EP4452112A1 - Instrument medical et systeme comprenant un tel instrument - Google Patents

Instrument medical et systeme comprenant un tel instrument

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EP4452112A1
EP4452112A1 EP22840132.9A EP22840132A EP4452112A1 EP 4452112 A1 EP4452112 A1 EP 4452112A1 EP 22840132 A EP22840132 A EP 22840132A EP 4452112 A1 EP4452112 A1 EP 4452112A1
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EP
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support
light
instrument
medical instrument
polishing
Prior art date
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Pending
Application number
EP22840132.9A
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Inventor
Bruno Anastasie
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Individual
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    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food

Definitions

  • TITLE MEDICAL DEVICE AND SYSTEM COMPRISING SUCH DEVICE
  • the present invention relates generally to the field of light treatment instruments, in particular an endovenous laser that can be used for the treatment of varicose veins.
  • This technology can be applied in an industrial environment, in particular food, dentistry and veterinary medicine.
  • the present invention is not limited to endovenous treatment and may relate to various types of surgical interventions, such as conization or any other intervention requiring a tool allowing both debridement and/or destruction and photo-coagulation.
  • the present invention provides a new solution for lasers and in particular CO2 lasers, but it is not limited to lasers and covers various types of light, at various wavelengths.
  • Document US 2005/0131400 details a device for conducting a laser in an optical fiber, the end of the optical fiber passing through a catheter to be introduced into a blood vessel.
  • the laser beam diffused at the end of the optical fiber inside a vein participates in the treatment of varicose veins by intervening on the endothelial cells of the wall of the vein as well as the entirety of its wall, the effect being thermomechanical .
  • such a device does not make it possible to optimize the diffusion of light during circumferential treatment of the wall of a vessel.
  • Application WO2007104836A1 teaches a tubular support such as a needle in which is present a light guide such as an optical fiber and discloses the fact of using side windows in the support or various arrangements of the distal end of the instrument for light scattering.
  • this type of instrument can be improved, particularly with regard to the deflection of light, by convergence or divergence depending on the type of applications targeted.
  • the object of the invention is to propose a simpler technique and a material, instrument and system that is less expensive and easier to handle and/or improving the possibilities of cleansing, tissue destruction and photo-coagulation.
  • the object of the present invention is therefore to provide a medical instrument and a system comprising such an instrument, making it possible to overcome at least some of the drawbacks of the prior art by proposing a simpler technique and a material, instrument and system , less expensive and easier to handle and/or improving the possibilities of cleansing, tissue destruction and photocoagulation.
  • One of the advantages is thus to reduce the cost of the procedure outside the operating room and to be able to repeat the intervention at a lower cost if necessary.
  • a medical instrument comprising a free distal end intended to penetrate into a tissue or an organ and/or a vessel blood and a proximal end connectable to a light source, said instrument comprising a tubular support in which is mounted at least one light guide, said support comprising a bevelled distal end comprising at least one orifice forming a first optical output, for an emission substantially frontal of the light by said guide via said first optical output, said instrument being characterized in that it comprises at least one optical light deflection means forming a second optical output, for a deviated light emission, comprising at least machining on a distal portion of the instrument, with at least one reflective and/or concave polish configured for light convergence and one reflective and/or convex polish configured for light divergence, said polishes being performed on said light guide and/or on said support.
  • the light guide comprises an optical fiber.
  • said optical fiber is hollow and associated with a CO2 laser light source.
  • the light guide comprises a reflective coating on the internal wall of the tubular support.
  • said bevelled distal end of said support is sharpened in an arrow with a sharpening angle giving it cutting and penetrating properties.
  • At least one distal portion is curved along a radius of curvature, facilitating manipulation of the instrument from outside the tissue or organ.
  • said light deflection means comprises at least one lateral orifice in the wall of said support, close to the distal end, said lateral orifice comprising at least one chamfer in the thickness of the wall of the support, providing an optical deflection angle, either flaring outward to form a diverging deflection means or flaring inward to form a converging deflection means.
  • said light deflection means is a divergent deflection means comprising a convex polishing performed on a light-conducting ball deposited on the surface of the light guide.
  • the distal end of the light guide for example a transversely sectioned or beveled bare tip optical fiber or a hollow fiber, is positioned set back from the beveled distal end of the support, with a surface internally polished reflective inside the bevelled distal end of the support then serving as a reflective tool forming an optical deflection means.
  • the bevelled distal end of the support comprises a circumferential polishing area on the surface of the bevel according to a beveling angle and comprises a second bevel, obtained by a second polishing of a portion of said surface of polishing.
  • said second polishing is carried out on a lateral portion of said polishing area, providing a lateral optical deviation angle.
  • said second polishing is circumferential over all of said polishing area and provides a distal optical deviation angle.
  • said second polishing is performed on a central and apical portion of said polishing area, providing an apical optical deviation angle.
  • said second polishing is carried out at a determined height to also obtain a polishing area of the distal end of the light guide, resulting in two optical deviation angles and a deformed active surface of the light guide.
  • the bevelled distal end of the support comprises a circumferential polishing area on the surface of the bevel according to a beveling angle and comprises at least one semi-spherical notch and/or triangular forming at least one means of optical deviation, either lateral or central and apical.
  • the distal end of the light guide is housed inside the support, set back relative to the distal end of the support by a distance of at least 1 to 10 mm.
  • the instrument comprises two light guides, preferably two optical fibers, one of the guides carrying a divergent optical deflection means, for example a convex polishing while the other carries a convergent optical deflection means , for example concave polishing.
  • a divergent optical deflection means for example a convex polishing
  • a convergent optical deflection means for example concave polishing.
  • said light guide comprises both a divergent optical deflection means and a convergent optical deflection means.
  • the support comprises both a divergent optical deflection means and a convergent optical deflection means.
  • the instrument comprises means for rotating and/or advancing the light guide and/or the support, in particular relative to each other.
  • the instrument comprises at least one marking to verify the correct positioning of the instrument.
  • At least a colored filter is placed on the path of the light.
  • the support is made of a biologically neutral material, preferably chosen from stainless steel or aluminum.
  • the support has a distal outer coating (“coating”) of material with increased thermal conduction.
  • the light guide is an optical fiber reflecting wavelengths between 200 nm and 5 ⁇ m.
  • the light guide is a coating of the internal surface of the support forming an internal reflective tube reflecting wavelengths between 200 nm and 11 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m and 11 ⁇ m.
  • the light guide is a doped optical fiber with an outside diameter of between 50 and 1000 ⁇ m, preferably between 50 and 150 ⁇ m, preferably between 75 and 125 ⁇ m.
  • the support has a length of between 10 and 120 mm, the outside diameter of the guide is between 100 and 4000 ⁇ m, preferably 50 and 1000 ⁇ m, the outside diameter of the needle is between 200 and 5000 ⁇ m, preferably between 450 ⁇ m and 1000 ⁇ m and the distal end of the support is bevelled with a bevel angle of between 10 and 20°.
  • it comprises an electronic device for accounting with the light vector and the source in order to calibrate the power of the beam at the needle outlet.
  • the aperture of the guide preferably the numerical aperture of the fiber, is between 15° and 40°, preferably 20 and 35°, more preferably 23° and 32°.
  • the instrument comprises two channels, either by a double channel in the support, or by a channel of the support associated with another channel of another instrument, the assembly being coupled to a device for thermocouple measurement to measure the temperature at the distal end of the holder.
  • the instrument further comprises an alarm system when the value of the measured temperature exceeds a predetermined threshold value.
  • the instrument further comprises a thermal reagent configured to react when the latter reaches a predetermined temperature, in order to visualize overheating.
  • the light guide comprises a plurality of different optical fibers, with different optical deflection means from one fiber to another, the instrument being coupled to a multiplexer at the source of light to carry out a photo-diagnosis thanks to the differential collection of the signals of the different fibers.
  • Another object of the invention is to provide a food control method that is easy and inexpensive to implement.
  • This object is achieved by a method for detecting toxic products in food control by the use of a medical instrument according to the present application, by the detection of chromophores.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a system according to certain embodiments of the invention, in use;
  • FIG. 2 shows a schematic profile view of the connection means of the system according to certain embodiments
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the connecting means of Figure 2;
  • FIG. 4 is a schematic side view of the connection means and of the tubular support according to certain embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic view of the distal bevel of the tubular support, according to certain embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of the distal end of the support, according to certain embodiments comprising a second lateral distal bevel;
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the distal end of the support as represented by FIG. 6, and further showing the light guide and its numerical aperture according to certain embodiments;
  • - [Fig. 8] is a schematic perspective view of a tubular support and the light guide of an instrument according to certain embodiments comprising a second circumferential distal bevel;
  • FIG. 9 is a schematic view in perspective and in transparency of the support and of the light guide formed by a hollow tube to convey a CO2 laser of an instrument according to certain embodiments;
  • FIG. 10 is a schematic profile view of the support having a distal curvature according to certain embodiments.
  • FIG. 11 , [Fig. 12] and [Fig. 13] show details in schematic perspective view of the distal end of the support according to various embodiments comprising at least one lateral distal window with polishing;
  • FIG. 14 is a schematic perspective view of a tubular support and the light guide of an instrument according to certain embodiments comprising a second central and apical distal bevel;
  • FIG. 15 is a schematic front view of the distal end of an instrument according to certain embodiments comprising a second central and apical distal bevel which projects over the light guide and thus forms a polishing of the distal end of the light guide. light ;
  • FIG. 16 is a schematic front view of the distal end of an instrument such as that of FIG. 15, showing two different heights of the second central and apical distal bevel projecting onto the light guide, with the active surface of the light guide light distorted by its distal polishing;
  • FIG. 17 is a schematic perspective view of the distal end of an instrument such as that of Figure 16, showing the angles of the distal bevel on the light guide and the tubular support and the deformation of the active surface of the guide light ;
  • FIG. 18 is a schematic perspective view of a tubular support and of the light guide of an instrument according to certain embodiments comprising at least one distal lateral, semi-spherical and/or triangular notch.
  • the present application relates to a surgical instrument for treatment by light, in particular by laser.
  • Many combinations of the embodiments detailed in the present application can be envisaged without departing from the scope of the invention; the person skilled in the art will choose one or the other depending on the economic, ergonomic, dimensional or other constraints that he will have to comply with by way of standards.
  • the various technical characteristics are described in functional terms and it is understood on reading this application that the same device can combine the functional characteristics of various embodiments.
  • Light treatment is known in the medical field and in particular laser treatment.
  • the effects of this treatment can be thermal and mechanical. Thermal effects occur when laser radiation is absorbed by the obstacle (tissue). They then induce a tissue reaction which is linked to the evolution of the body's temperature and the duration of warming. Depending on the rise in tissue temperature, different types of reactions may occur. Hyperthermia corresponds to a moderate rise in tissue temperature, of the order of a few degrees. Thus, a tissue temperature of the order of 41°C for several tens of minutes can lead to cell death. Coagulation corresponds to irreversible necrosis without immediate tissue destruction. In this action, the tissue temperature can reach temperatures between 50°C and 100°C for about one second.
  • such an instrument comprises a light guide, for example an optical fiber, and a rigid tubular support accommodating the guide, for example a needle forming a protective and guiding sheath around the light guide.
  • a light guide for example an optical fiber
  • a rigid tubular support accommodating the guide, for example a needle forming a protective and guiding sheath around the light guide.
  • tubular support and “needle” are therefore used in the present application in a non-limiting manner and without distinction.
  • the terms “light guide”, “light vector”, “vector”, “optical fiber” or “fiber” are used in the present application in a non-limiting and indistinct manner.
  • Such an optical needle is connected to a laser or white light source, for example filtered, of variable wavelength thanks to the light vector that it contains and which conveys the light from the source towards the distal end.
  • the connection (4) with the light source can be made by a standard socket (SMA or other), re-sterilizable (in particular chemically) for use in a sterile surgical environment.
  • SMA standard socket
  • re-sterilizable in particular chemically
  • this rigidity is not absolute, but rather to be compared to the flexibility of an optical fiber as used, in particular in endovenous laser.
  • This rigidity can be nuanced according to the use.
  • the latter may be sufficiently rigid to make it possible to prick through the skin of a patient, to section a tissue such as a tumor lesion or to cleanse a tissue such as an ulcer for example.
  • the instrument may include means for connection to a light source, in particular to a laser light source.
  • the laser light source can have a wavelength between 200 and 4000 nm, which is suitable for endovascular use. Other wavelengths are also possible depending on the applications.
  • embodiments are provided in which a hollow fiber (or a reflective coating) is used in the hollow needle, with internal reflection, in particular for a CO2 laser (10.6 ⁇ m wavelength making it impossible to use of a solid optical fiber).
  • the laser light source may have a wavelength advantageously between 800 and 1000 nm. Even more advantageously, this wavelength is 980 nm, due to its preferential absorption by oxygenated hemoglobin and by water.
  • the instrument comprises means for substantially frontal emission of light and means for deflecting light, in particular for lateral emission of light or deviation not parallel to the frontal emission axis (corresponding to the generatrix of the cylinder formed by the needle and/or the fibre).
  • a lateral diffusion can be done through one or more lateral windows and/or thanks to a lateral bevel of the distal end of the instrument and/or thanks to a polishing (or bevel or circumferential or apical flat, either on the support, either on the guide or on both Depending on the intended use, the windows can be distributed transversely or longitudinally along the light guide and/or the support.
  • the type of polishing used is a so-called “glazed” polishing
  • the type of polishing used is a “matte” polishing This type of polishing is more expensive but makes it possible to channel the light in a desired direction.
  • the present invention comprises a medical instrument (1) comprising a manipulable free distal end intended to penetrate into a tissue or an organ (6) and/or a blood vessel (V) and a proximal end connectable to a light source (10), said instrument comprising a tubular support (3) in which is mounted at least one light guide (2).
  • This support (3) comprises a distal end (31) bevelled comprising at least one orifice forming a first optical outlet, for a substantially frontal emission of the light by said guide (2) via said first optical output.
  • This beveled distal end is arranged to facilitate the penetration of the needle, as known from the prior art.
  • the angle (A) of this distal bevel can vary according to the size of the needle, in particular in diameter or in length, as for example represented in FIG. 5.
  • the bevel angle of the needle is between 10-40°, preferably 20° and 30°, more preferably 25°. The smaller the angle, the less painful the penetration through the skin. This angle therefore conditions the algogenic nature of the puncture. It also conditions the shape of the photon field: the optical surface and the active surface depending on the numerical aperture of the light guide (2), here of the fiber, are increased when the bevel angle is lower.
  • the bevel angle optically a flux on the shape of the photon field therefore on the biological effect.
  • the instrument comprises at least one optical deflection means (210, 310, 312, 313, 314, 315) of the light forming a second optical output, for an emission of deflected light.
  • This deflection means which can take various forms according to various embodiments, comprises at least one machining and/or polishing on a distal portion of the instrument.
  • the polish can be reflective for straight deflection of light and/or concave for convergence of light and/or convex for divergence of light.
  • this polishing is carried out on said light guide (2) and/or on said support (3).
  • this deviation can either extend the active zone and thus generate a divergence of light, or concentrate part of the active area and thus generate a convergence of light.
  • several different polishes can be provided at several places on the distal portion of the instrument, to obtain several light deflection means, which make it possible to combine the effects produced by each, in a single and same tool, in thus minimizing the costs and the invasiveness of the medical device.
  • a convergence of the light for example thanks to a concave polishing, promotes tissue debridement, in particular section, or even destruction.
  • a divergence of the light favors the photo-coagulation and/or photodiagnosis and/or dynamic phototherapy.
  • a straight reflective polish provided on the inner wall of a beveled end of the light guide will make it possible to concentrate part of the light on the part of the bevel which is not provided with this reflective polish and thus produce a convergence allowing tissue debridement, section or destruction.
  • the numerical aperture of the light guide and the angle of the distal bevel it is possible to allow divergence of the light by reflective polishing, for example when the guide is recessed in the support provided with such polishing at its distal end.
  • polishing forming a second bevel or a flat or a chamfer at the edge of an outlet orifice will allow a divergence of the light favoring photo-coagulation.
  • Various configurations combining convergent light deflection means with divergent deflection means are therefore envisaged in the present application, on the light guide and/or the support, to obtain a single and same tool combining the therapeutic effects of convergent light and diverging light. It will also be noted that various embodiments offer increased reliability and solidity thanks to the protection offered by the support and to the stability conferred by the machining of the tool.
