FR3130542A1 - Instrument Médical et système comprenant un tel instrument - Google Patents
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- A61B2018/2272—Optical elements at the distal end of probe tips with reflective or refractive surfaces for deflecting the beam
Abstract
La présente invention concerne un instrument médical (1) 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 (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 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) 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 pour une convergence de la lumière et/ou convexe pour une divergence de la lumière, ledit polissage étant réalisé sur ledit guide de lumière (2) et/ou sur ledit support (3). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 11
Description
Domaine technique de l’invention
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.
état de la technique antérieure
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.
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.
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.
La demande WO2007104836A1 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.
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.
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 photo-coagulation. 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.
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 pour une convergence de la lumière et/ou convexe pour une divergence de la lumière, ledit polissage étant réalisé sur ledit guide de lumière et/ou sur ledit support.
Selon une autre particularité, le guide de lumière comprend une fibre optique.
Selon une autre particularité, ladite fibre optique est creuse et associé à une source de lumière de laser CO2.
Selon une autre particularité, le guide de lumière comprend un revêtement réfléchissant sur la paroi interne du support tubulaire.
Selon une autre particularité, ladite extrémité distale biseautée dudit support est affutée en flèche avec un angle d’affutage lui conférant des propriétés coupantes et pénétrantes.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Selon une autre particularité, ledit second polissage est circonférentiel sur toute ladite aire de polissage et fournit un angle de déviation optique distale.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Selon une autre particularité, le support comporte à la fois un moyen de déviation optique divergent et un moyen de déviation optique convergent.
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.
Selon une autre particularité, l’instrument comprend au moins un marquage pour vérifier le bon positionnement de l'instrument.
Selon une autre particularité, au moins filtre coloré est disposé sur le chemin de la lumière.
Selon une autre particularité, le support est réalisé en matériau neutre biologiquement, de préférence choisi parmi l’acier inoxydable ou l’aluminium.
Selon une autre particularité, le support présente un revêtement extérieur (« coating ») distal en matériau à conduction thermique augmentée.
Selon une autre particularité, le guide de lumière est une fibre optique réfléchissant des longueurs d’ondes comprises entre 200nm et 5µm.
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 11µm, de préférence 5µm et 11µm.
Selon une autre particularité, le guide de lumière est une fibre optique dopée de diamètre extérieur compris entre de 50 à 1000µm, de préférence compris entre 50 et 150µm, de préférence entre 75 et 125µm.
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 µm, de préférence 50 et 1000µm, le diamètre extérieur de l’’aiguille est compris entre 200 à 5000 µm, de préférence entre 450 µm et 1000µm et l’extrémité distale du support est biseautée avec un angle de biseau compris entre 10 et 20°.
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.
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°.
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.
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.
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.
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.
Un autre but de l’invention est de proposer un procédé de contrôle alimentaire qui soit facile et peu coûteux à mettre en œuvre.
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.
Brève description des figures
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 :
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Claims (35)
- 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 pour une convergence de la lumière et/ou convexe pour une divergence de la lumière, ledit polissage étant réalisé sur ledit guide de lumière (2) et/ou sur ledit support (3).
- Instrument médical (1) selon la revendication 1, dans lequel le guide de lumière (2) comprend une fibre optique.
- Instrument médical (1) selon la revendication 2, dans lequel ladite fibre optique est creuse et associé à une source de lumière de laser CO2.
- 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.
- Instrument médical (1) l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite extrémité distale biseautée (31) dudit support (3) est affutée en flèche avec un angle (B) d’affutage lui conférant des propriétés coupantes et pénétrantes.
- 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).
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Instrument médical (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins filtre coloré est disposé sur le chemin de la lumière.
- 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.
- Selon la revendication précédente, dans lequel le support présente un revêtement extérieur (« coating ») distal en matériau à conduction thermique augmentée.
- 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 5µm.
- 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 11µm, de préférence 5µm et 11µm.
- 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 1000µm, de préférence compris entre 50 et 150µm, de préférence entre 75 et 125µm.
- 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 µm, de préférence 50 et 1000µm, le diamètre extérieur de l’’aiguille est compris entre 200 à 5000 µm, de préférence entre 450 µm et 1000µm et l’extrémité distale (31) du support (3) est biseautée avec un angle (A) de biseau compris entre 10 et 20°.
- 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.
- 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°.
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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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