FR2582220A1 - Catheter a laser guide par un fil - Google Patents

Abstract

CATHETER A LASER GUIDE PAR UN FIL. CE CATHETER EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND DES MOYENS DEFINISSANT UNE LUMIERE 34 S'ETENDANT SUR TOUTE LA LONGUEUR DU CATHETER; DES MOYENS 28 SITUES A L'EXTREMITE PROCHE DE CETTE LUMIERE POUR PERMETTRE UNE COMMUNICATION DE FLUIDE ET L'INTRODUCTION D'UN FIL DE GUIDAGE; UN CERTAIN NOMBRE DE CONDUCTEURS OPTIQUES FLEXIBLES 42 LOGES DANS LE SENS LONGITUDINAL DU CATHETER, A L'INTERIEUR DE LA PAROI DE CELUI-CI; UN CAPUCHON 52 MONTE SUR L'EXTREMITE DISTANTE DU CATHETER ET RECOUVRANT L'EXTREMITE DISTANTE DES FIBRES, CE CAPUCHON COMPORTANT UNE SURFACE D'EMISSION DISTANTE 74 ET CREANT UN CHEMIN OPTIQUE ENTRE L'EXTREMITE DISTANTE DES FIBRES ET CETTE SURFACE D'EMISSION; ET UNE OUVERTURE 54 FORMEE DANS LE CAPUCHON POUR ASSURER LA COMMUNICATION AVEC L'OUVERTURE DU CATHETER.

Description

Cathéter à laser, guidé par un fil.-

L'invention concerne les cathéters et les techniques permettant de fournir et d'appliquer une énergie laser en un point situé à l'intérieur du corps humain. Plus précisément l'invention concerne un cathéter à laser guidé par un fil.

Bien que les possibilités théoriques d'utili-

saiton de l'énergie laser dans le domaine médical ait été reconnues depuis longtemps, l'utilisation pratique de cette énergie a été limitée à un petit nombre seulement de types d'applications. Essentiellement, les procédés dans lesquels l'énergie laser a été utilisée pour un traitement médical, ont été mises en oeuvre dans des parties bien dégagées et facilement accessibles du corps humain, comme par exemple la peau et les yeux du patient. Bien qu'on ait envisagé que l'énergie laser pouvait être utilisée pour le dégagement des vaisseaux sanguins, aucun système pratique satisfaisant

n'a encore été développé.

- Le principal obstacle au développement des techniques d'application de l'énergie laser aux vaisseaux sanguins, a été le problème posé par la manière d'envoyer avec précision le faisceau laser sur le point vasculaire à traiter, puis ensuite d'appliquer de manière contrôlée le faisceau laser de manière à supprimer le matériau biologique provoquant l'obstruction, sans endommager ou détériorer de toute autre manière le système vasculaire du patient. Les difficultés rencontrées ont encore été compliquées par les limitations de dimensions imposées à tout cathéter devant être introduit dans un vaisseau sanguin, et en particulier dans des vaisseaux sanguins étroits tels que les artères coronaires dont les lumières

peuvent être de l'ordre de 1,5 à 4,5 mm de diamètre.

Parmi les difficultés, on peut citer la manière d'amener et de mettre en place l'extrémité distante du cathéter de façon que celle-ci soit convenablement placee

par rapport à l'obstruction. Les propositions de l'art anté-

rieur, comprenant l'utilisation de fibres optiques supplé-

mentaires pour transmettre une lumière d'éclairage dans le vaisseau sanguin, en association avec d'autres groupes de fibres permettant d'effectuer une observation visuelle de l'intérieur du vaisseau sanguin, ne sont pas pratiques du fait que les fibres sont trop grandes et trop rigides pour

être utilisées dans des artères étroites. Une autre diffi-

culté rencontrée est que l'on rencontre souvent des maté-

riaux tels que du sang dans la zone comprise entre l'obstruc-

tion et le point d'émission du faisceau laser à l'extrémité

de la fibre. Ces matériaux peuvent obstruer le chemin opti-

que. Le sang peut être carbonisé a l'extrémité distante d'émission de la fibre, ce qui peut conduire à une surchauffe

et à une destruction de la fibre optique.