  • the instrument may comprise an optical fiber as a light guide (2), for example a fiber of a type commonly used for medical applications, for example in silica, in particular in silica simple.
  • This fiber can be mounted in a tubular support (3) such as a needle.
  • needle is understood to mean a structure or a tubular support, sufficiently rigid to allow precise manipulation of the light guide.
  • this needle must be rigid enough to pierce the skin, like a puncture needle.
  • the instrument has a first end, called distal in the present application, which is intended to penetrate the tissues and another end which is intended to be connected to a light source (in particular laser).
  • the tubular support forms a cylinder between these two ends and defines a generatrix of the cylinder, which can be rectilinear, but sometimes curved as for example shown in [Fig. 10] amount that the radius (E) of curvature of the instrument can vary according to the applications (in particular according to the depth at which one wishes to intervene in the tissues) because it facilitates the manipulation of the instrument from the outside tissue or organ.
  • distal therefore designates the free end of the instrument which penetrates the tissues, organ (6) or blood vessels (V) and the term “apical” designates the apex, i.e. the furthest point or area on that distal end.
  • the instrument has another end, called proximal (because the closest to the user) which is connectable in particular to a light source to illuminate the light guide of the instrument. This proximal end is also connectable to other devices according to various embodiments detailed in the present application.
  • the diffusion orifices of the support and of the light guide, in particular the light deflection means are located close to a distal portion (31) of the instrument of the tubular support, either at their apical end and/or at least one side window allowing lateral or circumferential treatment if the instrument is rotated.
  • the diffusion orifice is closer to the apical end of the element than to its base, preferably is closer to the apical end of the element. only from the middle of the element, for example at the apical end of the element.
  • an orifice at the apical end of the support (and of the guide) allows straight treatment while an orifice forming a lateral window allowing treatment with circumferential destiny by practicing a rotation of the tool.
  • the end of the support (3) is in a concave or convex semicircle, for example in the form of a "sharp spatula" which allows tissue debridement or incision (e.g. conization of the cervix, ulcer debridement, tissue section).
  • tissue debridement or incision e.g. conization of the cervix, ulcer debridement, tissue section.
  • the instrument comprises at least one light deflection means, thanks to at least one second bevel or flat or polishing, in addition to the beveled distal end (31) of the support (3).
  • This polishing at the end of the needle can be convex or concave in order to diffuse or focus the output beam, the purpose being to increase the optical scattering field (in the case of convex polishing) for tissue destruction (eg for ulcer debridement) or to focus it (in the case of concave polishing) for tissue section (eg for conization).
  • said light deflecting means comprises at least one lateral orifice (312) in the wall of said support, close to the distal end (31), said lateral orifice (312) comprising at least a chamfer (3121) in the thickness of the wall of the support (3), providing an angle (F) of optical deflection, either by flaring outwards to form a divergent deflection means, or by flaring out inward to form a converging deflection means.
  • FIGS. 11, FIG. 12 and FIG. 13 show illustrative and non-limiting examples of such side orifices which can have various shapes and be in various numbers.
  • the chamfer makes it possible to obtain a diffusion of light providing a different effect from that provided by the distal bevel of the instrument, For example, with a divergent angle as represented in these figures, the orifices lateral promote photo-coagulation. A tool which cuts at its apex and coagulates in its distal portion is therefore obtained at a lower cost.
  • the fenestration of the support (3) may be of circular, elliptical, square or rectangular shape depending on the applications. The number varies according to the applications, in particular for the thermal and thermomechanical effects in endovenous vascular applications.
  • a chamfering angle (F) which can be variable depending on the machining of the device, and beyond this conditions the shape of the photon field and therefore the biological effect. It can be added to a determined place judiciously posterior or lateral to the bevel in order to add a coagulation effect and to circumscribe the section above the bevel for example.
  • the bevel angle through the wall of the needle body is generally between 30-90° preferably 50-70 preferably 60°.
  • Various embodiments of the present invention aim to provide an instrument with a first optical output, generally parallel to the generatrix of the cylinder formed by the support (3) and/or the guide (2) and a second deviated optical output. , generally not parallel to the generatrix of the cylinder formed by the support (3) and/or the guide (2). At least two different angulations of optical surfaces (or active surfaces) are thus obtained for the same instrument, in particular with a reduced manufacturing cost and facilitated use.
  • said light deflecting means is a divergent deflecting means comprising a convex polishing performed on a light-conducting ball deposited on the surface of the light guide (3) (by the technique known as the name of "ball fiber" in English).
  • the end of the light guide for example a transversely sectioned or beveled bare tip optical fiber or a hollow fiber, is positioned set back from the beveled distal end (31) of the support ( 3), with a reflective polished internal surface (315) inside the beveled distal end (31) of the support (3) then serving as a reflective tool forming an optical deflection means.
  • a device or reflective coating is provided at the end of the needle, on the internal portion of the bevel not covered by the fiber.
  • a first consists in leave the metallic surface unclad to allow light to reflect as the inner face of the bevel end is already metallic and polished (usually biologically neutral stainless steel, as required for CE marking). This makes it possible to reduce the cost of production of such a product.
  • a second advantageously consists in limiting the polishing of said end of the bevel to the sharpening of this zone. This provides good value for money.
  • the distal end of the light guide (2) is housed inside the support (3), set back relative to the distal end (31) of the support by a distance, preferably a space of at least 1 to 10 mm. This distance may vary from one instrument to another or may be variable on the same given instrument, thanks to a translation of the fiber in the needle.
  • This variation in distance varies the field of photons at the distal end of the instrument and thus advantageously makes it possible to choose the physical effect obtained by the instrument (debridement, photo-coagulation, etc.).
  • a covering or reflective coating inside the needle may stop at a distance from the distal end of the support (3) to obtain the same effects as for a hollow or solid fiber.
  • the light guide (2) is not an optical fiber independent of the needle, but a covering or coating of the inside of the needle (3).
  • This dressing can be integral with the needle over the entire surface thus dressed.
  • the guide and the support remain independent.
  • the light guide is an optical fiber reflecting wavelengths between 200nm and 5pm.
  • the light guide is a hollow fiber or a coating of the internal surface of the support forming an internal reflective tube reflecting wavelengths between 200 nm and 11 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m and 11 ⁇ m. pm. It will also be noted that these hollow fiber or coating embodiments can be combined with the various deflection means of the present application, whether this involves a side window or lateral, circumferential or apical polishing or even indentations, as detailed below.
  • the beveled distal end (31) of the support (3) comprises a circumferential polishing area (310) on the surface of the bevel at a beveling angle (A) and comprises a second bevel, obtained by a second polishing (313) of a portion of said (310) polishing area.
  • This second polishing thus forms a light deflecting means for deflected light emission from the instrument.
  • said second polishing (313) is performed on a lateral portion of said (310) polishing area, providing an angle (C) of lateral optical deviation.
  • the lateral polishing angle of the bevel (C) determines the penetrance due to the sectioning and cutting nature of the edge of the needle.
  • the lateral polishing angle of the bevel (C) is between 10-40, preferably 20° and 30°, more preferably 25°. Illustrative and non-limiting examples of such polishing or side beveling are shown in FIGS. 6, FIG. 7, FIG. 11 and FIG. 12. It will be noted that in the case where this second polishing is associated with a lateral orifice, the latter is aligned with respect to the second polishing, for example to obtain a photo-coagulation by the lateral orifice at the place of the section obtained by lateral polishing.
  • the side orifices are generally aligned along the generatrix of the cylinder formed by the support, so as to provide their effect in the extension of the distal bevel or of the deflection means located further towards the apex than this lateral orifice.
  • said second polish (313) is circumferential over all of said (310) polishing area and provides an angle (D) of distal optical deviation.
  • the distal deviation angle (D) will condition the photon field at its lower overflow and therefore the biological effect of section reinforced by the quality of the machining of the edge of the device, also conditioning the mechanical section capacity of the device. 'tool.
  • FIG. 8 An illustrative and non-limiting example of such polishing is shown in FIG. 8.
  • said second polishing (313) is carried out on a central and apical portion of said (310) polishing area, providing an angle (G) of apical optical deviation.
  • Illustrative and non-limiting examples of such an apical polish or bevel (or flat) are shown in FIGS. 14, FIG. 15, FIG. 16 and FIG. 17. These embodiments make it possible, for example, to obtain photo-coagulation by the second apical polishing at the edges of the section obtained by the distal bevel of the support.
  • the second apical polishing (313) is carried out on both the support and the fibre, an advantageously deformed active surface (212) is obtained, for a multiple effect of the instrument on the tissues, organs (6) or Ships (V).
  • said second polishing (313) is carried out at a height (H1, H2) determined to also obtain an area (210) for polishing the distal end of the guide (2 ) of light, resulting in two angles (G) of optical deviation and a deformed active surface (212) of the light guide (2), for example as shown in FIGS. 16 and FIG. 17.
  • the beveled distal end (31) of the support (3) comprises a circumferential polishing area (310) on the surface of the bevel at a beveling angle (A) and said deflection means of light comprises at least one semi-spherical and/or triangular indentation (314) forming at least one optical deflection means, either lateral or central and apical.
  • An illustrative and non-limiting example of such notches is shown in FIG. 18.
  • the support (3) is made of biologically neutral material, preferably chosen from stainless steel or aluminum.
  • Biologically neutral materials are chosen, with variable thermal conductivity in order to limit undesirable effects such as burning at the puncture point, and preferably resistant to high temperatures. We thus obtain an instrument which has a biological neutrality.
  • the invention makes it possible to use powers such that the fiber is never damaged and therefore does not inoculate carcinogenic substances into the tissues, unlike certain prior art devices.
  • the angle (B) of the boom may vary, for example as shown in [Fig. 6],
  • the deflection angle (B) determines penetrance through the skin: the higher it is, the less painful the puncture.
  • the arrow angle of the needle (B) is between 10-40, preferably 20° and 30°, more preferably 25°.
  • the distal end is not sharpened in an arrow but remains circular or rather elliptical in shape because of its bevelling allowing better penetration of the tissues.
  • these embodiments also make it possible to make the medical instrument a detergent or sectioning tool.
  • certain embodiments relate to an instrument in which said beveled distal end (31) of said support (3) is sharpened in an arrow with a sharpening angle (B) giving it cutting and penetrating properties.
  • the support for example a needle
  • the support (3) is curved.
  • the realization of a curved needle is quite possible on the technical level in order to be able to reach anatomical elements in surgery in the operating room or in the cabinet especially for phlebology in order to optimize the catheterization and its angle through the vessel.
  • the radial angle (E) can be modified according to the applications. It is generally between 10 and 40°, preferably between 20 and 35° and ideally between 22 and 32° for medical practice.
  • the needle length, the diameter of the needle and the angulation of its bevel may be different depending on the application. Thus, they will be larger and longer for conization and tissue debridement (ulcer).
  • the needle may have an outside diameter comprised in a range between 200 to 5000 ⁇ m, preferably between 450 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • the light guide can have an outside diameter of 100 to 4000 ⁇ m (4 mm), preferably between 50 and 1000 ⁇ m.
  • the distal end (31) of the support (3) is preferably bevelled with a bevel angle (A) of between 10 and 20°.
  • the inside diameter of the support (3) can be greater than or equal to the outside diameter of the fiber (2) to accommodate any sheathing of the fiber and/or to form a channel around the fiber, in particular for the injection of substances and/or control of blood reflux.
  • the instrument may further comprise a channel, the reflux of blood in the channel attesting to the correct intravascular position of the needle; a channel can also be provided for injecting an anesthetic therein or adapting a thermocouple or an optical tool for spectrophotometry, or injecting a product making it possible to study the fluorescence of the tissue.
  • the needle has a dual channel.
  • the second channel can include a secondary fiber bringing another light allowing photodiagnosis, in particular in spectroscopy, but also a thermocouple measurement at the distal end of the instrument.
  • the instrument comprises two channels, either by a double channel in the support (3), or by a channel of the support (3) associated with another channel of another instrument, the whole being coupled to a thermocouple measuring device for measuring the temperature at the distal end (31) of the holder (3).
  • the instrument is connected or further comprises an alarm system when the measured temperature value exceeds a predetermined threshold value.
  • the instrument further comprises a thermal reagent configured to react when it reaches a predetermined temperature, in order to visualize overheating.
  • the support has a distal outer coating ("coating") of material with increased thermal conduction, in order to facilitate obtaining a desired temperature for the treatment, in particular to amplify the thermal effect within of the tissue by preserving the proximal part of the needle with a material of lower thermal conductivity, even insulating, thermally in order to preserve the skin.
  • coating distal outer coating
  • the support (3) has a length between 10 and 120 mm, preferably with a spatula shape.
  • the needles are generally shorter and smaller in diameter for the vascular especially in the absence of anesthesia, or laser lipolysis.
  • the instrument is connected to or comprises an electronic device for accounting with the light vector and the source in order to calibrate the power of the beam at the needle outlet.
  • This type of technique is known and makes it possible to check the output power, in particular advantageously in the context of the present invention thanks to the variation of the effects obtained by the light deflection means and/or by the possible movements of the fiber (2) in the support (3).
  • the support is made of biologically neutral material, of variable thermal conductivity in order to limit the undesirable effects or amplify the thermal effect such as burning at the puncture point, resistant to high temperatures.
  • the material is preferably chosen from stainless steel or aluminum.
  • the optical fiber used can be a fiber of a common type, for example made of silica and in particular of a type used for interventional fibroscopies, endovenous laser, surgery, etc.
  • the light guide can be made of a material other than silica, depending on the wavelength of the light, in particular laser.
  • the cost of an instrument according to the invention can be divided by five or ten relative to an instrument currently used for the treatment of varicose veins by laser light if it is manufactured on a large scale while avoiding the high cost of the operating room. if it is carried out in an office or treatment room and also allowing a repeated procedure in the event of an insufficient first result.
  • the numerical aperture of the fiber is between 15° and 40°, preferably 20 and 35°, ideally 23° and 32°, for vascular applications. It can be increased by introducing several fibers in the same channel in order to modify the shape of the photon field.
  • the instrument comprises two light guides, preferably two optical fibers, one of the guides carrying a divergent optical deflection means, for example a convex polishing while the other carries a convergent optical deflection means , for example concave polishing.
  • the same light guide (2) comprises both a divergent optical deflection means and a convergent optical deflection means.
  • the light guide (2) comprises a plurality of different optical fibers, as in confocal microscopy for example, with different optical deflection means from one fiber to another, the instrument being coupled to a multiplexer at the level of the light source to carry out photo-diagnosis, in photofluorescence for example, thanks to the differential collection of the signals from the different fibers.
  • the surface of the optical field determines the cutting or destructive effect on the tissue, particularly when the opening of the fiber is between 10° and 30°, preferably between 15 and 25°, or on the contrary widened for photodiagnosis and tissue fluorescence revealing abnormal proteins in oncology, particularly when the aperture is between 20° and 40°, preferably 25-35°.
  • the angle of the bevel conditions the surface which is that of the ellipse corresponding to the notion of “optical surface”.
  • the numerical aperture conditions the "active surface” (212) within this optical surface.
  • the angle of the bevel of the needle conditions the dimension of this active surface (212) which is increased resulting in an “optical amplification” or “optical amplification”.
  • Illustrative and non-limiting examples of numerical aperture and active area (212) are shown in FIGS. 7, FIG. 16 and FIG. 17. It is seen in FIG. 7 that the active surface will depend on the distal bevel and, in FIG.
  • the additional deflection means (313), by polishing both the support (3) and the fiber (2), will deform the active surface by widening it, which makes it possible to obtain a double effect at the distal end of the instrument.
  • the first polishing surface (310) of the beveled distal end of the support allows a first effect and the second polishing (313) at the apical end allows a second effect, thanks to the different angles of the two polishes providing modifications of the field of different light.
  • Numerical aperture means the sine of the maximum angle of entry of light into the light guide, for example the fiber, so that the light can be guided without loss, measured with respect to the axis of the fiber.
  • the light guide is an optical fiber reflecting wavelengths between 200 nm and 5 pm. This makes it possible to broaden clinical applications by targeting new chromophores.
