Brevet FR2788681A1 — publié le 20000728

ENDOSCOPE MÉDICAL POUR L'EXAMEN DE DOMAINES MARQUÉS ENTRANT EN FLUORESCENCE L'invention concerne un endoscope médical comportant un dispositif d'éclairement à large bande pour éclairer un domaine à examiner, entrant en fluorescence par zones, ainsi qu'un dispositif d'examen, dans lequel le dispositif d'examen comprend un filtre à bande passante dans les grandes longueurs d'onde et le dispositif d'éclairement comprend un filtre à bande passante dans les courtes longueurs d'onde et dans lequel les flancs des courbes des deux filtres, dont l'un est conçu sous forme d'un filtre interférentiel, s'intersectent, pour une longueur d'onde (bleu) située en dessous de la plage des longueurs d'onde (rouge) de la fluorescence, dans des zones de longueur d'onde inférieure à celle de la transmission maximale. Lors de l'examen endoscopique de domaines du corps. par exemple de la paroi de la vessie, les effets de la fluorescence apportent une aide. Le tissu contient entre autres également de faibles proportions de substances pouvant entrer en fluorescence, qui sont irradiées et excitées par le dispositif d'éclairement de l'endoscope. Du fait que des types de tissu différents donnent une fluorescence fortement différente, on peut différencier les différents tissus et reconnaître par exemple des tumeurs. Dans le cas de cette auto-fluorescence de substances, pouvant entrer en fluorescence, qui se trouvent normalement dans le tissu, l'effet de fluorescence est toutefois très faible et peut à peine s'apercevoir par rapport à la forte lumière d'éclairement. On peut obtenir des effets de fluorescence plus importants par coloration au moyen de matériaux pouvant entrer en fluorescence. Un procédé qui a fait ses preuves traite le tissu avec des substances qui, dans le tissu à examiner, c'est-à-dire par exemple la tumeur, se convertissent en substances fluorescentes. On obtient ainsi des effets de fluorescence puissants, bien visibles. Dans tous les essais par fluorescence se présentent toutefois des problèmes avec la très puissante lumière du dispositif d'éclairement dont la luminosité surpasse la I umière d(e la fluorescence. On ne peut rendre visible la fluorescence qu'avec des filtres appropriés à bande étroite dans le dispositif d'examen et en supprimant le reste de la lumière du dispositif d'éclairement. Mais alors on ne voit que la lumière de la fluorescence, les zones n'entrant pas en fluorescence sont invisibles, de sorte que l'orientation est difficile. La meilleure solution consiste à rendre visibles, en plus des zones fluorescentes bien visibles, les zones non fluorescentes, mais, pour bien les distinguer, dans une autre couleur (le la lumière. Des endoscopes conformes au modèle, comme ceux connus à partir du document DE 196 39 653 A 1, sont donc équipés de filtres dont les flancs (le courbe s'intersectent dans une zone de longueur d'onde inférieure à celle de la lumière de fluorescence. Dans la zone d'intersection, la lumière, à bande étroite, du dispositif d'éclairement peul passer et, de façon plus précise, avec une longueur d'onde qui se distingile (le celle d(le la lumière de fluorescence. En examinant le domaine marqué, on voit donc par exemple une lumière d'arrière-plan bleue, et unie lumière de fluorescence rouge. Dans le cas d'une intersection appropriée des flancs (les courbes des filtres, la lumière d'arrière-plan est à bande étroite et faible, de sorte que les zones marquées entrant en fluorescence sont bien visibles avec également une reconnaissance suffisante de l'arrière-plan. Dans le cas de la construction connue mentionnée, les filtres sont prévues avec des flancs de courbe fixes qui toutefois sont soumis à des tolérances de fabrication. La lumière d'arrière-plan qui peut passer subit donc des dispersions exemplaires en intensité. Selon l'appareil, on a soit trop de lumière d'arrière-plan qui gêne la reconnaissance cie la lumière de fluorescence, soit trop peu de lumière d'arrière-plan qui gêne la correspondance avec l'arrière-plan. A partir du document US 5 371 624, on connaît un microscope à fluorescence dans le cas duquel uni filtre interférentiel passe-bande est disposé avec possibilité de réglage angulaire par rapport à la direction de la lumière, pour permettre de décaler la plage de passage de la lumière par rapport aux raies de fluorescence à examiner. Le but de la présente invention est d'améliorer un endoscope conforme au modèle en ce qui concerne le rapport pondéré entre