Brevet FR2646927A1 — publié le 19901116

Dispositif connecteur de fibre optique à durée de vie améliorée comportant une pièce de centrage réalisée au moins en partie en saphir et appareil de génération d'ondes de choc équipé d'un tel dispositif connecteur. La présente invention concerne essentiellement un dispositif connecteur de fibre optique à durée de vie améliorée comportant une pièce de centrage réalisée au moins en partie en saphir, et un appareil de génération d'ondes de choc équipé d'un tel dispositif connecteur, pour la destruction- de cibles, notamment des tissus, des lithiases ou concrétions. On sait que dans la lithotritie, divers appareils sont maintenant disponibles pour la destruction de tissus, lithiases ou concrétions, destinés à être retirés de l'intérieur du corps humain. On connaît par exemple par le brevet US RIEBER 2 559 227, un appareil générateur d'ondes de choc de fréquence élevée comprenant un réflecteur ellipsoidal tronqué (80) générant des ondes de choc au premier foyer de l'ellipsoide qui sont focalisées au deuxième foyer de I'ellipsoide où se trouve la cible à détruire.Cet appareil est utilisé dans le domaine médical, notamment pour détruire des tissus , et peut également etre utilisé pour détruire des lithiases ou des concrétions. On conna;t également la destruction de lithiases ou concrétions pàr des ondes de choc produites par ultrasons (voir notamment DE-A-31 19 295 = US-A-4 526 168). Enfin, on connaît également des appareils de génération d'ondes de choc pour la destruction de cibles, en particulier des lithiases ou concrétions, à partir d'un rayonnement laser. Par exemple, le document WO-A-86/06269 décrit l'utilisation de laser pour la destruction de lithiases ou concrétions, ainsi que d'autres matériaux à enlever du corps humain. Le rayonnement laser est transmis jusqu'à la concrétion à détruire via une fibre optique. Le laser utilisé délivre des impulsions ayant une longueur d'onde, une énergie, une intensité et une durée d'impulsions capables de provoquer la destruction des concrétions, sans que l'énergie délivrée soit suffisante pour causer un dommage à d'autres tissus dans le voisinage. Ce document correspond également à FR-A2 580 922. On y souligne que le laser est de préférence de type pulsé à colorant, dont les impulsions ont des durées d'au moins 10 nanosecondes (de préférence comprises entre 0,05 et 5 microsecondes), et l'énergie de l'impulsion ne dépasse pas 0,200 Joules. La fibre est souple et a un diamètre d'âme qui ne dépasse pas 1.000 micromètres et qui est de préférence compris entre 60 et 600 micromètres, et plus précisément de 200 micromètres.Les impulsions du laser sont appliquées en courtes salves, de préférence ayant une fréquence supérieure à 10 Hertz et les fragments restants sont détruits par des impulsions uniques. La longueur d'onde utilisée est de préférence comprise entre 350 et 550 nanomètres dans le cas des calculs urinaires.Des longueurs d'onde particulièrement préférées sont 251, 504 à 450 manomètres (voir page 2 lignes 1 à 20 de FR-A 2 580 922). Un dispositif de transfert (16,18) du rayonnement (20) émis par le laser (22) comprend des moyens de focalisation du rayon ou faisceau optique (20) en un point focal , par L'intermédiaire d'une lentille (18) de focalisation, constituant des moyens de focalisation , ainsi qu'un dispositif (16) de montage de la fibre optique (12) pour qu'elle reçoie le rayonnement optique. La fibre (12) passe naturellement dans un utéroscope (14) pour être amenée à proximité de la fibre à détruire, telle qu'une lithiase ou concrétion (10) (voir page 3, lignes 6 à 28) . Le dispositif (16) de montage n'est pas détaillé dans la demande mais est dit du type SP2, disponible auprès de Newport Corporation (page 3, lignes 14-15). On peut également citer comme document antérieur "Lasers in Surgery and Medicine", vol. 5, NI 2, 1985, page 160, abrégé 82 et page 178, abrégé 133, et page 189, abrégé 163. Un autre document est également constitué par la revue Photonics Spectra de Septembre 1986 ayant pour titre "The Dyes Laser's Surgical Successes" écrit par Ronald L. CARROLL, ou encore la revue "Lasers and Applications", d'Avril 1987, pages69-70, On a également utilisé les lasers pour traiter des angioplasties (voir EP-A-225 913 issu de la demande internationale WO 86/0642). On a pu observer que avec les dispositifs connus le transfert du rayonnement optique émis par