Brevet FR3069147A1 — publié le 20190125

SONDE A FIBRE OPTIQUE COMPRENANT UN BROUILLEUR DE MODE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [1] L'invention concerne une sonde comprenant une fibre optique comportant, en extrémité distale, une tête d'émission, de forme conique, pour l'émission annulaire du rayonnement optique en provenance d'une source optique. [2] La sonde est destinée notamment, mais non exclusivement, pour le traitement thermique endo-veineux, et en particulier la rétractation par sclérose des conduits veineux ou de tout autre conduit vasculaire. ETAT DE LA TECHNIQUE [3] De manière connue, la rétractation par sclérose de conduits vasculaires est réalisée par application de rayons laser au niveau de la paroi du conduit à rétracter par sclérose. Elle est réalisée classiquement à l'aide d'une sonde présentant en extrémité distale une pointe conique arrangée pour assurer une réflexion totale des rayons laser puis à permettre aux rayons laser réfléchis d'émaner de la pointe, en passant par la paroi opposée à la paroi réfléchissant lesdits rayons de manière à former un faisceau annulaire de rayons laser appliquée à la paroi intérieure du conduit vasculaire à rétracter par sclérose. La rétractation par sclérose est réalisée en insérant la sonde dans la partie du conduit puis en appliquant les rayons laser émanant de la tête projetés radialement sur la paroi. Un exemple d'une telle sonde est décrite dans le brevet US4625724. [4] Les sondes de l'art antérieur restent cependant limitées en terme d'ouverture numérique du rayonnement émanant de leurs têtes d'émission. Par ailleurs, lors de leur fonctionnement, les têtes d'émission subissent des échauffements importants. En réaction à l'échauffement de la tête, le sang situé au niveau de la zone d'échauffement se coagule et se colle sur la capsule de protection de la tête dont les sondes sont classiquement équipées. Cela cause invariablement une détérioration de la capsule avec un risque parfois que celles-ci ne se cassent ou se désolidarisent de la tête de diffusion de la sonde. Il s'ensuit un risque pour le patient. 2 [5] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant une sonde permettant conjointement de limiter l'échauffement de la tête d'émission et d'homogénéiser le rayonnement optique en sortie de la tête d'émission de la sonde. [6] L'invention a également pour but de proposer une sonde pour le traitement 5 thermique endo-veineux avec ouverture numérique améliorée. OBJET DE L'INVENTION [7] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose une sonde comprenant une fibre optique comportant, en extrémité distale, une tête d'émission, de forme conique, pour l'émission d'un rayonnement optique en provenance d'une source 10 optique, la sonde étant remarquable en ce que la fibre optique comporte un coeur en silice entourée d'une gaine optique en polymère et en ce qu'elle comporte une structure tubulaire, de préférence métallique, cintrée de façon hélicoïdale et entourant la fibre optique. [8] La structure hélicoïdale disposée ainsi au sein de la sonde constitue un 15 brouilleur de mode. Par ailleurs, la réalisation en silice/polymère de la fibre optique offre une ouverture supérieure aux fibres classiques Silice/Silice. [9] En combinant une structure hélicoïdale avec une fibre en silice / polymère, on obtient un rayonnement émanant de la sonde qui est homogène et non radial et qui offre une ouverture numérique améliorée. Par non radial, on entend un rayonnement qui est 20 projeté en aval de la tête de diffusion. On désigne l'aval par rapport à la tête de diffusion suivant le sens d'émission du rayonnement optique. L'avantage du rayonnement obtenu avec la sonde est de limiter les échauffements locaux au niveau de la tête d'émission en éloignant la projection du rayonnement optique lumineux sur la paroi de la tête d'émission de la fibre, ainsi qu'en répartissant de manière homogène le rayon lumineux. Cela élimine 25 ainsi les risques de détérioration de la capsule de protection ménagée au niveau de la tête. Cela garantit de plus un fonctionnement de la sonde constant durant toute la durée de l'opération de la rétractation par sclérose sans risque de détérioration ou de désagrégement de la capsule. Le risque pour le patient de subir des complications inhérentes à l'utilisation de la sonde est ainsi fortement réduit au regard de ceux encourus en utilisant les sondes de 3 l'art antérieur. [0010] Avantageusement, la structure est un tube hélicoïdal. Le tube est traversé par la fibre optique. Cet arrangement est obtenu par exemple en introduisant la fibre optique dans un tube sensiblement droit puis en cintrant ce dernier. Le tube est constitué d'un 5 matériau ductile, de préférence métallique. [0011] Avantageusement, la structure présente : - un pas d'enroulement compris entre 20 