  • the type of fiber can be chosen with a wavelength window wider than infrared (250 nm, Silica UV), such as 3 or 4 pm (Chalcogenides) for the needle and for its light vector. This makes it possible to expand clinical applications by targeting new chromophores or fluorophores.
  • the fiber is made of silica.
  • composition of the optical fiber will be chosen according to the wavelengths used.
  • the table below summarizes the different compositions of the guide according to the wavelengths.
  • the support is hollow and does not include a fiber.
  • the light guide then consists of a coating of the internal surface of the support forming an internal reflective tube such as those used in CO2 laser handpieces.
  • the tube thus makes it possible to reflect long wavelengths, for example, 10600 nm (10.6 ⁇ m) when a CO2 laser is used, rather than a conventional laser light source. Since this wavelength is not very penetrating (depth 20 pm), it is widely used for tissue cleansing, for example in the context of dermatological surgery or neurosurgery. Moreover, this wavelength is not accessible to any other type of fiber and certain embodiments of the present application therefore allow the use of such lasers, by a hollow fiber or a coating inside the needle.
  • the CO2 laser can be conveyed by a hollow fiber which must stop just before the bevel.
  • the polishing of the bevel is likely to induce the production of powdery residue which can make the secondary transmission of light incompatible.
  • FIG. 9 showing an illustrative and non-limiting example of such a hollow fiber, no light deflection means is represented apart from the distal bevel, but it is of course possible to provide a deflection means such as one of those described in the present application, as for example illustrated in FIG. 18, but also with any other embodiment having a deflection means.
  • tissue detersion has a very important place whether in the operating room, whatever the specialties concerned (neurosurgery, ophthalmology, dermatology, vascular surgery, tumor surgery, gynecological surgery, etc.).
  • hollow fibers (2) which can be integrated upstream of the bevel of the needle whose correctly polished (metallic) terminal part is quite sufficient to transmit this light and even focus it in order to optimize its character. cutting and destructive on the tissue concerned.
  • the instrument includes at least one filter and/or colorization to allow the use of filtered and/or colorized white light, which is less expensive than a laser source.
  • at least a portion of the light guide (2) is filtered and/or colored. This advantageously makes it possible to filter white light as a non-laser source (Ex: PDT, tissue destruction, etc.), which is a source of savings, since lasers are more expensive than a source of filtered white light (lamp type flash) and facilitates the use of certain processes such as those of dynamic phototherapy for example.
  • the light guide comprises a doped optical fiber, preferably with an outside diameter of between 50 and 1000 ⁇ m, preferably between 50 and 150 ⁇ m, preferably between 75 and 125 ⁇ m.
  • the doped fiber makes it possible to work on small-caliber fibers of the order of 100 ⁇ m in diameter for aesthetic applications, in particular vascular photocoagulation and lipolysis, for example on the face.
  • the doping of the fiber is carried out with erbium, Holmium, thulium, or praseodymium.
  • the instrument is preferably connected to the light source (10) by a connector (4) allowing the instrument to be changed, for example between two patients or two applications.
  • This connector may be of the SMA type as known in the field and shown in FIGS. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG.10, but it can be replaced by a locking clip connector, avoiding the use of a screwing ferrule which risks causing poor positioning or breaking of the constituent elements of the instrument.
  • the present application therefore uses the terms “connector” or “fitting” or “socket” without distinction with or without the term SMA, but they are not limiting.
  • the needle and the vector are connected within a hollow metal guide, the male plug of the needle being inserted into the female socket of the light vector, balls being preferably mounted on spring to hold the connector in the correct position for optical guidance.
  • FIG. 2 shows, without limitation, certain embodiments, in which the connector or connection means (4) comprises an SMA connector with a support and a screwing ferrule.
  • a fixing ring is used to fix and stiffen the connection.
  • a connection tube (41) can be crimped in the connection means (4), and a reinforcing support (42) can be provided to further stiffen the connection.
  • the support (3) is inserted into the connection tube (before or after connection).
  • the support (3) is a needle crimped in the crimping tube (41) which comprises one or more crimping points (411).
  • crimping is essential to ensure the rigidity of the needle and to avoid any torsion or mechanical angulation that could alter the fiber inside the body of the needle (3). It is integrated on the periphery of the latter in the part of the crimping body of the connection means (4).
  • crimping also allows a reserve of mass that can contain excess heat produced from the needle in the fabric. Its composition, in particular its density, influences the parameters of thermal conductivity, thermal transfer, thermal inertia and thermal resistance. It buffers an excess of heating which is a security for the use of this material in vivo.
  • the base of the support is crimped onto the connection clip. This makes it possible to improve the solidity in order to avoid any breakage of the fiber at the origin of the needle which could be a source of breakage and therefore of an accident.
  • the clip is upstream of the crimp and can be metallic to increase strength.
  • the base of the needle and of the connector has a marking of the bevel of the needle once it is fixed by screwing to the maximum tightening or a clip with setting vis-à-vis in order to be certain that the bevel is correctly positioned. Certain manipulations require the rotation of the material, particularly in the vascular sector.
  • the light guide has a smaller diameter than that of the support, at the connection between the support and the light guide. This advantageously makes it possible to avoid heating between the SMA connection of the needle and the safety factor light vector.
  • a thermal reagent is included in the light vector sheath and the clip or SMA socket.
  • This reagent can be non-metallic and disposable.
  • this makes it possible to visualize an abnormal overheating on the device.
  • the instrument comprises means for rotating and/or advancing the light guide (2) and/or the support (3), in particular relative to each other.
  • the instrument includes at least one marking to verify the correct positioning of the instrument.
  • the present invention also relates to improving the ergonomics and the use of a medical instrument.
  • a medical instrument Although presented independently, and forming part of embodiments independent of the embodiments described above, those skilled in the art easily understand that the characteristics described below can also be combined with what is described in the rest of this text.
  • the support (3) for example an optical needle, would be connected to a laser source of variable wavelength by a light guide (light vector) connected on both sides. other to the laser and to the support by a connection clip instead of a standard socket (SMA or other).
  • a connection clip instead of a standard socket (SMA or other).
  • connection of the needle and the light vector is colorized. This allows, depending on the applications, to facilitate the identification of each type of material according to the application for which it would be intended, preferably of the same color as the clip.
  • a laser light treatment method can advantageously use an instrument or a system according to the invention. It can in particular be used for vascular applications, in particular for the treatment of varicose veins.
  • the laser can be used for varicose vein sclerosis. It can also be used for arterial occlusion, replacing chemical embolization and also fibro-calcareous arterial clearing for the preparation of angioplasties. The same is true for ulcer debridement, tumor section or laser lipolysis.
  • the instrument according to the invention is pricked in line with a varicose vein to be treated, through the skin, as for a puncture.
  • the puncture can be done under visual control or under ultrasound control.
  • the instrument can itself be used for the injection of anesthetic through a channel provided for this purpose, thus avoiding an additional injection and the use of an additional syringe.
  • a channel possibly the same, can also be provided to check the influx of blood. It is thus possible to verify the correct positioning of the instrument in the vascular system.
  • Anesthesia by perivascular or peri-tumor intumescence can be practiced.
  • Identification can be done under ultrasound.
  • a photochemical substance may also be injected in order to potentiate the thermal or phototherapeutic effect if it is applied to the tumor pathology.
  • the instrument is then removed, which can be decarbonized if necessary with a sterile compress.
  • the instrument is then ready to treat another varicose vein. A direct puncture without guide needle is also possible.
  • the instrument comprises an electronic device (chip) for compatibility with the light guide and the source in order to calibrate the beam at the support outlet (needle outlet); this would make it possible to know exactly the power loss at the end of the needle compared to the data of the light source.
  • the instrument could be coupled to a device allowing spectrophotometry or optical cell biopsy.
  • the instrument includes a thermocouple device at the distal end of the support to measure the temperature at this point, in order to have an in vivo temperature measurement via an already patented double channel and a alarm system in case of critical temperature which allows to avoid burns and allows to study thermodynamic models in vivo and in vitro with a coupling by external thermography for each application. All of this would make it possible to design thermodynamic simulations. In addition, this would make it possible to detect chromophores for the detection of toxic products in food control from the moment they have a specific absorption spectrum; slow and costly biological analyzes would thus be avoided and screening on the food chains would be significantly increased.
  • the invention thus allows the detection of toxic products in food control by the use of a medical instrument according to the invention, by the detection of chromophores.
  • the study of temperature by thermocouple according to the abacus to be studied would make it possible to evaluate the percentage of fat and proteins in minced meat on a food chain for example or the study of a tumor in situ in pathology human or veterinary.
  • the use of a "multiplexer" type device makes it possible to emit at a certain wavelength and to recover a frequency shift, in particular for immunofluorescence by the injection of fluorophore, for example via the needle channel or even the use of chromophore.
  • some embodiments relate to the use of the instrument for the detection of chromophores.
  • this type of tool allows spectrometric analysis, particularly in infrared, for example for the study of tissues in vivo. This makes it possible to develop this tool both in the fields of medical research but also in the veterinary and food fields in order to search for specific substances in spectrophotometric analysis. For fluorescence, it may be useful for calibration to use a tip whose end allows this fluorescence to be tested.
  • Wavelength division multiplexing or WDM requires recruiting a small number of channels for the needle and therefore remains less expensive or "coarse WDM". It uses a dichroic filter deposited on the fiber itself. It makes it possible to divide the field of photons in two, which allows bidirectional transmission in order to observe an absorption shift in spectrophotometry (immunofluorescence for example) for tumor photo-diagnosis by revealing abnormal proteins.
  • the present invention is therefore applicable to photo-diagnosis When using a multiplexer at the level of the light source, because with these multiple fiber systems, by modifying the optical field thanks to the arrangements of the present application , particular images can be obtained with various levels of specificity and sensitivity, particularly in immunofluorescence.
  • Various dual-channel (or 2-channel in 2 instruments) embodiments will therefore use one channel for the injection of immunofluorescent molecules and the other for light, with the principles described in the present application.
  • Spectrometry (with an upstream multiplexer) can also be performed to detect specific molecules (with a specific absorption spectrum). In this case, it is not necessary to have two channels or an injection channel.
  • step index fiber the refractive index drops sharply from a value in the core to a lower value in the cladding.
  • this index change is much more gradual.
  • a third type of optical fiber uses the bandgap principle of photonic crystals to provide light guidance, rather than total internal reflection. Such fibers are called photonic crystal fibers, or micro-structured fibers. These fibers usually exhibit a much higher index contrast between the different materials (usually silica and air).
  • the physical properties of the guide differ significantly from step-index and gradient-index fibers.
  • the invention can therefore cover the use of these various types of fibers.
  • the invention can also relate to monomode and/or multimode fibers.
  • the invention can also use dichroic filters.
  • the wavelength of the light is between 200 and 5000 nm.
  • the wavelength may be around 308-310 nm.
  • the numerical aperture of the fiber determines the active surface of the usable device for these different applications such as optical imaging, called optical biopsy, medical applications in the thermal but also disruptive field, in particular in ophthalmology, in arterial clearing (stenosis or occlusion), as well as for venous clearing in case of stenosis or occlusion. This makes it possible, for example, to prepare the vessels for the placement of a stent, either arterial or venous.
  • Vascular clearing uses wavelengths in the ultraviolet range as for industrial marking or the industrial section of materials.
  • the optical needle which is not polished in the shape of an arrow, and does not have lateral polishing, which makes it possible to transform the needle into an optical sectioning tool.
  • the tool can therefore allow in this application to treat in the office with local anesthesia a long needle a small precancerous lesion is therefore statistically improved prognosis.
  • this treatment can be supplemented or repeated always at low cost outside the operating room.
  • the same is true for dermatological surgery, for example (debridement of ulcers, debridement of small benign tumors under local anesthesia).
  • the laser light source requires modest power for this application, for example of the order of 10 to 15 W in the field of small portable lasers of small size.
  • the light guide for example an optical fiber
  • the support for example a needle
  • an instrument according to the invention can be used for other vascular applications, for example sclerosis of varicose veins not only on the lower limbs, but also pelvic or esophageal varicose veins (during surgery), hemorrhoids, or vascular sclerotic occlusion or vascular anastomosis during surgical operations.
  • An instrument according to the invention can also be used to perform tissue perforation, or as an alternative to biological glues, of the cyanoacrylate type, for any intravascular embolization, in particular for congenital or acquired fistulas, or venous, in particular for malformations or angiomas. , lymphatic occlusion source of ulcers.
  • tissue cleansing in contact mode for example applied to ulcers.
  • An instrument according to the invention can also be used for the destruction of tissue metastases, for example intrahepatic, more ergonomic and less expensive than by radiofrequency.
  • Tissue destruction by laser involves a phenomenon of tissue absorption of photons with secondary conversion into heat. This absorption being targeted to certain molecular constituents specific to the tissue (chromophores), the thermomechanical effect is more specific than another method of thermal heating of the tissues such as radio frequency for example (thermal effect). This specificity allows new applications of lasers such as dynamic phototherapy in oncology for example.
  • parameters can be adjustable, for example the wavelength, the emission and exposure time between each shot, the fluence, the irradiance, the continuous or pulsed mode (single or multiple) or the area of destruction according to the optical diffusion at the end of the light guide.
  • Light guide fiber optic, hollow fiber or reflective coating
  • bracket 31 Bevelled distal end of bracket
  • Second bevel or polishing of the support (either lateral or central)

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Abstract

La présente invention concerne un instrument médical comprenant une extrémité distale libre destinée à pénétrer dans un tissu et une extrémité proximale connectable à une source de lumière, ledit instrument comprenant un support tubulaire dans lequel est monté au moins un guide de lumière, pour une émission sensiblement frontale de la lumière par ledit guide via ladite première sortie optique, ledit instrument étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de déviation optique de la lumière formant une seconde sortie optique, pour une émission de lumière déviée, comprenant au moins un usinage sur une portion distale de l'instrument, avec au moins un polissage réflectif et/ou concave configuré pour une convergence de la lumière et un polissage réflectif et/ou convexe configuré pour une divergence de la lumière, lesdits polissage étant réalisés sur ledit guide de lumière et/ou sur ledit support.

Description

Description
TITRE : INSTRUMENT MEDICAL ET SYSTEME COMPRENANT UN TEL INSTRUMENT
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des instruments de traitement par la lumière, notamment un laser endoveineux pouvant être utilisé pour le traitement des varices. Cette technologie peut être appliquée en milieu industriel notamment alimentaire, la médecine dentaire, la médecine vétérinaire. De plus, la présente invention n’est pas limitée au traitement endoveineux et peut concerner divers types d’interventions chirurgicales, comme la conisation ou toute autre intervention nécessitant un outil permettant à la fois une détersion et/ou une destruction et une photo-coagulation. De même, la présente invention fournit une nouvelle solution pour les laser et notamment les laser CO2, mais elle n’est pas limitée aux lasers et couvre divers types de lumières, à diverses longueurs d’onde.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0002] Les opérations chirurgicales nécessitant une détersion et/ou une destruction sont souvent lourdes et coûteuses, notamment parce qu’elles nécessitent généralement une anesthésie générale. En outre, elles sont génératrices de cicatrices, notamment par le fait qu’il n’est pas toujours aisé de faire coaguler les tissus Dans ce contexte, il est intéressant de proposer un outil facilitant une détersion et/ou une destruction et améliorant les possibilités de photo-coagulation.
[0003] Des techniques plus récentes pour la sclérose vasculaire, notamment le traitement des varices, par exemple la technique exposée dans le document US 2003/0078569, si elles sont moins lourdes pour le patient, elles nécessitent néanmoins une préparation de cathétérisme, un habillage de l'opérateur, des champs stériles, une grande désinfection et des manipulation complexes au bloc opératoire. Elles utilisent en outre des fibres optiques longues et coûteuses. De plus, cette technique nécessite l'injection de produits anesthésiques susceptible d’effet indésirables, par exemple des allergies. C'est le cas de la sclérose conventionnelle en cabinet qui utilise des sclérosants chimiques.
[0004] Le document US 2005/0131400 détaille un dispositif de conduction d’un laser dans une fibre optique, l’extrémité de la fibre optique traversant un cathéter pour être introduite dans un vaisseau sanguin. Le faisceau laser diffusé à l’extrémité de la fibre optique à l’intérieur d’une veine participe au traitement de varices en intervenant sur les cellules endothéliales de la paroi de la veine ainsi que la totalité de sa paroi, l’effet étant thermomécanique. Toutefois, un tel dispositif ne permet pas d’optimiser la diffusion de la lumière lors d’un traitement circonférentiel de la paroi d’un vaisseau.
