Brevet FR2646355A1 — publié le 19901102

CACHETER A LASER L'invention se rapporte a un cathéter comportant, a l'intérieur d'un corps tubulaire flexible, une fibre optique ou un faisceau de fibres par le moyen duquel on peut appliquer l'énergie laser pour détruire des tissus obstruant un vaisseau sanguin ou autre cavité du corps humain. L'emploi de laser comme source d'énergie pour détruire des cibles déterminées dans le corps n'est pas nouveau. Les premiers scalpels au laser C02 ainsi que leur couplage à des guides lumineux å fibre optique remontent å 1960. Les cibles concernées par ce type de traitement sont les calculs urinaires, biliaires, ou de la parotide, les calcifications de valves cardiaques. les embolies pulmonaires et diverses obstructions vasculaires. Parmi ces dernières, on note en particulier les sténoses et les thromboses des artères coronaires. La seconde génération d'appareils utilise une méthode par chauffage de pointe. selon laquelle l'énergie laser n'est pas appliquée directement sur la lésion mais sur une pointe métallique qui est chauffée å une température suffisamment élevée pour entrainer la fusion des tissus. La chaleur rayonnant dans toutes les directions. il se produit toutefois des effets secondaires indésirables résultant de la carbonisation des tissus sains. L'approche la plus récente consiste a utiliser des lasers pulsés dont chaque impulsion est susceptible de vaporiser une fine couche de tissu d'environ 6 à 10 micromètres, on peut alors en contrôler la profondeur de pénétration par le nombre d'impulsions produites. On connait par le brevet EP 195375 un cathéter à laser comprenant une fibre ou un faisceau de fibres disposé à l'intérieur d'un cathéter terminé par un écran protecteur transparent. Le tir est effectué au travers de ce dernier dont la distance å l'extrémité distale de la fibre optique détermine la taille de l'impact lumineux. On met en oeuvre ce cathéter en amenant l'écran au- contact de la plaque à traiter. On évite ainsi que du sang ne vienne interférer entre l'extrémité du laser et la cible en engendrant des réactions indésirables. En outre, on garantit un espacement constant et prédéterminé entre la pointe de la fibre optique et la plaque, qui permet de mieux maitriser la quantité d'énergie appliquée à cette dernière. Cependant du fait de cet espacement, qui est une caractéristique nième du brevet mentionné, le diamètre du cathéter se trouve être sensiblement plus important que celui de la fibre optique qu'il contient. Il s'ensuit que ce concept ne semble pas autoriser la réalisation d'un dispositif permettant d'accéder à des vaisseaux de faible diamètre ni de progresser très profondément à l'intérieur de la plaque en traitement.Par ailleurs, si on veut y incorporer un moyen de guidage du cathéter, on est conduit à une complication importante du dispositif. L'invention se propose de fournir un cathéter à laser présentant à la fois une extrémité distale dont le diamètre est aussi proche que possible de celui de la fibre optique, et des moyens permettant un guidage précis vers le site opératoire de façon à amener l'extrémité de la fibre optique au point désiré, et en particulier au contact de la lésion à traiter. Conformément à l'invention, le cathéter est caractérisé en ce que la fibre optique est mobile à l'intérieur du corps tubulaire entre une position active ou elle est susceptible de transmettre l'énergie lumineuse à la matière à traiter et une position inactive où elle est en retrait par rapport à l'extrémité distale du corps tubulaire et libère un canal pour notamment permettre le passage d'un fil de guidage. Le dispositif de l'invention permet ainsi l'emploi de techniques connues pour le positionnement précis du cathéter, c'est-à-dire, l'introduction préliminaire dans la cavité d'un fil de guidage jusqu'à la lésion, puis l'avancement du cathéter coaxialement au fil de guidage jusqu'au même site. Le canal ménagé dans la zone d'extrémité distale sert au passage soit du fil de guidage soit de la fibre optique. Il s'ensuit un encombrement minimum du cathéter, et l'assurance que l'extrémité de la fibre optique pourra être avancée aussi loin qu'il est nécessaire pour venir au contact de la lésion et éviter la vaporisation de sang intercalaire ou bien de tissu sain. L'invention a également pour objet de fournir un cathéter dont la position de la fibre optique puisse être déterminée de façon simple et précise. On