Brevet FR2645354A1 — publié le 19901005

MOYEN DE GUIDAGE. PAR EXEMPLE POUR RAYONNEMENT LASER La présente invention concerne d'une manière générale la mise en oeuvre d'un faisceau laser et plus spécialement une mise en oeuvre médicale d'un tel faisceau. Il est connu de pratiquer des actes chirurgicaux grâce à l'action destructrice ou coupante d'un rayon laser; de tels actes sont, par exemple, couramment pratiqués en chirurgie oculaire en utilisant des rayonnements laser de longueurs d'onde comprises entre 2## et 13~~ nanomètres. On a déjâ proposé d'utiliser dans les cas de chirurgies très délicates telles que la gynécologie, la neurochirurgie, la dermatologie ou encore la stomatologie, un rayonnement au C02 laser d'une longueur d'onde de 1~.6~~ nanomètres. Un tel laser au C02 de longueur d'onde de l~.60~ nanomètres est alors actif en un point très précis sans présenter de risques secondaires, en effet cette longueur d'onde thermique est entièrement absorbée par les tissus humains. Cette longueur d'onde laser présente par contre le gros inconvénient de ne pas pouvoir être transmise par les optiques à fibres de types connus actuellement. Celles-cl se dégradent en effet après quelques centimètres de transmission. A l'heure actuelle, le faisceau laser est retransmis par un bras rigide articulé présentant à l'intérieur des miroirs de renvoi. Le chirurgien est alors gêné dans son travail par ce bras encombrant et peu souple d'emploi. Par exemple, dans le cas d'une opération intrautérine, on ne peut introduire dans le col de l'utérus des instruments d'un diamètre supérieur à 8 millimètres sous peine de créer des distensions irréversibles, il est alors actuellement totalement impossible de réaliser une opération avec le faisceau laser CO2 de nan nanomètres par les voies naturelles. Le chirurgien est obligé d'ouvrir les chairs sous anesthésie générale. L'invention vise à résoudre ces problèmes en proposant un moyen de guidage souple, facile d'emploi et de diamètre très faible pour un faisceau laser C02 d'une longueur d'onde de 10.600 nanomètres. A cet effet, la présente invention propose un moyen de guidage, par exemple pour rayonnement laser, caractérisé en ce qu'il comporte un tube creux réalisé en or 24 carats d'un diamètre interne de l'ordre de 0,5 millimètre. L'intérieur du tube présente un état de surface poli miroir. De préférence la valeur de ce poli est #/20 (A étant la longueur d'onde du laser, en l'espèce 10.600 nanomètresv. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'un tel tube d'or creux. En effet, à l'heure actuelle, personne ne sait fabriquer un tube d'or creux de grande longueur, ayant une surface parfaitement lisse polie à # et un diamètre interne 20 d'environ 0,5 mm. Les demandeurs ont ainsi du mettre au point un procède de fabrication d'un tel tube caractérisé en ce qu a partir d'un fil plein d'or que l'on fait passer dans une filière, on forme une coquille de grande longueur présentant une section en demi-couronne et en ce que l'on positionne deux telles coquilles l'une contre l'autre. Le polissage s' effectue au tampon de manière analogue à ce qui est connu dans la technique de la bijouterie, mais compte tenu des dimensions extrêmement réduite des coquilles, il doit être réalisé au microscope. Les deux faces situées dans un même plan de ces coquilles présentent au moins une rainure destinée à permettre la mise en place de moyens de centrage afin d'assurer un positionnement parfait des deux squilles l'une par rapport à l'autre lors de la formation du tube d'or. Suivant une forme préférée de 1 inventicn, chaque face plane de la coquille présente un chanfrein à son intersection avec la surface externe de ladite coquille et, lors du rapprochement des deux coquilles, on positionne un fil dans les rainures que forment ces chanfreins à la surface externe du tube d'or. Le moyen de guidage, par exemple, pour rayonnement laser est obtenu en recouvrant un tel tube d'or creux d'une couche de chlorure de polyvinyle puis d'une gaine en un matériau résistant tel que du polyéther sulfone. