Brevet FR2875401A1 — publié le 20060324

La chirurgie réfractive s'intéresse à la cornée de l'oeil pour en modifier la géométrie dans le sens d'une correction ou d'une amélioration de ses propriétés optiques. Les procédures chirurgicales sont, dans ce domaine, en constante mutation car elles prennent en compte en permanence et de manière continue les informations, synthèses, conclusions et hypothèses résultant des opérations réalisées et de leur suivi depuis plusieurs décen- nies. A l'heure actuelle une partie de l'expérimentation s'oriente vers la réalisation d'une opération de la cornée consistant à retirer un capot épithélial, à intervenir sur la surface ainsi découverte et à replacer ce capot épithélial sur la zone d'intervention ce, autant que faire se peut, compte tenu de la qualité du capot épithélial. L'un des défis de cette procédure réside dans la réalisation d'un capot épithélial de qualité acceptable pour qu'il puisse être rabattu sur le champ d'intervention. Le but de l'invention est de donner aux chirurgiens des moyens de réaliser cette découpe du capot épithélial dans les meilleures conditions possibles. A cet effet l'invention à donc pour objet un appareil de découpe d'un capot cornéen épithélial comprenant: - un anneau de fixation immobilisable sur l'oeil du patient par aspiration, - une source d'aspiration connectée à l'anneau réglable en ce qui concerne le niveau de l'aspiration créée dans l'anneau, - une tête de coupe montée mobile sur l'anneau, guidée par rapport à ce dernier dans un plan de balayage, cette tête de coupe comprenant 2875401 2 - une lame avec un bord actif émoussé et rectiligne et des organes de guidage du déplacement de cette lame par rapport à la tête de coupe et parallèles au bord actif susdit, - des moyens d'animation de la lame dans un mouvement oscillant de fréquence réglable par rapport à la-dite tête de coupe - des moyens d'actionnement à vitesse réglable du mouvement de la tête de coupe par rapport à l'anneau, cet appareil comportant des moyens de commande des moyens d'aspiration, d'actionnement et d'animation susdits de manière à créer un cycle de coupe comportant: une première phase d'amorce de découpe du capot cornéen dans laquelle le niveau d'aspiration est maximum et dans laquelle la vitesse d'avance de la tête de coupe est établie avant l'entame à une valeur minimale alors que le niveau de la fréquence d'oscillation de la lame est à une valeur maximale, - une seconde phase de découpe de la plus grande part du capot cornéen dans laquelle la vitesse d'avance est augmentée alors que la fréquence d'oscillation et le niveau d'aspiration sont diminués ou à tout le moins conservés, - une troisième phase dans laquelle la vitesse de la tête est inversée, les oscillations étant arrêtées et le niveau d'aspiration maintenu au niveau diminué de la seconde phase, voire à nouveau diminué. L'expérimentation a montré que l'emploi d'une lame de coupe émoussée permettait de dissocier de manière la- mellaire la cornée au niveau des plans de clivage de cette dernière c'est à dire des plans significatifs d'une modification de caractéristiques mécaniques entre des couches cornéennes. Ainsi par exemple la couche épithéliale repose sur une membrane dite membrane de Bowman dont la caractéristique à la résistance à la pénétration 2875401 3 est plus importante que la couche épithéliale elle-même. Ainsi en utilisant une lame émoussée on peut réaliser la dissection lamellaire juste au dessus de cette membrane de Bowman. Il faut entendre par lame émoussée une lame dont le fil est peu tranchant du fait d'un aiguisage particulier et qui peut comporter une finition spécifique en surface. Il convient cependant de résoudre la question de l'amorce de la découpe. Dans des techniques connues on procède à la réalisation de ces amorces au moyen d'une lame affûtée du genre trépan que l'on fait pénétrer dans la cornée sur une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur supposée de la couche épithéliale puis on change de lame pour procéder à une dissection lamellaire au moyen d'un lame émoussée. Cette procédure est compli- quée et introduit des aléas conduisant à un manque d'uniformité et de répétabilité du geste chirurgical. Par les différents réglages des paramètres tel que le niveau d'aspiration la vitesse d'avance et la fréquence d'oscillation de la lame, on a déterminé par expérience la séquence de phase ci-dessus