la lumière d'arrière- plan et la lumière de fluorescence. On atteint ce but par le fait que le filtre interférentiel est prévu réglable angulairement par rapport à la direction de la lumière. Selon l'invention, I'un des filtres, prévu sous forme de filtre interférentiel, est disposé avec liberté de réglage angulaire. On peutit ainsi déplacer la position des longueurs d'onde du flanc de la courbe du filtre. Dans le cas de l'endoscope, on peut donc déplacer le point d'intersection des deux flancs. On peuit ainsi modifier une transmission trop basse ou trop élevée au point d'intersection. La lumière d'arrière-plan qui peut passer dans la zone d'intersection des flancs des courbes est donc renforcée ou affaiblie. On peutit ainsi procéder en atelier à un préréglage optimal de l'intensité de la lumière de fluorescence. lÉventuellement, on peut aussi, par intervention de l'utilisateur, procéder à un réglage pendant l'examen pour, par exemple lors d'un premier examen de surface, éclairer davantage l'arrière- plan pour une meilleure orientation et ensuite assombrir l'arrière-plan pour examiner de façon plus précise les zones entrant en fluorescence. L'endoscope conforme à l'invention convient en particulier aussi pour l'examen d'une auto-fluorescence puisque l'on peutit affaiblir suffisamment la lumière d'arrière-plan pour pouvoir examiner des effets d'auto-fluorescence même faibles. Avec la possibilité de réglage de l'intensité de la lumière d'arrière- plan, on peut également résoudre d'autres problèmes, tels qu'ils résultent par exemple de la sensibilité différente de l'oeil aux couleurs d'une part et d'une caméra vidéo d'autre part. C'est ainsi que par exemple, lors d'un examen avec l'oeil, qui a par exemple la même sensibilité pour la lumière bleue d'arrière-plan et la lumière rouge de fluorescence, on règle la lumière d'arrière-plan à la même intensité que la lumière de fluorescence. Dans le cas d'une caméra à circuit à couplage de charges, CCD, à sensibilité plus faible dans le bleu, on peut augmenter la lumière d'arrière-plan et l'abaisser dans le cas d'une caméra Vidicon à sensibilité dans le rouge plus faible. De préférence, le filtre interférentiel est disposé dans le dispositif d'éclairement. De préférence, le dispositif d'éclairement représente une source de lumière qui est reliée par l'intermédiaire d'un câble guide d(le la lumière et dans laquelle est disposé le filtre interférentiel. Dans le dispositif d'éclairement, dans lequel existent des intensités lumineuses élevées, il faut, pour des motifs thermiques, préférer un filtre interférentiel qui absorbe peu. La disposition du filtre interférentiel dans la source lumineuse est avantageuse pour des motifs d'encombrement car on a alors de meilleurs possibilités pour disposer un mécanisme de pivotement approprié. L'invention est représentée à titre d'exemple et schématiquement sur le dessin. La figure 1 est une représentation fortement schématisée d'un endoscope conforme à l'invention et La figure 2 est une représentation schématique des courbes de transmission des filtres et d(les intensités lumineuses en fonction de la longueur d'onde. La figure I représente, fortement schématisée, un endoscope comportant une gaine allongée I à l'extrémité avant de laquelle se trouve un objectif 2 et à l'extrémité arrière de laquelle se trouve un oculaire 3. Entre les deux, I'image est transportée par un guide d'image 4, par exemple un dispositif à lame lenticulaire ou un dispositif à fibre guide de la lumière. Sur le chemin des rayons de l'image est en outre prévu, à iun endroit approprié, un filtre 5 à bande passante dans les grandes longueurs d'onde qui est par exemple, dans la conception habituelle, conçu sous forme de filtre à verre coloré. Le domaine à examiner 6, par exemple une portion de la paroi d'une vessie humaine, dans lequel l'endoscope est introduit par sa gaine mince et allongée I en forme de tige, est éclairé au moyen d'un faisceau 7 de fibres guides de la lumière. Le faisceau de fibres guides de la lumière court à l'intérieur de la gaine 1, traverse sa paroi et court à l'extérieur jusqu'à une source de lumière 8 dans laquelle, dans l'exemple de réalisation représenté, une lampe 9 éclaire l'extrémité du faisceau 7 de fibres guides de la lumière au moyen d'un dispositif condenseur avec lentilles 10. Dans l'exemple de réalisation, entre les lentilles 10 est disposé un filtre à bande passante dans les courtes longueurs d'onde, conçu sous forme d'un filtre interférentiel. Il