Brevet FR2909004A1 — publié le 20080530

DISPOSITIF POUR TRAITEMENT DERMATOLOGIQUE PAR APPLICATION D'UN FLUX D'ENERGIE LUMINEUSE La présente invention concerne les dispositifs qui permettent d'effectuer des traitements dermatologiques par irradiation de la peau au moyen d'un flux d'énergie lumineuse, qu'il soit dans le domaine du visible ou non comme le domaine des infrarouges, qu'il soit émis en continu ou en pulsé. On connaît déjà un dispositif comme celui décrit dans le US-A-5 849 029, qui comporte essentiellement une source lumineuse apte à émettre un rayonnement lumineux et une fenêtre de sortie apte à recevoir ce rayonnement et à le transmettre sur la peau d'un patient. En général, comme décrit dans le document cité ci-dessus, cette fenêtre de sortie est constituée d'une lame à faces parallèles réalisée en un matériau transparent au rayonnement émis par la source lumineuse, et cette lame est apte à être positionnée et plaquée sur la partie de la peau du patient qui doit être traitée. Les sources lumineuses connues utilisées dans ces dispositifs sont généralement des lampes de type flash ou des lasers. A la sortie de ces dispositifs il est souvent prévu un filtre optique qui ne permet le passage vers la zone à traiter que de la partie utile du rayonnement, en bloquant la partie de ce rayonnement qui pourrait avoir un effet nuisible sur l'épiderme, notamment dans certains cas les ultraviolets ainsi que les rayonnements visibles de courte longueur d'onde ainsi qu'une fenêtre de sortie. Bien qu'étant transparente au rayonnement produit par la lampe flash ou le laser, cette fenêtre a tendance à s'échauffer car elle est généralement au contact du filtre. L'échauffement du filtre se transmet à la fenêtre et naturellement à la peau du patient. De plus l'absorption du rayonnement par le derme provoque aussi un échauffement de la peau, ce qui constitue un élément d'inconfort pour le patient et peut même devenir nuisible. Pour pallier cet inconvénient, le dispositif décrit dans le document référencé ci-dessus comporte en outre des moyens pour refroidir la fenêtre de sortie. Ces moyens sont essentiellement constitués, comme plus particulièrement illustré sur les figures 1 et 2 du document, d'un conduit qui entoure partiellement la fenêtre en étant au contact de son bord latéral. Dans 2909004 2 ce conduit, est mis en circulation un fluide caloporteur. Il est en outre prévu un radiateur monté en série dans le conduit, et à ce radiateur peut être associé un ventilateur pour favoriser les échanges thermiques avec l'atmosphère afin d'obtenir un meilleur refroidissement du fluide caloporteur. 5 On sait en outre que les différents constituants du derme de la peau, à savoir les pigments, le sang, les poils, éventuellement les encres de tatouage, présentent une absorption de l'énergie lumineuse plus ou moins sélective en fonction de la longueur d'onde du rayonnement incident. Le flux de rayonnement est généralement délivré à la peau sous la forme d'impulsions 10 relativement intenses et brèves, et dont la longueur d'onde est choisie de façon à produire une élévation de la température significative préférentiellement dans les tissus à traiter qui absorbent fortement le rayonnement. La brièveté de l'impulsion fait que la chaleur absorbée par ces tissus ne dispose pas d'un temps suffisant pour diffuser de façon notable vers les tissus voisins avant la 15 fin de l'impulsion. Pour limiter cet effet non désirable, il est souhaitable de refroidir la fenêtre de sortie afin de limiter au maximum l'échauffement des couches superficielles de la peau avec lesquelles elle est au contact. De plus, le refroidissement de la fenêtre de sortie présente l'avantage de limiter la 20 sensation de chaleur ressentie par le patient au cours du traitement, ce qui constitue un élément de confort appréciable pour lui. Les dispositifs connus, comme ceux décrits ci-avant, présentent des inconvénients. Par exemple ils nécessitent d'entretenir une circulation d'un fluide de refroidissement formé à proximité de la peau du patient, à l'aide d'une 25 pompe et éventuellement d'une vanne pour régler le débit du fluide. Ces éléments constituent un matériel relativement lourd, encombrant et gênant pour pratiquer le traitement. Cette dernière considération est spécialement importante dans le cas d'un matériel qui doit être tenu en main. La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif pour 30 traitement dermatologique par application d'un flux d'énergie lumineuse, qui pallie les inconvénients des dispositifs similaires de l'art antérieur, qui soit plus facile à être utilisé par les praticiens, et qui réponde aux demandes de plus en plus pointues et spécifiques dans le domaine des traitements dermatologiques. 