le laser à la fibre optique était réalisé de manière imprécise, ce qui aboutissait à une dimunition de l'énergie émise et donc à une perte d'efficacité de destruction de la cible. Une solution a été apportée à ce problème technique par une demande antérieure du déposant, non publiée à ce jour, FR 88-07251 qui fournit un dispositif de transfert d'un rayonnement ou faisceau optique (12) en provenance d'un laser (10) sur une fibre optique (42) comprenant des moyens de positionnement (106) de l'extrémité libre (42a) de la fibre optique (42), comprenant des moyens de déplacement (108) de l'extrémité (42a) de la fibre optique (42), qui est destinée à recevoir le rayonnement ou faisceau optique (12) dans un plan sensiblement perpendiculaire a l'axe optique. Les moyens de déplacement (108) de préférence comprennent un ensemble de deux platines croisées (110,112) de préférence de type micrométrique, se déplaçant respectivement dans deux directions perpendiculaires (voir les revendications). Les moyens de positionnement (106) comprennent avantageusement un organe (124) support de la fibre optique venant s'introduire dans un organe de réception (122) de l'organe support, qui est solidaire en déplacement des moyens de déplacement (110,112).. L'organe support (124) comprend un manchon (130) sensiblement cylindrique pourvu d'un orifice central traversant (132) présentant un rétrécissement axial. (134) de diamètre approprié pour laisser passer la fibre optique sensiblement sans jeu, tout en laissant L'extrémité avant de la fibre optique Libre. Ce rétrécissement (134) se trouve de préférence sensiblement proche de l'extrémité (130a) du manchon (130) destine à être située du côté de la réception du rayonnement optique (12). Ce dispositif de transfert apporte une amélioration technique considérable par rapport aux dispositifx de transfert antérieurement connus. Cependant, on a pu observer que le maintien de l'extrémité (42a) de la fibre optique par le rétrécissement -(134) du support (124) était dans certains cas insuffisant pour maintenir avec précision la fibre optique. L'extrémité libre (42a) peut ainsi être quand même légèrement décentrée et ainsi ne plus transmettre la lumière laser de manière optimale. Par ailleurs, la fibre est exposée à des bris mécaniques. Des pièces de centrage de fibre optique, sont par ailleurs proposées par certains fabricants dont la Société Amphenol ou Stratos. En général, ces pièces de centrage sont réalisées en métal ou en céramique. Dans ces matériaux, la pièce de centrage est rapidement attaquée par les impulsions laser qui sont très brèves et de forte puissance pour être capables de fragmenter les concrétions. La matière ainsi arrachée à cette pièce de centrage se dépose sur L'extrémité de la fibre optique. Ces dépôts absorbent les impulsions laser suivantes qui la détruisent rapidement. Pour éviter la destruction de la fibre optique, une méthode qui est généralement employée consiste à faire ressortir la fibre optique de la pièce de centrage, ce qui ramène à l'inconvénient précité d'une absence de protection de l'extrémité de la fibre-qui est ainsi exposée à des bris mécaniques fréquents ainsi qu'å une absence de centrage optimale. La présente invention a donc pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant à fournir une solution permettant de supporter de manière extrêmement précise l'extrémité avant ou face optique d'une fibre optique, de manière à augmenter la durée de vie de la fibre optique tout en protégeant la fibre optique contre des bris mécaniques. La présente invention a encore pour but de résoudre ce nouveau problème technique à l'aide d'une solution garantissant une transmission optimale des rayonnements optiques, en particulier des impulsions lasers trés brèves et de forte puissance. Ces nouveaux problèmes techniques sont résolus pour la première fois par l'invention d'une manière extrêmement simple, facile à mettre en oeuvre à l'échelle industrielle. Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit un dispositif connecteur de fibre optique à durée de vie améliorée, permettant la transmission d'impulsions lumineuses très brèves et de forte puissance pendant une période de temps prolongée, comprenant une pièce de centrage de la fibre optique, caractérisé en ce que la pièce de centrage est réalisée au moins en partie en un matériau optiquement transparent, ayant une dureté suffisante pour résister auxdites impulsions lumineuses, et un indice optique de préférence plus élevé que le verre. De préférence, ce matériau est constitué par du, saphir qui présente toutes les caractéristiques précitées. Avantageusement, la face optique de la fibre optique affleure ou dépasse légèrement du bord avant de la pièce de centrage. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif connecteur de l'invention, la pièce de centrage comprend un cylindre creux dans lequel est enchassé vers la face avant de celui-ci le matériau -transparent précité, qui est de forme sensiblement annulaire. Selon encore un mode de réalisation particulier de l'invention, la pièce de centrage précitée est solidarisée au moins temporairement à un organe support. De préférence, cet organe support comprend un manchon sensiblement cylindrique pourvu d'un orifice central traversant dans lequel est introduite la pièce de centrage pour y être solidarisée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le manchon précité est solidarisé au moins temporairement à une bague mobile montée coaxiale, montée déplaçable en translation relativement à un organe externe de connexion. Selon une variante de réalisation particulière, cet organe externe de connexion comprend des moyens de connexion avec un organe-de réception de l'organe externe de.connexion. Selon une autre variante, cet organe de réception fait partie d'un dispositif de transfert du rayonnement optique provenant d'une source appropriée, en particulier un laser, de préférence constitué par celui décrit dans FR-88-07251. La présente invention concerne également, selon un deuxième aspect, un appareil de génération d'ondes de choc pour la destruction de cibles, notamment des tissus, des lithiases ou concrétions, comprenant un dispositif de génération d'un faisceau ou rayonnement optique qui génère des impulsions lumineuses très brèves et de forte puissance, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif connecteur selon l'invention tel que précédemment défini . De préférence, cet appareil de génération d'ondes de choc est caractérisé en ce que le dispositif de génération du rayonnement ou faisceau optique précité comprend au moins un laser à colorant du type pulsé, de préférence pompé par flash. Cet appareil peut également comprendre un laser auxiliaire pour matérialiser l'axe optique pour l'observation permanente ge-la cible et les réglages. Selon l'invention, les fibres optiques sont des fibres optiques dites "standard". D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence à un mode de réalisation actuellement préféré d'un dispositif connecteur selon L'invention donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait donc en aucune façon limiter la portée de L'invention. Dans les dessins - La figure 1 représente une vue générale d'un dispositif connecteur selon L'invention combiné à une fibre optique ; - la figure 2 est une vue en coupe selon les lignes de trace Il-Il de la figure 1 du dispositif connecteur, en vue nettement agrandie pour permettre une meilleure compréhension de la structure ; - la figure 3 est une vue de détail agrandie de La pièce de centrage utilisée dans le dispositif connecteur selon l'invention, avec arrachement partiel pour une meilleure compréhension ; et - la figure 4 représente le dispositif connecteur selon l'invention raccordé à un organe de réception de préférence comprenant une platine du type de celle décrite à la figure 3 de la demande antérieure du déposant FR-88-07-251 qui est incorporée ici par référence. En référence aux figures 1 à 4, un dispositif connecteur selon L'invention est représenté par un numéro de référence général (10). Ce dispositif connecteur comprend une pièce de centrage (12) proprement dite , clairement visible à La figure 3, d'une fibre optique (14). Selon L'invention, cette pièce de centrage (12) est réalisée au moins en partie en un matériau (16) optiquement transparent ayant une dureté suffisante pour résister aux impulsions lumineuses, et un indice optique de préférence plus élevé que Le verre. Un tel matériau est constitué par un saphir. De préférence, la face optique (14a) ou face avant , de la fibre optique (14) affleure ou dépasse légèrement du bord avant (12a) de la pièce de centrage (12). Etant donné que le saphir (16) affleure Lui-même le bord avant (12a) de La pièce de centrage (12), la face optique (14a) de la fibre (14) est affleurante et ne