Une autre difficulté encore est qu'un tel

cathéter qu'on doit faire avancer jusqu'à de petites ar-

tères situées à distance, doit être très flexible pour pouvoir effectuer des virages brusques à faible rayon de courbure, de manière à atteindre ces artères. Le cathéter doit également présenter un petit diamètre tout en restant capable d'être poussé et manipulé par son extrémité proche, sans se tasser ou se tordre lorsqu'il avance à l'intérieur des vaisseaux sanguins du patient. Une autre caractéristique encore très souhaitable du cathéter est qu'il soit capable d'assurer une communication de fluide entre l'extrémité proche et l'extrémité distante du cathéter, pour permettre l'injection de liquide ou pour permettre des mesures de pression. Le développement d'un cathéter pratique permettant d'atteindre les buts ci-dessus tout en évitant toutes les difficultés indiquées, s'est avéré être un problème très important. Bien que de nombreux cathéters à laser aient été proposés dans le passé, aucun de ces cathéters ne s'est

avéré suffisamment utilisable en pratique. Tous ces cathé-

ters posent l'un ou plusieurs des différents problèmes ci-

dessus. L'invention a donc pour but général de créer un système de cathéter pratique et efficace permettant de fournir de l'énergie laser en des points déterminés des vaisseaux

sanguins d'un patient, avec une bonne précision de commande.

A cet effet, l'invention concerne un cathéter destiné à retirer des matières biologiques par application d'énergie laser, ce cathéter comportant une extrémité proche et une extrémité distante, cathéter caractérisé en ce qu'il comprend des moyens définissant une lumière s'étendant sur toute la longueur du cathéter, cette lumière étant ouverte à l'extrémité distante du cathéter; des moyens situés à

l'extrémité proche de cette lumière pour permettre une commu-

nication de fluide avec la lumière et pour permettre l'intro-

duction d'un fil de guidage dans la lumière; un certain nombre de conducteurs optiques flexibles logés dans le sens

longitudinal du cathéter, à l'intérieur de la paroi de celui-

ci; un capuchon monté sur l'extrémité distante du cathéter et recouvrant l'extrémité distante des fibres, ce capuchon comportant une surface d'émission distante et créant un chemin

optique entre l'extrémité distante des fibres et cette sur-

face d'émission et une ouverture formée dans le capuchon

pour assurer la communication avec l'ouverture du cathéter.

Ce cathéter est destiné à être utilisé avec un fil de guidage. Une lumière centrale, recevant le fil de guidage, s'étend sur toute la longueur du cathéter et débouche à l'extrémité distante de celui-ci. Le cathéter présente un très faible diamètre extérieur, de l'ordre de 1,5 mm,

et ce cathéter est suffisamment petit pour avancer profon-

dément dans les vaisseaux sanguins les plus étroits*du patient. Un certain nombre de fibres optiques sont logés à l'intérieur de la paroi du cathéter. L'extrémité distante du cathéter comporte un capuchon cylindrique

optiquement transparent qui recouvre et protège les extré-

mités distantes des fibres optiques. Le capuchon présente

une ouverture centrale formant l'ouverture de sortie dis-

tante de la lumière, l'extrémité distante du capuchon pré-

sentant une configuration annulaire, en forme de bague, autour de l'ouverture. Les extrémités distantes des fibres optiques sont montées solidement par rapport au capuchon d'extrémité, de façon que la lumière émise par ces fibres optiques traverse la partie annulaire distante du capuchon, et soit émise à partir de la face d'extrémité distante,

en forme de bague, du capuchon.

L'extrémité proche du cathéter comporte une adaptation à plusieurs branches d'o partent un certain nombre de tubes. Chacun de ces tubes est destiné à recevoir l'extrémité proche d'une fibre optique. L'extrémité proche de chaque tube comporte un connecteur permettant de relier individuellement les fibres optiques à une source de lumière laser. Chacune des fibres optiques est indépendante des autres et peut s'utiliser et se commander indépendamment

des autres suivant les besoins.

Un autre tube partant de l'adaptation proche

située à l'extrémité proche du cathéter, est en communica-

tion avec l'extrémité proche de la lumière centrale du cathéter, et permet l'accès d'un fil de guidage. Le fil de guidage peut être de très petit diamètre et il peut être constitué par un fil dirigeable tel que celui décrit dans

la demande de brevet USA 421 315 déposée le 22 Septembre 1982.