rappelée qui permet de procéder à une amorce de découpe satisfaisante puis à une découpe du genre dissection lamellaire également satisfaisante tout en ayant trouvé des conditions qui permettent de supprimer pratiquement totalement le risque de pénétration de la lame au travers de la membrane de Bowman. Enfin la troisième phase a été définie pour que le retour de la lame de coupe s'opère avec le moins possible d'occasions de traumatisme du capot épithélial qui vient d'être créé. De manière préférée, les moyens de commande susdit comportent au moins une pédale couplée aux moyens d'animation, d'actionnement et d'aspiration susdits par des moyens informatiques programmables. Il sera en outre avantageux que le temps de déroulement de chaque phase soit programmé alors que le commencement de chacune 2875401 4 d'elles soit déclenché par l'utilisateur. L'ensemble des paramètres peut être totalement programmable par l'utilisateur ou totalement prédéterminé en usine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue générale schématique d'un appareil conforme à l'invention et, - la figure 2 illustre par un graphique les trois phases I, II, III de fonctionnement de l'appareil con-forme à l'invention. Dans ces figures on a représenté schématiquement l'appareil de l'invention. Celui-ci comprend de manière connue et semblable aux microkératomes utilisés pour la chirurgie réfractive appelée lasik , un anneau de fixation 1 destiné à être rapporté sur le globe oculaire 2 et maintenu sur ce dernier au moyen d'une dépression créée dans la chambre annulaire 3 fermée par le globe 2, à l'aide d'une pompe à vide4 comportant des moyens 12 connus en eux-mêmes de réglage du niveau d'aspiration donc de vide réalisé dans la chambre annulaire 3. Cet anneau définit un plan de balayage d'une tête de coupe 5 à déplacer dans ce plan selon une trajectoire rectiligne ou circulaire grâce à des moyens de guidage coopérant entre l'anneau et la tête de coupe. A la figure 1 ces moyens de guidage sont constitués par des glissières rectilignes 6 et les moyens d'entraînement de la tête 5 dans ces glissières 6 sont représentés schématiquement par la coopération d'une roue dentée 7 et d'une crémaillère fixe 8. L'entraînement de la roue 7 est assuré par un moteur 9 dont la vitesse est réglable. Bien entendu de nombreux autres mécanismes peuvent être mis en u- vre pour assurer ces déplacements. A l'intérieur de cette tête de coupe l'appareil comprend une lame de coupe 10 montée à coulissement dans un logement sensiblement transversal à la trajectoire de la tête de coupe 5, cette lame de coupe comportant un bord actif 10a émoussé. Elle est animée d'une oscillation parallèle à son bord actif au moyen d'un moteur 11 et d'un excentrique 12. La fréquence de l'oscillation dépendra de la vitesse de rotation de l'excentrique 12 réglable grâce au moyen de commande du moteur 11. L'appareil comporte une console électronique 13 de commande du kératome par laquelle on peut afficher des consignes de fonctionnement à chacun des organes moteurs tel que la pompe 4, le moteur 9 et le moteur 11, cette unité de commande électronique recevant en entrée des si- finaux provenant du chirurgien comme par exemple ceux issus d'une pédale 14 man uvrée au pied par ce chirurgien. L'unité électronique 13 comprend également des moyens 15 pour afficher les valeurs de consignes susdites afin de déterminer un cycle de fonctionnement dédié au patient à opérer et déterminé par le chirurgien ayant eut à connaître ce patient. Le chirurgien peut avoir à sa disposition plusieurs pédales de commande reliées à l'unité électronique. Par exemple une pédale peut être dédiée au déclenchement de l'aspiration, une autre (avec plusieurs seuils) à la découpe et une troisième au retour de la tête de coupe. Au moment de l'opération, le chirurgien détermine les différents paramètres ou les différentes consignes de fonctionnement de l'appareil. C'est ainsi qu'il choisit une première fréquence Fl d'oscillation de la lame 10, un premier niveau d'aspiration tel NAS1 à établir dans l'anneau et une première vitesse d'avance de la tête le long de sa trajectoire VAl. Une première impulsion ou un premier enfoncement de la pédale 14 (ou par une pédale séparée) enclenche le déroulement de la phase I visible 2875401 6 sur la figure 2. La tête de coupe est au commencement de sa trajectoire située en dehors de tout contact avec la cornée afin que les