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre des moyens de guidage selon l'invention en référence aux aessins dans lesquels - la figure 1 est une vue de face d'une coquille d' or; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un moyen de guidage selon l'invention; - la figure 3 est une vue agrandie d'une portion du tube d'or; - la figure 4 montre le procédé de mise en place de la couche de matière plastique; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du moyen de guidage selon l'invention; - la figure 6 est une vue semblable à la figure 2 pour une variante de réalisation du moyen de guidage suivant l'invention; - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale du moyen de guidage suivant la variante de la figure 6;; - la figure 8 montre une premier moyen d'utilisation du moyen de guidage suivant l'invention; - la figure 9 montre un second moyen d'utilisation du moyen de guidage suivant l'invention. Afin de fabriquer le tube creux en or, on utilise un fil d'or, par exemple, un demi-jonc d'or b 24 carats c'est-à-dire un cylindre de section égale à un àemi-disque plein. Le demi-jonc utilise sera largement plus long que son encombrement en section. Au moyen d'une filière, on transforme ce demijonc en une coquille 1~ telle que visible à la figure 1, en vue de face très agrandie. Cette coquille 10 a une section en demi-couronne, le diamètre de sa surface externe sera de 0,8 à lmm tandis que son épaisseur est de ~,2 à 6,3 mm. Elle peut être produite dans de très grandes longueurs. Cette coquille est polie au tampon sous microscope comme indiqué précédemment. La -valeur du poli est de X , de préférence. 20 De manière préférée, cette coquille 18 présente sur l'une au moins de ses faces diamètrales planes Il des formes permettant la mise en oeuvre, comme nous allons le voir, de moyens de centrage. Dans la forme- d'exécution représentée aux dessins, chaque face plane Il présente un chanfrein 12 à 45 a son intersection avec la surface externe de la coquille. Le tube creux 1 selon l'invention est alors formé en positionnant deux coquilles 18 l'une contre l'autre par leurs faces planes il figure 2 > . Lorsqu'un tel tube 1 est destiné à former un guide pour un rayonnement laser, la surface interne de celui-ci doit etre parfaitement lisse et polie, c'est pourquoi on prévoit des moyens de centrage 2 assurant la mise en place des surfaces internes des coquilles 10 en parfaite continuité. Ces moyens de centrage sont des fils 2; par exemple en nylon, que l'on positionne dans les rainures formées sur la surface externe du tube par les chanfreins 12. En variante, on aurait pu prévoir, à la place des chanfreins 12, une rainure longitudinale dans une portion centrale de chaque face plane 11; lors du rapprochement de deux coquilles 1~, un moyen de centrage de forme appropriée est mis en place dans les rainures en correspondance. Toutefois, les demandeurs préfèrent la forme de réalisation représentée qui permet d'assurer un centrage parfait sans nécessiter l'utilisation de moyens de centrage de dimensions très précises ; en effet, des fils 2 de diamètres différents peuvent oestre utilisés sans nuire a la précision du centrage. Afin de maintenir les coquilles 1~ l'une contre l'autre, on prévoit de les recouvrir d'une couche de chlorure de polyvinyle (PVC). A cet effet, on utilise un dispositif tel que celui représenté a la figure 4. Le tube 1 est introduit à travers une tubulure 15 dans la tubulure de sortie 36 d'une trémie 35. La trémie 35 chauffante est remplie de PVC en granulés qui, sous l'effet de la chaleur, fondent a mesure qu'ils descendent vers la tubulure de sortie 36. Ils enrobent alors d'une couche 3 le tube creux 1. La figure 2 montre une section du tube 1 enrobé de PVC. A titre d'exemple, la couche de PVC est de l'ordre de #,2 å ~,3mm. La couche 3 est ici réalisée en PVC mais pourrait bien entendu etre en tout autre matériau souple utilisable au contact des tissus humains et supportant la stérilisation. Afin d'obtenir un conduit résistant aux agressions extérieures et spécialement ne craignant pas les rayures, on peut, suivant une mise en oeuvre préférée de l'invention, recouvrir l'ensemble venant d'etre obtenu par une gaine 4 de polyéther sulfone (PES) qui est une matière plastique moulable, stérilisable de dureté supérieure au PVC. La tubulure, ainsi obtenue présente un poli interne parfait, est souple et peut ainsi se courber lors de son utilisation. Son diamètre de l'ordre de 4 mm permet de 1' introduire dans des trocarts de diamètre externe inférieur ou égal à & m. L'utilisation la plus importante d'une telle tubulure sera la transmission d'un faisceau laser C02 de longueur d'onde égale a 1~.6~~ nanomètres. En etfet, ledit faisceau sera parfaitement transmis grace au miroir continu en or que réalise la surface interne du tube d'or I. Un tel faisceau est comme à l'habitude focalisé à #,3mm, c'est pourquoi le tube présente une diamètre interne compris entre ~,4 et X,8 mm. La tubulure doit opérer en atmosphère humide. Pour éviter les remontées d'humidité à l'intérieur de la tubulure, on prévoit de fermer celle-ci à ses deux extrémités sous un léger vide, par exemple l~-3 atmosphères, à l'intérieur de