[0005] La demande W02007104836A1 enseigne un support tubulaire tel qu’une aiguille dans lequel est présent un guide de lumière tel qu’une fibre optique et divulgue le fait d’utiliser des fenêtres latérales dans le support ou divers agencement de l’extrémité distale de l’instrument pour une diffusion de lumière. Cependant, ce type d’instrument peut être amélioré, notamment en ce qui concerne la déviation de la lumière, par convergence ou divergence selon le type d’applications visées.
[0006] Le but de l'invention est de proposer une technique plus simple et un matériel, instrument et système, moins coûteux et plus faciles à manipuler et/ou améliorant les possibilités de détersion, destruction tissulaire et photo-coagulation.
EXPOSE DE L’INVENTION
[0007] La présente invention a donc pour objet de proposer un instrument médical et un système comprenant un tel instrument, permettant de palier au moins une partie des inconvénients de l’art antérieur en proposant une technique plus simple et un matériel, instrument et système, moins coûteux et plus faciles à manipuler et/ou améliorant les possibilités de détersion, destruction tissulaire et photocoagulation. Un des avantages est ainsi de réduire le coût de procédure en dehors du bloc opératoire et de pouvoir répéter l’intervention à moindre frais en cas de nécessité.
[0008] Ce but est atteint par un Instrument médical comprenant une extrémité distale libre destinée à pénétrer dans un tissu ou un organe et/ou un vaisseau sanguin et une extrémité proximale connectable à une source de lumière, ledit instrument comprenant un support tubulaire dans lequel est monté au moins un guide de lumière, ledit support comportant une extrémité distale biseautée comprenant au moins un orifice formant une première sortie optique, pour une émission sensiblement frontale de la lumière par ledit guide via ladite première sortie optique, ledit instrument étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un moyen de déviation optique de la lumière formant une seconde sortie optique, pour une émission de lumière déviée, comprenant au moins un usinage sur une portion distale de l’instrument, avec au moins un polissage réflectif et/ou concave configuré pour une convergence de la lumière et un polissage réflectif et/ou convexe configuré pour une divergence de la lumière, lesdits polissages étant réalisés sur ledit guide de lumière et/ou sur ledit support.
[0009] Selon une autre particularité, le guide de lumière comprend une fibre optique.
[0010] Selon une autre particularité, ladite fibre optique est creuse et associé à une source de lumière de laser CO2.
[0011] Selon une autre particularité, le guide de lumière comprend un revêtement réfléchissant sur la paroi interne du support tubulaire.
[0012] Selon une autre particularité, ladite extrémité distale biseautée dudit support est affûtée en flèche avec un angle d’affûtage lui conférant des propriétés coupantes et pénétrantes.
[0013] Selon une autre particularité, au moins une portion distale est courbée selon un rayon de courbure, facilitant la manipulation de l’instrument depuis l’extérieur du tissu ou organe.
[0014] Selon une autre particularité, ledit moyen de déviation de lumière comporte au moins un orifice latéral dans la paroi dudit support, à proximité de l’extrémité distale, ledit orifice latéral comprenant au moins un chanfrein dans l’épaisseur de la paroi du support, fournissant un angle de déviation optique, soit en s’évasant vers l’extérieur pour former un moyen de déviation divergent, soit en s’évasant vers l’intérieur pour former un moyen de déviation convergent. [0015] Selon une autre particularité, ledit moyen de déviation de lumière est un moyen de déviation divergent comprenant un polissage convexe réalisé sur une bille conductrice de lumière déposée à la surface du guide de lumière.
[0016] Selon une autre particularité, l’extrémité distale du guide de lumière, par exemple une fibre optique à embout nu sectionnée transversalement ou biseautée ou une fibre creuse, est positionnée en retrait de l’extrémité distale biseautée du support, avec une surface interne polie réflective à l’intérieur de l’extrémité distale biseautée du support servant alors d’outil réflectif formant un moyen de déviation optique.
[0017] Selon une autre particularité, l’extrémité distale biseautée du support comporte une aire de polissage circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle de biseautage et comporte un second biseau, obtenu par un second polissage d’une portion de ladite aire de polissage.
[0018] Selon une autre particularité, ledit second polissage est réalisé sur une portion latérale de ladite aire de polissage, fournissant un angle de déviation optique latérale.
[0019] Selon une autre particularité, ledit second polissage est circonférentiel sur toute ladite aire de polissage et fournit un angle de déviation optique distale.
[0020] Selon une autre particularité, ledit second polissage est réalisé sur une portion centrale et apicale de ladite aire de polissage, fournissant un angle de déviation optique apicale.
[0021] Selon une autre particularité, ledit second polissage est réalisé à une hauteur déterminée pour obtenir également une aire de polissage de l’extrémité distale du guide de lumière, résultant en deux angles de déviation optique et une surface active déformée du guide de lumière.
[0022] Selon une autre particularité, l’extrémité distale biseautée du support comporte une aire de polissage circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle de biseautage et comporte au moins une échancrure semi-sphérique et ou triangulaire formant au moins un moyen de déviation optique, soit latéral, soit central et apical.
[0023] Selon une autre particularité, l’extrémité distale du guide de lumière est logée à l’intérieur du support, en retrait par rapport à l’extrémité distale du support d’une distance d’au moins 1 à 10 mm.
[0024] Selon une autre particularité, l’instrument comprend deux guides de lumière, préférentiellement deux fibres optiques, un des guides portant un moyen de déviation optique divergent, par exemple un polissage convexe tandis que l’autre porte un moyen de déviation optique convergent, par exemple un polissage concave.
[0025] Selon une autre particularité, ledit guide de lumière comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent.
[0026] Selon une autre particularité, le support comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent.
[0027] Selon une autre particularité, l’instrument comprend des moyens de rotation et/ou d’avancement du guide de lumière et/ou du support, notamment l’un par rapport à l’autre.
[0028] Selon une autre particularité, l’instrument comprend au moins un marquage pour vérifier le bon positionnement de l'instrument.
[0029] Selon une autre particularité, au moins filtre coloré est disposé sur le chemin de la lumière.
[0030] Selon une autre particularité, le support est réalisé en matériau neutre biologiquement, de préférence choisi parmi l’acier inoxydable ou l’aluminium.
[0031] Selon une autre particularité, le support présente un revêtement extérieur (« coating ») distal en matériau à conduction thermique augmentée.
[0032] Selon une autre particularité, le guide de lumière est une fibre optique réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200nm et 5pm. [0033] Selon une autre particularité, le guide de lumière est un revêtement de la surface interne du support formant un tube réflectif interne réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200 nm et 11 pm, de préférence 5pm et 11 pm.
[0034] Selon une autre particularité, le guide de lumière est une fibre optique dopée de diamètre extérieur compris entre de 50 à 1000pm, de préférence compris entre 50 et 150pm, de préférence entre 75 et 125pm.
[0035] Selon une autre particularité, le support présente une longueur comprise entre 10 et 120 mm, le diamètre extérieur du guide est compris entre 100 à 4 000 pm, de préférence 50 et 1000pm, le diamètre extérieur de Taiguille est compris entre 200 à 5000 pm, de préférence entre 450 pm et 1000pm et l’extrémité distale du support est biseautée avec un angle de biseau compris entre 10 et 20°.
[0036] Selon une autre particularité, il comprend un dispositif électronique de comptabilité avec le vecteur de lumière et la source afin de calibrer la puissance du faisceau en sortie d’aiguille.
[0037] Selon une autre particularité, l’ouverture du guide, préférablement l’ouverture numérique de la fibre, est comprise entre 15° et 40°, de préférence 20 et 35°, encore préférentiellement 23° et 32°.
[0038] Selon une autre particularité, l’instrument comprend deux chenaux, soit par un double chenal dans le support, soit par un chenal du support associé à un autre chenal d’un autre instrument, l’ensemble étant couplé à un dispositif de mesure de thermocouple pour mesurer la température à l’extrémité distale du support.
[0039] Selon une autre particularité, l’instrument comprend en outre un système d’alarme lorsque la valeur de la température mesurée dépasse une valeur seuil prédéterminée.
[0040] Selon une autre particularité, l’instrument comprend en outre un réactif thermique configuré pour réagir lorsque celui-ci atteint une température prédéterminée, afin de visualiser une surchauffe. [0041] Selon une autre particularité, le guide de lumière comporte une pluralité de fibres optiques différentes, avec des moyens de déviation optique différents d’une fibre à l’autre, l’instrument étant couplé à un multiplexeur au niveau de la source de lumière pour réaliser un photo-diagnostic grâce au recueil différentiel des signaux des différentes fibres.
[0042] Un autre but de l’invention est de proposer un procédé de contrôle alimentaire qui soit facile et peu coûteux à mettre en œuvre.
[0043] Ce but est atteint par un procédé de dépistage de produits toxiques dans le contrôle alimentaire par l’utilisation d’un instrument médical selon la présente demande, par la détection des chromophores.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0044] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, qui illustre :
- [Fig. 1 ] représente une vue schématique d’un système selon certains modes de réalisation de l’invention, en cours d’utilisation ;
- [Fig. 2] représente une vue schématique de profil du moyen de raccordement du système selon certains modes de réalisation ;
- [Fig. 3] est une vue en coupe longitudinale du moyen de raccordement de la figure 2 ;
- [Fig. 4] est une vue schématique de profil du moyen de raccordement et du support tubulaire selon certains modes de réalisation ;
- [Fig. 5] est une vue schématique du biseau distal du support tubulaire, selon certains modes de réalisation ;
- [Fig. 6] est une vue schématique en perspective de l’extrémité distale du support, selon certains modes de réalisation comprenant un second biseau distal latéral ;
- [Fig. 7] est une vue schématique en perspective de l’extrémité distale du support tel que représenté par la figure 6, et représentant en outre le guide de lumière et son ouverture numérique selon certains modes de réalisation ; - [Fig. 8] est une vue schématique en perspective d’un support tubulaire et du guide de lumière d’un instrument selon certains modes de réalisation comprenant un second biseau distal circonférentiel ;
- [Fig. 9] est une vue schématique en perspective et en transparence du support et du guide de lumière formé par un tube creux pour véhiculer un laser CO2 d’un instrument selon certains modes de réalisation ;
- [Fig. 10] est une vue schématique de profil du support présentant une courbure distale selon certains modes de réalisation ;
- [Fig. 11 ], [Fig. 12] et [Fig. 13] représentent des détails en vue schématique en perspectives de l’extrémité distale du support selon divers modes de réalisations comprenant au moins une fenêtre distale latérale avec un polissage ;
- [Fig. 14] est une vue schématique en perspective d’un support tubulaire et du guide de lumière d’un instrument selon certains modes de réalisation comprenant un second biseau distal central et apical ;
- [Fig. 15] est une vue schématique de face de l’extrémité distale d’un instrument selon certains modes de réalisation comprenant un second biseau distal central et apical qui déborde sur le guide de lumière et forme ainsi un polissage de l’extrémité distale du guide de lumière ;
- [Fig. 16] est une vue schématique de face de l’extrémité distale d’un instrument tel que celui de la figure 15, montrant deux hauteurs différentes du second biseau distal central et apical débordant sur le guide de lumière, avec la surface active du guide de lumière déformée par son polissage distal ;
- [Fig. 17] est une vue schématique en perspective de l’extrémité distale d’un instrument tel que celui de la figure 16, montrant les angles du biseau distal sur le guide de lumière et le support tubulaire et la déformation de la surface active du guide de lumière ;
- [Fig. 18] est une vue schématique en perspective d’un support tubulaire et du guide de lumière d’un instrument selon certains modes de réalisation comprenant au moins une échancrure distale latérale, semi- sphérique et/ou triangulaire. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
[0045] La présente demande concerne un instrument chirurgical de traitement par la lumière, notamment par laser. De nombreuses combinaisons des modes de réalisation détaillés dans la présente demande peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention ; l'homme de métier choisira l'une ou l'autre en fonction des contraintes économiques, ergonomiques, dimensionnelles ou autres qu'il devra respecter à titre normatif. De plus, les diverses caractéristiques techniques sont décrites en termes fonctionnels et on comprend à la lecture de la présente demande qu’un même dispositif peut cumuler les caractéristiques fonctionnelles de divers modes de réalisation.
[0046] Le traitement par la lumière est connu dans le domaine médical et notamment le traitement par laser. Pour Rappel, les effets de ce traitement peuvent être thermiques et mécaniques. Les effets thermiques se produisent lorsque le rayonnement laser est absorbé par l'obstacle (le tissu). Ils induisent alors une réaction tissulaire qui est liée à l'évolution de la température de l'organisme et à la durée de réchauffement. Suivant l'élévation de la température du tissu, il peut se produire différents types de réactions. L'hyperthermie correspond à une élévation de température du tissu modérée, de l'ordre de quelques degrés. Ainsi, une température de l'ordre de 41 °C du tissu pendant plusieurs dizaines de minutes peut entraîner une mort cellulaire. La coagulation correspond à une nécrose irréversible sans destruction tissulaire immédiate. Dans cette action, la température du tissu peut atteindre des températures comprises entre 50°C et 100°C pendant environ une seconde. Cette température produit alors une dessiccation, un blanchissement et une rétraction des tissus par dénaturation des protéines et du collagène. Les tissus vont dans un second temps s'éliminer (détersion) puis se cicatriser. La volatilisation ou vaporisation correspond à une perte de substance. Ici, on parle d'une température des tissus supérieure à 100°C. Dans ces conditions, les constituants cellulaires sont évaporés pendant un laps de temps relativement bref. On observe au niveau des berges de la zone volatilisée une zone de nécrose de coagulation car la transition thermique entre la zone volatilisée et la zone saine se fait graduellement. Les effets mécaniques, quant à eux, sont induits par la création d'un plasma, d'une vaporisation explosive, ou par un phénomène de cavitation. Ces effets sont principalement liés à l'expansion d'une onde de choc (créée à partir des effets thermiques) qui va engendrer un effet destructif. En effet, lorsque l'on éjecte de la matière du substrat par éclairement, ce dernier va reculer. Cet effet de recul est lié à la conservation d'énergie est au fait que l'énergie lumineuse est transformée en énergie cinétique. La présente demande propose de tirer avantage de ces effets pour optimiser les possibilités de traitement.
[0047] Selon un premier objectif de l'invention, un tel instrument comprend un guide de lumière, par exemple une fibre optique, et un support tubulaire rigide accueillant le guide, par exemple une aiguille formant une gaine de protection et de guidage autour du guide de lumière. Les termes « support tubulaire » et « aiguille » sont donc utilisés dans la présente demande de manière non limitative et indistinctement. De même, les termes « guide de lumière », « vecteur de lumière », « vecteur », « fibre optique » ou « fibre » sont utilisés dans la présente demande de manière non limitative et indistinctement.
[0048] Une telle aiguille optique est reliée à une source laser ou de lumière blanche, par exemple filtrée, de longueur d'onde variable grâce au vecteur de lumière qu’elle contient et qui véhicule la lumière depuis la source vers l’extrémité distale. La connexion (4) avec la source de lumière peut être réalisée par une prise standard (SMA ou autre), re-stérilisable (notamment chimiquement) pour l'utilisation en milieu chirurgical stérile. Ainsi, contrairement aux utilisations précédentes où la souplesse d'une fibre optique est privilégiée, afin par exemple de pouvoir parcourir (cathétériser) une veine voire une artère sur une grande distance depuis une entrée de la fibre jusqu'à une zone à traiter, on privilégie au contraire une certaine rigidité qui est apportée par le support. Bien entendu cette rigidité n'est pas absolue, mais plutôt à comparer à la souplesse d'une fibre optique telle qu'utilisée, notamment en laser endoveineux. Cette rigidité peut être nuancée selon l'utilisation. Par exemple dans le cas d'une aiguille biseautée, celle-ci peut être suffisamment rigide pour permettre de piquer au travers de la peau d'un patient, sectionner un tissu comme une lésion tumorale ou déterger un tissu comme un ulcère par exemple.