s'agit par exemple ici d'une plaque de verre munie d'un dispositif optique en couche mince (le façon à laisser passer la lumière située en-dessous d'une longueur d'onde déterminée mais à ne pas la laisser passer au-dessus, le flanc de transition étant à pente la plus raide possible. Comme on le voit sur la figure 1, le filtre I I à bande passante dans une courte longueur d'onde est porté avec liberté de pivotement dans le sens de la flèche autour d'un axe 12 et peut se régler en position angulaire par rapport à la lumière qui y passe au moyen d'un dispositif de réglage non représenté, par exemple aut moyen d'un bouton rotatif disposé à l'extérieur sur le boîtier de la source de lumière 8. Sur la figure 2 sont représentées les courbes de transmission des deux filtres, caractérisées par les repères des filtres 5 et 1 1 de la figure 1. On voit que le filtre II à bande passante dans les courtes longueurs d'onde laisse passer la lumière en-dessous de la plage de longueur d'onde désignée "bleue" mais ne la laisse pas passer au- dessus. Inversement, la courbe de transmission 5 du filtre 5 à bande passante dans les grandes longueurs d'onde, prévu dans le dispositif d'examen 2, 4, 3, ne laisse passer la lumière qu'aul-dessus de cette plage de longueurs d'onde. Les courbes 5 et 11 s'intersectent au point d'intersection 13. La lumière de la source de lumière à large bande 8 ne passe donc que sur cette plage de longueur d'onde, à l'intérieur de la courbe bleue 14, représentée en tireté. En tenant compte des deux filtres 5 et 11, l'observateur ne voit donc de la lumière à large bande produite par la lampe 9 que la portion située à l'intérieur de l'étroite courbe 14. La lumière à courte longueur d'onde irradiée sur le domaine 6 par le filtre 11 à bande passante dans les courtes longueurs d'onde y excite, sur des zones marquées entrant en fluorescence, une fluorescence qui produit, sur la plage rouge à grande longueur d'onde, la courbe de fluorescence 15 représentée en tireté. La lumière de fluorescence 15 et la lumière d'arrière-plan 14 peuvent donc se distinguer nettement par la couleur. La raideur de la pente des flancs des filtres 5 et 1 l et la position du point d'intersection 13 sont décisifs pour la hauteur et la largeur de la courbe d'arrière-plan 14. Les flancs des deux filtres peuvent subir des dispersions de fabrication. La transmission au point d'intersection 13 peut donc se situer plus haut ou plus bas. Il en résulte une courbe d'arrière-plan plus forte ou plus faible. Comme représenté, elle doit être le plus possible de même intensité que la courbe de fluorescence 15 pour ne pas la dépasser en luminosité. Si l'on modifie la position angulaire du filtre 11, à bande passante dans les courtes longueurs d'onde, conçu sous forme de filtre interférentiel, par rapport à la direction de la lumière par une rotation autour de l'axe 12, on décale, comme représenté sur la figure 2, le flanc de la courbe de transmission I 1, comme représenté par des courbes en tireté. Grâce à un réglage angulaire approprié du filtre I I à bande passante dans les courtes de longueurs d'onde, on peutit donc obtenir un rapport d'intensité désiré entre les courbes 14 et 15. REVENDICATIONS 1. Endoscope médical comportant un dispositif d éclairement à large bande (7, 8) pour éclairer un domaine (6) à examiner, entrant en fluorescence par zones, ainsi qu'un dispositif d'examen (2, 4, 3), dans lequel le dispositif d'examen comprend un filtre (5) à bande passante dans les grandes longueurs d'onde et le dispositif d'éclairement comprend un filtre à bande passante dans les courtes longueurs d'onde et dans lequel les flancs des courbes des deux filtres (5, 11), dont l'un est conçu sous forme d'un filtre interférentiel (11), s'intersectent, pour uine longueur d'onde (bleu) située en dessous de la plage des longueurs d'onde (rouge) de la fluorescence, dans des zones (13) de longueur d'onde inférieure à celle de la transmission maximale, caractérisé par le fait que le filtre interférentiel (11) est prévu réglable angulairement par rapport à la direction de la lumière. 2. Endoscope selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le filtre interférentiel (11) est disposé dans le dispositif d'éclairement (7, 8). 3. Endoscope selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'éclairement (7, 8) représente une source de lumière (8) qui est reliée par l'intermédiaire d'un câble guide de la lumière (7) et dans laquelle est disposé le filtre interférentiel (1 1).