FR2587195A1 - Systeme de catheter pour l'ablation controlee d'obstructions biologiques par energie radiante - Google Patents

Abstract

A.DISPOSITIF DE CATHETER POUR L'ABLATION CONTROLEE D'OBSTRUCTIONS BIOLOGIQUES PAR ENERGIE RADIANTE. B.DISPOSITIF CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A UTILISER UN CATHETER POUR APPLIQUER DE L'ENERGIE RADIANTE 32 DANS UNE ZONE DE TRAVAIL W AVEC UNE DENSITE D'ENERGIE SUFFISANTE POUR PRODUIRE L'ABLATION DU MATERIAU BIOLOGIQUE, LE FAISCEAU D'ENERGIE RADIANTE 32 ETANT DIVERGENT DE MANIERE A PRESENTER UNE DENSITE D'ENERGIE INSUFFISANTE POUR ATTAQUER LE MATERIAU BIOLOGIQUE AU-DELA DE LA ZONE DE TRAVAIL W, ET LE CATHETER AVANCANT DANS LE MATERIAU BIOLOGIQUE POUR FORMER LE TROU. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA SUPRESSION D'OBSTRUCTION DANS DES VAISSEAUX SANGUINS.

Description

Dispositifde cathéter pour l'ablation contr6lée

d'obstructions biologiques par énergie radiante ".

L'invention concerne les cathé-

ters et les techniques permettant de fournir et d'appli- quer de l'énergie radiante, se présentant par exemple sous la forme d'un faisceau laser, sur le corps humain, pour obtenir une ablation contrôlée et sélective de

tissus, de plaques ou autres matériaux biologiques.

L'invention concerne l'utilisation et l'application d'énergie radiante à l'intérieur du corps humain pour obtenir une extraction contrôlée ou un enlèvement par attaque, par exemple par ablation,

de tissus ou autres matériaux biologiques, et en parti-

culier l'ablation d'une obstruction vasculaire. Le traitement des obstructions vasculaires comprenant les obstructions vasculaires périphériques aussi bien que

coronaires, a fait l'objet de très nombreuses investi-

gations ces dernières années. La chirurgie vasculaire dans laquelle un vaisseau malade est supprimé est remplacé par une greffe, ou dans laquelle la région bloquée du vaisseau est court-circuitée par une greffe, est devenue relativement courante. Néanmoins, il est souhaitable que les procédures et les techniques soient

améliorées pour réduire le niveau du traumatisme appli-

qué au patient, de manière à simplifier les procédures et le traitement appliqués au patient, sans cependant 2.

perdre en efficacité. Bien que les procédures d'ex-

traction et de dérivation chirurgicales d'obstructions

vasculaires, aient été très développées, il est clai-

rement souhaitable de pouvoir disposer de variantes de ces procédures chirurgicales non classiques. Parmi les variantes qui ont été développées, on peut citer la procédure d'angioplastie dans laquelle des dispositifs tel qu'un cathéter de dilatation à ballon du type illustré dans le Brevet Gruntzig n0 4 195 637, sont utilisés pour ouvrir un passage dans une obstruction vasculaire. Dans la technique de dilatation à ballon, un cathéter muni d'un ballon spécial à son extrémité distante, est poussé dans les vaisseaux sanguins du patient jusqu'à

ce que ce ballon arrive à l'intérieur de l'obstruction.

On gonfle ensuite le ballon avec une pression suffisan-

te pour agrandir de force une lumière à l'intérieur du vaisseau sanguin. Lorsque la procédure est appliquée avec succès, la lumière du vaisseau sanguin reste

ouverte lorsqu'on dégonfle le ballon pour le retirer.

Le matériau qui causait l'obstruction, typiquement une

plaque artérielle, est comprimé radialement vers l'ex-

térieur. Les patients qui peuvent être traités avec succès par la technique de dilatation ne sont pas soumis au traumatisme, à la perte de temps et aux frais

entraînes par la chirurgie vasculaire traditionnelle.

L epd-ant-Fla-techn-ique d'angioplastie ne peut être

utilisée pour traiter toutes les obstructions vascu-

laires, et en fait la majorité de ces obstructions ne

peuvent être traitées de cette manière.

Lorsqu'un vaisseau obstrué est

traité chirurgicalement par remplacement ou par déri-

vation de celui-ci, la partie malade du vaisseau peut soit être retirée dans sa totalité, soit rester en place dans son état obstrué à l'intérieur du patient, mais avec un vaisseau de dérivation greffé de part et

d'autre de la zone bloquée. Dans la technique d'angio-

plastie, la plaque qui forme l'obstruction reste dans l'artère bien qu'en restant dans l'état comprimé. Dans certains cas, la plaque et la paroi du vaisseau peuvent se replacer d'elles-mêmes au bout d'un certain temps

pour recommencer à obstruer le vaisseau.

Bien qu'on ait reconnu depuis longtemps qu'il était généralement bien préférable de remettre en circuit un vaisseau sanguin obstrué par ablation des obstructions vasculaires du vaisseau,

aucun système efficace ni aucune technique de traite-

ment n'ont encore été découverts ou développés pour.

cela. On a également reconnu pendant un certain temps

la possibilité d'utiliser l'énergie laser pour effec-

tuer cette opération. Bien que la possibilité récente de disposer de sources laser d'énergie rayonnante contrôlable, se soit avérée très utile pour certaines

opérations chirurgicales comme par exemple dans cer-

tains types de chirurgie des yeux, aucun dispositif ni aucune technique convenable n'ont été développés pour pouvoir appliquer une énergie radiante telle que de l'énergie laser à une obstruction vasculaire, de manière à enlever sélectivement et de façon contrôlable cette obstruction sans provoquer de traumatisme du vaisseau, pour laisser ainsi le vaisseau naturel guéri,

débloqué et recyclé, dans ses conditions de fonctionne-

ment normales.

Les propositions et les efforts pour appliquer l'énergie laser à l'ablation d'une obstruction vasculaire, ont rencontré de nombreuses difficultés. Les efforts antérieurs pour appliquer un faisceau d'énergie laser, ont typiquement nécessité la mise en oeuvre de différentes configurations de cathéters présentant des dispositifs de conducteurs fibres optiques permettant de conduire l'énergie rayonnante dans le vaisseau du patient pour diriger le faisceau vers l'obstruction de manière à détruire

celle-ci. Aucun dispositif, ni aucune technique per-

mettant de commander efficacement le faisceau, n'ont

été développés. Si le faisceau n'est pas convenable-

ment aligné dans le vaisseau sanguin, ce faisceau peut venir frapper le revêtement intérieur du vaisseau

sanguin en risquant d'endommager la paroi de ce vais-

seau et éventuellement même de la percer. Même si le faisceau est convenablement aligné dans le vaisseau sanguin, le revêtement intérieur du vaisseau peut être endommagé, ou ce vaisseau peut même être percé s'il existe une courbure du vaisseau juste à côté de

l'obstruction.

Parmi les difficultés importan-

tes également rencontrées lorsqu'on tente d'utiliser

l'énergie laser pour déboucher des obstructions vascu-

laires, on peut citer la tendance du faisceau laser à provoquer une carbonisation du matériau biologique dans la zone entourant la cible. Cette carbonisation a pour résultat, en partie au moins, de conduire à un mauvais contrôle de la quantité d'énergie appliquée et de la manière d'appliquer cette énergie. Dans le cas d'un vaisseau sanguin délicat, la carbonisation

peut--poser de sérieux problèmes, en endommageant éven-

tuellement très sérieusement les tissu environnants.