[0049] Avantageusement, l'instrument peut comprendre des moyens de branchement à une source de lumière, notamment à une source de lumière laser. La source de lumière laser peut avoir une longueur d'onde comprise entre 200 et 4000 nm, qui est adaptée à l'utilisation endovasculaire. D'autres longueurs d'onde sont aussi possibles selon les applications. Il est notamment prévu des modes de réalisation dans lesquels on utilise une fibre creuse (ou un revêtement réfléchissant) dans l’aiguille creuse, avec une réflexion interne, notamment pour un laser CO2 (10,6 pm de longueur d’onde rendant impossible l’utilisation d’une fibre optique pleine).
[0050] Dans certains modes de réalisation, la source de lumière laser peut avoir une longueur d'onde avantageusement comprise entre 800 et 1000 nm. Encore plus avantageusement, cette longueur d'onde est de 980 nm, du fait de son absorption privilégiée par l'hémoglobine oxygénée et par l'eau.
[0051] L'instrument comprend des moyens pour une émission sensiblement frontale de la lumière et des moyens de déviation de la lumière, notamment pour une émission latérale de la lumière ou une déviation non parallèle à l’axe d’émission frontal (correspondant à la génératrice du cylindre formé par l’aiguille et/ou la fibre). Une diffusion latérale peut se faire au travers d'une ou plusieurs fenêtres latérales et/ou grâce à un biseau latéral de l’extrémité distale de l’instrument et/ou grâce à un polissage (ou biseau ou méplat circonférentiel ou apical, soit sur le support, soit sur le guide, soit sur les deux. Selon l'utilisation prévue, les fenêtres peuvent être réparties transversalement ou longitudinalement le long du guide de lumière et/ou du support. Dans certains modes de réalisation, le type de polissage utilisé est un polissage dit « glacé ». Dans d’autres modes de réalisation, le type de polissage utilisé est un polissage « mat ». Ce type de polissage est plus coûteux mais permet de canaliser la lumière dans une direction voulue.
[0052] De manière générale, la présente invention comporte un instrument médical (1 ) comprenant une extrémité distale libre manipulable destinée à pénétrer dans un tissu ou un organe (6) et/ou un vaisseau sanguin (V) et une extrémité proximale connectable à une source de lumière (10), ledit instrument comprenant un support (3) tubulaire dans lequel est monté au moins un guide de lumière (2). Ce support (3) comporte une extrémité distale (31 ) biseautée comprenant au moins un orifice formant une première sortie optique, pour une émission sensiblement frontale de la lumière par ledit guide (2) via ladite première sortie optique. Cette extrémité distale biseautée est agencée pour faciliter la pénétration de l’aiguille, comme connu de l'art antérieur. L’angle (A) de ce biseau distal peut varier en fonction de la taille de l’aiguille, notamment en diamètre ou en longueur, comme par exemple représenté sur la Fig. 5. L’angle de biseautage de l’aiguille est compris entre 10-40 ° de préférence 20° et 30°, encore préférentiellement 25°. Plus l’angle est diminué, moins la pénétration à travers la peau est douloureuse cet angle conditionne donc le caractère algogène de la ponction. Il conditionne aussi la forme du champ de photons : la surface optique et la surface active dépendant de l’ouverture numérique du guide de lumière (2), ici de la fibre, sont augmentées quand l’angle de biseau est plus faible. L’angle de biseau optiquement un flux sur la forme du champ de photons donc sur l’effet biologique.
[0053] Selon divers modes de réalisation de l’invention, l’instrument comprend au moins un moyen de déviation optique (210, 310, 312, 313, 314, 315) de la lumière formant une seconde sortie optique, pour une émission de lumière déviée. Ce moyen de déviation, qui peut revêtir diverses formes selon divers modes de réalisation, comprend au moins un usinage et/ou polissage sur une portion distale de l’instrument. Le polissage peut être réflectif pour une déviation droite de la lumière et/ou concave pour une convergence de la lumière et/ou convexe pour une divergence de la lumière. Avantageusement, ce polissage est réalisé sur ledit guide de lumière (2) et/ou sur ledit support (3). Dans le cas d’un polissage réflectif induisant une déviation droite de la lumière, selon la position de ce polissage réflectif sur le guide (2) et/ou le support (3), cette déviation peut, soit, étendre la zone active et ainsi générer une divergence de la lumière, soit concentrer une partie de la zone active et ainsi générer une convergence de la lumière. On comprend que l’on peut prévoir plusieurs polissages différents à plusieurs endroits sur la portion distale de l’instrument, pour obtenir plusieurs moyens de déviation de lumière, qui permettent de combiner les effets produits par chacun, dans un seul et même outil, en minimisant ainsi les coûts et l’invasivité du dispositif médical. En effet, une convergence de la lumière, par exemple grâce à un polissage concave, favorise la détersion tissulaire, notamment la section, voire la destruction. A l’inverse, une divergence de la lumière, par exemple grâce à un polissage convexe, favorise la photo-coagulation et/ou le photodiagnostic et/ou la photothérapie dynamique. Par exemple, un polissage réflectif droit ménagé sur la paroi interne d’une extrémité biseautée du guide de lumière va permettre de concentrer une partie de la lumière sur la partie du biseau qui n’est pas munie de ce polissage réflectif et ainsi produire une convergence permettant une détersion, une section ou une destruction tissulaire. D’autre part, en fonction de l’ouverture numérique du guide de lumière et de l’angle du biseau distal, il est possible de permettre une divergence de la lumière par un polissage réflectif, par exemple lorsque le guide est en retrait dans le support muni d’un tel polissage à son extrémité distale. De même, un polissage formant un second biseau ou un méplat ou un chanfrein au bord d’un l’orifice de sortie va permettre une divergence de la lumière favorisant la photo-coagulation. Diverses configurations combinant des moyens de déviation de lumière convergent avec des moyens de déviations divergent sont donc envisagés dans la présente demande, sur le guide de lumière et/ou le support, pour obtenir un seul et même outil combinant les effets thérapeutiques de la lumière convergente et de la lumière divergente. On notera également que divers modes de réalisation offrent une fiabilité et une solidité accrues grâce à la protection offerte par le support et à la stabilité conférée par les usinages de l’outil. Ainsi, plutôt que d’utiliser un polissage convexe obtenu par une bille déposée à l’extrémité distale (par la technique connue sous le nom de « ball fiber » en anglais) qui est coûteuse et complexe à mettre en œuvre, il est possible d’usiner le support et/ou le guide pour obtenir une divergence de la lumière à moindre coût, tout en contrôlant l’étendue de la diffusion en fonction de l’angle (C, G, D, F) du biseau, méplat ou chanfrein et son polissage, comme détaillé ci-après. Ainsi, au lieu d’utiliser un seul biseau ou polissage distal comme dans l’art antérieur, divers modes de réalisation utilisent avantageusement un second polissage (ou biseautage), soit du support, soit de la fibre, soit des deux. D’autres modes de réalisation utilisent avantageusement un second polissage d’un revêtement à l’intérieur du support. On entend par le terme « émission sensiblement frontale » une émission de lumière à l’extrémité distale qui se fait frontalement à la sortie optique, mais on comprend que, par la présence du biseau distal, cette émission n'est pas parfaitement frontale et que la lumière est émise dans une direction non parallèle à la génératrice du cylindre formé par le support et/ou le guide de lumière. [0054] D’une manière générale, l'instrument peut comprendre une fibre optique en tant que guide de lumière (2), par exemple une fibre d'un type couramment utilisé pour des applications médicales, par exemple en silice, notamment en silice simple. Cette fibre peut être montée dans un support tubulaire (3) tel qu’une aiguille. On entend par « aiguille » une structure ou un support tubulaire, suffisamment rigide pour permettre une manipulation précise du guide de lumière. En outre, notamment pour le traitement endoveineux, cette aiguille doit être suffisamment rigide pour percer la peau, telle une aiguille de ponction. On comprend que l’instrument possède une première extrémité, appelée distale dans la présente demande, qui est destinée à pénétrer dans les tissus et une autre extrémité qui est destinée à être connectée à une source de lumière (notamment laser). Le support tubulaire forme un cylindre entre ces deux extrémités et définit une génératrice du cylindre, qui peut être rectiligne, mais parfois courbe comme par exemple représenté sur la [Fig. 10] montant que le rayon (E) de courbure de l’instrument peut varier en fonction des applications (notamment en fonction de la profondeur à laquelle on souhaite intervenir dans les tissus) car elle facilite la manipulation de l’instrument depuis l’extérieur du tissu ou organe. Le terme « distal » désigne donc l’extrémité libre de l’instrument qui pénètre dans les tissus, organe (6) ou vaisseaux sanguins (V) et le terme « apical » désigne l’apex, c’est-à-dire le point ou la zone situé(e) le plus loin sur cette extrémité distale. D’autre part, l’instrument possède une autre extrémité, appelée proximale (car la plus proche de l’utilisateur) qui est connectable notamment à une source de lumière pour illuminer le guide de lumière de l’instrument. Cette extrémité proximale est également connectable à d’autres dispositifs selon divers modes de réalisation détaillés dans la présente demande.
[0055] Dans certains modes de réalisation, les orifices de diffusion du support et du guide de lumière, notamment les moyens de déviation de lumière, sont situés à proximité d’une portion distale (31 ) de l’instrument du support tubulaire, soit à leur extrémité apicale et/ou au moins une fenêtre latérale permettant un traitement latéral ou circonférentiel si l’on fait tourner l’instrument.
[0056] Par le terme « à proximité », on entend que l’orifice de diffusion est plus proche de l’extrémité apicale de l’élément que de sa base, de préférence est plus proche de l’extrémité apicale de l’élément que du milieu de l’élément, par exemple à l’extrémité apicale de l’élément. Ainsi, un orifice à l’extrémité apicale du support (et du guide) permet un traitement droit tandis qu’un orifice formant une fenêtre latérale permettant un traitement à destinée circonférentielle en pratiquant une rotation de l’outil.
[0057] Dans certains modes de réalisation, l’extrémité du support (3) est en demi- cercle concave ou convexe, par exemple en forme de « spatule tranchante » ce qui permet la détersion tissulaire ou l’incision (ex : conisation du col, détersion ulcéreuse, section tissulaire). Cela permet un effet sectionnant accru notamment si le polissage de la surface optique est concave avec un effet focalisant sur le champ optique concentrant ainsi l’énergie lumineuse ou densité énergétique. La précision de l’incision peut ainsi être augmentée.
[0058] Moyens de déviation de lumière
[0059] L’instrument comporte au moins un moyen de déviation de lumière, grâce à au moins un second biseau ou méplat ou polissage, en plus de l’extrémité distale (31 ) biseautée du support (3). Ce polissage à l’extrémité de l’aiguille peut être convexe ou concave afin de diffuser ou focaliser le faisceau de sortie, le but étant d’augmenter le champ de diffusion optique (dans le cas d’un polissage convexe) pour la destruction tissulaire (par exemple pour une détersion ulcéreuse) ou de le focaliser (dans le cas d’un polissage concave) pour la section tissulaire (par exemple pour une conisation).
[0060] Dans certains modes de réalisation, ledit moyen de déviation de lumière comporte au moins un orifice latéral (312) dans la paroi dudit support, à proximité de l’extrémité distale (31 ), ledit orifice latéral (312) comprenant au moins un chanfrein (3121 ) dans l’épaisseur de la paroi du support (3), fournissant un angle (F) de déviation optique, soit en s’évasant vers l’extérieur pour former un moyen de déviation divergent, soit en s’évasant vers l’intérieur pour former un moyen de déviation convergent. Les FIG. 11 , FIG. 12 et FIG. 13 montrent des exemples illustratifs et non limitatifs de tels orifices latéraux qui peuvent avoir diverses formes et être en divers nombres. Le chanfrein permet d’obtenir une diffusion de lumière fournissant un effet différent de celui fourni par le biseau distal de l’instrument, Par exemple, avec un angle divergent comme représenté sur ces figures, les orifices latéraux favorisent la photo-coagulation. On obtient donc un outil sectionnant à son apex et coagulant dans sa portion distale, à moindre coût. Dans certains modes de réalisation, comme par exemple illustré de manière non limitative aux FIG. 11 , FIG. 12, et FIG. 13, le fenêtrage du support (3) (de l’aiguille ou de l’outil de section) peut- être de forme circulaire, elliptique, carrée, rectangulaire suivant les applications. Le nombre est variable suivant les applications notamment pour les effets thermique et thermo mécanique en applications vasculaires endoveineuses. Il existe un angle de chanfreinage (F) qui peut être variable suivant l’usinage du dispositif, et par-delà conditionner la forme du champ de photons donc l’effet biologique. Il peut être ajouté à une place déterminée judicieusement postérieure ou latérale au biseau afin d’ajouter un effet de coagulation et de circonscrire la section au-dessus du biseau par exemple. L’angle de chanfreinage à travers la paroi du corps de l’aiguille est généralement compris entre 30-90° de préférence 50-70 préférentiellement 60°.
[0061] Divers modes de réalisation de la présente invention visent à fournir un instrument avec une première sortie optique, généralement parallèle à la génératrice du cylindre formé par le support (3) et/ou le guide (2) et une seconde sortie optique déviée, généralement non parallèle à la génératrice du cylindre formé par le support (3) et/ou le guide (2). On obtient ainsi au moins deux angulations de surfaces optiques (ou surfaces actives) différentes pour un même instrument, notamment avec un coût de fabrication réduit et une utilisation facilitée.
[0062] Dans certains modes de réalisation, ledit moyen de déviation de lumière est un moyen de déviation divergent comprenant un polissage convexe réalisé sur une bille conductrice de lumière déposée à la surface du guide de lumière (3) (par la technique connue sous le nom de « ball fiber » en anglais).
[0063] Dans certains modes de réalisation, l’extrémité du guide de lumière, par exemple une fibre optique à embout nu sectionnée transversalement ou biseautée ou une fibre creuse, est positionnée en retrait de l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3), avec une surface interne polie réflective (315) à l’intérieur de l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) servant alors d’outil réflectif formant un moyen de déviation optique. Cela permet avantageusement un mode de réalisation moins coûteux que lorsqu’un polissage est effectué. Dans d’autres modes de réalisation, un dispositif ou revêtement réflectif est prévu à l’extrémité de l’aiguille, sur la portion interne du biseau non couverte par la fibre. Il existe deux solutions pour véhiculer la lumière sur la portion distale biseautée qui s’étend au- delà de la fibre (qu’elle soit creuse, par exemple comme sur les FIG. 9 et FIG. 18, ou non) Une première consiste à laisser la surface métallique sans habillage pour laisser la lumière se réfléchir car la face interne de l’extrémité du biseau est déjà métallique et polie (généralement en acier inox neutre biologiquement, comme requis pour le marquage CE). Cela permet de réduire le coût de production d’un tel produit. Une seconde consiste avantageusement à limiter le polissage de ladite extrémité du biseau à l’affûtage de cette zone. Cela permet d’obtenir un bon rapport qualité/prix. Dans certains de ces modes de réalisation, l’extrémité distale du guide de lumière (2) est logée à l’intérieur du support (3), en retrait par rapport à l’extrémité distale (31 ) du support d’une distance, préférentiellement un espace d’au moins 1 à 10 mm. Cette distance pourra varier d’un instrument à l’autre ou pourra être variable sur un même instrument donné, grâce à une translation de la fibre dans l’aiguille. Cette variation de distance fait varier le champ de photons à l’extrémité distale de l’instrument et permet ainsi avantageusement de choisir l’effet physique obtenu par l’instrument (détersion, photo-coagulation, etc.). On notera également que, en variante d’une fibre creuse, il est possible d’utiliser un habillage ou revêtement réflectif à l’intérieur de l’aiguille. Ce revêtement pourra s’arrêter à une distance de l’extrémité distale du support (3) pour obtenir les mêmes effets que pour une fibre creuse ou pleine. En effet, dans certains modes de réalisation, le guide de lumière (2) n’est pas une fibre optique indépendante de l’aiguille, mais un habillage ou un revêtement de l'intérieur de l’aiguille (3). Cet habillage peut être solidaire de l'aiguille sur toute la surface ainsi habillée. En variante, le guide et le support reste indépendants. Il peut par exemple être en silice et présente les alors mêmes qualités de guidage de la lumière qu’une fibre optique réalisée dans le même matériau, mais il peut également être dans un matériau différent pouvant véhiculer par exemple des longueurs d’ondes plus grandes ou plus petites. Il bénéficie en outre de la protection de la gaine que forme le support ou aiguille (3), notamment en termes de solidité et de protection aux chocs. De plus, lorsque l’habillage est solidaire de l’aiguille, la précision de l’instrument est augmentée. Dans certains modes de réalisation, le guide de lumière est une fibre optique réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200nm et 5pm. De plus, dans certains modes de réalisation, le guide de lumière est une fibre creuse ou un revêtement de la surface interne du support formant un tube réflectif interne réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200 nm et 11 pm, de préférence 5pm et 11 pm. On notera par ailleurs que ces modes de réalisation à fibre creuse ou revêtement sont combinables avec les divers moyens de déviation de la présente demande, qu’il s’agisse de fenêtre latérale ou de polissage latéral, circonférentiel ou apical ou encore d’échancrures, comme détaillé ci-après.