et 40 millimètres, et de préférence de 30 millimètres et/ou - un diamètre d'enroulement comprise entre 6 et 10 millimètres, et de 10 préférence 8 millimètres et/ou - une longueur, en état déployée, comprise entre 80 et 120 millimètres, et de préférence de 100 millimètres. [0012] Avantageusement, la structure est située à une distance d'un connecteur d'injection reliant la fibre optique à une source optique comprise entre 50 centimètres et 15 100 centimètres. Cette distance est donnée pour une longueur classique de fibre optique comprise entre 2,5 mètres à 3 mètres. [0013] Avantageusement, la tête d'émission présente une forme conique avec un angle au sommet compris entre 55 et 59 degrés, et de préférence 57 degrés. [0014] Selon un mode de réalisation particulier, la tête de diffusion a la forme d'une 20 ogive ayant une génératrice courbe, afin de modifier l'ouverture numérique du faisceau. [0015] Avantageusement, la tête d'émission est pourvue d'une capsule de protection transparente au rayonnement optique diffusé par la tête d'émission. La capsule est réalisée de préférence dans le même matériau que le coeur de la fibre optique, à savoir la silice. [0016] La sonde précédemment décrite est destinée à être utilisée notamment mais 25 non exclusivement dans le cadre d'un traitement endo-veineux. 4 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0017] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'une sonde selon un premier mode de 5 réalisation de l'invention ; - la figure lA représente une vue en coupe longitudinale partielle de la sonde de la figure 1; - la figure 2 représente le façonnage du brouilleur de mode mis en oeuvre dans la sonde illustrée sur la figure 1; 1 0 - la figure 3 représente une vue de détail de la tête de diffusion de la sonde positionnée dans un conduit de la figure 1 et montrant le chemin du rayonnement optique en sortie de la tête de diffusion ; - la figure 4 représente une vue schématique de la tête de diffusion d'une sonde selon un autre mode de réalisation de l'invention. 1 5 [0018] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES [0019] La figure 1 représente une vue schématique d'une sonde 1 médicale selon 20 l'invention destinée notamment au traitement thermique endo-veineux. [0020] La sonde 1 médicale comporte une fibre optique 2 comprenant, de manière connue, un coeur 6 revêtue d'une gaine optique 7 elle-même recouverte d'une gaine de protection 9 mécanique (figure 1A). 1100211 La fibre optique 2 présente, en extrémité distale 20, une tête d'émission 3 5 arrangée pour émettre un rayonnement optique en provenance d'une source optique 4, tel qu'un laser et guidé dans le coeur 6 depuis la source laser jusqu'à la tête de d'émission 3. La tête de d'émission 3, et plus spécifiquement le coeur optique 6 de la tête d'émission, présente une forme conique obtenue par exemple par polissage. 5 [0022] La tête d'émission 3, dénudée de la gaine de protection 9, est pourvue d'une capsule de protection 5 transparente au rayonnement optique émanant de la tête de d'émission. L'assemblage de la capsule de protection 5 à la fibre optique 2 est réalisé par collage. [0023] Dans la sonde 1 selon l'invention, le coeur 6 de la fibre optique 2 est réalisé en 10 silice, et plus particulièrement en silice pure, tandis que la gaine optique 7 est réalisé en polymère dur. La capsule de protection 5 est réalisée de préférence dans le même matériau que le coeur 6, en l'espèce en silice. La gaine de protection 9 est quant à elle réalisée en polyamide. [0024] La réalisation du coeur 6 et de la gaine optique 7 de la fibre optique 2 en ces 15 matériaux permet d'améliorer l'ouverture numérique. Plus particulièrement, l'ouverture numérique obtenue avec une fibre optique silice / polymère est augmentée d'environ 50% par rapport à celle obtenue avec les fibres optiques de l'art antérieur mise en oeuvre dans des sondes médicales et réalisées classiquement en silice/silice. [0025] Afin de maximiser davantage l'ouverture numérique, la tête de diffusion 3 20 présente une forme conique avec un angle au sommet a compris entre 55 et 59 degrés Selon une configuration optimale, la tête d'émission 3 est arrangée pour présenter un angle au sommet a de 57 degrés. [0026] En mettant en oeuvre une fibre optique en silice/polymère présentant une tête d'émission conique avec un angle au sommet a compris entre 55 et 59 degrés 25 préférentiellement de degrés, et préférentiellement 57 degrés, le rayonnement optique, en sortie de la tête d'émission 2 et de la capsule de protection 5 et projeté sur la paroi 21 du conduit 20 veineux dans lequel la tête de diffusion est placée, est émis suivant un angle 0 de 120 degrés et non plus radialement comme avec les sondes de l'art antérieur, ce qui permet d'atteindre une surface de la paroi 21 veineuse plus important. La figure 3 montre 6 le chemin du rayonnement optique obtenu en sortie d'une telle sonde. [0027] La sonde 1 comporte une structure, de préférence métallique, entourant la fibre optique 2 et maintenant celle-ci dans une position hélicoïdale. Plus particulièrement, la structure est un tube 8 de forme hélicoïdale traversé par la fibre optique 2. 