dépasse que légèrement de la face avant (16a) du saphir (16), en permettant ainsi de réaliser un centrage extrêmement précis de la fibre optique (14). Selon un mode de réalisation particulier , tel que représenté, la pièce de centrage (12) comprend un cylindre creux (18) dans lequel est enchassé, vers sa face avant, le saphir (16), ce qui est clairement visible å la figure 3. Le saphir (16) présente ainsi une forme sensiblement annulaire qui est avantageusement de haute précision. On observera que la fibre optique (14) est dénudée à l'intérieur du saphir (16) par enlèvement de sa gaine (20). La fibre optique est avantageusement selon l'invention une fibre dite "standard" en général réalisée en silice /siLicone.A l'opposé du saphir (16) , on peut prévoir de solidariser la fibre optique (14) par sa gaine (20) à l'intérieur du cylindre creux (18) de la pièce de centrage t12) par l'interposition d'un manchon plastique (22) dont la surface interne, venant en contact avec la gaine (20) comprend un filetage de manière à assurer une rétention mécanique de la fibre optique (14) et amortir les contraintes consécutives au sertissage de La pièce de centrage (12) sur la fibre optique (14). Le montage et le démontage de l'ensemble fibre optique (14)/pièce de centrage (12) peuvent être réalisés de manière classique par un clips extérieur. Selon une caractéristique particulière du dispositif connecteur selon L'invention, la pièce de centrage (12) est solidarisée au moins temporairement à un organe support (30) clairement visible à la figure 2. Cet organe support peut être constitué avantageusement par un manchon (32) lui-même solidarisable au moins temporairement à une bague mobile (34) coaxiale , montée déplaçable en translation relativement à un organe externe (36) de connexion. On comprend naturellement que la pièce de centrage (12) est montée coaxialement à L'intérieur de l'organe support (30) comme cela est clairement visible à la figure 2. Le manchon (32) peut être solidarisé à la bague mobile (34) par l'intermédiaire d'un moyen de solidarisation (38) quelconque, tel qu'une vis. L'organe externe (36) comporte un évidement (40) constituant un logement pour le déplacement en translation du manchon (32). La bague mobile (34) peut être repoussée unilatéralement en direction de la face optique de la fibre optique (14) par des moyens de poussée unilatérale (42) tels qu'un ressort . Le déplacement vers l'avant de la bague mobile (34) peut être limité de manière classique pour éviter que la bague mobile (34) ne soit éjectée à l'extérieur de l'organe externe (36). En outre, la partie avant (35) de la bague mobile (34) peut comporter un épaulement annulaire (35a) de manière à venir en butée contre le bord avant (36a) de l'organe externe (36). L'organe externe (36) peut comporter également une collerette (44) de relativement grande dimension qui permet de constituer des moyens de connexion avec un organe de réception (50) . Cet organe de réception (50) peut par exemple comprendre un ensemble de deux disques (52, 54) qui peuvent venir se solidariser de l'ensemble de platines (110,112) représenté en figure 3 de la demande antérieure du déposant FR88-D7251, qui est incorpores ici par référence. Le disque intermédiaire (52) est solidarisé avec jeu (70) du disque (54) par un moyen de solidarisation (53), tel qu'une vis, autour duquel peut être prévu un moyen de rappel (55), tel qu'un ressort, tendant à écarter les disques (52) (54) l'un de L'autre, disposé dans un logement approprié (58a) (58b). En raison du jeu (70), le disque (52) rattrape des défauts d'alignement entre la collerette (44) et le disque (54). De préférence, on prévoit des moyens (60) de reconnaissance du type de fibre optique (14) utilisé. Ces moyens de reconnaissance (60) comprennent par exemple un ou de préférence, plusieurs rupteurs (62) ou micro-rupteurs bien connus de l'homme de L'art, disposés circonférentiellement sur le disque (52) a des rayons différents par rapport à t'axe du disque (52) et donc de La fibre optique (14). Ces rupteurs (62) sont prévus pour coopérer avec un ou de préférence, plusieurs rainures annulaires (64) prévues sur la face en regard (44a) de La collerette (44), selon des rayons différents correspondant aux rayons des rupteurs (62). Ces collerettes présentent des rainures annulaires (64) selon un code fonction du type de la fibre optique (14) utilisé. Ainsi, on détecte