De plus, tout matériau biologique carbonisé adhérant à l'extrémité distance du conducteur à fibre optique empêche l'émission du faisceau par cette extrémité distante du conducteur. Dans ce cas, le matériau situé à l'extrémité du conducteur est fortement chauffé ce qui provoque à son tour la surchauffe et la destruction

de la fibre optique.

D'autres difficultés concernent

la manière de mettre en place et de localiser l'extré-

mité distance du cathéter de façon qu'il soit convena-

blement placé par rapport à l'obstruction. Des propo-

sitions de l'art antérieur ayant consisté à utiliser des fibres optiques supplémentaires pour transmettre une lumière d'illumination dans le vaisseau sanguin, en association avec d'autres groupes de fibres, pour permettre une observation visuelle de l'intérieur du vaisseau sanguin, ne sont pas pratiques, car elles sont trop grosses et trop rigides pour être utilisées dans les artères coronaires. Une autre difficulté

vient du faut qu'il peut souvent se trouver un maté-

riau tel que du sang dans la zone comprise entre le point d'émission du faisceau laser à l'extrémité de la fibre, et l'obstruction. Ce matériau peut obstruer le

chemin optique. Le sang peut être carbonisé à l'extré-

mité d'émission distante de la fibre optique, ce qui, comme décrit cidessus, peut conduire à une surchauffe

et à une destruction de la fibre optique.

Toutes les difficultés ci-dessus ont été compliquées par les limitations de dimensions imposées à tout cathéter devant être introduit. dans un vaisseau sanguin, et en particulier dans de petits

%aisseaux sanguins étroits tels que les artères coro-

naires pouvant présenter des lumières de l'ordre de

1,5 à 4,5 mm de diamètre.

L'invention a pour but de pallier

les inconvénients ci-dessus en créant un nouveau svs-

tème de cathéter permettant de fournir de l'énergie radiante en un point déterminé à l'intérieur d'un aisseau sanguin, d'une manière permettant d'appliquer cette énergie radiante de façon contrôlée sur une

obstruction, en évitant les difficultés ci-dessus.

A cet effet, l'invention concerne

un procédé d'ablation de couches successives de maté-

riau biologique pour former un trou dans ce matériau biologique par application d'énergie radiante, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un faisceau d'énergie radiante se propageant suivant un axe de faisceau, ce faisceau présentant, autour de l'axe, une zone de travail dans laquelle la densité d'énergie est suffisante pour produire l'ablation ou extraction

du matériau biologique ci-dessus; à commander la den-

sité d'énergie de façon que la partie du faisceau se

propageant autour de la zone de travail ait une densi-

té d'énergie insuffisante pour produire l'ablation du matériau biologique; à appliquer la zone de travail du faisceau sur le matériau biologique; et à faire avancer ce faisceau dans le matériau biologique pour

former le trou.

L'invention concerne également un cathéter permettant de retirer sélectivement, par énergie radiante, des couches successives de matériau

biologique formant une obstruction, cathéter caracté-

risé en ce qu'il comprend un corps de cathéter allongé

contenant un conducteur optique flexible, une extré-

mité proche comprenant des moyens permettant de faire

pénétrer l'énergie radiante dans le conducteur opti-

que, une extrémité distante présentant une ouverture -d,,ison--par-la-quelle un faisceau d'énergie radiante peut être émis, et des moyens destinés à mettre en

forme le faisceau d'énergie radiante émis par l'ouver-

ture d'émission, pour former une zone de travail du

faisceau dans laquelle la densité d'énergie est suffi-

sante pour produire l'ablation, ces moyens étant en outre réalisés et disposés de façon que la partie du faisceau s'étendant au delà de la zone de travail

presente une densité d'énergie insuffisante pour pro-

duire l'ablation.

Le cathéter comporte ainsi à son

extrémité distante un-s\stème optique miniature per-

mettant d'appliquer de façon contrôlée l'énergie radiante au point voulu. Le système optique et le cathéter sont disposés de façon que l'énergie radiante soit répartie sensiblement uniformément dans un fais- ceau combinant un niveau d'énergie à décroissance exponentielle avec une configuration de faisceau se dilatant géométriquement. Le système optique commande le faisceau de manière à définir une zone de travail entourant l'axe de la direction de propagation de l'énergie suivant laquelle l'extraction du matériau biologique se fait dans une zone très limitée, en forme de couche disposée transversalement par rapport

à l'axe.

Un système permettant de mettre en oeuvre l'invention comprend un cathéter allongé de petit diamètre, présentant une lumière contenant une fibre optique. L'extrémité proche du-cathéter comporte un connecteur permettant de brancher la fibre optique

pour recevoir l'énergie radiante de sortie d'un laser.

L'extrémité distante du cathéter comporte un boitier optique logeant un système de lentilles de puissance optique nette négative monté de manièreaà émettre un faisceau d'énergie radiante dans une configuration dilatée (divergente) non focalisée. La répartition d'énergie est sensiblement uniforme sur toute la section du faisceau divergent. Le faisceau comporte un court segment s'étendant sur une courte distance à partir de l'ouverture d'émission distante du système

optique, et définissant la zone de travail dans la-

quelle l'énergie radiante présente un niveau suffi-

samment éle,é pour extraire le matériau biologique.

Suivant une fréquence de l'énergie radiante et les propriétés d'absorption du matériau

biologique, la dissociation thermique ou photo-décom-

position d'extraction peut être utilisée comme proces-

sus dominant d'attaque ou d'érosion. Au-delà de la zone de travail, le faisceau à décroissance exponentielle diverge en un faisceau à densité d'énergie plus faible et sans danger ne risquant plus d'endommager le maté-

riau biologique.

La profondeur de la zone de tra-

vail mesurée suivant l'axe optique du faisceau projeté, varie légèrement suivant l'indice de réfraction du milieu de propagation de la lumière dans lequel le faisceau est projeté, pour atteindre de préférence 1 à 1,5 mm environ. Un milieu présentant un indice de réfraction plus grand tend à diminuer la divergence du faisceau, ce qui augmente la profondeur de la zone de travail dans la direction de l'axe optique. Le système optique est conçu de façon que la profondeur maximale de la zone de travail soit relativement courte, de l'ordre de 1,5 mm, de façon qu'un segment du faisceau se propageant plus loin ne présente plus un niveau d'énergie suffisant pour percer la paroi du vaisseau. Le diamètre maximum de la zone de travail n'est pas inférieur et peut être légèrement supérieur au diamètre du cathéter, pour permettre à ce cathéter d'avancer dans le trou percé par le faisceau dans le

matériau d'obstruction.

Le système optique situé à l'extrémité distante du cathéter comporte un boitier contenant une ou plusieurs lentilles espacées les

unes des autres par des entretoises opaques au rayon-

nement. L'utilisation d'entretoises opaques au rayon-

nement permet de placer le cathéter avec précision dans le vaisseau sanguin par fluoroscopie. Un élément de support interne spécial est utilisé pour recevoir et fixer rigidement en place l'extrémité distante de la fibre optique par rapport aux éléments optiques du bottier. La manière selon laquelle la fibre optique est montée isole complètement l'extrémité distante

de la fibre optique par rapport au vaisseau sanguin.

Cela évite complètement le risque que du matériau biologique vienne en contact avec l'extrémité distante de la fibre optique, ce qui pourrait conduire à la formation d'une carbonisation au bout de la fibre optique, avec une destruction correspondante de la

fibre optique.

