dirigé sur ladite cible, en évitant, de plus, la présence d'un système de refroidisse- ment complexe dudit laser, d'un atténuateur et d'un filtre escamotables. A cet effet, le dispositif à laser, du type comportant au moins un laser de puissance susceptible'd'émettre un rayonnement de longueur d'onde située dans le domaine spectral visible, destiné à produire une action sur une 1 cible, est remarquable, selcn l'invention, en ce cu'i comporte au moins un laser de visée auxiliaire susceptible d'émettre un rayonnement de longueur d'onde située dans le domaine spectral vsible, dirigé sur une zone de ladite cible sur laquelle peut agir, par la suite, le rayonnement émis par ledit laser de puissance, les rayonnements émis respectivement par le laser de puissance et le laser de visée suivant un trajet optique commun, passant par un- dispositif optique mobile par rapport à ladie cib le. A nsi, grâce a l'invention, l'utilisation d'un laser de visée auxiliaire émettant un rayonnement visible permet au laser de puissance, emettant également un ravonne...en: vsz_:e, de ne fonctionner que durant ie trateme.nt prcpremen cdit, ce qui augmente ccnscidérablement sa durée de vie e- sa frecuence d'u sao. Par ail'leurs, il en découle que le système de refrcdissement du laser de puissance est beaucoup p us si.e puisque scn temps de fonctionnement est dimilnué, par exemple, d'un fac-eur 100 pcour i'aprlication médicale crêcitée d'un laser a argon. Aussi, la présence d'un atténuateur sur le traiet du rayonnement émis par le laser de puissance est i-nut-ile, ce dernier n'étant déclenché que pour le traitement. De préférence, ledit laser de puissance est un laser a argon, tandis que ie laser de visée auxiliaire peut être un laser à hélium-néon. Ainsi, les deux lasers émettent des rayonnements visibles distincts. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits rayonnements émis par le laser de puissance et par le laser de visée auxiliaire sont recus par un coupleur qui permet l'alignement desdits rayonnements selon ledit trajet optique commun. Dans un mode préféré de réalisation, iesdits ravonnements alignés se propagent dans une fibre optique qui débouche dans ledit d-spositif optique. 1 Le dispositif optique mobile peut alors comporter un organe optique de puissance recevant et transmettant lesdits rayonnements, un appareil optique de visée et un miroir réglable recevant les rayonnements transmis par ledit organe optique, et les dirigeant vers ladite cible. Dans un mode préféré de réalisation, ledit organe de puissance est un zoom, et ledit appareil optique de visée peut être un microscope auquel est rapporté un filtre destiné à protéger l'observateur quand le rayonnement de puissance est déclenché. Le filtre peut alors, avantageuse- ment, être fixé à demeure audit microscope, en étant placé dans le chamD de vision de 'o'serva-eur. Selon une autre caractéristique, un obturateur peut être interposé entre le laser de puissance et ledit coupleur, sur le trajet du rayonnement émis par ledit laser. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1A et 1E représentent schématiquement un dispositif à laser selon l'art antérieur, appliqué au domaine du traitement des Yeux, et, montrent resDective- ment la phase correspondant à la visée de la région de l'oeil concernée et la phase correspondant au traitement proprement dit de ladite région. La figure 2 représente schématiquement le dispositif à laser selon l'invention appliqué au même domaine. Dans cette application, le dispositif à laser selon l'art antérieur montré sur les figures 1A et 1B comprend un laser 1, par exemple, à argon, susceptible d'émettre un 1 rayonnement 2 de longueur d'onde dans le domaine spectral visible, ledit rayonnement étant destiné à être dirigé, par l'intermédiaire notamment d'une fibre optique 3 et d'un dispositif optique 4, vers la région 5 de la zone de l'oeil 6 d'un patient destinée à être traitée. Dans ce dispositif à laser, la puissance du rayonnement émis 2 par le laser à argon 1 doit nécessairement être réduite, lorsque l'observateur ou'le praticien procède au positionnement, sur la région 5 de -l'oeil du patient, du point d'impact du faisceau visible correspondant au rayonnem.ent 2 émis par le laser 1. Pzur cela, comme le monzre la figure A, un att énuateur escamotable E, relié à un organe de commande 9, est interpcse sur le trajet du rayonnement émis 2, entre le laser 1 ez un réfiecteur 10 permettant d'envoyer le rayonnement 2a, alors diminué en puissance, dans la fibre optique 3. Le rayonnement 2a débouche dans le dispositif optique 4 par l'extrémité de la fibre optique 3 équipée d'un organe optique de puissance 11, te' que, par exemple, un zoom. Ce dispositif 4 comprend, outre l'organe optique 11, un appareil