2909004 3 Plus précisément la présente invention a pour objet: un dispositif permettant d'effectuer des traitements dermatologiques par irradiation de la peau d'un patient au moyen d'un flux d'énergie lumineuse, comportant : • une source lumineuse apte à émettre un faisceau de ladite énergie 5 lumineuse, • une fenêtre transparente au dit faisceau lumineux, ladite fenêtre comportant une face d'entrée et une face de sortie, • des moyens pour diriger le faisceau lumineux émis par ladite source lumineuse vers ladite face d'entrée, et 10 • des moyens pour coupler la face de sortie avec la peau clu patient, caractérisé en ce que ladite fenêtre est constituée d'un faisceau de fibres optiques, chaque fibre optique ayant la face d'une première de ses extrémités fixée sur la face d'entrée et la face de sa seconde extrémité fixée sur la face de sortie, l'ensemble des faces des premières extrémités formant une surface 15 d'aire SI et l'ensemble des faces des secondes extrémités formant une surface d'aire S2. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant d'effectuer des traitements dermatologiques par irradiation de la peau d'un patient au moyen d'un flux d'énergie lumineuse, comportant : 20 • une source lumineuse apte à émettre un faisceau de ladite énergie lumineuse, • une fenêtre transparente au dit faisceau lumineux, ladite fenêtre comportant une face d'entrée et une face de sortie, • des moyens pour diriger le faisceau lumineux émis par ladite source 25 lumineuse vers ladite face d'entrée, • des moyens pour coupler la face de sortie avec la peau du patient, et • des moyens pour transférer un flux thermique provenant d'une partie de la fenêtre vers une source froide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au 30 cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : 2909004 4 La figure 1 représente, sous forme schématique, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour traitement dermatologique par application d'un flux d'énergie lumineuse, et La figure 2 représente, sous forme schématique, un mode de réalisation 5 d'un élément essentiel constitutif du dispositif selon l'invention en accord avec la figure 1. II est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De 10 même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à l'autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un seul mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres 15 modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. II est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention 20 tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. 25 Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison 30 totale et/ou partielle. La figure 1 présente la structure générale d'un dispositif de traitement de la peau 1 conformément à la présente invention. Le dispositif comporte une lampe flash 10 (ou un laser) qui émet des impulsions lumineuses 11. La 2909004 5 lumière émise par la lampe flash 10 est dirigée vers la face d'entrée 24 de la fenêtre 12. II comporte aussi avantageusement un réflecteur 14 généralement de forme paraboloïde ou analogue qui est associé à la lampe 10, pour ce faire la lampe flash 10 est avantageusement positionnée sensiblement au foyer du 5 réflecteur parabolique dans le but de concentrer le maximum de lumière 11 émise par la lampe flash 10 vers la face d'entrée 24 de la fenêtre 12. Le plus souvent un filtre optique est positionné sur le trajet le faisceau lumineux 11 de façon à éliminer une partie des rayonnements non désirée (ou sélectionner la longueur d'onde souhaitée), par exemple les rayonnements 10 ultra-violets, émis par la lampe flash 10. Ce filtre ne rentrant pas dans le cadre de la présente invention, n'a pas été représenté sur la figure bien que, en pratique, sa présence soit nécessaire. Souvent une couche de gel d'indice optique déterminél6 est interposée entre la face de sortie 22 de la fenêtre de sortie 12 et la peau 1 du patient 16 15 afin d'améliorer la conduction essentiellement optique entre cette fenêtre de sortie 12 et cette partie de la peau à traiter. La figure 1 présente, à titre d'illustration, le trajet de rayons lumineux entre la lampe flash W et la fenêtre de sortie 12 et notamment une réflexion sur le miroir 14. Selon une caractéristique de l'invention la fenêtre 12 est constituée par 20 un faisceau de fibres optiques 20, chaque fibre optique ayant: la face d'une première de ses extrémités fixée sur la face d'entrée 24 et la face de sa seconde extrémité fixée sur la face de sortie 22, l'ensemble des faces des premières extrémités formant une surface d'aire S, et l'ensemble des faces des secondes extrémités formant une surface d'aire S2. 