Les entretoises et le boîtier coopèrent pour assurer la précision optique dans un environnement miniaturisé. Le cathéter est monté de façon que l'extrémité distante du boîtier optique puisse avancer pour venir en contact direct avec l'obstruction vasculaire. Cela permet de s'assurer qu'il n'existe que très peu ou pas du tout de matériau optique d'obstruction entre l'extrémité distante du cathéter et l'obstruction vasculaire, et cela permet également de s'assurer que l'extrémité distante du cathéter est convenablement placée par rapport à l'obstruction. Le cathéter peut être muni d'une lumière permettant d'injecter et d'aspirer un liquide du point de travail dans le vaisseau sanguin, pour éliminer les débris pouvant être produits pendant le

processus d'extraction.

L'invention permet ainsi d'obtenir un cathéter conçu pour fournir de l'énergie radiante dans un %aisseau sanguin de manière a percer un trou dans les obstructions vasculaires, et à extraire

efficacement ces obstructions vasculaires.

L'invention permet également d'obtenir un cathéter du type décrit cidessus dans lequel l'énergie radiante est émise par une ouverture d'émission située à l'extrémité distante du cathéter,

dans une configuration réduisant au minimum les ris-

ques de blessures ou de perforations intempestives

de la paroi du vaisseau sanguin.

L'invention permet encore de créer un dispositif du type décrit ci-dessus dans lequel l'extrémité distante du cathéter peut être placée et orientée avec précision par rapport à l'obstruction ciblée, par des moyens fluoroscopiques,

sans nécessiter la mise en oeuvre de systèmes de visua-

li-sation -e-n4o-scop que s-.

L'invention permet encore d'obte-

nir un dispositif du type décrit ci-dessus dans lequel

la forme du faisceau est émise par l'extrémité distan-

te du cathéter, et choisie de manière à former dans

l'obstruction une ouverture ne dépassant pas sensi-

b-lemernt -le-- d-iamè-tre du-- cathéter, mais suffisamment

grande pour permettre à ce cathéter d'avancer à tra-

vers l'obstruction.

L'invention permet enfin d'obte-

nir un dispositif du type ci-dessus dans lequel l'ex-

trémité distante de la fibre optique est complètement isolée du matériau biologique, le cathéter ci-dessus

comportant un système optique miniaturisé à son extré-

mité distante, et l'ensemble du cathéter étant de très

petit diamètre.

L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 représente d'une façon générale un cathéter selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 22 de la figure 1;

- la figure 3 est une représenta-

tion schématique de l'extrémité distante du cathéter, montrant la forme de faisceau divergent émise par le bottier optique;

- la figure 3Areprésente schéma-

tiquement le profil thermique de la configuration de chaleur créée dans un milieu absorbant par l'effet combiné de la décroissance d'énergie exponentielle et

de la forme de faisceau géométriquement divergent pro-

duits par l'invention;

- la figure 3B est une représenta-

tion graphique destinée à comparer la distribution

d'énergie selon l'invention à une distribution d'éner-

gie Gaussienne; - la figure 4 est une vue de

schéma optique, fortement agrandie, d'un système opti-

que selon l'invention et de sa relation avec l'extré-

mité distante de la fibre optique; - la figure 5 est une vue de

schéma optique analogue à celle de la figure 3, repré-

sentant une autre forme de réalisation du système optique; - les figures 6A et 6B sont des graphiques de distribution d'énergie représentant une distribution d'énergie sensiblement uniforme dans la partie de travail du faisceau d'énergie du système illustré sur la figure 4; - les figures 7A et 7B sont des graphiques de distribution d'énergie représentant une distribution d'énergie sensiblement uniforme dans la partie de travail du faisceau d'énergie du système optique représenté sur la figure 5; - la figure 8 est une vue de côté,

fortement agrandie et en coupe, de l'extrémité dis-

tante du cathéter contenant un ensemble de système optique selon l'invention; o - la figure 9 représente plus en détail l'élément de support de fibre et l'extrémité J2 distante de la fibre représentée dans l'ensemble de la figure 8; - la figure 10 représente des détails de dimensions du conducteur à fibre optique; - la figure 11 est une representation schématique de l'extrémité distante du cathéter, dans un vaisseau sanguin partiellement sténosé; - la figure 12 est une autre représentation schématique de l'extrémité distante du cathéter venant en butée contre la sténose, dans le cas d'un faisceau sanguin complètement obstrué; et - la figure 13 est une vue en coupe axiale d'une autre forme de réalisation d'un

système optique selon l'invention.

Comme indiqué d'une façon générale sur les figures 1 et 2, le cathéter est constitué par un corps flexible allongé 10, extrudé par exemple dans une matière plastique appropriée telle sur du Téflon

(appellation commerciale du polytétrafluoréthylène).

Le corps 10 comporte une lumière 12 destinée à enfermer

un conducteur de lumière à fibre optique 14. L'extré-

mité distante du cathéter est munie d'un bottier optique indiqué d'une façon générale par la référence 16, contenant un système de Ientilles à puissance optique négative. Le système optique contenu dans le bottier reçoit l'énergie rayonnante de l'extrémité

distante du conducteur de lumière à fibre optique 14.

L'énergie radiante est émise par le système optique dans une configuration prédéterminée contrôlée, à

partir d'une ouverture d'émission 18.

L'extrémité proche du cathéter comprend une adaptation moulée 20 fixée au corps de

cathéter 10. Une paire de tubes flexibles 22, 24 par-

tent de l'extrémité proche de l'adaptation 20. Le tube 22 est conçu pour recevoir le conducteur de -4

lumière à fibre optique 14 traversant l'adaptation 20.

L'extrémité proche du tube 22 est munie d'un connecteur 26 relié à l'extrémité proche du conducteur de lumière à fibre optique 14. Ce connecteur 26 est destiné à se monter par rapport à la source d'énergie radiante, telle qu'un laser (illustré schématiquement en 27), de façon que l'extrémité proche du conducteur de lumière 14 puisse recevoir l'énergie radiante et la

conduire sur toute sa longueur jusqu'au système opti-

que 16. L'autre tube 24 communique par l'adaptation avec la lumière 12 du corps de cathéter 10, et

comporte de préférence un connecteur de lumière clas-

sique 28.

Le corps de cathéter est muni d'un certain nombre d'ouvertures de passage de fluide au voisinage de son extrémité distante. Le chemin de passage défini entre le connecteur de lumière 28, le tube 24, le corps de cathéter principal 10 et les ouvertures 30, assure la communication avec la zone distante du vaisseau sanguin du patient, là o se trouve l'extrémité distante du cathéter. I1 permet d'obtenir un passage de fluide ou de gaz allant vers la zone distante ou revenant de cette zone distante du vaisseau sanguin du patient, et permet également

d'effectuer des mesures de pression.

Selon l'invention, le système optique forme le faisceau de rayonnement de façon que celui-ci soit défocalisé et diverge géométriquement, d'un angle de 20 par exemple, par rapport à l'axe optique 0-0 du faisceau, dans une solution saline, lorsqu'il quitte l'ouverture d'émission 18. La figure 3 représente schématiquement en 32 les rayons périphériques du faisceau lorsque celui-ci est émis dans la solution saline, tandis que la figure 3A représente la réponse du matériau à la répartition

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d'énergie du faisceau, par rapport à la distance

de propagation à partir de l'ouverture d'émission 18.