parvient à cet objectif en prévoyant un premier moyen d'arrêt solidaire de la fibre optique et un deuxième moyen d'arrêt solidaire du corps tubulaire coopérant entre eux pour immobiliser la fibre optique dans une direction axiale du corps tubulaire. Gracie a ce moyen, on permet une mise en place simple et précise de la fibre optique par rapport au corps tubulaire dont on a pu déterminer au préalable la position par rapport à la lésion. Selon un mode de réalisation particulier, le premier moyen d'arrêt est constitué par l'extrémité aval de la gaine dont est enrobée la fibre optique, et le deuxième moyen d'arrêt est constitué par l'extrémité amont d'une bague rapportée l'intérieur du corps tubulaire. L'invention a également pour objet un moyen permettant d'assurer avec sécurité le guidage de la fibre optique à l'intérieur du corps tubulaire. On parvient & cet objectif en prévoyant une portion de corps tubulaire, prolongeant le corps tubulaire principal, dont la lumière permet le passage de la fibre optique ou d'un fil de guidage mais pas des deux simultanément. La description, qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle, en coupe longitudinale, du corps tubulaire constituant le cathéter à laser conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie. en coupe transversale selon AA, du corps tubulaire de la figure 1 comportant une fibre optique et un guide - la figure 3 est une vue partielle, agrandie et en coupe longitudinale, de l'extrémité distante du cathéter avec la fibre optique en position de fonctionnement;; Le cathéter à laser, repéré par la référence générale 1, est composé d'un corps tubulaire 3, avec une lumière longitudinale 5 ouverte à ses deux extrémités. Ltextrémité proximale, non représentée, est pourvue des moyens appropriés pour le raccordement å une source d'énergie laser, aux divers moyens d'alimentation en fluides nécessaires au traitement ainsi qu'aux moyens commandant le déplacement des différents organes du dispositif. Le corps tubulaire est réalisé en un matériau souple tel qu'un polychlorure de vinyle, un polytêtrafluoréthylêne, un polyethylene, etc ..Comme on le voit sur la figure 1, sur laquelle n'est reproduite que la portion d'extrémité distante du dispositif, le corps tubulaire se termine par une portion tubulaire 31 terminale dont la lumière longitudinale 51 est dans le prolongement de la lumière 5 avec un diamètre plus petit. Un tronçon intermédiaire 32 de raccordement entre le corps 3 et la portion 31 est percé d'une lumière 52 dont le diamètre décroit progressivement de la lumière 5 à la lumière 51. Cette lumière 52 est par exemple tronconique. la portion tubulaire 31 se termine elle-même, du côté opposé au tronçon 32, par un bouchon 33 percé d'une ouverture 35 de diamètre au plus égal à celui de la lumière 51. Ce bouchon constitue l'extrémité distale du cathéter.Il peut être réalisé dans la même matière que le corps tubulaire 32 et être alors obtenu tout simplement par déformation de parois du tube ou bien par moulage. Il peut être également réalisé dans une autre matière, par exemple une matière plus souple, tel que le caoutchouc silicone, et être alors rapporté sur le tube 32. Cette variante concerne les applications, dans la région du coeur en particulier, où il s'agit de réduire le risque de dommages aux petits vaisseaux pendant la mise en place du cathéter. Immédiatement en amont du bouchon 33, une bague 40 de rétrécissement de la lumière 51, en un matériau de préférence opaque au rayonnement X, est rapportée à l'intérieur de la portion tubulaire 31. Un matériau opaque au rayonnement X convenant pour cette application est l'acier inoxydable. Cette bague ménage un canal 41 faisant communiquer la lumière 51 avec ltouverture 35, et une surface de butée 43 tournée vers l'amont. Dans la suite de l'exposé, les termes "amont" et naval" se réfèrent au sens de propagation de l'onde lumineuse dans la fibre optique depuis l'extrémité proximale, non représentée, jusqu'à l'extrémité distale. La lumière 5 du corps tubulaire 3 est de diamètre suffisant pour loger une fibre optique 60 et un élément de guidage 70, comme on peut le voir sur la figure 2. Cet élément de guidage peut être un fil métallique en acier inoxydable enroulé en hélice, ou tout autre élément équivalent que l'on utilise usuellement pour le guidage coaxial de cathéter dans les vaisseaux sanguins. La lumière 51 de la portion tubulaire 31 est de diamètre