25 Selon les applications possibles de ce dispositif de traitement, les valeurs des deux aires SI et S2 peuvent être adaptées l'une par rapport à l'autre pour un traitement qui doit être effectué, en fonction de l'ouverture du miroir et de la dimension de peau à traiter, par exemple, comme illustré sur la figure 1 par une concentration du faisceau en sortie de la face 22 puisque dans 30 ce cas l'aire SI est choisie supérieure à l'aire S2. 2909004 6 Cette réalisation illustrée permet d'une part de concentrer le rayonnement émis par la source dans le rapport qui est sensiblement égal à S1 , et d'autre part S2 d'adapter l'aire de la face de sortie 22 exactement à l'aire de la surface de peau à traiter, en choisissant la valeur S2 sensiblement identique à cette surface. 5 Le dispositif selon l'invention, comme illustré sur la figure 1, comporte en outre avantageusement des moyens 30 pour transférer le flux de chaleur provenant d'une partie 32, essentiellement une portion de la face latérale de la fenêtre de sortie 12, vers une source froide 34. Selon une réalisation préférentielle qui présente l'avantage d'un 10 encombrement des plus réduits, ces moyens 30 constitués par une enceinte oblongue hermétiquement close 40' qui peut être constituée en un matériau souple, un fluide de travail 41 remplissant l'enceinte et un réseau de conduites capillaires 42 réalisé dans ladite enceinte 40, une première extrémité de l'enceinte constituant un évaporateur 43, l'autre seconde extrémité constituant 15 un condenseur 44, l'évaporateur 43 étant couplé thermiquement avec la partie 32 de ladite fenêtre 12 et le condenseur 44 étant couplé thermiquement avec la source froide 34 dont un mode de réalisation préférentiel et avantageux sera décrit ci-après. Avec une réalisation des moyens 30 comme décrites ci-dessus, quand 20 l'évaporateur 43 est au contact de la paroi latérale 32 de la fenêtre de sortie 12 le fluide 41 contenu dans l'enceinte absorbe l'énergie et se vaporise 45 au moins en partie en induisant de ce fait une légère surpressions qui provoque alors le mouvement de la vapeur créé vers le condenseur 44 qui est lui au contact de la source froide 34. En ce point alors la vapeur se condense et 25 repasse en phase liquide 46. Le fluide condensé en phase liquide 46 circule dans le réseau capillaire et revient vers l'extrémité évaporateur 43 sous l'effet de forces gravitantes ou capillaires. Ce cycle peut se poursuivre indéfiniment de manière autonome et sans apport extérieur. 30 II y a donc en définitive un transfert thermique de calories entre la partie de la face latérale 32 de la fenêtre de sortie 12 et la source froide 34, ce qui a 2909004 7 pour effet de refroidir très efficacement cette fenêtre de sortie 12 et d'atteindre les buts de la présente invention qui ont été définis ci-avant. Entre la face latérale 32 de la fenêtre de sortie 12 et la face d'évaporation 43, et même entre toutes les fibres du faisceau 20 il peut être 5 avantageusement placé ou appliqué un traitement par exemple de métallisation ou analogue pour améliorer le contact thermique entre cette extrémité 43 et cette face 32. En outre de façon préférentielle chaque fibre optique 20 est revêtue sur au moins une partie de sa face latérale d'une matière ayant une bonne 10 conductibilité thermique. En fait chacune des fibres optiques 20 constituant la fenêtre 12 est revêtue par exemple d'une métallisation déposée sur sa surface latérale, cette métallisation étant préférentiellement limitée à la partie des fibres proche de l'extrémité 22 qui est refroidie par l'action des moyens 30, les extrémités 15 métallisées des fibres étant réunies entre elles par exemple par soudage ou brasage ou tout autre procédé tel que le collage par l'intermédiaire d'une colle conductrice de la chaleur, en un faisceau, de façon à améliorer le transfert de la chaleur entre l'ensemble de la fenêtre 12 et l'extrémité 43 de l'enceinte 40. Selon une réalisation avantageuse, la source froide 34 est réalisée par 20 au moins un (ou plusieurs, deux sont illustrés sur la figure 1) module 50 à effet Peltier. Ce module 50 est alimenté en énergie électrique par une source électrique dont les bornes sont représentées symboliquement par• les signes '+' et '-', et présente sa face froide 51 vers le condenseur 44 et sa face chaude 53 vers un point froid 54. 