On remarquera sur la figure 3 que, du fait de la divergence géométrique du faisceau le long de l'axe de celui-ci, la densité d'énergie du faisceau émis

diminue lorsqu'on s'éloigne suivant l'axe 0-0 du fais-

ceau, tandis que la section du faisceau augmente lors-

qu'on avance le long de l'axe. Cette diminution de la

densité d'énergie s'ajoute à la décroissance exponen-

tielle du niveau d'énergie directement liée à l'aug-

mentation de la distance de propagation.

Selon l'invention, la zone de relativement faible diamètre située au voisinage de l'ouverture d'émission 18, indiquée en W sur la figure 3 et sur la figure 3A, est considérée comme étant la zone de travail dans laquelle la densité d'énergie est suffisante pour éliminer le matériau biologique d'obstruction. On remarquera sur la figure 3 que la zone de travail W est relativement courte lorsque le faisceau de rayonnement est émis dans un milieu à faible coefficient de réfraction tel qu'une solution saline claire (non représentée). Lorsque le

faisceau est émis dans un tel milieu, le système opti-

que fait diverger le faisceau de l'angle ci-dessus (20 par exemple), ce qui permet de s'assurer que sa densité de puissance effective de travail ne dépasse de préférence pas de plus de 1 à 2 mm l'ouverture d'émission 16. Lorsque l'ouverture d'émission est amenée suffisamment près du matériau biologique (constitué par exemple par une trombose, une plaque, ou une masse de sang) pour que ce matériau biologique se situe dans la zone de travail W, le faisceau agit

sur le matériau biologique situé dans la zone de tra-

vail (par exemple pour l'éliminer par une action ther-

mique, une action d'ablation, ou autre).

D'après le profil thermique

représenté sur la figure 3A, on remarquera que l'in-

vention combine un profil de décroissance exponentielle d'énergie à une configuration de faisceau divergeant géométriquement, pour obtenir une plus grande diminu- tion de densité d'énergie, suivant l'axe optique 0-0, que celle qu'on pourrait obtenir avec un faisceau convergent ou collimaté. Le profil thermique dans un milieu absorbant est représenté sur la figure 3A par les lignes isothermes respectives 33, 34 et 35. La zone hachurée située à l'intérieur de la première

ligne isotherme 33, est la réponse thermique à l'inté-

rieur de la zone de travail W. A l'intérieur de cette zone, la densité d'énergie exprimée en Joules par cm3 de volume spatial, doit de préférence dépasser 3000 3/cm3, de façon que le matériau biologique situé dans la zone de travail soit éliminé (par exemple par

ablation, par érosion ou autres).

Entre les première et seconde lignes isothermes 33 et 34, la densité d'énergie tombe de 3000 3/cm3 à 272 3/cm3, la température du matériau biologique étant alors d'environ 100OC. A l'extérieur de la troisième ligne isotherme, la température du

matériau biologique est inférieure à 50oC. Une tempé-

rature de 50 C ou plus produirait une dénaturation irrésersible des protéines. Lorsque la température est inférieure à 500C, le traumatisme des cellules

est typiquement insignifiant et auto-réversible.

A l'intérieur de la zone de tra-

vail M, le faisceau de sortie présente une distribu-

tion d'énergie sensiblement uniforme lorsqu'on s'écarte de l'axe 0-O du faisceau. A titre d'exemple, le faisceau présente plus de 50 % de rayonnement pour des distances radiales atteignant environ 70 % du rayon en 1/e2 du faisceau, comme indiqué par la courbe A de la figure 3B. Des exemples d'un tel profil de rayonnement sont illustrés sur les figures 6 et 7. A l'inverse, si la distribution d'énergie du faisceau n'était pas uniforme, mais par exemple Gaussienne, son point à 50 % de rayonnement serait situé à 58 % du rayon en 1/e2, comme indiqué par la courbe B de la

figure 3B.

Comme indiqué ci-dessus, la lon-

gueur axiale de la zone de travail W peut varier légè-

rement suivant l'indice de réfraction du milieu se

trouvant dans la zone de travail (par exemple une solu-

tion saline) milieu dans lequel le faisceau est rayon-

né avant de pénétrer dans le matériau biologique. La limite extérieure de la longueur W est choisie à une valeur prédéterminée pour réduire les risques que le faisceau d'énergie projeté détériore sérieusement le

matériau biologique situé au-delà de la cible, c'est-

à-dire à plus de 1 ou 2 mm de celle-ci, de manière à réduire au minimum les risques d'endommager une artère ou autre vaisseau sanguin. A titre d'exemple, pour un cathéter de 1,0 à 1,5 mm de diamètre destiné à êtreutilisé dans des artères à petite lumière telles que les artères coronaires, une longueur maximum de la

zone de travail l de l'ordre de 1,5 mm apparaît sou-

haitable.

De plus, il apparaît selon l'in-

vention, que dans un plan imaginaire transversal par rapport à l'axe optique 0-0, placé à environ 1,5 mm en face de l'ouverture d'émission 18, la densité d'énergie du faisceau émis est répartie sensiblement uniformément sur tout un cercle imaginaire de plus grand diamètre que celui du cathéter 10. La densité d'énergie au voisinage et à l'intérieur de ce cercle permetd'enlever le matériau biologique pour former un trou dans lequel le cathéter peut avancer. Par exemple, des impulsions produites par une source l'argon avec une puissance de 25 watts/sec, et un cycle utile de 25 %, dans un faisceau de 1 mm de diamètre traversant une solution saline, permettent de retirer environ 0,25 mm de profondeur de plaque non

calcifiée par impulsion, suivant le diamètre du fais-

ceau. Lorsque le faisceau perfore ou traverse de toute autre manière l'obstruction, et lorsque le fluide

situé au-delà du trou est transparent (comme une solu-

tion saline par exemple), la densité d'énergie se pro-

pageant à plus de 1,5 mm au-delà de l'obstruction est trop faible pour vaporiser un matériau situé plus loin,

comme par exemple la paroi d'un vaisseau sanguin.

Les figures 11 et 12 représentent schématiquement la manière d'appliquer le cathéter aux obstructions vasculaires. Comme indiqué sur la figure

11, le vaisseau sanguin V présente une lumière L par-

tiellement obstruée par une sténose S. On fait avancer le cathéter dans le système vasculaire du patient pour amener l'extrémité distante du système optique 16 en

contact direct avec la sténose S. La figure 12 repré-

sente le détail agrandi de l'extrémité distante du système optique 16 lorsque celui-ci vient s'appuyer contre une sténose S bloquant complètement la lumière

L d'un vaisseau sanguin.

Selon l'invention, l'énergie

radiante émise par l'ouverture d'émission 18 à l'ex-

trémité distante du système optique 16 produit l'abla-

* tion ou l'extraction de toute autre manière du maté-

riau de sténose S. Lorsqu'on fait avancer le cathéter dans le vaisseau sanguin V, et lorsque l'énergie radiante est appliquée, de préférence par impulsions de puissance crête convenable, les couches discrètes du matériau de sténose sont éliminées de façon qu'on obtienne finalement un tunnel dans le matériau de sténose S. La lumière de remise en circuit formée par

ce tunnel, est indiquée schématiquement par les poin-

tillés L' de la figure 12. Comme indiqué ci-dessus, le tunnel de remise en circuit L' ainsi obtenu présente un diamètre légèrement plus grand que le diamètre du cathéter O10, de manière à faciliter l'avancement de ce

cathéter dans le vaisseau sanguin.