automatiquement le type de fibre utilisé.Cette information détectée est transmise par des moyens de transmission d'information (non représentés) à un centre de commande comprenant par exemple, un calculateur, qui utilise cette information pour régler les paramètres de puissance d'un laser (non représenté), émettant les impulsions lumineuses recherchées. ' On obtient de cette manière un moyen extrêmement simple de réglage de la puissance du rayonnement optique en fonction du type de fibre optique utilisé. Gace à un tel dispositif connecteur selon l'invention on obtient un centrage parfait de la face optique (14a) de- la fibre optique (14), se qui permet de transmettre la lumière laser de manière optimale. En outre, grâce à la présence du saphir (16) transmettant la lumière de manière optimale notamment - sans absorption, la pièce de centrage (12), même soumise à des impulsions lumineuses très brèves et de très forte puissance comme celles qui sont capables de fragmenter des lithiases ou des concrétions, ne subit pas un arrachement de matière , de sorte que la fibre optique reste intacte pendant une période de temps prolongée, ce qui augmente d'autant la durée de vie de La fibre optique.En outre, grâce au centrage parfait de la fibre optique, la transmission des impulsions lumineuses est parfaite et il ne se produit plus de bris mécaniques. Ceci est particuLièrement avantageux dans le cadre d'appareils de génération d'ondes de choc qui constituent une application préférée du dispositif connecteur selon L'invention. Dans Le cadre de ces appareils, on préfère que la lumière soit émise par un laser à colorant du type pulsé, pompé par flash, tel que celui qui est décrit dans la demande antérieure du déposant FR-88-07251, incorporeeici par référence. On comprend ainsi qu'une invention vient de résoudre les problèmes techniques précédemment énoncés et constitue donc des perfectionnements techniques particulièrement importants inattendus est non évidents pour un homme de l'art. Naturellement, l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif connecteur de fibre optique à durée de vie améliorée ,permettant la transmission d'impulsions lumineuses très brèves et de forte puissance pendant une période de temps prolongée, comprenant une pièce de centrage (12) de la fibre optique (14) , caractérisé en ce que la pièce de centrage (12) est réalisée au moins en partie en un matériau (16) optiquement transparent, ayant une dureté suffisante pour résister auxdites impulsions lumineuses et un indice optique de préférence plus élevé que le verre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que Le matériau (16) de la pièce de centrage (12) est constitué par du saphir. 3. Dispositif selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la face optique (14a) de la fibre optique (14) affleure ou dépasse légèrement le bord avant de la pièce de centrage (12). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de centrage (12) comprend un cylindre creux (18) dans Lequel est enchassé vers la face-avant de celui-ci le matériau transparent (16) précité qui est de forme sensiblement annulaire. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce de centrage (12) est solidarisée au moins temporairement à un organe support (30). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que L'organe support (30) comprend un manchon (32) qui est lui-meme solidarisable au mbins temporairement à une bague mobile (34) coaxiale montée déplaçable en translation relativement à un organe externe de connexion (36). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe externe de connexion (36) comprend des moyens de connexion (44) avec un organe de réception (50). 8. Appareil de génération d'ondes de choc pour la destruction de cibles, notamment des tissus, des lithiases ou concrétions, comprenant un dispositif de génération d'un faisceau ou rayonnement optique, de préférence type laser, caractérisé en qu'il comprend un dispositif connecteur selon une quelconque des revendications 1 à 6. 9. Appareil de génération d'ondes de choc selon La revendication 7 , caractérisé en ce que le dispositif de génération du rayonnement ou faisceau optique précité comprend au moins un laser à colorant, du type pulsé, de préférence pompé par flash. 10. Appareil selon la rèvendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les fibres optiques (14) précitées sont des fibres optiques dites "standard"