25 Un tel point froid 54 est constitué par un bloc de métal 57 bon conducteur de la chaleur, traversé par une boucle de tuyau 58. Le tuyau 58 est parcouru par un liquide 59 qui est généralement de l'eau. Le liquide 59 circule dans le tuyau 58 sous l'effet par exemple d'une pompe ou analogue non représentée qui assure l'évacuation du flux thermique vers un échangeur 30 thermique externe éloigné du patient, qui évacue le flux thermique par exemple en direction de l'atmosphère sous l'action favorisante par exemple d'un ventilateur ou analogue. 2909004 8 Ainsi l'ensemble formé par la mise en cascade de la fenêtre de sortie 12, des moyens 30, d'un ou de plusieurs modules à effet Peltier, des échangeurs thermiques et du liquide de refroidissement forme une chaîne qui assure le transport du flux thermique depuis la fenêtre de sortie 12 et donc de la peau 1 5 du patient vers l'atmosphère ambiante avec un minimum d'encombrement au niveau et dans l'environnement proche de la fenêtre de sortie 12 qui doit être appliquée sur la peau du patient. Le dispositif de traitement décrit ci-dessus selon l'invention, n'a été décrit qu'avec une seule enceinte 40, cependant comme le mode de réalisation 10 illustré sur la figure 1 il peut en comporte deux, et de façon évidente, il en comportera autant que nécessaire. Il est aussi précisé qu'au rayonnement lumineux défini ci-dessus, pour certaines applications particulières, il est possible de lui superposer un rayonnement radiofréquence comme dans les dispositifs de l'art antérieur. Revendications 1. Dispositif permettant d'effectuer des traitements dermatologiques par irradiation de la peau d'un patient au moyen d'un flux d'énergie lumineuse, 5 comportant : • une source lumineuse (10) apte à émettre un faisceau (11) de ladite énergie lumineuse, • une fenêtre (12) transparente au dit faisceau lumineux, ladite fenêtre comportant une face d'entrée (24) et une face de sortie (22), 10 • des moyens (14) pour diriger le faisceau lumineux (11) émis par ladite source lumineuse vers ladite face d'entrée (24), et • des moyens (16) pour coupler la face de sortie (22) avec la peau (1) du patient, caractérisé en ce que ladite fenêtre (12) est constituée d'un faisceau de fibres 15 optiques (20), chaque fibre optique ayant la face d'une première de ses extrémités fixée sur la face d'entrée (24) et la face de sa seconde extrémité fixée sur la face de sortie (22), l'ensemble des faces des premières extrémités formant une surface d'aire SI et l'ensemble des faces des secondes extrémités formant une surface d'aire S2. 20 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (30) pour transférer un flux thermique émis à partir d'une partie (32) de la fenêtre (12) vers une source froide (34). 25 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (30) sont constitués par une enceinte oblongue hermétiquement close (40), un fluide de travail (41) remplissant l'enceinte et un réseau de conduites capillaires (42) réalisé dans ladite enceinte (40), une première extrémité de l'enceinte constituant un évaporateur (43), l'autre seconde extrémité 30 constituant un condenseur (44), l'évaporateur (43) étant couplé thermiquement avec la partie (32) de ladite fenêtre (12) et le condenseur (44) étant couplé thermiquement avec la source froide (34). 2909004 10 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite source froide (34) est constituée par au moins un module (50) à effet Peltier à face froide (51) et face chaude (53), ce dit module (50) étant apte à être alimenté en énergie électrique, sa face froide (51) étant couplée thermiquement avec le condenseur (44) et sa face chaude (53) étant apte à être couplée avec un point froid (54). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit point froid (54) est constitué d'un bloc (56) d'un matériau bon conducteur de la chaleur et d'une boucle de tuyau (58) traversant ledit bloc et apte à être parcourue par un fluide de refroidissement (59). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens (14) pour diriger le faisceau lumineux (11) émis par ladite source lumineuse vers ladite face d'entrée (24) comportent un réflecteur (14) sensiblement de forme parabolique, la source lumineuse (10) étant positionnée sensiblement au foyer du paraboloïde. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 20 chaque fibre optique (20) est revêtue sur au moins une partie de sa face latérale d'une matière ayant une bonne conductibilité thermique.