suffisant pour loger l'élément de guidage ou bien la fibre optique mais pas les deux à la fois. On observe que la fibre optique 60, connue en soi, est composée d'une fibre ou d'un faisceau de fibres 61 en un matériau, verre ou plastique, capable de transmettre l'énergie d'un faisceau laser ou de tout autre rayonnement du même type, enrobée généralement d'une gaine de protection 63. Quant à l'élément de guidage 70, il est choisi de sorte que son encombrement transversal soit au plus égal à celui de la fibre ou du faisceau fibres 61 dénudé, pour la raison indiquée ci-après. Le canal 41 ménagé par la bague 40 est, comme on le voit à la figure 3. de diamètre suffisant pour permettre le passage de l'élément de guidage 70 le long duquel on glisse le corps tubulaire jusqu'au site de traitement, ou de la fibre optique 61 dégagée de sa gaine de protection 63. Cependant, le canal 41 est trop étroit pour que l'on puisse y glisser la fibre optique complète, c'est-à-dire enrobée dans sa gaine. La figure 3 représente ainsi l'extrémité du cathéter avec la fibre optique en position de fonctionnement. La fibre à été dénudée sur une longueur déterminée de façon que son extrémité 67 soit située sensiblement dans le plan de l'ouverture 35, lorsque l'extrémité de la gaine, formant un premier moyen d'arrêt 65, est en appui contre la surface de butée 43, formant un deuxième moyen d'arrêt. La surface de butée est inclinée par rapport a l'axe du tube de façon à faciliter l'entrée de la fibre ou du fil de guidage dans le canal 41. Toutefois l'angle d'inclinaison ne doit pas être trop faible pour ne pas nuire à la précision du positionnement de la fibre. En fait son choix résulte d'un compromis entre les deux besoins. D'autres moyens d'arrêt, aussi bien pour le premier moyen d'arrét 65 porté par la fibre optique que pour le deuxième moyen d'arrêt 43 porté par le corps tubulaire, sont bien sur envisageables, ainsi que leur emplacement qui n'est pas limité à la zone d'extrémité distale du cathéter. Le premier Moyen d'arrêt 65, solidaire de la fibre optique, et constitué, selon l'exemple représenté, par l'extrémité de la gaine de la fibre optique, pourrait ainsi être réalisé par tout autre moyen équivalent tel qu'une bague rapportée sur la fibre elle-meme. La bague 40 comprendra, de préférence, des passages suffisants pour les fluides, tel que par exemple un liquide physiologique pour le déplacement du sang ou bien un liquide de contraste pour la visualisation par radioscopie de l'effet du traitement. On peut creuser, dans ce but des rainures longitudinales ou hélicoïdales dans la paroi du canal 41 ou bien dans la masse de la bague elle même. Ces passages n'ont pas été représentés sur les figures. La bague 40 est un exemple de réalisation simple de l'extrémité du cathéter. Cependant elle peut être remplacée par des bossages, a direction générale longitudinale, espacés circonférentiellement de façon à ménager, au surplus du canal 41, des passages axiaux ou hélicoïdaux pour faciliter l'écoulement du liquide à infuser dans la zone de traitement. Les bossages coopéreront alors entre eux pour définir ledit deuxième moyen d'arrêt 43. On a confectionné un cathéter conforme à l'invention dont le corps tubulaire a un diamètre extérieur de 1,33 mm (CH4) et la portion tubulaire d'extrémité un diamètre de 1 mm (CH3). Le canal 41 permet le logement d'une fibre optique de 0,45 mm de diamètre On peut utiliser le cathéter selon différents modes opératoires dépendant de la désobstruction à pratiquer et des préférences du praticien. Par exemple, un mode opératoire peut comprendre les étapes suivantes A- On introduit tout d'abord l'élément de guidage 70 dans la cavité ou le vaisseau sanguin jusqu'à ce que son extrémité distale parvienne dans la zone où se trouve l'obstruction à traiter B- On glisse le corps tubulaire coaxialement le long du guide jusqu'à ce que son extrémité distale arrive sur le site; C- On peut-surveiller la mise en place du guide et du corps tubulaire par fluoroscopie, en injectant au travers de la lumière un fluide radio-opaque permettant la visualisation de la cavité et de son obstruction, selon les techniques connues; D- Une fois l'extrémité distale du cathéter positionnée avec précision par rapport à la cible visée, et le cas échéant immobilisée au moyen d'un ballonnet si elle en est pourvue, on retire le guide de quelques centimètres dans la lumière 5 pour libérer la lumière 51;; E- On pousse la fibre optique dans la lumière 51 jusqu'à ce que le premier moyen d'arrêt 65 vienne en appui contre le deuxième moyen d'arrêt 43. L'extrémité de la fibre optique se trouve alors en place. F- on traite la lésion en appliquant l'énergie laser; G- On répète les opérations A à F le nombre de fois nécessaires pour obtenir la désobstruction du vaisseau. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation représenté et comprend tous les équivalents ou-autres moyens supplémentaires à la portée de l'homme du métier. Ainsi, comme on l'a mentionné plus haut il peut comporter un ballonnet gonflable par le moyen duquel il est possible d'immobiliser l'extrémité du cathéter par rapport aux parois de la cavité. Le ballonnet de forme annulaire. autour du corps tubulaire, est alimenté en fluide pour le gonflement depuis un conduit logé à l'intérieur de celui-ci. Les cathéters à ballonnet sont bien connus dans le domaine ; il n'est pas nécessaire d'en développer la description. Enfin cette technique peut être appliquée également aux endoscopes de visualisation ou de traitement. REVENDICATIONS 1. Cathéter du type comprenant au moins une fibre optique guidée à l'intérieur d'un corps tubulaire, notamment pour la désobstruction d'un vaisseau sanguin, ou autre canal du corps humain, par ablation de matière au moyen de l'énergie d'un rayonnement laser, caractérisé en ce que la fibre optique (60) est mobile à l'intérieur du corps tubulaire (3) entre une position active où elle est susceptible de transmettre l'énergie lumineuse à la matière à traiter, et une position inactive où elle est en retrait et libère un canal (41) dans la zone d'extrémité distale du cathéter pour notamment permettre le passage d'un fil de guidage (70). 2. Cathéter selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un premier moyen d'arrêt (65) solidaire de la fibre optique (60) et un deuxième moyen d'arrêt (43) solidaire du corps tubulaire (3) coopérant entre eux pour immobiliser la fibre optique dans une direction axiale du corps tubulaire. 3. Cathéter selon la revendication 2, avec une fibre optique (60) constituée d'une fibre ou d'un faisceau de fibres en matériau optique (61) enrobé dans une gaine de protection (63), caractérisé en ce que le premier moyen d'arrêt (65) est constitué par l'extrémité de ladite gaine (63). 4. Cathéter selon la revendication 2 caractérisé en ce que le premier moyen d'arrêt (65) est constitué par une bague montée sur la fibre optique (60). 5. Cathéter selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que le deuxième moyen d'arrêt est constitué par l'extrémité amont (43) d'un moyen de rétrécissement (40) de l'ouverture de la lumière (51) du corps tubulaire. 6. Cathéter selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen de rétrécissement est constitué par une bague (40) rapportée à l'intérieur du corps tubulaire. 7. Cathéter selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen de rétrécissement est constitué de bossages sur la paroi interne de la lumière de corps tubulaire. 8. Cathéter selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que le doyen de rétrécissement comprend des passages supplémentaires pour les fluides. 9. Cathéter selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps tubulaire comporte une portion tubulaire d'extrémité distale (31) dont la lumière (51) permet le passage de la fibre optique (60) ou d'un fil de guidage (70) mais pas des deux simultanément. 10. Cathéter selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps tubulaire comporte une portion tubulaire permettant de loger ensemble au moins une fibre optique (60) et un fil de guidage (70). 11. Cathéter selon les revendications 9 et 10 caractérisé en ce que ladite portion tubulaire d'extrémité distale (31) est raccordée à la portion tubulaire, permettant de loger ensemble une fibre optique (60) et un fil de guidage (70), par une portion tubulaire (32) dont le diamètre de la lumière (52) décroit progressivement jusqu'à celui de la lumière (51). 12. Cathéter selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'immobilisation, par rapport aux parois de la cavité dans laquelle il est introduit, du type à ballonnet gonflable connu en soi. 13. Cathéter selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que son extrémité est réalisée en un matériau plus souple que le corps tubulaire, de manière à ne pas léser les tissus lors de la mise en place du cathéter.