[0064] Dans certains modes de réalisation, l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) comporte une aire de polissage (310) circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle (A) de biseautage et comporte un second biseau, obtenu par un second polissage (313) d’une portion de ladite (310) aire de polissage. Ce second polissage forme ainsi un moyen de déviation de lumière pour une émission de lumière déviée par l’instrument. Dans certains de ces modes de réalisation, ledit second polissage (313) est réalisé sur une portion latérale de ladite (310) aire de polissage, fournissant un angle (C) de déviation optique latérale. L’angle de polissage latéral du biseau (C) conditionne la pénétrance en raison du caractère sectionnant et coupant du bord de l’aiguille. De plus, il conditionne aussi le débordement du champ de photons, donc sa forme, donc l’effet biologique. De préférence l’angle de polissage latéral du biseau (C) est compris entre 10-40 de préférence 20° et 30°, encore préférentiellement 25°. Des exemples illustratifs et non limitatifs d’un tel polissage ou biseau latéral sont représentés sur les FIG. 6, FIG. 7, FIG. 11 et FIG. 12. On notera que dans le cas où ce second polissage est associé à un orifice latéral, ce dernier est aligné par rapport au second polissage, par exemple pour obtenir une photo-coagulation par l’orifice latérale à l’endroit de la section obtenu par le polissage latéral. D’une manière générale, les orifices latéraux sont généralement alignés selon la génératrice du cylindre formé par le support, de façon à fournir leur effet dans le prolongement du biseau distal ou du moyen de déviation situé plus vers l’apex que cet orifice latéral. Ainsi, lorsque l’instrument comporte deux orifices latéraux, ils sont généralement alignés sur ladite génératrice. Par ailleurs, dans certains de ces modes de réalisation, ledit second polissage (313) est circonférentiel sur toute ladite (310) aire de polissage et fournit un angle (D) de déviation optique distale. L’angle de déviation distal (D) va conditionner le champ de photons au niveau de son débordement inférieur et donc l’effet biologique de section renforcée par la qualité de l’usinage du bord du dispositif conditionnant aussi la capacité de section mécanique de l’outil. Un exemple illustratif et non limitatif d’un tel polissage est représenté sur la FIG. 8. D’autre part, dans certains de ces modes de réalisation, ledit second polissage (313) est réalisé sur une portion centrale et apicale de ladite (310) aire de polissage, fournissant un angle (G) de déviation optique apicale. Des exemples illustratifs et non limitatifs d’un tel polissage ou biseau (ou méplat) apical sont représentés sur les FIG. 14, FIG. 15, FIG. 16 et FIG. 17. Ces modes de réalisation permettent par exemple d’obtenir une photo-coagulation par le second polissage apical aux berges de la section obtenu par le biseau distal du support. De plus, dans le cas où le second polissage apical (313) est réalisé à la fois sur le support et la fibre, on obtient une surface active (212) avantageusement déformée, pour un effet multiple de l’instrument sur les tissus, organes (6) ou Vaisseaux (V). En effet, dans certains de ces modes de réalisation à polissage apical, ledit second polissage (313) est réalisé à une hauteur (H1 , H2) déterminée pour obtenir également une aire (210) de polissage de l’extrémité distale du guide (2) de lumière, résultant en deux angles (G) de déviation optique et une surface active (212) déformée du guide (2) de lumière, par exemple comme représenté sur les FIG. 16 et FIG. 17. Enfin, dans certains modes de réalisation, l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) comporte une aire de polissage (310) circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle (A) de biseautage et ledit moyen de déviation de lumière comporte au moins une échancrure (314) semi-sphérique et ou triangulaire formant au moins un moyen de déviation optique, soit latéral, soit central et apical. Un exemple illustratif et non limitatif de telles échancrures est représenté sur la FIG. 18.
[0065] Support/ Aiguille
[0066] En général, le support (3) est réalisé en matériau neutre biologiquement, de préférence choisi parmi l’acier inoxydable ou l’aluminium. On choisit en effet des matériaux neutres biologiquement, de conductivité thermique variable afin de limiter les effets indésirables comme la brûlure au point de ponction, et de préférence résistant aux hautes températures. On obtient ainsi un instrument qui possède une neutralité biologique. De plus, on notera que grâce à l’utilisation des moyens de déviation, l’invention permet d’utiliser des puissances telles que la fibre n’est jamais endommagée et n’inocule donc pas de substances cancérigènes dans les tissus, contrairement à certains dispositifs de l’art antérieur. En effet, il est important de garantir une neutralité biologique de l’instrument aux températures atteintes bien supérieure à 150 °C, au-delà de laquelle on observe souvent dans l’art antérieur non seulement une destruction du cœur d’une fibre, mais aussi la combustion de sa gaine (polymide ou tefzel par exemple) générant ainsi ses produits toxiques de combustion (ex : hydrocarbures aromatiques polycycliques reconnus comme carcinogènes par l’OMS). Par ailleurs, il est souvent encore nécessaire pour l’instant d’ajouter une pointe de colle à l’extrémité de l’aiguille, en regard de la technique de fabrication, mais cette colle est biologiquement neutre.
[0067] Dans certains modes de réalisation, il est possible d’affuter en flèche l’extrémité distale de l’instrument, pour de meilleures pénétration et effet coupant de l’aiguille, par exemple comme représenté sur les [Fig. 6], [Fig. 7], [Fig. 11 ], [Fig. 12] et [Fig. 13], L’angle (B) de la flèche peut varier, par exemple comme illustré sur [Fig. 6], L’angle de flèche (B) conditionne la pénétrance à travers la peau : plus il est élevé moins la ponction est douloureuse. De préférence l’angle de flèche de l’aiguille (B) est compris entre 10-40 de préférence 20° et 30°, encore préférentiellement 25°. Dans d’autres modes de réalisation, l’extrémité distale n’est pas affûtée en flèche mais reste de forme circulaire ou plutôt elliptique à cause de son biseautage permettant de mieux pénétrer les tissus. Ces modes de réalisation permettent également de faire de l’instrument médical un outil détersif ou sectionnant. Ainsi, certains modes de réalisation concernent un instrument dans lequel ladite extrémité distale biseautée (31 ) dudit support (3) est affûtée en flèche avec un angle (B) d’affûtage lui conférant des propriétés coupantes et pénétrantes.
[0068] Dans certains modes de réalisation, le support, par exemple une aiguille, est courbe. Cela permet avantageusement de limiter les contraintes à l’origine de l’aiguille et faciliter le geste de ponction vasculaire. Comme par exemple illustré de manière non limitative sur la FIG. 10, le support (3), ici une aiguille, est courbée. La réalisation d’une aiguille courbe est tout à fait possible sur le plan technique afin de pouvoir atteindre des éléments anatomiques en chirurgie au bloc opératoire ou au cabinet notamment pour la phlébologie afin d’optimiser le cathétérisme et son angle à travers le vaisseau. L’angle radiaire (E) peut être modifié suivant les applications. Il est généralement compris entre 10 et 40°, de préférence entre 20 et 35° et idéalement entre 22 et 32° pour la pratique médicale.
[0069] La longueur d’aiguille, le diamètre de l’aiguille et l’angulation de son biseau peuvent être différentes suivant l’application. Ainsi, elles seront plus grosses et plus longues pour la conisation et la détersion tissulaire (ulcéreuse). De préférence, notamment pour le traitement des varices, l'aiguille peut avoir un diamètre extérieur compris dans un intervalle entre 200 à 5000 pm, de préférence entre 450 pm et 1000 pm. Le guide de lumière peut avoir un diamètre extérieur de 100 à 4000 pm (4 mm), de préférence compris entre 50 et 1000 pm. De plus, l’extrémité distale (31 ) du support (3) est de préférence biseautée avec un angle (A) de biseau compris entre 10 et 20°. D’autre part, le diamètre intérieur du support (3) peut être supérieur ou égal au diamètre extérieur de la fibre (2) pour accueillir un éventuel gainage de la fibre et/ou pour former un chenal autour de la fibre, notamment pour l’injection de substances et/ou le contrôle du reflux sanguin. L'instrument peut en outre comprendre un chenal, le reflux du sang dans le chenal attestant de la bonne position intravasculaire de l'aiguille ; un chenal peut aussi être prévu pour y injecter un anesthésique ou adapter un thermocouple ou un outil optique pour la spectrophotométrie, ou injecter un produit permettant d’étudier la fluorescence du tissu. De plus, dans certains modes de réalisation, l’aiguille comporte un double chenal. Le deuxième chenal peut inclure une fibre secondaire amenant une autre lumière permettant un photodiagnostic, notamment en spectroscopie, mais également une mesure de thermocouple à l’extrémité distale de l’instrument. Ainsi, dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend deux chenaux, soit par un double chenal dans le support (3), soit par un chenal du support (3) associé à un autre chenal d’un autre instrument, l’ensemble étant couplé à un dispositif de mesure de thermocouple pour mesurer la température à l’extrémité distale (31 ) du support (3). Dans certains de ces modes de réalisation, l’instrument est relié ou comprend en outre un système d’alarme lorsque la valeur de la température mesurée dépasse une valeur seuil prédéterminée. D’autre part, dans certains de ces modes de réalisation, l’instrument comprend en outre un réactif thermique configuré pour réagir lorsque celui-ci atteint une température prédéterminée, afin de visualiser une surchauffe. Dans certains modes de réalisation, le support présente un revêtement extérieur (« coating ») distal en matériau à conduction thermique augmentée, afin de faciliter l’obtenir d’une température souhaitée pour le traitement, notamment d’amplifier l’effet thermique au sein du tissu en préservant la partie proximale de l’aiguille avec un matériau de conductivité thermique plus faible, voire isolant, thermiquement afin de préserver la peau.
[0070] Dans certains modes de réalisation, le support (3) présente une longueur comprise entre 10 et 120 mm, de préférence avec une forme spatulée. Les aiguilles sont généralement plus courtes et plus petites en diamètre pour le vasculaire notamment en l’absence d’anesthésie, ou la lipolyse laser.
[0071] Dans certains modes de réalisation, l’instrument est relié à ou comprend un dispositif électronique de comptabilité avec le vecteur de lumière et la source afin de calibrer la puissance du faisceau en sortie d’aiguille. Ce type de technique est connue et permet de vérifier la puissance en sortie, notamment de manière avantageuse dans le cadre de la présente invention grâce à la variation des effets obtenus par les moyens de déviation de lumière et/ou par les mouvements possibles de la fibre (2) dans le support (3).
[0072] Dans certains modes de réalisation, le support est réalisé en matériau neutre biologiquement, de conductivité thermique variable afin de limiter les effets indésirables ou amplifier l’effet thermique comme la brûlure au point de ponction, résistant aux hautes températures. Le matériau est de préférence choisi parmi l’acier inoxydable, ou l’aluminium.
[0073] Guide de lumière / Fibre
[0074] La fibre optique utilisée peut être une fibre d'un type courant, par exemple en silice et notamment d'un type utilisé pour les fibroscopies interventionnelles, laser endoveineux, chirurgie, etc. Le guide de lumière peut être en un autre matériau que la silice, selon la longueur d'onde de la lumière, notamment laser. [0075] Le coût d'un instrument selon l'invention peut être divisé par cinq ou dix relativement à un instrument actuellement utilisé pour le traitement des varices par lumière laser s'il est fabriqué à grande échelle en évitant le coût élevé du bloc opératoire s’il est effectué en cabinet ou salle de soins et permettant aussi un geste répété en cas d’insuffisance d’un premier résultat.
[0076] Dans certains modes de réalisation, l’ouverture numérique de la fibre est comprise entre 15° et 40°, de préférence 20 et 35°, idéalement 23° et 32°, pour les applications vasculaires. Elle peut être augmentée en introduisant plusieurs fibres dans un même chenal afin de modifier la forme du champ de photon. Ainsi, dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend deux guides de lumière, préférentiellement deux fibres optiques, un des guides portant un moyen de déviation optique divergent, par exemple un polissage convexe tandis que l’autre porte un moyen de déviation optique convergent, par exemple un polissage concave. Dans certains modes de réalisation, le même guide (2) de lumière comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent. Dans certains modes de réalisation, le guide (2) de lumière comporte une pluralité de fibres optiques différentes, comme en microscopie confocale par exemple, avec des moyens de déviation optique différents d’une fibre à l’autre, l’instrument étant couplé à un multiplexeur au niveau de la source de lumière pour réaliser un photo-diagnostic, en photofluorescence par exemple, grâce au recueil différentiel des signaux des différentes fibres. Avantageusement, la surface du champ optique détermine l’effet sectionnant ou destructeur sur le tissu, particulièrement quand l’ouverture de la fibre est comprise entre 10° et 30°, de préférence entre 15 et 25°, ou au contraire élargie pour le photodiagnostic et la fluorescence tissulaire révélant des protéines anormales en cancérologie, particulièrement quand l’ouverture est comprise entre 20° et 40°, de préférence 25-35°.
[0077] En effet, l’angle du biseau conditionne la surface qui est celle de l’ellipse correspondant à la notion de « surface optique ». L’ouverture numérique conditionne la « surface active » (212) au sein de cette surface optique. L’angle du biseau de l’aiguille conditionne la dimension de cette surface active (212) qui est augmentée aboutissant à une « ampliation optique » ou « amplification optique ». Des exemples illustratifs et non limitatifs d’ouverture numérique et de surface active (212) sont représentés sur les FIG. 7, FIG. 16 et FIG. 17. On voit sur la FIG. 7 que la surface active va dépendre du biseau distal et, sur la FIG. 17, que le moyen de déviation supplémentaire (313), par un polissage à la fois du support (3) et de la fibre (2), va déformer la surface active en l’élargissant, ce qui permet d’obtenir un double effet à l’extrémité distale de l’instrument. La première surface de polissage (310) de l’extrémité distale biseautée du support permet un premier effet et le second polissage (313) à l’extrémité apicale permet un second effet, grâce aux angles différents des deux polissages fournissant des modifications du champ de lumière différentes.
[0078] On comprend par ouverture numérique, le sinus de l'angle d'entrée maximal de la lumière dans le guide lumineux, par exemple la fibre, pour que la lumière puisse être guidée sans perte, mesuré par rapport à l'axe de la fibre.
[0079] Dans certains modes de réalisation, le guide de lumière est une fibre optique réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200nm et 5pm. Cela permet d’élargir les applications cliniques en visant de nouveaux chromophores. Le type de fibre peut être choisi avec une fenêtre de longueur d’onde plus large que les infrarouges (250 nm, Silice UV), comme par exemple 3 ou 4 pm (Chalcogénures) pour l’aiguille et pour son vecteur de lumière. Cela permet d’élargir les applications cliniques en visant de nouveaux chromophores ou fluorophores. De préférence, la fibre est réalisée en silice.
[0080]Ainsi, la composition de la fibre optique sera choisie en fonction des longueurs d’ondes utilisées. Le tableau ci-dessous récapitule les différentes compositions du guide en fonction des longueurs d’ondes.
[0081] Dans certains modes de réalisation, le support est creux et ne comprend pas de fibre. Le guide de lumière consiste alors en un revêtement de la surface interne du support formant un tube réflectif interne tels que ceux utilisés dans les pièces à mains de laser CO2.