Les conditions représentées sur la figure 11, selon lesquelles la sténose ne bloque pas complètement la lumière L du vaisseau sanguin V, peuvent permettre à une certaine quantité de l'énergie radiante de traverser l'ouverture de la sténose pour

pénétrer plus loin dans la surface intérieure du vais-

seau sanguin. Bien que cela ait peu de chances de se produire si la zone située au-delà de l'extrémité du cathéter est remplie par un fluide relativement opaque

absorbant l'énergie radiante, on peut envisager d'uti-

liser le système avec une technique d'écoulement d'une solution saline, et de remplir la zone située au-delà de l'extrémité distante du cathéter par une solution saline plus claire, pour permettre la transmission de l'énergie radiante. Ainsi, dans certains cas tels que celui o la partie distante du vaisseau sanguin V est courbe, comme illustré sur la figure Il, l'invention permet de réduire les risques que l'énergie radiante

vienne frapper la partie distante de la paroi du 'ais-

seau sanguin, en évitant ainsi de la perforer.

Les figures 4 et 5 représentent

deux formes de réalisation du système optique 16.

Comme indique sur la figure 4, l'extrémité de sortie de lumière 36 du conducteur à fibre optique 14 est couplée à une lentille sphérique 35, une première

lentille plan-concave 40 et une seconde lentille plan-

concave 42. ces lentilles étant montées à la suite les unes des autres. Les espacements entre éléments et les épaisseurs des éléments le long de l'axe optique 0-0

du système, sont indiqués respectivement par les réfé-

rences d1 à d6 sur la figure. Les paramètres caracté-

ristiques du système optique de la figure 4 sont portés dans le tableau I ci-dessous: Tableau I: Paramètres caractéristiques du système optique de la figure 4 Fibre optique Espacements et éléments d1 0,3574 mm épaisseurs des Ouverture numérique = 0,3 Diamètre de sortie = 0,1 mm

S.S (caractéristique de répar-

tition sensiblement uniforme) Longueur totale d2 = 1,00 mm d3 = 1,00 mm d4 = 1,00 mm d5 = 1,00 mm d6 = 1,00 mm = 5,3574 mm Type de lentille Sphérique Plan-concave 42 Plan-concave Matériau BK-7 BK-7 Corning 7740 n (530 nm)

1,52000

1,5200

1,477 Rayon de courbure r1= 0,5 mm r2= 1,156 mm r3 = 0,867 mm Type de lentille Sphérique Flan-concave 42 Plan-concave Epaisseur d2 d6 La partie utile du rayonnement émis par le système représenté sur la figure 4, se situe dans la zone g s'étendant sur environ 1,5 mm à partir de la surface concave 44 de la lentille de sortie 42 qui, pour les besoins de l'illustration, est représentée limitée par un plan transversal repéré par la droite 46. La figure 4 représente également les rayons 50 tracés entre la moitié inférieure (au-dessous de l'axe optique 0-0 de la figure) de l'extrémité de sortie de lumière 36 du conducteur à fibre optique 14, et le plan limite 46, pour une longueur d'onde de 530 nm. Pour voir l'ensemble de la répartition des rayons lumineux au niveau du plan limite, on peut superposer l'image dans un miroir des rayons ainsi

tracés, par rapport à l'axe optique. La limite d'ouver-

ture est fixée par la surface arrière de la lentille

sphérique 38, pour les besoins du tracé des rayons.

Le procédé de tracé des rayons utilisé pour réaliser la figure 4 suppose que la fibre optique 14 se comporte comme une source à répartition

d'énergie uniforme, de manière à déterminer la réparti-

tion d'énergie approximative au niveau du plan limite

46. La moitié supérieure du bout 36 de la fibre opti-

que (0,05 mm d'amplitude) a été divisée en 200 sources ponctuelles. Cinq rayons partant de chaque source

ponctuelle (1000 au total) couvrant l'ouverture numéri-

que de 0,3, ont été tracés dans le système optique 20,

jusqu'au plan limite 46. La distance entre l'axe opti-

que 0-0 et la dimension extérieure (0,75 mm à partir

de l'axe optique) du système conducteur à fibre opti-

que-lentilles, au niveau du plan limite, a été divisée en douze compartiments égaux pour collecter les rasons tracés. Les différents rayons arrivant dans chacun de ces douze compartiments, et représentant

l'intensité du faisceau, sont portés sous forme d'his-

togrammes sur les figures 6A et 6B, pour les longueurs d'onde respectives de 530 nm et 330 nm. En supposant que chaque rason porte la même quantité d'énergie, les histogrammes des figures 6A et 6B donnent une approximation de la répartition d'énergie dans le plan limite 46, pour le système optique représenté sur la figure 4. On peut constater sur les figures 6A et 6B que le système donne une tache d'environ 1,5 mm de

diamètre et de répartition d'énergie sensiblement uni-

forme en section transversale, par exemple au niveau du plan limite 46 situé à 1,5 mm de la surface concave 44 de la lentille de sortie 42. La figure 6A est un graphique de la répartition d'énergie dans le plan limite pour une longueur d'onde lumineuse égale à 530 nm. La figure 6B représente le même graphique

pour une longueur d'onde rayonnée de 330 nm.

La figure 5 représente une autre

formé de réalisation du système optique 16 dans la-

quelle la lentille sphérique 36 est suivie par une len-

tille bi-concave unique 48. Par ailleurs, le système

de la figure 5 est analogue au système de la figure 4.

Les paramètres caractéristiques du système de la figure 5 sont indiqués dans le Tableau II ci-après:

'8 7 1 95

Tableau II: Paramètres caractéristiques du système optique de la figure 5: Fibre optique Espacements et épaisseurs des lentilles Ouverture numérique = 0,3 d = 0,31 mm Diamètre de sortie = 0,1 mm d2 = 1,00 mm Caractéristique de répartition d'énergie sensiblement uniforme Lentille Longueur totale Type Matériau Sphérique BK-7 Bi-Concave Corning d3 -3,19 mm d4= 1,00 mm = 5,50 mm n (530 nm)

1,5200

1,477 Rayon de courbure r1= 0,5 mm r21 = 1,092 mm r31 = 1,156 mm Lentille Type Sphérique Bi-Concave Epaisseur d2 La distribution d'énergie dans le plan limite 46, correspondant à la forme de réalisation de la figure 5, est représentée sur les figures 7A et 7B pour les longueurs d'onde respectives de 530 nm et 330 nm. Les paramètres caractéristiques des systèmes représentés sur les figures 4 et 5 sont particulièrement bien adaptés aux longueurs d'onde lumineuses comprises entre 330 nm et 530 nm, mais ne sont pas limitées à

cette plage de longueurs d'onde.

On peut constater, d'après les dimensions indiquées dans les Tableaux I et II, que le système optique 16 est miniaturisé. Le système de la figure 4 présente une longueur totale de 5,36 mm, celui de la figure 5 présente une longueur totale de ,50 mm. Chaque système contenant le boitier de len-

tilles ne présente qu'un diamètre de 1,5 mm.

Les figures 8 à 10 inclusivement représentent un ensemble optique 16 facilitant le montage des éléments de lentilles 38, 40 et 42 avec la précision spatiale et la précision de mise en place

requises. Un tube de verre 51 enferme avec jeu les élé-

ments optiques espacés les uns des autres dans le tube

par des entretoises tubulaires 52, 54 et 56. Un élé-

ment de support 58 du conducteur à fibre optique 14 s'adapte dans une extrémité du tube 51, suivi par la première entretoise 52 maintenant en place la lentille

sphérique 28 à la distance requise de la surface d'ou-

verture 36 du conducteur de lumière à fibre optique -

14. L'entretoise suivante 54 définit l'espacement entre

la lentille sphérique et la lentille plan-convexe in-

termédiaire 40. La dernière entretoise 56 définit l'espacement entre la lentille intermédiaire et la

lentille de sortie 42.