La section transversale et la forme du fil de guidage et de la lumière du cathéter, sont telles que lorsque le fil de guidage est en place, une section d'écoulement convenable subsiste dans la lumière pour permettre d'effectuer des mesures de pression dans le vaisseau sanguin au-delà de l'extrémité distante du cathéter, et pour permettre également

la circulation de liguide dans la lumière.

Suivant une autre caractéristique de l'inven-

tion, le cathéer est réalisé de manière à être extrêmement flexible pour pouvoir suivre des trajectoires à courbure brusque et à rayon de courbure relativement faible, dans le

système vasculaire du patient. Le cathéter utilise une cons-

truction de paroi composite comprenant un noyau intérieur dans lequel est formée la lumière centrale, et une gaine extérieure. La gaine n'est pas fixée au noyau et peut glisser

et se déplacer longitudinalement par rapport au noyau lors-

qu'on courbe le cathéter. Le noyau est formée de manière à comporter un certain nombre de rainures disposées dans le

sens longitudinal le long de la surface extérieure du noyau.

Ces rainures reçoivent les fibres optiques individuelles.

Les fibres sont retenues dans les rainures par la gaine extérieure qui, bien que non fixée au noyau, est dimensionnée de manière à recouvrir ces rainures et à emp&cher les fibres de s'échapper de leurs rainures respectives. Les fibres peuvent se déplacer librement dans le sens longitudinal à

l'intérieur des rainures.

Lorsqu'on courbe le cathéter, tous les élé-

ments longitudinaux sont libres de se déplacer, de manière à réduire au minimum la résistance à la courbure. De plus, la flexibilité du cathéter composite est encore renforcée en donnant une configuration articulée au noyau. Le noyau est formé de manière à comporter des encoches périphériques de diamètre réduit, à intervalels réguliers, le long de l'axe du noyau. Les zones d'encoche sont plus flexibles et permettent au cathéter d'être courbé sur des rayons de courbure extrêmement faibles. On peut faire varier la flexibilité du cathéter suivant sa longueur, en faisant

varier l'espacement longitudinal des encoches.

L'invention a pour principal avantage de créer un cathéter à laser guidable de faible diamètre présentant une extrêmement grande flexibilité et pouvant se manoeuvrer

très facilement.

L'invention présente également l'avantage de

creer un cathéter à laser pouvant se mettre en place en uti-

lisant un fil de guidage.

L'invention présente encore l'avantage de cre-

er un cathéter à laser muni d'une lumière centrale permettant

de recevoir un fil de guidage, cette lumière centrale assu-

rant également la communication de fluide entre l'extrémité

proche et l'extrémité distante du cathéter, de manière à per-

mettre des mesures de pression et le passage d'un débit de liquide lorsque le fil de guidage est en place dans la lumière. Un autre avantage de l'invention est de créer un cathéter à laser du type décrit ci-dessus, dans lequel

les bouts des fibres sont isolés pour protéger les fibres.

Un autre avantage de l'invention est de créer un cathéter à laser utilisant un certain nombre de fibres

optiques pour fournir l'énergie laser, les fibres individu-

elles étant munies d'adaptations de branchement séparées,

et la transmission d'énergie dans une fibre pouvant se com-

mander indépendamment des autres fibres.

Un autre avantage enfin de l'invention est de creer un cathéter du type décrit ci-dessus, permettant de mettre en oeuvre les caractéristiques de l'invention dans le cas d'un cathéter de très petit diamètre extérieur,

de l'ordre de 1,5 mm de diamètre.

L'invention sera décrite en détail, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels:

-la figure 1 est une représentation, en plu-

sieurs morceaux, d'un cathéter selon l'invention dans lequel passe un fil de guidage;

- la figure 2 est une représentation schéma-

tique de la partie distante du cathéter, en coupe sur un quart de sa section, et à plus grande échelle;

- la figure 3 est une vue en coupe longitu-

dinale de la partie distante du cathéter;

- la figure 4 est une représentation longitu-

dinale d'une partie de la tige de noyauprincipale dont on

a retiré la gaine de cathéter pour illustrer la nature arti-

culée de cette tige de noyau; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle du cathéter, en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 3, la position du fil de guidage à l'intérieur de la lumière étant représentée en pointillés; - la figure 6 est une vue de l'extrémité distante du cathéter observée suivant la ligne 6-6 de la figure 3; - la figure 7 est une vue de côté schématique

de l'extrémité distante du cathéter, représentant la configu-

ration des rayons de lumière émis par cette extrémité et,

- les figures 7A, 7B et 7C sont des repré-

sentations schématiques des faisceaux émis par un cathéter à quatre fibres optiques, lorsqu'on regarde dans les plans d'image repérés par les références 7A-7A, 7B-7B et 7C-7C

de la figure 7.