[0082] Avantageusement, le tube permet ainsi de réfléchir de grandes longueurs d’ondes, par exemple, 10600 nm (10,6 pm) lorsqu’un laser CO2 est utilisé, plutôt qu’une source de lumière laser classique. Cette longueur d’onde étant peu pénétrante (profondeur 20 pm), elle est très utilisée pour la détersion tissulaire, par exemple dans le cadre de la chirurgie dermatologique ou neurochirurgie. De plus, cette longueur d’onde n’est accessible à aucun autre type de fibre et certains modes de réalisation de la présente demande permettent donc l’utilisation de tels lasers, par une fibre creuse ou un revêtement à l’intérieur de l’aiguille.
[0083] Dans certains modes de réalisation, le laser CO2 peut être véhiculé par une fibre creuse qui devra s’arrêter juste avant le biseau. En effet, le polissage du biseau est susceptible d’induire la production de résidu en poudre pouvant rendre incompatible la transmission secondaire de la lumière. On notera que sur la FIG. 9 montrant un exemple illustratif et non limitatif d’une telle fibre creuse, aucun moyen de déviation de lumière n’est représenté à part le biseau distal, mais il est bien entendu possible de prévoir un moyen de déviation tel que l’un de ceux décrits dans la présente demande, comme par exemple illustré en FIG. 18, mais également avec n’importe quel autre mode de réalisation présentant un moyen de déviation. Dans le domaine des lasers CO2, la détersion tissulaire à une place très importante que ce soit au bloc opératoire, quelles que soient les spécialités concernées (neurochirurgie, ophtalmologie, dermatologie, chirurgie vasculaire, chirurgie tumorale, chirurgie gynécologique... ). Il existe des fibres creuses (2) parfaitement exploitables qui peuvent être intégrées en amont du biseau de l’aiguille dont la partie terminale correctement polie (métallique) est tout à fait suffisante pour transmettre cette lumière et même la focaliser afin d’optimiser son caractère sectionnant et destructif sur le tissu concerné.
[0084] Dans certains modes de réalisation, au moins filtre coloré est disposé sur le chemin de la lumière. Par exemple, l’instrument comporte au moins un filtre et/ou une colorisation pour permettre l’utilisation d’une lumière blanche filtrée et/ou colorisée, moins coûteuse qu’une source laser. Ainsi, par exemple, au moins une portion du guide de lumière (2) est filtrée et/ou colorisée. Cela permet avantageusement de filtrer la lumière blanche en tant que source non laser (Ex : PDT, destruction tissulaire...), ce qui est source d’économie, les lasers étant plus coûteux qu’une source de lumière blanche filtrée (type lampe flash) et facilite l’utilisation de certains procédés comme ceux de photothérapie dynamique par exemple.
[0085] Dans certains modes de réalisation, le guide de lumière comprend une fibre optique dopée, préférentiellement de diamètre extérieur compris entre de 50 à 1000pm, de préférence compris entre 50 et 150pm, de préférence entre 75 et 125pm. Avantageusement, la fibre dopée permet de travailler sur des fibres de petit calibre de l’ordre de 100 pm de diamètre pour les applications esthétiques notamment la photocoagulation vasculaire et lipolyse, par exemple sur le visage. De préférence le dopage de la fibre est réalisé avec de l’erbium, Holmium, thulium, ou du praséodyme.
[0086] Connecteur
[0087] Comme déjà mentionné plus haut, l’instrument est de préférence relié à la source de lumière (10) par un connecteur (4) permettant de changer d’instrument, par exemple entre deux patients ou deux applications. Ce connecteur peut être de type SMA comme connu dans le domaine et représenté sur les FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 et FIG.10, mais il peut être remplacé par un connecteur à clip de verrouillage, évitant l’utilisation d’une virole de vissage qui risque d’engendrer un mauvais positionnement ou une rupture des éléments constitutifs de l’instrument. La présente demande utilise donc indistinctement les termes « connecteur » ou « raccord » ou « prise » avec ou sans le terme SMA, mais ils ne sont pas limitatifs. Dans certains modes de réalisation, l’aiguille et le vecteur sont connectés au sein d’un guide creux métallique, la prise mâle de l’aiguille venant s’insérer dans la prise femelle du vecteur de lumière, des billes étant de préférence montées sur ressort afin de de maintenir le connecteur en bonne position pour le guidage optique.
[0088] La FIG. 2 représente de manière non limitative certains modes de réalisation, dans lequel le raccord ou moyen de raccordement (4) comprend un connecteur SMA avec un support et une virole de vissage. Un anneau de fixation permet de fixer et rig idifier le raccordement. Un tube de raccordement (41 ) peut être serti dans le moyen de raccordement (4), et un support de renforcement (42) peut être prévu pour rigidifier encore le raccordement. Le support (3) est inséré dans le tube de raccordement (préalablement ou après le raccordement). Dans certains modes de réalisation, comme par exemple illustré de manière non limitative à la FIG. 4, le support (3) est une aiguille sertie dans le tube de sertissage (41 ) qui comprend un ou plusieurs points de sertissage (411 ). Dans ces modes de réalisation, le sertissage est indispensable pour assurer la rigidité de l’aiguille et éviter toute torsion ou angulation mécanique pouvant altérer la fibre à l’intérieur du corps de l’aiguille (3). Il est intégré en périphérie de cette dernière dans la partie du corps de sertissage du moyen de raccordement (4). Avantageusement, le sertissage permet aussi une réserve de masse pouvant contenir un excès de chaleur produit à partir de l’aiguille dans le tissu. Sa composition, notamment sa densité influe sur les paramètres de conductivité thermique, de transfert thermique, d’inertie thermique, de résistance thermique. Il tamponne un excès de réchauffement ce qui est une sécurité pour l’utilisation de ce matériel in vivo.
[0089] Dans certains modes de réalisation, la base du support est sertie sur le clip de raccordement. Cela permet d’améliorer la solidité afin d’éviter toute rupture de fibre à l’origine de l’aiguille pouvant être source de rupture et donc d’accident. Le clip est en amont du sertissage et peut être métallique pour augmenter la solidité. Dans certains modes de réalisation, la base de l’aiguille et du raccord présente un repérage du biseau de l’aiguille une fois qu’elle est fixée par vissage au serrage maximal ou un clip avec mise en vis-à-vis afin d’avoir la certitude que le biseau est bien positionné. Certaines manipulations exigent en effet la rotation du matériel notamment en vasculaire.
[0090] Dans certains modes de réalisation, le guide de lumière présente un diamètre inférieur à celui du support, au niveau du raccordement entre le support et le guide de lumière. Cela permet avantageusement d’éviter un échauffement entre le raccord SMA de l’aiguille et le vecteur de lumière facteur de sécurité.
[0091] Dans certains modes de réalisation, un réactif thermique est inclus dans la gaine du vecteur de lumière et le clip ou la prise SMA. Ce réactif peut être non métallique et à usage unique. Avantageusement, cela permet de visualiser une surchauffe anormale sur le dispositif.
[0092] Dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend des moyens de rotation et/ou d’avancement du guide de lumière (2) et/ou du support (3), notamment l’un par rapport à l’autre. Dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend au moins un marquage pour vérifier le bon positionnement de l'instrument.
[0093] La présente invention concerne aussi l’amélioration de l’ergonomie et de l’utilisation d’un instrument médical. Bien que présentées de façon indépendantes, et faisant partie de modes de réalisation indépendants des modes de réalisations décrits plus haut, l’homme du métier comprend aisément que les caractéristiques décrites ci-après sont aussi combinables avec ce qui est décrit dans le reste du présent texte.
[0094]Ainsi, dans certains modes de réalisation, le support (3), par exemple une aiguille optique, serait relié à une source laser de longueur d'onde variable par un guide de lumière (vecteur de lumière) connecté de part et d'autre au laser et au support par un clip de raccordement au lieu d’une prise standard (SMA ou autre). Cela permet avantageusement un gain de temps, une meilleure ergonomie grâce à la prise en main facilitée. En outre, le vissage d’un prise SMA peut parfois provoquer une destruction du pas de vis du guide de lumière (vecteur de lumière) et du support lui-même, par exemple de l’aiguille elle-même. En outre, la présence d’un clip de raccordement permet la colorisation du clip identifiant pour chaque matériel suivant les applications, ce qui simplifie encore l’utilisation.
[0095] Dans certains modes de réalisation, le raccord de l’aiguille et du vecteur de lumière est colorisé. Cela permet suivant les applications de faciliter l’identification de chaque type de matériel en fonction de l’application pour laquelle il serait destiné, de préférence de même couleur que le clip.
[0096] Applications
[0097] Un procédé de traitement par lumière laser peut avantageusement utiliser un instrument ou un système selon l'invention. Il peut notamment être utilisé pour des applications vasculaires, notamment pour le traitement de varice. Pour leur traitement, le laser peut être utilisé pour la sclérose de varice. Il peut aussi être utilisé pour l'occlusion artérielle remplaçant alors l'embolisation chimique aussi la désobstruction artérielle fibro-calcaire pour la préparation des angioplasties. Il en est de même pour la détersion ulcéreuse, la section tumorale ou la lipolyse laser.
[0098] Par exemple, après une anesthésie locale, on pique avec l'instrument selon l'invention au droit d'une varice à traiter, au travers de la peau, comme pour une ponction. La piqûre peut se faire sous contrôle de la vue ou sous contrôle échographique. L'instrument peut servir lui-même à l'injection d'anesthésique au travers d'un chenal prévu à cet effet, évitant ainsi une piqûre et l'emploi d'une seringue supplémentaires. Un chenal, éventuellement le même, peut aussi être prévu pour vérifier l'afflux de sang. On peut ainsi vérifier le bon positionnement de l'instrument dans le système vasculaire. Une anesthésie par intumescence périvasculaire ou péri-tumoral peut être pratiquée. Le repérage peut se faire sous échographie. Une substance photochimique pourra être aussi injectée afin de potentialiser l’effet thermique ou photothérapique s’il est appliqué à la pathologie tumorale.
[0099] Lorsque l'instrument est en position, on effectue un tir laser. Il est avantageux d'imprimer une rotation à l'extrémité du guide de lumière afin d'assurer une lésion circonférentielle de la paroi de la varice à traiter. On obtient ainsi une sclérose de la varice, qui n'est alors plus irriguée. On observe en laser endoveineux une photocoagulation du sang avec rétraction tissulaire par contraction du collagène en proportion plus importante dans la veine variqueuse.
[00100] On retire ensuite l'instrument, qui peut-être décharbonné si nécessaire avec une compresse stérile. L'instrument est alors prêt pour traiter une autre varice. Une ponction directe sans aiguille de guidage est aussi possible.
[00101] Dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend un dispositif électronique (puce) de comptabilité avec le guide de lumière et la source afin de calibrer le faisceau en sortie de support (sortie de l’aiguille) ; ceci permettrait de connaître exactement la perte de puissance à l’extrémité de l’aiguille comparativement aux données de la source de lumière. En outre, il pourrait être couplé à un dispositif permettant la spectrophotométrie ou la biopsie cellulaire optique.
[00102] Dans certains modes de réalisation, l’instrument comprend un dispositif de thermocouple à l’extrémité distale du support pour mesurer la température à ce point, afin d’avoir une mesure de température in vivo via un double chenal déjà breveté et un système d’alarme en cas de température critique qui permet d’éviter les brûlures et permet d’étudier des modèles thermodynamiques in vivo et in vitro avec un couplage par thermographie externe pour chaque application. L’ensemble permettrait de concevoir des simulations thermodynamiques. De plus ceci permettrait de détecter des chromophores pour le dépistage de produits toxiques dans le contrôle alimentaire à partir du moment où ils auraient un spectre d’absorption spécifique ; on éviterait ainsi des analyses biologiques lentes et coûteuses et on augmenterait significativement le dépistage sur les chaînes alimentaires.
[00103] L’invention permet ainsi le dépistage de produits toxiques dans le contrôle alimentaire par l’utilisation d’un instrument médical selon l’invention, par la détection des chromophores. [00104] L’étude de température par thermocouple en fonction d’abaque à étudier permettrait d’évaluer le pourcentage de graisse et de protéines dans un viande hachée sur un chaine alimentaire par exemple ou l’étude d’une tumeur in situ en pathologie humaine ou vétérinaire.
[00105] Dans certains modes de réalisation, l’utilisation d’un dispositif de type « multiplexeur » permet d’émettre à une certaine longueur d’onde et de récupérer un décalage de fréquence, notamment pour l’immunofluorescence par l’injection de fluorophore, par exemple via le chenal de l’aiguille ou même l’utilisation de chromophore. Ainsi, certains modes de réalisation concernent l’utilisation de l’instrument pour la détection de chromophores. De plus, ce type d’outil permet une analyse spectrométrique, notamment en infrarouge, par exemple pour l’étude des tissus in vivo. Ceci permet de développer cet outil aussi bien dans les domaines de recherche médicale mais aussi dans les domaines vétérinaires et alimentaire afin de rechercher des substances particulières en analyse spectrophotométrique. Pour la fluorescence il peut être utile pour le calibrage d’utiliser un embout dont l’extrémité permet de tester cette fluorescence.
[00106] Le multiplexage en longueur d’onde ou WDM (wathelengh-division multiplexing) nécessite de recruter pour l’aiguille un nombre faible de canaux et reste par conséquent donc moins coûteux ou « coarse WDM ». Il utilise un filtre dichroïque déposé sur la fibre elle-même. Il permet de diviser le champ de photons en deux ce qui permet une transmission bidirectionnelle afin d’observer un décalage d’absorption en spectrophotométrie (immunofluorescence par exemple) pour le photo-diagnostic tumoral en révélant des protéines anormales.
[00107] Il est concevable de multiplier le nombre de fibres dans une aiguille, même dans un calibre de 2 mm seulement, afin d’exploiter une imagerie optique équivalente du « phased array » en échographie on parle alors de « dense WDM » ou « d’ultra dense WDM ».
[00108] La présente invention est donc applicable au photo-diagnostic Lors de l’utilisation d’un multiplexeur au niveau de la source de lumière, car avec ces systèmes à multiples fibres, en modifiant le champ optique grâce aux agencements de la présente demande, on peut obtenir des images particulières avec divers niveaux de spécificité et de sensibilité, notamment en immunofluorescence. On injecte une lumière et on examine son retour, mais si on utilise une aiguille à double chenal (avec un chenal d’injection de molécules immunofluorescentes) on peut par exemple discriminer les types de cellules (astrocytome versus un gliome par exemple) en récupérant le décalage de fréquence. Divers modes de réalisation à double chenal (ou à 2 chenaux dans 2 instruments) utiliseront donc un chenal pour l’injection de molécules immunofluorescentes et l’autre pour la lumière, avec les principes décrits dans la présente demande.
[00109] La spectrométrie (avec un multiplexeur en amont) peut également être réalisée pour détecter des molécules particulières (à spectre d’absorption spécifique). Dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’avoir deux chenaux ou de chenal d’injection.
[00110] Parmi les applications, il peut être tiré avantage des gradients ou des sauts d’indice, notamment pour véhiculer plusieurs longueurs d’onde différentes. En effet, il existe essentiellement deux types de fibres optiques qui exploitent le principe de la réflexion totale interne : la fibre à saut d'indice et la fibre à gradient d'indice. Dans la fibre à saut d'indice, l'indice de réfraction chute brutalement d'une valeur dans le cœur à une valeur moindre dans la gaine. Dans la fibre à gradient d'indice, ce changement d'indice est beaucoup plus progressif. Un troisième type de fibre optique utilise le principe de la bande interdite des cristaux photoniques pour assurer le guidage de la lumière, plutôt que la réflexion totale interne. De telles fibres sont appelées des fibres à cristaux photoniques, ou fibres micro-structurées. Ces fibres présentent habituellement un contraste d'indice beaucoup plus élevé entre les différents matériaux (en général la silice et l'air). Dans ces conditions, les propriétés physiques du guidage diffèrent sensiblement des fibres à saut d'indice et à gradient d'indice. L’invention peut donc couvrir l’utilisation de ces divers types de fibres. D’autre part, l’invention peut également concerner des fibres monomodes et/ou multimodes. Enfin, l’invention peut également utiliser des filtres dichroïques.