Pour s'assurer que l'extrémité distante du conducteur à fibre optique 14 est espacée et orientée de façon précise par rapport au système optique 16, son accouplement au système optique 16

comprend un élément de support de haute précision 58.

Cet élément de support de fibre optique 58 peut être

réalisé en verre, en céramique ou autre matériau pou-

vant être réalisé avec des tolérances de précision extrêmement élevées. Le conducteur de lumière à fibre optique 14 est préparé comme indiqué sur la figure 9, la partie distante de sa gaine de protection 61 étant retirée. L'élément de support 58 comporte un trou axial de grande précision réalisé en deux parties comprenant un segment proche de grand diamètre 60 et un segment

distant de petit diamètre 63. Les trous 60, 63 reçoi-

vent la fibre gainée du conducteur de lumière 14.

Pour préparer la fibre optique à son montage dans l'élément de support 58, on retire la gaine de protection plastique 61 entourant et

protégeant typiquement la fibre optique, sur une lon-

gueur telle que la partie en saillie 65 (voir figure 9) du conducteur à fibre optique puisse pénétrer dans le trou distant de petit diamètre 63 de l'élément de support. Lorsqu'on dénude la gaine protectrice 60, il faut prendre soin de ne pas endommager la couche de revêtement réflecteur 67 prévue autour du noyau de la

fibre conductrice 14. L'extrémité dénudée de l'ensem-

ble de fibre est alors introduite dans l'élément de support de façon que la partie dénudée en saillie 65 de la fibre pénètre dans le trou de petit diamètre 63,

tandis que l'extrémité proche portant la gaine de pro-

tection 61, vient se loger dans la partie de plus

grand diamètre 60 du trou axial de l'élément de sup-

port 58. L'extrémité de la fibre optique dépassant au-delà de la surface 62 de l'élément de support 58, peut subir un traitement de finition l'amenant à ras

de la surface 62 de l'élément de support 58.

La disposition ci-dessus sert à maintenir l'extrémité d'ouverture 36 de la fibre à ras de la surface d'extrémité distante 62 de l'élément de support 58 contre lequel vient buter la premiere entretoise tubulaire 52. Cette disposition définit avec précision l'espacement entre l'extrémité d'ouverture

36 du conducteur de lumière 14 et la lentille sphéri-

que 26. La rigidité et la précision avec lesquelles on peut réaliser l'élément de support 58 permettent également d'obtenir un alignement et un positionnement

précis de la fibre le long de l'axe optique du système.

Le conducteur de lumière à fibre optique 14 peut être maintenu dans l'élément de support 58 par une colle époxy.

Les entretoises peuvent être réa-

lisées dans un tube à paroi mince (présentant par exemple un diamètre extérieur de 1 mm et une épaisseur

de paroi de 0,127 mm) ne produisant pas de vignetage.

Pour obtenir des performances optimales d'opacité au rayonnement, on utilise de préférence un matériau opaque au rayonnement tel que du tantale pour réaliser les entretoises. Le corps de cathéter 10 s'adapte sur l'extrémité arrière rétrécie 64 de l'élément de support 58, et se trouve à une courte distance de

l'épaulement 68 formé entre les deux parties de l'élé-

ment de support. Le tube de verre 51 est courbé sur

l'épaulement 68, par exemple en faisant fondre l'ex-

trémité 65 du verre autour de l'épaulement. Un élément de remplissage 66 pouvant par exemple être réalisé dans une matière plastique telle que du Téflon (appellation

commerciale du polytétrafluoréthylène), remplit l'es-

pace annulaire entre le corps de cathéter 10 et l'ex-

trémité 65 du tube de verre 51 venant en face de ce

corps de cathéter. Le diamètre extérieur de tout l'en-

semble, depuis le corps de cathéter 10 jusqu'au tube de verre 51, reste parfaitement constant de manière

former une surface uniforme lisse sur toute la lon-

gueur du cathéter, comme indiqué sur la figure 1.

La surface concave 44 de l'élément de lentille de sortie 42 est formée après le montage de l'élément de support 64 des éléments de lentilles 35. 40, 42 et des entretoises 52, 54, 56 dans le tube de verre 51. On choisit du serre Ptrex n0 7740 pour réaliser la lentille de sortie 42 et le tube de verre 51. La lentille de sortie 42 est réalisée à partir d'une tige de verre de 1,5 mm de longueur et 1,05 mm de diamètre extérieur, l'extrémité intérieure de cette tige étant polie de l'intérieur, après montage, pour former une surface plate. Après montage dans le tube de verre 51, la lentille de sortie 42 est fondue sur le tube de verre, le verre Pyrex étant préféré, car il 2.6 présente une température de ramollissement plus basse que les autres matériaux optiques utilisables. Ces autres matériaux peuvent être utilisés pour réaliser les éléments de lentilles intérieurs 28 et 30. Après fusion, on forme la surface de sortie concave de la lentille 44, et le bord d'extrémité de sortie 55 du tube de verre est arrondi pour s'adapter doucement

au contour de-la surface concave.

Le système optique représenté

sur la figure 13 comprend un élément de lentille uni-

que à puissance optique négative 142 placé à l'extré-

mité de sortie 55 du tube de verre 51, cet élément étant séparé avec précision de la surface transversale

la plus proche 62 de l'élément de support 58 du con-

ducteur de lumière, par une entretoise 154 opaque au rayonnement. La lentille fait de préférence diverger le faisceau de lumière 14' sortant du conducteur de lumière 14 en un faisceau 14" sortant de la lentille

sous un angle d'environ 20 par rapport à l'axe opti-

que 0-0. Les paramètres de puissance du faisceau sont réglés de façon que dans la zone de travail W comprise entre la surface de sortie concave 144 et le plan

transversal le plus proche 46, l'énergie radiante pré-

sente la densité requise avec une répartition parfai-

tement uniforme, pour effectuer l'ablation des tissus

selon l'invention.

L'ouverture de lentille (44, 144)

selon l'invention, est très voisine du diamètre exté-

rieur plein de l'enveloppe de support, c'est-à-dire du tube 51, de manière à obtenir un faisceau divergent venant juste au-dessous du diamètre du bottier 51, pour permettre à ce bottier d'avancer dans le trou en cours de formation, et pour optimiser l'énergie pouvant être

fournie par le système optique miniature 16.

On remarquera d'après ce qui précède, que l'invention fournit un cathéter capable de transmettre et de fournir de l'énergie radiante

permettant d'attaquer ou d'éroder un matériau biolo-

gique tel qu'une obstruction vasculaire. L'invention peut être utilisée avec de l'énergie radiante se

situant dans le spectre visible, l'infrarouge, l'ultra-

violet ou l'ultra-violet lointain (200 nm). L'invention utilise une disposition permettant de fournir l'énergie

radiante sans risques de perforer les parois des vais-

seaux. Il est cependant évident, pour les spécialistes de la question, que d'autres variantes de réalisation

sont possibles tout en restant dans le cadre de l'in-

vention.

