Brevet FR2767703A1 — publié le 19990305

DISPOSITIF POUR L'IRRADIATION DE CAVITES INTERIEURES DE L'ORGANISME La présente invention concerne un dispositif pour l'irradiation de cavités intérieures de l'organisme, en particulier pour le traitement de certaines affections par la thérapie photodynamique, ce dispositif comprenant un cathéter souple, réalisé en un matériau transparent, contenant une fibre optique dont un tronçon d'extrémité est agencé pour diffuser radialement de la lumière provenant d'une source ménagée à l'autre extrémité de ladite fibre et un ballonnet gonflable réalisé en un matériau élastomère ayant la propriété de diffuser la lumière et fixé à une extrémité dudit cathéter de façon à recouvrir le tronçon diffusant de la fibre optique. Pour le traitement de certaines lésions cancéreuses situées dans des cavités du corps humain telles que par exemple les bronches, I'oesophage ou l'utérus, on a de plus en plus souvent recours à la thérapie photodynamique qui implique une irradiation de la tumeur au moyen d'une lumière diffuse. Cette irradiation se fait à l'aide de dispositifs comportant un cathéter renfermant une fibre optique reliée à une source de lumière laser, qui peut être introduit dans le canal de biopsie d'un endoscope classique. Afin d'obtenir une diffusion de lumière la plus homogène possible et de ne pas endommager les parois de la cavité, on coiffe l'extrémité du cathéter introduite dans la cavité d'un ballon qui, lorsqu'il est mis en place est gonflé de manière à prendre appui sur les parois de la cavité à traiter. Dans les dispositifs actuellement utilisés, notamment celui qui fait l'objet de la publication DE 39 09 843, lorsqu'on se trouve en présence d'une cavité irrégulière, pour obtenir l'homogénéité de la répartition lumineuse, on applique sur les parois de la cavité une couche d'un matériau ayant des propriétés diffusantes. Une enveloppe élastique peut également être utilisée. La pulvérisation de la couche diffusante est une opération délicate et si l'on utilise une enveloppe élastique gonflable dans ce genre de cavité, d'une part l'on est obligé d'appliquer une pression de gonflage assez élevée pour que l'enveloppe plaque le plus possible la paroi de la cavité, ce qui aboutit à des contraintes de pression élevées et différenciées sur les parois de la cavité et risque de modifier la vascularisation des tissus et, d'autre part, I'on crée des différences d'épaisseur de la paroi de l'enveloppe, ce qui aboutit à une transmission irrégulière de la lumière. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en offrant un dispositif dans lequel l'enveloppe élastique, ou ballonnet, plaque bien contre la paroi à traiter et applique ainsi une pression uniforme sur les parois de la cavité, I'épaisseur des parois de ce ballonnet restant constante après le gonflage. De plus, la pression nécessaire audit gonflage est faible, ce qui fait que la pression résultante appliquée par ledit ballonnet sur les tissus de la cavité à traiter est également faible et ne risque pas de les endommager. De cette façon, on obtient une répartition homogène de la lumière diffusée dans les cavités à traiter de toutes formes tout en ménageant les parois desdites cavités. Ce dispositif tel que défini en préambule est caractérisé en ce que ledit ballonnet est préfabriqué au moyen d'un moule dont la forme est sensiblement celle d'une cavité à traiter, de manière à en épouser la forme et à appliquer une pression uniforme sur les parois de ladite cavité. De façon avantageuse, le ballonnet peut être fabriqué par moulage d'une empreinte spécifique de la cavité à traiter. Dans toutes les formes de réalisation, le ballonnet comporte un col agencé pour être enfilé sur l'extrémité sur le cathéter entourant le tronçon diffusant de la fibre optique et, de ce fait, I'axe longitudinal du tronçon diffusant de la fibre optique est confondu avec l'axe de symétrie du ballonnet. De préférence, la fibre optique est logée dans une gaine de protection. Selon une forme de réalisation préférée, le cathéter comporte, à son extrémité opposée à celle recouverte par le ballonnet, une ouverture axiale agencée pour recevoir la fibre optique et une ouverture radiale agencée pour introduire les moyens de gonflage du ballonnet dans l'espace délimité par la paroi intérieure du cathéter et la gaine de protection renfermant la fibre optique. Les moyens de gonflage du ballonnet peuvent être de l'air ou un liquide stérile, par exemple de l'eau. Pour diffuser le moyen de gonflage dans ledit ballonnet., I'extrémité du