5 [0028] La figure 2 montre un mode de réalisation de la fibre optique équipée d'un tel tube hélicoïdal. La fibre optique 2 est enfilée dans un tube métallique 8 lui-même enroulé de façon hélicoïdale autour d'un axe 50 (mandrin) servant à façonner la forme hélicoïdale du tube autour de la fibre optique. La présence de cette structure permet d'homogénéiser la propagation de la lumière dans la fibre optique, en assurant une meilleure répartition de la 10 lumière issue de tête d'émission de façon beaucoup plus performante que celle offerte par les sondes de l'art antérieur et ainsi d'éviter les points chauds. Le tube hélicoïdal 8 ainsi arrangé avec la fibre optique 2 constitue un brouilleur de mode. [0029] Selon une configuration préférée illustrée, le tube hélicoïdal 8 présente un pas sensiblement de 30 millimètres et une longueur, à l'état déployé, de l'ordre de 100 15 millimètres. D'autres dimensionnements peuvent bien entendu être prévus sans sortir du champ de l'invention. Cependant, afin d'assurer un homogénéité suffisante, il est nécessaire de prévoir un tube ayant un pas compris entre 20 et 40 millimètres ainsi qu'une longueur, lorsque déployée, comprise entre 80 et 120 millimètres. [0030] Le tube hélicoïdal 8 est situé préférentiellement à une distance D du 20 connecteur d'injection 11 reliant la fibre optique 2 à la source optique 4 comprise entre 50 centimètres et 100 centimètres. La distance D est définie comme étant la distance entre la sortie du connecteur d'injection 11 et l'extrémité le plus proche du tube hélicoïdal 8 avec le connecteur (figure 1). [0031] La figure 4 montre une vue schématique d'une sonde 10 pour le traitement 25 thermique endo-veineux selon un autre mode de réalisation. Cette sonde 10 reprend l'ensemble des caractéristiques de la sonde précédemment décrite. Elle présente cependant une différence au niveau de la tête d'émission 3, et plus particulièrement au niveau de la forme de celle-ci. Comme représenté sur la figure 4, la surface de d'émission 30 de la tête d'émission, qui définit la génératrice du cône, présente une forme convexe et pkus 7 particulièrement ogivale. Cette forme permet de modifier l'angle d'émission de la sonde. A noter que le sommet de la forme en ogive correspond à celui de la forme en cône avec une génératrice droite. Cette dernière est représentée sur la figure 4 en tirets. De même que précédemment, la forme en ogive sera choisie avec un angle au sommet a de préférence de 5 l'ordre de 57 degrés, en référence à forme conique. [0032] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Sonde (1) comprenant une fibre optique (2) comportant, en extrémité distale (2A), une tête d'émission (3), de forme conique, pour l'émission d'un rayonnement optique, la sonde étant caractérisée en ce que en ce que la fibre optique (2) comporte un coeur (6) en silice entourée d'une gaine optique (7) en polymère et en ce qu'elle comporte une structure tubulaire, cintrée de façon hélicoïdale et entourant la fibre optique. 2. Sonde (I) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure est un tube hélicoïdal (8). 3. Sonde (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure présente un pas d'enroulement compris entre 20 et 40 millimètres, et de préférence de 30 millimètres. 4. Sonde (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que la structure présente, en état déployée, une longueur comprise entre 80 et 120 millimètres, et de préférence de 100 millimètres. 5. Sonde (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la structure présente un diamètre d'enroulement comprise entre 6 et 10 millimètres, et de préférence 8 millimètres. 6. Sonde (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure est située à une distance d'un connecteur d'injection reliant la fibre optique (2) à une source optique (4) comprise entre 50 centimètres et 100 centimètres. 7. Sonde (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête d'émission présente une forme conique avec un angle au sommet compris entre 55 et 59 degrés, et de préférence 57 degrés. 9 8. Sonde (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la tête d'émission a la forme d'une ogive ayant une génératrice courbe. 9. Sonde (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête d'émission est pourvue d'une capsule de protection (5) transparente 5 au rayonnement optique diffusé par la tête d'émission. 10. Sonde selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle constitue une sonde pour le traitement endo-veineux.