Claims (37)

REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S

1 ) Dispositif de cathéter d'ablation de couches successives de matériau biologique pour former un trou dans ce matériau biologique par application dénergie radiante, dispositif caractérisé par un faisceau d'énergie radiante (32) se propageant suivant un axe de faisceau (0-0), ce faisceau présentant, autour de l'axe,

une zone de travail (<) dans laquelle la densité d'éner-

gie est suffisante pour produire l'ablation ou extraction du matériau biologique ci-dessus; en ce que la partie du faisceau se propageant autour de la zone de travail (<) ait une densité d'énergie insuffisante pour produire l'ablation du matériau biologique, en ce que la zone de

travail (W) du faisceau s' applique sur le matériau biolo-

gique, et en ce que ce faisceau puisse former un trou dans

le matériau biologique.

2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il utilise un faisceau présentant une configuration dans laquelle le rayonnement diverge par rapport à l'axe (0-0) lorsqu'il se propage le long

de l'axe au-delà de la zone de travail (V).

) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé, en ce que le fais-

ceau est réalisé de façon qu'il présente une distribution

d'énergie sensiblement uniforme autour de l'axe.

4 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fais-

ceau d'énergie radiante est émise par une ouverture d'émission (18), et en ce que la zone de travail (V)

de ce faisceau part directement de l'ouverture d'émis-

sion (18), sur une distance prédéterminée au-delà de

258719S

cette ouverture d'émission.

)Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'éner-

gie rayonnante est émise par un laser (27).

60)Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les

propriétés de l'énergie sont choisies en fonction des

propriétés d'absorption d'énergie du matériau biologi-

que, pour s'assurer que pratiquement toute l'énergie

de la partie de travail (W) est consommée pour effec-

tuer l'opération d'ablation.

7 )Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la

plage de fréquences de l'énergie est choisie, en fonc-

tion de la constitution moléculaire prédominante du matériau biologique, de manière former le trou par

photo-décomposition d'élimination du matériau biologi-

que. 8 )Dispositif selon l'une quelconque

des revendications I à 7, caractérisé en ce que l'éner-

gie forme le trou par vaporisation thermique du maté-

riau biologique.

9 )Dispositif selon l'une quelconque

des revendications I à 8, caractérisé en ce que le

rayonnement est appliqué au matériau biologique par

l'intermédiaire d'un conducteur optique (14).

)Dispositif selon l'une quelconque

des revendications I à 9, caractérisé en ce que le

rayonnement est appliqué par un système optique à puis-

sance nette négative (16).

11 )Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'éner-

gie rayonnante est appliquée à la zone de travail (W)

par un système optique à puissance nette négative (16).

12 )Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la

zone de travail (h) s'étend sur environ 1,5 mm le long

de l'axe (0-0).

13 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le

faisceau d'énergie radiante est émis par une ouverture d'émission (18) de façon que la zone de travail (W) présente un diamètre au moins aussi grand que celui de

l'ouverture d'émission.

14 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le

faisceau diverge d'environ 20 par rapport à l'axe (0-0)

lorsqu'il se propage dans une solution saline.

) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 14, pour former un trou dans une

plaque d'obstruction vasculaire, caractérisé en ce que le conducteur optique (14) est guidé vers l'obstruction par un cathéter (10) à l'extrémité distante duquel se

fixe le système optique (16).

16 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'éner-

gie radiante est appliquée sous forme d'impulsions, et en ce que les paramètres des impulsions sont réglés

pour former le trou.

17 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 16, pour extraire une obstruction

biologique par énergie radiante, caractérisé en ce qu'il s'agit des moyens de guide d'onde (14) pour guider l'énergie radiante à partir de sa source (27), ces

moyens de guide d'onde comportant une ouverture d'émis-

sion (18) située à distance pour émettre l'énergie radiante sous la forme d'un faisceau (32) se propageant le long d'un axe (0-0); en ce qu'un faisceau (32)

de forme géométrique divergente dans laquelle la dis-

tribution d'énergie autour de l'axe du faisceau reste S sensiblement uniforme, de façon que la densité d'énergie du faisceau le long de son axe, lorsqu'il est appliqué

à l'obstruction, diminue à la fois exponentielle-

ment et géométriquement dans la direction d'éloigne-

ment; en ce que dans la zone de travail du faisceau., à l'intérieur d'une première zone isotherme (33), une densité d'énergie suffisante produit l'ablation du matériau formant l'obstruction lorsque ce matériau est situé dans la zone en question, la partie.du faisceau située à l'extérieur de cette zone de travail présentant une densité d'énergie insuffisante pour produire l'ablation; grâce à quoi, lorsque le faisceau d'énergie est appliqué au matériau biologique, l'énergie radiante permet d'enlever le matériau sur une profondeur ne dépassant pas environ la profondeur axiale de la zone

de travail (Y), ce qui permet ainsi de limiter l'abla-

tion à une couche correspondant approximativement à la profondeur axiale de la zone de travail, et de réduire les risques de perforation des tissus situés à une certaine distance longitudinale ou radiale de la limite isotherme (33) de la zone de

travail.

18 ) Dispositif selon la revendica-

tion 17,caractérisé en ce que les propriétés de l'éner-

gie sont choisies en fonction des propriétés de l'obs-

truction, pour s'assurer que pratiquement toute l'éner-

gie de la partie'de travail (%) est consommée pour

produire l'ablation.

19 ) Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que la

formation de l'énergie radiante dans le faisceau est obtenue en utilisant des moyens de lentilles optiques à puissance nette négative (16), placés à l'extrémité distante des moyens de guide d'onde (14), pour former

le faisceau (32).

)Dispositif selon l'une quelcon-

que des revendications 17 à 19 caractérisé en ce que les

moyens de lentilles (16) utilisés pour mettre en forme

le faisceau (32) font passer ce faisceau issu de la sur-

face de sortie (36) d'un conducteur à fibre optique (14), par une lentille de sortie présentent une surface de

sortie concave (44).

21 )Dispositif de cathéter pour l'abla-

tion controlée d'obstructions biologiques, par énergie ra-

diante, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de cathé-

ter allongé (10) contenant un conducteur optique flexible

(14), une extrémité proche comprenant des moyens (20) per-

mettant de faire pénétrer l'énergie radiante dans le conducteur optique (14), une extrémité distante présentant une ouverture d'émission (18) par laquelle un faisceau d'énergie radiante (32) peut être émis, et des moyens (16) destinés à mettre en forme le faisceau d'énergie radiante émis par l'ouverture d'émission (18), pour former une zone de travail (W) du faisceau dans laquelle la densité d'énergie est suffisabte pour produire l'ablation, ces moyens (16) étant en outre réalisés et disposés de façon que la partie du faisceau (32) s'étendant au-delà de la

zone de travail (W), présente une densité d'énergie insuf-

fisante pour produire l'ablation.

22 ) Dispositif de cathéter selon la revendication 21, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en forme le faisceau comprennent en outre des moyens

optiques à puissance nette négative (16) placés à l'extré-

mité distante du cathéter.

230) Dispositif de cathéter selon l'une

quelconque des revendications 21 et 22, caractérisé en ce

que les moyens optiques (16) enferment et isolent l'extré-

mité de sortie du conducteur optique (14) pour empêcher le contact de l'extrémité de sortie du conducteur optique

avec le matériau biologique.

24 ) Dispositif de cathéter selon

l'une quelconque des revendications 21 à 23, caractérisé

en ce que les moyens optiques (16) sont réalisés et dis-

posés de façon que le faisceau (32) émis par l'ouverture

d'émission présente une distribution d'énergie sensible-

ment uniforme dans un plan transversal par rapport à la

direction de propagation de l'énergie.