cathéter recouverte par le ballonnet comporte des ouvertures radiales régulièrement espacées, disposées sur sa périphérie. Dans toutes les formes de réalisation, le ballonnet est agencé pour être gonflé lorsqu'il a été introduit dans la cavité à traiter. D'une façon avantageuse, il peut comporter des moyens pour contrôler la pression appliquée par le ballonnet sur les parois de la cavité à traiter. La présente invention sera mieux en référence à la description d'exemples de réalisation préférés et des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention destiné a irradier les bronches d'un patient, et la figure 2 représente une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention destiné à irradier l'utérus d'une patiente. En référence à la figure 1, le dispositif 10, destiné à être un introduit dans les bronches d'un patient, se compose d'un cathéter Il réalisé en un matériau souple transparent et fermé à l'une 12 de ses extrémités, d'une fibre optique 13 logée dans ledit cathéter et d'un ballonnet 14 gonflable fixé sur l'extrémité 12 du cathéter 11. Les dimensions du dispositif 10 sont telles qu'il peut être placé dans le canal de biopsie d'un endoscope classique (non représenté) destiné à l'exploration des organes du corps humain. La fibre 13 dont le diamètre est inférieur à celui du cathéter il, qui est revêtue d'une gaine de protection 9, est introduite dans le cathéter par une ouverture axiale 15 d'un embout 16 solidaire de l'autre extrémité 17 dudit cathéter jusqu'à ce qu'elle soit en contact avec l'extrémité 12 en définissant un espace 8 entre la paroi extérieure de la gaine 9 et la paroi intérieure du cathéter 11. Cette fibre 13, qui est agencée pour acheminer de la lumière issue d'une source (non représentée) à l'extrémité 12 du cathéter, est pourvue, à son extrémité introduite dans le cathéter, d'un tronçon 18 ayant des propriétés de diffusion radiale de la lumière transmise par ladite fibre. Le ballonnet 14, qui est destiné à homogénéiser la lumière diffusée dans la cavité à traiter par le tronçon 18 de la fibre 13 afin que l'irradiation de ladite cavité, dans cet exemple les bronches, se fasse de façon uniforme, est un ballon gonflable qui, lorsqu'il est gonflé, doit se plaquer contre la paroi de la cavité à traiter. A cet effet il est réalisé en un matériau élastomère déformable tel que du latex ou du silicone qui, dans cette application, est chargé de particules d'une matière diffusante telle que le dioxyde de titane, pour améliorer les propriétés de diffusion dudit ballonnet. Ce ballonnet est enfilé plié sur l'extrémité 12 du cathéter de manière à recouvrir le tronçon diffusant 18. A cet effet, il est pourvu, à une de ses extrémités, d'un col 19 dont le diamètre est égal au diamètre extérieur du cathéter Il afin de garantir le centrage du tronçon diffusant 18 de la fibre 13 par rapport au ballonnet 14. Il est fixé au cathéter par collage et ligature de son col 19 sur la paroi extérieure du cathéter 11. Pour que la lumière irradie de façon uniforme la cavité à travers le ballonnet gonflable, il faut que ce dernier prenne la forme de la cavité tout en gardant une épaisseur de paroi constante afin que tous les points à irradier reçoivent la même quantité de lumière. II n'est pas possible d'obtenir cela avec des ballonnets de forme standard allongée ou cylindrique. En conséquence, le ballonnet 14 de l'invention est réalisé directement à la forme de la cavité, dans cet exemple cylindrique allongée, dans laquelle il doit être introduit. Pour cela on procède, d'une manière connue en soi, à un moulage d'une empreinte spécifique de la cavité à traiter. Le ballonnet, qui est introduit plié dans la cavité, est ensuite gonflé au moyen d'air ou d'un liquide stérile tel que de l'eau sous pression introduit dans l'espace 8 existant entre la fibre 13 et la paroi intérieure du cathéter, par une ouverture radiale 20 ménagée sur l'embout 16. Cet air ou ce liquide est injecté dans le ballonnet 14 par des ouvertures radiales 21, régulièrement espacées, disposées sur la périphérie du tronçon d'extrémité du cathéter se trouvant à l'intérieur du ballonnet. L'utilisation d'un liquide comme moyen de gonflage permet, si nécessaire, de refroidir le tronçon diffusant 18 de la fibre optique. Etant donné que le ballonnet a la forme de la cavité, la pression nécessaire à son gonflage est faible et cela élimine les problèmes de changement des conditions de vascularisation des tissus concernés dues à une pression trop forte appliquées sur les parois de la cavité, ce qui produirait des