La figure 1 représente le cathéter, repéré d'une façon générale par la référence 10, dans lequel passe

un fil de guidage repéré d'une façon générale par la réfé-

rence 12. Sur cette figure, l'extrémité distante 14 du fil de guidage 12 sort de l'extrémité distante du cathéter 10, tandis que l'extrémité proche 16 de ce fil de guidage 12 sort de l'extrémité proche du cathéter 10. Ce cathéter 10 comporte une partie principale allongée 18 pouvant, à titre d'exemple, avoir une longueur de l'ordre 160 cm, le fil de guidage pouvant avoir une longueur de l'ordre de

cm ou plus.

Comme cela sera décrit plus en détails ci-après, l'invention permet au cathéter d'avoir une partie principale 18 dont le diamètre extérieur ne dépasse pas 1,5 mm environ. Une adaptation de ramification 20 est fixée par moulage à l'extrémité proche de la partie principale 18 du cathéter 10,

et un certain nombre de tubes 22 partent de cette adapta-

tion 20. Les tubes 22 sont destinés à transporter des fibres optiques, décrites ci-après, chaque tube 22 transportant une

fibre unique et comportant, à son extrémité proche un con-

necteur 24 permettant de relier la fibre de chacun des tubes

22 à une source de lumière laser.

Le cathéter 10 comprend un tube flexible sup-

plémentaire 26 partant de l'adaptation 20 et communiquant avec une lumière du cathéter par laquelle peut passer le fil de guidage 12. Le tube 26 comporte une adaptation 28 à

son extrémité proche. L'adaptation 28 peut être du type Luer-

Lok permettant au tube 26 de se brancher facilement et rapidement à des dispositifs d'injection de liquide et/ou à des dispositifs de surveillance de pression. L'adaptation

28 peut être branchée à une adaptation classique en Y permet-

tant à la fois de commander le fil de guidage 12 et d'inJec-

ter du liquide en surveillant la pression.

La partie principale 18 du cathéter 10 com-

prend un noyau intérieur allongé 30 entouré par une gaine extérieure allongée 32. Comme indiqué plus en détails sur les figures 2 à 5, le noyau intérieur 30 comporte une lumière 34 disposée intérieurement au centre du noyau 30. La lumière 34 peut être de section circulaire, bien que dans une forme

préférée de réalisation, on utilise une section non circu-

laire telle que celle à quatre lobes représentée sur la figure 5, comportant des saillies 36 alternées avec des lobes en forme de rainures 38. Les lobes 38 coopèrent avec le fil de guidage 12 de section circulaire (représenté

en pointillés sur la figure 12) de manière à laisser sub-

sister une section d'écoulement plus grande dans l'espace compris entre le fil de guidage 12 et la section du noyau 34 définissant la lumière intérieure. Le fil de guidage 12 et la lumière 34 du noyau sont réalisés de manière à former

entre eux un espace ou jeu permettant l'écoulement d'un li-

quide et les mesures de pression lorsque le fil de guidage 12 est en place dans cette lumière. Le tube 26 est relié au noyau 30 à l'intérieur de l'adaptation 20, de façon que la lumière 34 soit en communication avec la lumière de ce tube 26. Le noyau 30 est également muni d'un certain nombre de rainures longitudinales 40 régulièrement espacées sur sa circonférence. Chacune des rainures 40 reçoit un dispositif de guide d'ondes, constitué par exemple par une fibre optique 42 destinée à transmettre l'énergie rayonnante constituée par exemple par une lumière laser. Les fibres optiques 42 ne sont pas fixées à l'intérieur des rainures 40 et peuvent donc se déplacer longitudinalement dans ces rainures lorsqu'on courbe le cathéter. Les extrémités des fibres 42 sont fixées dans la partie distance du cathéter, d'une manière qui sera décrite en détail ci-après. Les

extrémités proches des fibres 42 passent à travers l'adapta-

tion 20 et dans les tubes flexibles 22, pour se fixer, par

leurs extrémités proches, dans les connecteurs optiques 24.