) Dispositif de Cathéter selon

l'une quelconque des revendications 21 à 24, caractérisé

en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant de

maintenir une extrémité de sortie (36) du conducteur opti-

que, et des moyens de lentilles (38, 40, 42), dans une

relation spatiale prédéterminée.

26 ) Dispositif optique de cathéter

conforme à l'une quelconque des revendications 21 à 25,

caractérisé en ce que les moyens optiques (16) compren-

nent une lentille de sortie (42), et en ce que la sur-

face concave (44) de cette lentille de sortie vient en face

du plan transversal.

27 ) Dispositif de cathéter selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il est associé à une

source laser (27) constituant la source d'énergie radiante.

28 ) Dispositif optique de mise en oeuvre du cathéter selon la revendication 27, caractérisé en ce que les moyens optiques (16) comprennent des moyens de lentille de sortie (42) présentant une puissance optique nette négative, et en ce qu'une lentille d'objectif sphérique (38) est montée entre l'extrémité de sortie (36) du conducteur optique (14)

et les moyens de lentille de sortie (42).

29 ) Dispositif optique selon lareven-

dication 28, caractérisé en ce que la lentille de sortie (48)

est bi-concave.

) Dispositif optique selon la

revendication 28, caractérisé en ce que la lentille de.

sortie (42) est plan-concave.

31 ) Dispositif optique selon l'une

quelconque des revendications 21 à 25, caractérisé en

ce qu'il comprend un boîtier tubulaire (51) destiné à maintenir l'extrémité (36) et les moyens de lentilles

(38, 40, 42) dans une relation spatiale prédéterminée.

32 ) Dispositif optique selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise tubulaire (154) opaque au rayonnement placée

à l'intérieur du bottier (51).

33 ) Dispositif optique selon la revendication 31, caractérisé en ce que l'ouverture des moyens de lentille de sortie est sensiblement égale au

diamètre extérieur du boîtier tubulaire (51).

34 ) Dispositif optique selon l'une

quelconque des revendications 28 à 33, caractérisé en

ce qu'il comprend une lentille plan- concave (40) en-

tre la lentille d'objectif (38) et la lentille de sortie (42), une première entretoise tubulaire (52) placée dans

le bottier entre la lentille d'objectif (38) et la lentil-

le plan-concave (40), et une seconde entretoise tubulaire (54) placée dans le bottier entre la lentille plan-concave

et la lentille de sortie (42).

) Dispositif optique selon la reven-

dication 31, caractérisé en ce que les moyens de lentille de sortie et le boîtier (51) sont réalisés dans des verres

pouvant être fondus ensemble.

36 ) Dispositif optique selon la reven-

dication 35, caractérisé en ce que le verre est essentiel-

lement un verre au borosilicate.

37 ) Dispositif optique selon la reven-

dication 25, caractérisé en ce que les moyens de maintien

comprennent une partie (154) opaque au rayonnement.

38 ) Dispositif optique selon la reven-

dication 26, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent un élément de support rigide de l'extrémité de sortie du conducteur optique, et des moyens d'entretoise (154) destinés à déterminer la distance entre l'élément

de support et les moyens de lentille de sortie.

390) Dispositif optique selon la revendication 38, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier tubulaire (51) enfermant les moyens de lentille de sortie, les moyens d'entretoise et une partie du récepteur. ) Dispositif optique selon la revendication 31, caractérisé en ce que le boîtier (51) est transparent au rayonnement, et comprend une partie

(154) opaque au rayonnement.

41 ) Dispositif optique selon la

revendication 40, caractérisé en ce que la partie opa-

que au rayonnement est une entretoise tubulaire (154)

destinée à un élément optique du sytème.

420) Dispositif optique selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier tubulaire (51) en verre pouvant fondre sur les moyens de lentille de sortie, et en ce que le bord du

bottier est arrondi à la périphérie des moyens de lentil-

le pour former une limite douce avec les moyens de lentil-

le. 43 ) Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que le diamètre du faisceau dans la' zone de travail (W), n'est pas inférieur au diamètre de

l'extrémité distante du cathéter.

44 ) Dispositif de cathéter selon la revendication 21, caractérisé en ce que le corps de cathéter (10) comporte une lumière (12) le traversant depuis son extrémité proche jusqu'à son extrémité distante, le corps de cathéter (10) comportant des moyens d'ouverture (18) à son extrémité distante pour assurer la communication avec la lumière, et des moyens de branchement (20) à son extrémité proche pour assurer la liaison de fluide avec la

lumière.

) Dispositif de cathéter selon la revendication 44, caractérisé en ce que le conducteur

optique (14) est placé dans la lumière (12).

46 ) Dispositif de cathéter selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant de maintenir l'extrémité de sortie (36) du conducteur optique (14) et les moyens de lentille dans une relation spatiale prédéterminée, ces moyens de maintien comprenant un élément de support tubulaire rigide (58) présentant une extrémité proche (60) et une extrémité distante (63), cet élément de

support étant percé d'un trou destiné à recevoir l'ex-

trémité distante du conducteur optique (14), ce con-

ducteur optique étant fixé rigidement à l'intérieur du trou de l'élément de support, l'extrémité de sortie du

conducteur optique venant à ras de l'extrémité distan-

te (62) de l'élément de support; un bottier tubulaire

(51) destiné à recevoir une partie au moins de l'élé-

ment de support (58) à son extrémité proche, et les moyens de lentilles (38, 40, 42) dans ses parties plus distantes, des moyens d'entretoise (52, 54, 56) placés dans le bottier tubulaire de manière à venir en contact avec les moyens de lentilles et l'extrémité distante de l'élément de support pour espacer avec précision l'élément de support et le conducteur qu'il porte, par rapport aux moyens de lentilles; et les moyens permettant de fixer l'élément de support ('58)

au bottier tubulaire (51).

47 ) Dispositif decathéter selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce que l'élément de support (58) présente une partie d'épaulement (68) entre ses extrémités, et en ce que l'élément de support tubulaire

est formé de manière à venir en contact avec l'épaule-

ment pour fixer les moyens de maintien à l'élément

de support tubulaire.

48 ) Dispositif de cathéter selon la revendication 47, caractérisé en outre en ce que l'extrémité proche des moyens de maintien viennent se loger dans la lumière à l'extrémité distante du

corps de cathéter (10), et en ce que la zone de jonc-

tion entre l'extrémité distante du corps de cathéter et l'extrémité proche du boitier tubulaire (51), est rem- plie de manière à présenter une surface extérieure lisse

et continue le long du cathéter.

49 ) Dispositif optique miniature

selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il com-

prend des moyens pour propager la lumière à partir de l'extrémité de sortie d'un conducteur à fibre optique

(14), avec une distribution d'énergie sensiblement uni-

forme dans une zone prédéterminée autour de l'axe de propagation de la lumière, une lentille de sortie'(42) à puissance nette négative destinée à former cette distribution d'énergie uniforme, et des moyens (16) permettant d'enfermer l'extrémité de sortie du conducteur (14) et d'espacer la lentille de sortie d'une distance prédéterminée par rapport à l'extrémité de sortie (36)

du conducteur.

) Dispositif de cathéter selon la reven-

dication 9, caractérisé- en ce qu'il utilise des moyens fluoroscopiques pour placer le conducteur optique (14)

par rapport au matériau biologique.