celle-ci. A cet effet, un diamant 5 est positionné à chaque extrémité de la tubulure et maintenu en place par la gaine 4 de PES. Suivant une variante non représentée, le diamant peut etre fixé sur une couronne ator présentant des griffes fixée à l'extrémité du tube 1. Sur la figure 5, le diamant est d'un diamètre égal à celui du tube d'or l recouvert de la couche 3 de PVC mais il suffit en réalité que son diamètre soit égal au diamètre interne du tube d'or I. Le diamant est un corps transmettant parfaitement le rayonnement laser C02 et qui, de plus, n'est pas rayable, donc assure une bonne durée de vie à l'appareillage le comportant, c'est pourquoi son utilisation est préférée ici. Le diamant 5 situé à l'extrémité distale, c'est å dire à celle distante du générateur qui sera introduit dans le corps humain présente une surface externe bombée. Cette surface bombée permet de refocaliser le faisceau qui se défocalise au cours de son trajet dans la tubulure. Le faisceau est focalisé à une distance de 6mm de la surface du diamant 5 ce qui permet d'opérer à distance et non par contact. Suivant une variante de la présente invention, on remplit le tube d'or I afin d'éviter à faire le vide à l'intérieur de celu-i-ci. A cet effet, on utilise un matériau capable de transmettre le rayonnement laser C02 de 1~.600 nanomètres ; on citera à titre d'exemple le séléniure de zinc, 1' arséniure de galium ou le germanium. La présence d'une âme dans le tube d'or permet de s'affranchir de la nécessité de faire le vide lors de la fabrication du tube ~ le diamant situé à l'extrémité distale est conservé car, en plus de son action de focalisation du faisceau, il assure une protection de l'âme contre les rayures. On comprend que la tubulure ainsi créée forme une fibre de transmission d'un faisceau laser tout à fait intéressante car souple, fine et étanche. Elle est donc tout à fait appropriée pour une utilisation chirurgicale selon les techniques de coelioscopie ou directement par introduction dans les canaux naturels. A cet effet, elle peut etre tabriquée à la longueur nécessaire de, par exemple 1,2mm à l,5~m. Une telle fibre peut etre passée dans un trocart, un endoscope ayant par exemple un diamètre de 7 ou 8 mm tout en laissant dans ledit trocart un volume assez grand pour pouvoir utiliser en meme temps des capteurs vidéo, des conduits de soufflage d'air ou d'eau pour le nettoyage de la zone d'opération, des émetteurs ultra-son pour déterminer l'épaisseur de la tumeur à opérer. Afin de rendre l'utilisation d'une telle fibre encore plus pratique pour le médecin, on a prévu de rendre celle-ci dirigeable à distance. A cet effet, on ménage sur la surface externe de la couche de PVC des gorges 31 de section carrée. Les gorges 31 s'étendent sur toute la longueur de la fibre et son évasées à leur extrémité 33 proche de l'extrémité distale portant le diamant 5. Ces gorges sont, dans l'exemple représenté, au nombre de quatre et sont telles qu'aucune d'elles ne soit sur le meme rayon qu'un des fils de centrage 2. Dans chacune de ces gorges 31, on positionne un fil 32 à extrémité élargie 34. Lorsque l'on forme la couche 4 de PES, on fait en sorte qu'elle ne se solidarise pas audits fils 32, par exemple, en enduisant lesdits fils d'un agent antiadhérant tel que le silicone. A l'extrémité proximale ce la fibre, les fils 32 sont renvoyés sur des poulies et solidarisés à une manette rotulante. Ainsi, l'utilisateur de la fibre, selon l'invention peut, en actionnant ladite manette, commander le déplacement de l'extrémité distale dans le sens qu'il désire et ainsi faire diriger ladite fibre dans des canaux naturels jusqu'à la zone à opérer. Les figures 8 et 9 montrent des pièces à main opératoires permettant l'utilisation de l'énergie laser. La figure 8 montre une pièce à main dont le canal opérateur 8 est destiné à pénétrer dans une voie naturelle du patient. A cet effet, ledit canal opérateur 8 est un tube rigide métallique dont l'extrémité distale porte de la mousse atraumatique. Deux robinets 81 assurent l'entrée et la sortie de fluides tels que de l'air ou de l'eau servant de manière habituelle à écarter ou nettoyer les parois à traiter. Dans cet exemple et comme visible sur la section, les fluides circulent dans des canaux 82 prévus dans la paroi du canal opérateur 8. Le canal central 83 traverse totalement le canal opérateur 8 et la poignée 6i il est ouvert à son extrémité 84. Dans ce canal on introduit la fibre laser selon l'invention, et, selon les nécessités une fibre vidéo, une fibre pour capteur ultra-sons.. La poignée 6 est anatomique, elle présente une gâchette 61, pouvant être bloquée, liée