optique de visée 12, tel que, par exemple, un m. icroscpe, les yeux 14 du praticien ayant été représentés en regard du microscope 12. Un miroir réglable 15 est également prévu, de préférence, à l'-intersec tion du rayonnement sortant de la fibre 3 et du champ de visée du microscope 12 et permet de réfléchir le rayonnement 2a qui, dans le cas de la figure 1A, aboutit à la région de l'oeil à traiter du patient. On remarque, par ailleurs, que le microscope'12 est muni d'un filtre escamotable 16, relié à un organe de commande 17. Sur cette figure 1A, le filtre 16 est dans la position escamotée puisque le rayonnement 2a émis et sortant de la 7 2635000 fibre 3 présente une puissance diminuée en raison de l'atténuateur 8. Le praticien peut ainsi procéder au réglage de la position du point d'impact du faisceau visible, correspondant au rayonnement 2a, sur la région 5 à traiter de l'oeil 6 du patient. A ce moment, le praticien peut procéder au traitement proprement dit de ladite région 5. Pour cela, il actionne l'organe de commande 17 qui entraine la mise en place du filtre 16 dans le champ de vision du praticien, puis, l'organe de commande 9 escamote l'atténuateur S du trajet du rayonnement 2 émis par le laser 1. Lors du ou des tirs, la protection esz généralement totale, de sorte que le praticien ne peut visualiser le point d'impact du rayonne- ment de puissance 2 sur la région 5 de l'oeil à traiter. Les inconvénients d'un tel dispositif décrit en regard des figures 1A et lB ont été énumérés préalablement, et concernent brièvement, d'une part, la durée d'utilisation du laser 1 qui fonctionne en pleine puissance aussi bien pendant le temps de visée (environ 10 secondes) que pendant le temps de traitement (C,1 seconde) pour chaque tir, et d'autre part, l'agencement d'un atténuateur et d'un filtre tous deux commandables entre deux positions distinctes de fonctionnement. Par ailleurs, puisque le laser fonctionne pendant un long moment, le système de refroidissement de celui-ci, bien que non représenté sur les figures 1A et lB est techniquement complexe. En revanche, le dispositif à laser selon l'invention montré schématiquement sur la figure 2 pallie ces inconvénients. Pour cela, il comporte un laser de puissance 20, tel qu'un 1 laser à argzn, susceptible d'émettre urn rayonnement 21 de longueur d'onde située dans le domaine spectral visible, ledit rayonnement etant destiné au traitement de la région 22 d'un oeil 23 d'un patient par l'intermédiaire dans cet exemple de réalisation, d'une fibre cptique 24 et d'un dispositif optique 25. Leidispositif à laser comporte, de plus, un laser de visée auxiliaire 26, tel qu'un laser à hélium-néon, susceptible d'émettre un rayonnement 27 de longueur d'onde située dans le domaine spectral visible, ledit rayonnement 27 étant destiné à la visée de ladite région 22. Par exemple, les longueurs d'onde du rayonnement 21 émis par le laser de puissance 20 sont noammrent de aSP et de 514 nanomè res, correspondant a un rayonnement de couleur bleu-vert, tandis que la longueur d'onde du rayonnement 27 ér.mis par _e laser de visée auxiliaire 26 est d'environ 632 rnanomètres, correspondant à un rayonnement de coulieur rouge. Par ailleurs, les rayonnements 21 et 27, respecti-vement du 2C laser de puissance 20 et du laser de visée 26, sont reçus par un coupleur 28 permettant l'alignement desdits rayonnements suivant un trajet optique commun, la fibre optique 24 véhiculant alors iesdits rayonnements. - L'extrémité de la fibre optique 24 débouche dans le dispo- sitif optique 25 et comporte un organe de puissance 30 tel que, par exemple, un zoom ou analogue. Les rayonnements traversant ledit zoom sont reçus par un miroir réglable 31. qui permet d'orienter le rayonnement 27 de visée en direc- tion de la région 22 à traiter de l'oeil, ledit rayonnement de puissance 21 suivant le même chemin optique que le rayonnement 27 puisque ces rayonnements se propagent dans une même fibre optique. 1 Le dispositif optique 25 comporte également un appareil de visée 32, tel qu'un microscope, grâce auquel les yeux 33 du praticien peuvent observer les rayonnements transmis. Un filtre 34 est alors prévu dans le champ de vision du microscope et permet ainsi au praticien de pouvoir visua- liser indifféremment, en toute protection, les rayonnements émis. Grâce au filtre, le praticien peut alors visualiser le rayonnement émis par le laser de visée et/ou par le laser de puissance. Il peut donc contrôler le point d'impact du rayonnement de puissance sur la région de l'oeil à traiter par rapport à celui du rayonnement de visée pendant le traitement. Ce filtre 3 peut alors avantageuseme.nt être fixé au micr$sope. Le mircir réglable 31 présente une petite dimension, de sorte que le champ de vision du