[00111] Dans certains modes de réalisations, la longueur d'onde de la lumière est comprise entre 200 et 5000 nm. Par exemple, pour la désobstruction artérielle ou veineuse, la longueur d’onde peut être d’environ 308-310 nm. [00112] Comme déjà mentionné plus haut, l’ouverture numérique de la fibre détermine la surface active du dispositif exploitable pour ces différentes applications comme l’imagerie optique, dite biopsie optique, les applications médicales dans le domaine thermique mais aussi disruptif, notamment en ophtalmologie, en désobstruction artérielle (sténose ou occlusion), ainsi que pour la désobstruction veineuse en cas de sténose ou d’occlusion. Ceci permet par exemple de préparer les vaisseaux pour la mise en place d’un stent, soit artériel soit veineux. La désobstruction vasculaire exploite des longueurs d’onde dans le domaine de l’ultra- violets comme pour le marquage industriel où la section industrielle des matériaux. Les temps de mission étant beaucoup plus court les puissance crêtes sont très élevés ce qui fait évoluer l’effet thermique au niveau biologique vers un effet thermo mécanique et la disruption tissulaire qui est un effet non thermique donc sécurisée pour les applications médicales. D’autre part, comme mentionné plus haut, La source peut être un lumière blanche filtrée par la fibre elle-même afin de déterminer la bonne longueur d’onde pour la photothérapie dynamique et le photo-diagnostic (PDT = Photo Dynamic Therapy selon la terminologie anglo-saxonne) par exemple avec des temps d’émission long, c’est-à-dire généralement supérieurs à une seconde.
[00113] Comme mentionné plus haut, dans certains modes de réalisation, comme par exemple illustré de manière non limitative à la FIG. 8, l’aiguille optique qui n’est pas polie en forme de flèche, et ne présente pas de polissage latéral, ce qui permet de transformer l’aiguille en outil de section optique. Ceci concerne les domaines de détersion tissulaire ou tumorale, que ce soit sur un champ opératoire ou des procédures au cabinet comme la conisation laser sur les stades I et II qui ne font pas l’objet d’un traitement bloc opératoire en raison du coût. L’outil peut donc permettre dans cette application de traiter au cabinet avec anesthésie locale une aiguille longue une petite lésion précancéreuse est donc améliorée statistiquement le pronostic. En cas de traitement jugé insuffisant après la première biopsie histologique, ce traitement peut être complété ou répété toujours à faible coût en dehors du bloc opératoire. Il en est de même pour la chirurgie dermatologique par exemple (détersion des ulcères, détersion des petites tumeurs bénignes sous anesthésie locale). [00114] La source laser de lumière nécessite une puissance modeste pour cette application, par exemple de l’ordre de 10 à 15 W dans le domaine des petits lasers portables de faible taille.
[00115] Ainsi, notamment pour une plus grande précision, il peut être avantageux que le guide de lumière, par exemple une fibre optique se prolonge au- delà du support, par exemple une aiguille. Il peut être prévu que la fibre dépasse de 0 à 1 cm, de préférence d'environ 5 mm. Pour protéger la fibre optique au cours de d'une ponction, il peut être prévu des moyens pour rétracter la fibre dans l'aiguille et des moyens pour étendre la fibre optique au-delà de l'extrémité distale de l'aiguille, jusque dans une position de travail.
[00116] Il peut aussi être prévu des moyens de rotation du guide de lumière relativement à d'autres parties de l'instrument ; par exemple relativement au support, notamment dans le cas d'une aiguille contenant une fibre optique, ou relativement à des moyens de raccord, notamment dans le cas d'une aiguille intérieurement habillée de silice. Ces moyens de rotation permettent ainsi un traitement circonférentiel facilité.
[00117] Aussi, un instrument selon l'invention peut être utilisé à d'autres applications vasculaires, par exemple la sclérose de varices non seulement sur les membres inférieurs, mais aussi de varices pelviennes ou oesophagiennes (en peropératoire), d'hémorroïdes, ou l’occlusion a sclérose vasculaire ou l’anastomose vasculaire lors d'opérations chirurgicales. On peut aussi utiliser un instrument selon l'invention pour réaliser une perforation tissulaire, ou comme alternative aux colles biologiques, de type cyanoacrylates, pour toute embolisation intravasculaire, notamment pour les fistules congénitales ou acquises, ou veineuse, notamment pour des malformations ou des angiomes, l’occlusion lymphatique source d’ulcères.
[00118] D'autres applications existent, notamment pour la destruction tissulaire, particulièrement si l'on veut une grande précision. Ainsi, en dermatologie, l'utilisation d'un laser de la longueur d'onde de 980nm, ou de longueurs d'onde des Erbiums et des Holmiums, 2,940 et 2,140 pm, absorbées par l'eau, rend un instrument selon l'invention particulièrement efficace, notamment pour le traitement des condylomes, verrues et autres lésions cutanées. Les cicatrices sont de qualité supérieure à celles obtenues par d'autres techniques.
[00119] Dans le cadre de la destruction cellulaire, d'autres applications peuvent aussi être la détersion tissulaire en mode contact, par exemple appliquée aux ulcères. Un instrument selon l'invention peut encore être utilisé pour la destruction de métastases tissulaires, par exemple intra-hépatique, plus ergonomique et moins coûteuse que par radiofréquence. La destruction tissulaire par laser implique un phénomène d'absorption tissulaire des photons avec conversion secondaire en chaleur. Cette absorption étant ciblée à certains constituants moléculaires spécifique au tissu (chromophores), l'effet thermomécanique est plus spécifique qu'un autre procédé de chauffage thermique des tissus tels que la radiofréquence par exemple (effet thermique). Cette spécificité permet de nouvelles applications des lasers comme la photothérapie dynamique en cancérologie par exemple.
[00120] L'utilisation d'un support rigide pour le guide de lumière permet une utilisation plus précise et une maniabilité supérieure. Ainsi, les lésions occasionnées par le traitement sont plus précises. La stimulation biologique améliore la cicatrisation. L'hémorragie est réduite, ainsi que le risque infectieux, la carbonisation impliquant des températures voisines ou supérieures à 350°C ou 400°C, jusqu’à l'incandescence tissulaire proche de 600 °C. Les douleurs post-opératoires sont elles aussi réduites, notamment dans le cas des détersions d'ulcères ; Il y a moins d'infections post-opératoires. Il existe une inhibition secondaire de l'inflammation et des facteurs algogènes au niveau des terminaisons nerveuses.
[00121] En outre, des paramètres peuvent être réglables, par exemple la longueur d'onde, le temps d'émission et de pose entre chaque tir, la fluence, l'irradiance, le mode continu ou impulsionnel (simple ou multiple) ou l'aire de destruction selon la diffusion optique à l'extrémité du guide de lumière.
[00122] On comprendra aisément à la lecture de la présente demande que les particularités de la présente invention, comme généralement décrits et illustrés dans les figures, puissent être arrangés et conçus selon une grande variété de configurations différentes. Ainsi, la description de la présente invention et les figures afférentes ne sont pas prévues pour limiter la portée de l'invention mais représentent simplement des modes de réalisation choisis.
[00123] L’homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d’un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d’un autre mode de réalisation à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné ou qu’il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné. [00124] Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine défini par la portée des revendications jointes, ils doivent être considérés à titre d'illustration et l’invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.
LISTE DES SIGNES DE REFERENCE
1. Instrument
2. Guide de lumière (fibre optique, fibre creuse ou revêtement réfléchissant)
21. Extrémité distale du guide de lumière
210. Aire de polissage de l’extrémité distale du guide de lumière
212. Surface active du guide de lumières. Support tubulaire (ou aiguille)
31 . Extrémité distale du support biseautée
310. Aire de polissage de l’extrémité distale du support
311 . Orifice du support
312. Orifice latéral du support
3121. Chanfrein (ou polissage) de l’orifice latéral du support
313. Second biseau ou polissage du support (soit latéral, soit central)
314. Echancrures distales de l’orifice du support (latérales ou centrales, semi- sphériques ou triangulaires)
315. Surface interne polie réflective du support
4. Moyen de raccordement
41. Tube de raccordement ou de sertissage
411 . Points de sertissage
42. Support du tube de raccordement
43. Anneau de fixation
44. Verrou SMA (virole de vissage)
45. Support de connecteur SMA
46. Connecteur SMA
6. Tissu ou organe
7. Câble optique
8. Extrémité distale de l’instrument
10. Source de lumière
V. Vaisseau sanguin
H. Hauteur du polissage distal du support et du guide
B. Angle de flèche de l’extrémité distale du support
C. Angle de polissage du second biseau latéral de l’extrémité distale
G. Angle de polissage du second biseau central de l’extrémité distale D. Angle de biseautage de l'extrémité distale biseautée du support
E. Angle de courbure du support
F. Angle du chanfrein de l’orifice latéral du support.

Claims

39 REVENDICATIONS
1. Instrument médical (1 ) comprenant une extrémité distale libre destinée à pénétrer dans un tissu ou un organe (6) et/ou un vaisseau sanguin (V) et une extrémité proximale connectable à une source de lumière (10), ledit instrument comprenant un support (3) tubulaire dans lequel est monté au moins un guide de lumière (2), ledit support (3) comportant une extrémité distale (31 ) biseautée comprenant au moins un orifice formant une première sortie optique, pour une émission sensiblement frontale de la lumière par ledit guide (2) via ladite première sortie optique, ledit instrument étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un moyen de déviation optique (210, 310, 312, 313, 314, 315) de la lumière formant une seconde sortie optique, pour une émission de lumière déviée, comprenant au moins un usinage sur une portion distale de l’instrument, avec au moins un polissage réflectif et/ou concave configuré pour une convergence de la lumière et un polissage réflectif et/ou convexe configuré pour une divergence de la lumière, lesdits polissages étant réalisés sur ledit guide de lumière (2) et/ou sur ledit support (3).
2. Instrument médical (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le guide de lumière (2) comprend une fibre optique.
3. Instrument médical (1 ) selon la revendication 2, dans lequel ladite fibre optique est creuse et associé à une source de lumière de laser CO2.
4. Instrument médical (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le guide de lumière (2) comprend un revêtement réfléchissant sur la paroi interne du support (3) tubulaire.
5. Instrument médical (1 ) l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité distale biseautée (31 ) dudit support (3) est affûtée en flèche avec un angle (B) d’affûtage lui conférant des propriétés coupantes et pénétrantes. 40
6. Instrument médical (1 ) l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une portion distale est courbée selon un rayon (E) de courbure, facilitant la manipulation de l’instrument depuis l’extérieur du tissu ou organe (6).
7. Instrument médical (1 ) l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de déviation de lumière comporte au moins un orifice latéral (312) dans la paroi dudit support, à proximité de l’extrémité distale (31 ), ledit orifice latéral (312) comprenant au moins un chanfrein (3121 ) dans l’épaisseur de la paroi du support (3), fournissant un angle (F) de déviation optique, soit en s’évasant vers l’extérieur pour former un moyen de déviation divergent, soit en s’évasant vers l’intérieur pour former un moyen de déviation convergent.
8. Instrument médical (1 ) l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de déviation de lumière est un moyen de déviation divergent comprenant un polissage convexe réalisé sur une bille conductrice de lumière déposée à la surface du guide de lumière (3).
9. Instrument médical (1 ) l’une des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité distale (21 ) du guide de lumière (2), par exemple une fibre optique à embout nu sectionnée transversalement ou biseautée ou une fibre creuse, est positionnée en retrait de l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3), avec une surface interne polie réflective (315) à l’intérieur de l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) servant alors d’outil réflectif formant un moyen de déviation optique.
10. Instrument médical (1 ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) comporte une aire de polissage (310) circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle (A) de biseautage et comporte un second biseau, obtenu par un second polissage (313) d’une portion de ladite (310) aire de polissage.
11. Instrument médical (1 ) selon la revendication 10, dans lequel ledit second polissage (313) est réalisé sur une portion latérale de ladite (310) aire de polissage, fournissant un angle (C) de déviation optique latérale.
12. Instrument médical (1 ) selon la revendication 10, dans lequel ledit second polissage (313) est circonférentiel sur toute ladite (310) aire de polissage et fournit un angle (D) de déviation optique distale. 41
13. Instrument médical (1 ) selon la revendication 10, dans lequel ledit second polissage (313) est réalisé sur une portion centrale et apicale de ladite (310) aire de polissage, fournissant un angle (G) de déviation optique apicale.
14. Instrument médical (1 ) selon la revendication 13, dans lequel ledit second polissage (313) est réalisé à une hauteur (H1 , H2) déterminée pour obtenir également une aire (210) de polissage de l’extrémité distale du guide (2) de lumière, résultant en deux angles (G) de déviation optique et une surface active (212) déformée du guide (2) de lumière.
15. Instrument médical (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel l’extrémité distale biseautée (31 ) du support (3) comporte une aire de polissage (310) circonférentielle sur la surface du biseau selon un angle (A) de biseautage et comporte au moins une échancrure (314) semi-sphérique et ou triangulaire formant au moins un moyen de déviation optique, soit latéral, soit central et apical.
16. Instrument médical (1 ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’extrémité distale du guide de lumière (2) est logée à l’intérieur du support (3), en retrait par rapport à l’extrémité distale (31 ) du support d’une distance d’au moins 1 à 10 mm.
17. Instrument médical (1 ) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’instrument comprend deux guides de lumière, préférentiellement deux fibres optiques, un des guides portant un moyen de déviation optique divergent, par exemple un polissage convexe tandis que l’autre porte un moyen de déviation optique convergent, par exemple un polissage concave.
18. Instrument médical (1 ) selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel ledit guide (2) de lumière comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent.
19. Instrument médical (1 ) selon l’une des précédentes, dans lequel le support (3) comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent.
20. Instrument (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rotation et/ou d’avancement du guide de lumière (2) et/ou du support (3), notamment l’un par rapport à l’autre.
21 . Instrument selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un marquage pour vérifier le bon positionnement de l'instrument.
22. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins filtre coloré est disposé sur le chemin de la lumière.
23. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support est réalisé en matériau neutre biologiquement, de préférence choisi parmi l’acier inoxydable ou l’aluminium.
24. Selon la revendication précédente, dans lequel le support présente un revêtement extérieur (« coating ») distal en matériau à conduction thermique augmentée.
25. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide de lumière est une fibre optique réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200nm et 5pm.
26. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide de lumière est un revêtement de la surface interne du support formant un tube réflectif interne réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200 nm et 11 pm, de préférence 5pm et 11 pm.
27. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide de lumière est une fibre optique dopée de diamètre extérieur compris entre de 50 à 1000pm, de préférence compris entre 50 et 150pm, de préférence entre 75 et 125pm.
28. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (3) présente une longueur comprise entre 10 et 120 mm, le diamètre extérieur du guide est compris entre 100 à 4 000 pm, de préférence 50 et 1000pm, le diamètre extérieur de T’aiguille est compris entre 200 à 5000 pm, de préférence entre 450 pm et 1000pm et l’extrémité distale (31 ) du support (3) est biseautée avec un angle (A) de biseau compris entre 10 et 20°.
29. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il comprend un dispositif électronique de comptabilité avec le vecteur de lumière et la source afin de calibrer la puissance du faisceau en sortie d’aiguille.
30. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ouverture du guide, préférablement l’ouverture numérique de la fibre, est comprise entre 15° et 40°, de préférence 20 et 35°, encore préférentiellement 23° et 32°.
31. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’instrument comprend deux chenaux, soit par un double chenal dans le support (3), soit par un chenal du support (3) associé à un autre chenal d’un autre instrument, l’ensemble étant couplé à un dispositif de mesure de thermocouple pour mesurer la température à l’extrémité distale (31 ) du support (3).
32. Instrument médical (1 ) selon la revendication précédente, qui comprend en outre un système d’alarme lorsque la valeur de la température mesurée dépasse une valeur seuil prédéterminée.
33. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui comprend en outre un réactif thermique configuré pour réagir lorsque celui-ci atteint une température prédéterminée, afin de visualiser une surchauffe.
34. Instrument médical (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide (2) de lumière comporte une pluralité de fibres optiques différentes, avec des moyens de déviation optique différents d’une fibre à l’autre, l’instrument étant couplé à un multiplexeur au niveau de la source de lumière pour réaliser un photo-diagnostic grâce au recueil différentiel des signaux des différentes fibres.
35. Procédé de dépistage de produits toxiques dans le contrôle alimentaire par l’utilisation d’un instrument médical (1 ) selon les revendications précédentes, par la détection des chromophores.
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