Les tubes 22 sont fixés dans l'adaptation 20, et cette adaptation est réalisée de manière à assurer une transition du passage des fibres 42 entre les rainures 40 et les tubes 22. La gaine extérieure 32 recouvre le noyau 30 et les fibres 42, et sert à maintenir les fibres 42 dans les rainures 40. Sauf en ses points de liaison avec le cathéter, aux extrémités proche et distante, la gaine 32 n'est pas

fixée, elle non plus, au noyau 30 ou aux fibres optiques 42.

Il n'existe donc aucun point de fixation, sur toute la longueur du cathéter, entre le noyau 30, les fibres optiques 42 ou la gaine 32, ce qui améliore encore les excellentes caractéristiques de flexibilité du cathéter, en réduisant

au minimum sa résistance interne à la courbure.

La gaine 32 est de préférence réalisée dans un matériau thermorétrécissant, tel que du PTFE (Téflon) et rétréci à chaud autour du noyau 32, mais avec un degré de serrage ne risquant pas de gêner la liberté de déplacement de la gaine et du noyau l'un par rapport à l'autre, lorsqu'on courbe le cathéter. A titre d'exemple, le noyau peut avoir un diamètre de l'ordre de 1,15 mm et la gaine peut avoir un diamètre intérieur d'environ 1,27 mm, l'épaisseur de paroi étant d'environ 0,076 mm, ce qui laisse

ainsi un très léger Jeu entre le noyau et la gaine.

La flexibilité du cathéter est encore renfor-

cée en réalisant le noyau 30 de façon qu'il forme une série de segments articulés. La figure 4 représente une partie du noyau sur laquelle on peut constater que ce noyau présente

un certain nombre d'encoches circulaires 44 espacées Ion-

gitudinalement.

Les encoches séparent le noyau en un certain nombre de segments de noyau 46 disposés en série et reliés par des segments 48 de plus petit diamètre et de plus courte longueur. L'utilisation des segments de noyau articulés 46 augmente la flexibilité du noyau 30 en augmentant ainsi la flexibilité du cathéter composite. Les segments de liaison 48 sont de plus petit diamètre et présentent une moins grande résistance à la courbure, de sorte que la force de courbure

appliquée au cathéter provoque la courbure du noyau à l'en-

droit de ces segments de liaison 48. Les segments de liaison 48 peuvent être régulièrement espacés sur toute la longueur du cathéter, de manière à donner à celui-ci un degré de

flexibilité uniforme sur toute sa longueur.

On peut cependant, si on le désire, faire varier la flexibilité du cathéter en un point quelconque, ce résultat étant obtenu en faisant varier l'espacement des segments de liaison 48. Lorsqu'on rapproche les segments 48 les uns des autres, le segment de cathéter obtenu

présente une plus grande flexibilité que lorsque l'espace-

ment est plus grand et lorsque la longueur des segments de noyau 46 est plus grande. I1 peut par exemple être souhaitable d'obtenir un cathéter dans lequel la zone distante est plus flexible que la zone proche, de manière à permettre à la zone distante de se courber sur des rayons

de courbure plus courts.

On peut également obtenir des variations de flexibilité du cathéter en faisant varier la longueur des segments de liaison 48, de la même façon que celle des segments de noyau 46. A titre d'exemple, dans un cathéter présentant les dimensions indiquées ci-dessus, les segments de noyau 46 peuvent avoir une longueur comprise entre 1 et 4 mm, et les segments de liaison peuvent avoir une longueur

comprise entre I mm et lmm.

Le noyau 30 est de préférence réalisé dans

un matériau présentant un coefficient de frottement rela-

tivement faible, tel que du PTFE, de manière à réduire la résistance au déplacement du fil de guidage à l'intérieur de la lumière 34. Le fil de guidage est de préférence revêtu également d'un matériau à faible coefficient de frottement, tel que du PTFE, de manière à réduire encore

le frottement entre eux.

Le noyau 30 est de préférence muni de bandes opaques au rayonnement 35 disposées dans le sens de la longueur du noyau. Les bandes 35 peuvent être constituées par des matériaux opaques au rayonnement incorporés à la résine dans laquelle le noyau a été extrudé, suivant des

procédés bien connus de la technique. Dans la forme préfé-

rée de réalisation, un certain nombre de bandes opaques au rayonnement 35 sont formées entre les rainures adjacentes 40. Les bandes opaques au rayonnement 35 ne sont de préférence formées que sur la surface extérieure du noyau, de façon que la surface intérieure reste complètement

formée par le matériau à faible coefficient de frottement.