valeurs de consigne aient le temps d'être atteintes en dehors de toute action sur l'mil. L'amorce de la découpe du capot s'opère alors sous les variables Fi, NAS1 et VAl et ce, pendant un temps qui est soit prédéterminé soit laissé à la maîtrise du chirurgien qui, lorsqu'il estime cette amorce terminée, peut relâcher la pédale. A cet instant, la vitesse d'avance de la tête tombe à zéro tandis que la fréquence d'oscillation de la lame diminue pour atteindre une valeur de consigne F2 de même que le niveau d'aspiration NAS2 établi dans l'anneau 3. Il est possible que F2 et NAS2 soient conservés égaux à Fl et NAS1 mais en tout cas pas augmentés. Le chirurgien commande alors une deuxième impulsion ou un deuxième enfoncement de la pédale 14 et la découpe du capot épithélial se poursuit avec les valeurs F2, NAS2 et une vitesse d'avance VA2 augmentée par rapport à celle VAl précédente. De la même manière la fin de cette découpe de la partie principale du capot cornéen intervient soit de manière pré-programmée soit à l'initiative du chirurgien. A la fin de cette deuxième phase notée II sur la figure 2, la fréquence d'oscillation tombe à zéro avec la vitesse d'avance tandis que le niveau d'aspiration reste maintenu à son seuil NAS2 ou est encore diminué au niveau NAS3. Une troisième impulsion sur la pédale 14 ou la commande d'une pédale séparée conduit à inverser le sens de déplacement de la tête de coupe 5 sur l'anneau 1 avec une vitesse de consigne VA3 afin donc de pouvoir retirer la tête de coupe après la réalisation du capot épithélial et mettre en place le bombardement laser destiné à modifier la surface découverte par la formation de ce capot lamellaire. Le chirurgien termine son intervention en rabattant 2875401 7 le capot sur le champ préalablement sculpté au laser. On notera que la programmation évoquée ci-dessus des différents paramètres de la procédure peut comprendre des étapes de comparaison de grandeurs physiques telles que l'intensité des courants d'alimentation des moteurs captées en continu avec des allures prédéterminées de ces grandeurs qui reflètent le déroulement d'une phase de la procédure chirurgicale. 2875401 8 REVENDICATIONS 1. Appareil de découpe d'un capot cornéen épithélial comportant: - un anneau (1) de fixation immobilisable sur l'oeil (2) du patient par aspiration, - une source (4) d'aspiration connectée à l'anneau (1) dont le niveau (NAS) de l'aspiration créée dans l'anneau est réglable, - une tête de coupe (5) montée mobile sur l'anneau 1 et guidée par rapport à ce dernier dans un plan de balayage, cette tête de coupe comprenant une lame (10) avec un bord actif (10a) émoussé et rectiligne, des organes de guidage du déplacement de cette lame (10) par rapport à la tête de coupe (5) parallèle au bord actif (l0a) susdit, des moyens d'animation (12) de la lame (10) dans un mouvement oscillant réglable en fréquence par rapport à la tête de coupe (5), - des moyens d'actionnement (7, 8) du mouvement de la tête de coupe par rapport à l'anneau et réglables en vitesse VA, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande desdits moyens d'aspiration, d'animation et d'actionnement, de manière à créer un cycle de coupe comportant: - une première phase (I) d'amorce de découpe du capot cornéen dans laquelle le niveau d'aspiration (NASa) est maximum et dans laquelle la vitesse d'avance (VAl) de la tête de coupe est établie avant l'entame à une valeur minimale alors que la valeur à laquelle est établie le niveau (F1) de la fréquence d'oscillation de la lame est maximale, une seconde phase (II) de découpe de la plus grande part du capot cornéen dans laquelle la vitesse d'avance (VA2) est maintenue ou augmentée alors que la fréquence (F2) d'oscillation et le niveau d'aspiration 2875401 9 (NAS2) sont diminués ou à tout le moins conservés. - une troisième phase (II) dans laquelle la vitesse (VA3) de la tête (5) est inversée, les oscillations étant arrêtées et le niveau d'aspiration maintenu au ni- veau diminué de la seconde phase. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande susdit comporte une pédale (14) couplée aux moyens d'aspiration, d'animation et d'actionnement susdit (4, 9, 11) par des moyens informatiques (15) programmables. 3. Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de programmation du temps de déroulement de chaque phase (I, II, III) tandis que son commencement est dé- clenché par l'utilisateur.