à des fils 62 de déclenchement du faisceau laser. Elle présente en outre près de l'extrémité 84 du canal 8 une butée d'appui 83 adaptée å la tabatière anatomique entre le pouce et l'index. A la figure 9, on a représenté une pièce à main dont le canal opérateur 8 est destiné à être introduit dans.le corps humain à travers un trocart 7. ici, les robinets d'entrée et sortie de fluide 71 sont sur le trocart 7 et non sur le canal opérateur. La poignée 6 présentant la gachette 61 de déclenchement du faisceau laser est globalement située dans le prolongement du canal opérateur 8 car cette pièce a main est souvent utilisée verticalement, par exemple en coeliochirurgie. La fibre de transmission de faisceau laser décrite ci-dessus est appropriée à la transmission d'un faisceau laser au C02 d'une longueur d'onde de 1~6~0 nanomètres. Elle est également capable de transmettre des faisceaux de longueur d'onde plus ou moins élevés et générés par d'autres sources. Par ailleurs son diamètre est suffisamment faible pour qu'on puisse incorporer aans une de ses gaines les moyens de captage d'images vidéo et/ou de transport d'ultra-sons reliés à des appareils de visualisation. On réunit ainsi sur un meme support atun diamètre inférieur à 8mm et de préférence de l'ordre ae 6 mm, le conducteur souple du faisceau laser et ses moyens d'orientation, les moyens de visualisation de la zone à traiter et les moyens de déermination de sa profondeur. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus. Elle couvre en particulier toutes les applications de la fibre creuse obtenue par le procédé décrit aussi bien dans le domaine médical que dans d'autres domaines. REVENDICATIONS 1. Moyen de guidage, par exemple pour rayonnement laser, caractérisé en ce qu'il comporte un tube d'or creux (1 > poli miroir d'un diamètre interne de l'ordre de #,5 millimètre. 2. Procédé de fabrication d'un tube d'or creux t1) de diamètre interne de l'ordre de ~,5 mm, caractérisé en ce que à partir d'un fil plein d'or, on forme une coquile (10) de grande longueur présentant une section en demi-couronne et en ce que l'on positionne deux telles coquilles l'une contre l'autres 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caracterisé en ce que les faces planes tll, présentent des formes afin de permettre la mise en oeuvre de moyens de centrage. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites formes sont des chanfreins (12) situés sur chaque face plane cll) de la coquille (10) à son intersection avec la surface externe. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on positionne des fils t2 > dans les rainures# formées par lesdits chanfreins t12 > sur la surface externe du tube (1) formé par les deux coquilles (10) pour assurer le centrage parfait desdites coquilles C1~) l'une par rapport à l'autre. 6. Moyen de guidage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du poli -interne du tube est de #. 20 7. Moyen de guidage selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce qu'un tube d'or creux (1) obtenu suivant le procédé de fabrication des revendications 2 à 5, est recouvert d'une couche (3) de chlorure de polyvinyle. 8. Moyen de guidage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une gaine de matière plastique résistante aux rayures, telle que du polyéther sulfone, est déposé par dessus la couche #3 > . 9. Moyen de guidage selon l'une des revendications 1, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que l'une ou moins de ses extrémités est fermée par un diamant c5 > . Moyen de guidage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est fermé å ses deux extrémités par un diamant (5 > sous un vide de 1~-- ' atmosphères. 11. Moyen de guidage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est rempli d'une ame en un matériau transmettant le faisceau laser. 12. Moyen de guidage selon la revendication 1 ou l'une des revendications 6 a 11, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour commander à distance le déplacement de son extrémité distale. 13. Moyen de guidage selon la revendication 12, caractérisé en ce que ces moyens de commande sont des fils 32 a extrémité élargie 34, positionnés dans des gorges 31 et renvoyés par des poulies sur une manette rot ul ente. 14. Moyen de guidage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'amie est en seleniure de zinc, arséniure de gallium ou germanium. 15. Moyen de guidage selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisé en ce que sont implantés dans l'une de ses gaines protectrices c3 ou 4), des moyens de visualisation de la zone à traiter et des moyens de détermination de sa profondeur.