microscope, au centre duquel est dispzse eit- mirzir, n'est pratiquement pas réduit ce qui permet au praticienr de visualiser correctement lesdits rayonnements en direction de la cible correspondant à la région 22 de l'oeil du patient. Par ailleurs, il est également prévu, entre le laser de puissance 20 et le coupleur 2E, un obturateur 35 situé sur le trajet du rayonnement 21 émis par le laser 20, ledit obturateur évitant d'envoyer au patient les variations d'am- plitude du rayonnement dues au temps de montée du laser 20. Le fonctionnement du dispositif à laser se déroule de la façon suivante: Le praticien déclenche le laser de visée auxiliaire 26 dont le rayonnement émis 27 parvient au miroir réglable 31 du dispositif optique 25, après avoir traversé le coupleur 28, la fibre optique 24 et le zoom 30. Le praticien, qui observe par le microscope 32, peut alors agir sur le miroir réglable 31 pour orienter, de façon appro- priée, le rayonnement 27 en direction de la région 22 à traiter de l'oeii du patient. 1G 2635000 Lorsque le rayonne.ment. 27 cible correctement la région 22, le praticien déclenche alors le laser de puissance 20, dont le rayonnement émis 21, aligné par rapport au rayonnement de visée 27, atteint ladite régicn 22 après avcir été réfléchi par le miroir 31 en direction de ladite région. Le praticien peut alors procéder à un ou plusieurs "tirs" pour traiter la région 22 de l'oeil, chacue tir durant approximativement 0,1 seconde. Par consequent, puisque la visée est réalisée au moyen du laser auxiliaire 26, il ressort cue le laser de puissance foncr.ionne exclusivement durant le temps de trai-ement -s-oreent dt, ce "u, par rapport au dsDs-t laser oécrit en regard es figures SA et 1B, permet d'augmenter ccgn s bra-.e.nz la durée d'util-isation du aser a argon et donc sa durée de vie. De Plus, avec ie dspcstif a laser selor. 'inve ntion, i n'est plus nécessaire d'avoir à la fcis un at teénuateur de puissance du rayonnement émis et un filtre mobile. Selon un autre avantage dudit disposi-if de l'invention, puisque le laser de puissance ne fonctionne cue nendant la durée du t-raitement, soit,1 seconde -pour ch aue tir, ii n'est pas nécessaire d'avcir un système de ref_..'- complexe et élaboré de celui-ci, comme c'était le cas pour le d iscsi _-_ atr. éri eur. E VND 1 S R-\'ErwCA.TiO!': 1 1 - Dispositif à laser du type comportant au moins un laser de puissance (20) susceptible d'émettre un rayonnement de longueur d'onde située dans le domaine spectral visible, destiné à produire une action sur une cible, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un laser de visée auxiliaire (26) susceptible d'émettre un rayonnement (27) de longueur d'onde située dans le domaine spectral visible, dirigé sur une zone de ladite cible sur laquelle peut agir, par la suite, le rayonnement (21) émis par ledit laser de puissance (20), les rayonnements émis respectivement par le laser de puissance et le laser de visée suivant un trajet optique commun passant par un dispositif opzique (25) mbile par rapport à ladite cible. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit laser de puissance (20) est un laser à argon. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit laser de visée auxiliaire '26) est un laser à hélium-néon. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits rayonnements émis par le laser de puissance (20) et par le laser de visée auxiliaire (26) sont reçus par un coupleur (28) qui permet l'alignement desdits rayonnements selon ledit trajet optique commun. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits rayonnements alignés se propagent dans une fibre optique (24) qui débouche dans ledit dispositif optique (25). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit dispositif optique (25) comporte un organe optique de puissance (30) recevant et transmettant lesdits rayonnements, un appareil optique de visée (32) et un miroir réglable (31) recevant les rayonnements transmis par ledit organe optique et les dirigeant vers ladite cible. 7 - Dispositif selon la revendication v, caractérisé en ce que ledit organe optique de puissance (30) est un zoom. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit appareil cptique de visée (3v est un microscope auquel est rapporté un filtre (34) destiné à protéger l'observateur quand le rayonnement de puissance (21) est déclenché. 9 - Dispcsitif selon 'La revendication 8, caractérisé en ce que ledit filtre (3)>) est fixé à demeure audit microscope (32), en étant placé dans le champ de vision de l'observateur. - Disposit-if selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'un obturateur (35) est interposé entre le laser de puissance (20) et ledit coupieur (28), sur le trajet du rayonnement émis par ledit laser.