variations dans l'efficacité de la thérapie. Afin d'assurer l'étanchéité du dispositif les ouvertures 15 et 20 de l'embout 16 sont pourvues respectivement d'un bouchon de fermeture sous la forme d'un joint O-ring pour l'ouverture axiale 15 et d'un bouchon solidaire d'une vanne (non représentée), pour l'ouverture 21, ladite vanne permettant de réguler la pression sous laquelle le moyen de gonflage du ballonnet est introduit et ainsi de contrôler la pression résultante appliquée par le ballonnet aux tissus. La figure 2 illustre un dispositif 100 destiné à traiter les parois de l'utérus d'une patiente. Les éléments qui le composent sont identiques à ceux décrits en référence à la figure 1 et portent la même référence, seul le ballonnet 140 étant différent. Ce ballonnet 140, qui a la forme d'un utérus, est obtenu par moulage d'un moule, par exemple en aluminium, réalisé à partir d'une empreinte de l'utérus à traiter. La flexibilité du ballonnet permet au dispositif de s'adapter aux dimensions réelles de l'utérus qui peuvent varier entre deux patientes et, par conséquent, il n'est pas nécessaire de réaliser un ballonnet par patiente à traiter. Dans cette réalisation, le ballonnet présentant une forme particulière, il est nécessaire de prévoir sur le cathéter Il un repère d'orientation 130 afin que, lors de l'introduction du dispositif dans le corps, le ballonnet 140 soit correctement positionné par rapport à l'utérus et qu'il se plaque bien contre la paroi à traiter lors de son gonflage. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications évidentes pour l'homme de métier. En particulier, on peut prévoir le remplacement de la fibre optique unique par plusieurs fibres suivant l'éclairement requis. Revendications 1. Dispositif pour l'irradiation de cavités intérieures de l'organisme, en particulier pour le traitement de certaines affections par la thérapie photodynamique, ce dispositif comprenant un cathéter souple (11), réalisé en un matériau transparent, fermé à une (12) de ses extrémités, contenant une fibre optique (13) dont un tronçon d'extrémité (18) est agencé pour diffuser radialement de la lumière provenant d'une source ménagée à l'autre extrémité de ladite fibre, et un ballonnet gonflable (14, 140) réalisé en un matériau élastomère ayant la propriété de diffuser la lumière et fixé à une extrémité dudit cathéter de façon à recouvrir le tronçon diffusant (18) de la fibre optique (13), caractérisé en ce que ledit ballonnet (14, 140) est agencé pour présenter sensiblement la forme d'une cavité à traiter, de manière à en épouser la forme et à appliquer une pression uniforme sur les parois de ladite cavité, cette forme étant obtenue par moulage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme du ballonnet (14, 140) obtenue par moulage est identique à celle d'une empreinte spécifique de la cavité à traiter. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ballonnet comporte un col (19) agencé pour être enfilé sur l'extrémité (12) du cathéter entourant le tronçon diffusant (18) de la fibre optique (13). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe longitudinal du tronçon diffusant (18) de la fibre optique (13) est confondu avec l'axe de symétrie du ballonnet (14,140). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre optique (13) est logée dans une gaine de protection (9). 6. Dispositif selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le cathéter (11) comporte, à son extrémité (17) opposée à celle recouverte par le ballonnet (14, 140), une ouverture axiale (15) agencée pour recevoir la fibre optique (13) et une ouverture radiale (20) agencée pour introduire les moyens de gonflage du ballonnet (14, 140) dans l'espace délimité (8) par la paroi intérieure du cathéter et la gaine de protection (9) renfermant la fibre optique (13). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de gonflage du ballonnet sont de l'air. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de gonflage du ballonnet sont un liquide stérile. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité (12) du cathéter recouverte par le ballonnet (14, 140) comporte des ouvertures radiales (21) régulièrement espacées agencées pour diffuser le moyen de gonflage dans ledit ballonnet. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ballonnet (14,140) est agencé pour être gonflé lorsqu'il a été introduit dans la cavité à traiter. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour contrôler la pression appliquée par le ballonnet (14, 140) sur les parois de la cavité à traiter.