On pourra remarquer que les bandes opaques au rayonnement sont interrompues à l'endroit des encoches 44. Cependant, la bande obtenue présente une image opaque au rayonnement suffisamment continue pour permettre une visualisation

efficace de sa position par fluoroscopie.

Les extrémités distantes des fibres optiques 42 sont fixées ensemble par un porte-fibres 50 fixé aux fibres 40 à l'endroit de leurs extrémités distantes. Le

porte-fibres 50 est logé et fixé dans un capuchon d'extré-

mité, optiquement transparent 52, ce capuchon étant réalisé dans un verre optique ou dans un matériau cistallin équivalent permettant la transmission de la longueur d'onde

de l'énergie rayonnante avec laquelle on utilise le cathé-

ter. Le capuchon sert à isoler les fibres 42 du système vasculaire environnant, et à protéger ces fibres des

matériaux biologiques.

Le porte-fibres 50, représenté également sur la figure 6, est de préférence réalisé dans un matériau opaque au rayonnement, comme par exemple de l'acier inoxydable, ou dans un matériau encore plus opaque au rayonnnement, tel que du platine. Le porte-fibres 50 est cylindrique et comporte une ouverture centrale présentant de préférence exactement la même taille que la lumière 34 du noyau 30. L'ouverture centrale 54 peut être de forme circulaire ou de forme lobée, bien qu'on puisse utiliser une ouverture circulaire 54 dans un cathéter dans lequel la lumière centrale 34 est de forme lobée comme indiquée sur la figure 5. Le porte- fibres 50 est muni d'un certain nombre de trous longitudinaux 56 le traversant de part en part, et recevant, avec un certain Jeu, les extrémités des fibres optiques 40. La face distante 58 de l'ensemble combiné des fibres 40 et du porte-fibres 50, est polie

suivant un plan venant butée contre un épaulement annu-

laire 60 formé dans le capuchon optiquement transparent 52. Le capuchon 52 est cylindrique et présente le même diamètre que la gaine 32, de manière à former aveccelle-ci un diamètre continu lisse. Le capuchon 52 comporte un trou de section agrandie 62 formé dans son extrémité proche. Ce trou se termine par un épaulement interne 60, et une ouverture centrale de diamètre plus petit 64 est formée dans l'extrémité distante du capuchon 52. L'ouverture centrale 64 peut présenter le même diamètre que l'ouverture 54 du porte-fibres 50, de manière à former un passage lisse continu débouchant à l'extrémité distante

du cathéter.

Cependant, l'ouverture centrale 64 peut être un-peu plus étroite que la lumière 34 dans la mesure o un jeu suffisant est prévu autour du fil de guidage pour ne

pas gêner l'écoulement du fluide et la mesure des pressions.

Une certaine réduction de la section d'écoulement peut être tolérée à l'extrémité distante, dans la mesure o cette réduction n'existe que sur une longueur relativement courte,

comme ce serait le cas si les ouvertures 64 et 54 présen-

taient une section d'écoulement légèrement ou partiellement réduite. Le capuchon 52 est fixé, par exemple par une colle époxy, au porte-fibres 50, ainsi qu'aux parties du noyau 30 et des fibres 42 qui se trouvent à l'intérieur de l'extrémité proche du capuchon 52. L'extrémité distante de la gaine 32 vient simplement buter contre l'extrémité proche du capuchon 52, et n'a pas besoin d'être collée à

ce capuchon 52.

A titre d'exemple, le capuchon 52 peut être réalisé à partie d'une paire de cylindres de verres en Pyrex pouvant être soudés l'un à l'autre par fusion. Ainsi, le capuchon 50 peut être formé par un manchon de Pyrex allongé de diamètre relativement grand, et par un manchon de Pyrex relativement court, de diamètre plus petit, le manchon de plus petit diamètre s'emboîtant et se soudant par fusion dans une extrémité du manchon. L'extrémité o les deux manchons se rejoignent forme le segment distant à paroi relativement épaisse 72. Les faces 60, 74 peuvent être polies de manière à être optiquement plates. La

disposition ci-dessus permet de fixer la position des extré-

mités distantes des fibres 42, d'une manière protégeant et isolant complètement ces fibres 42 de leur mise au

contact de matières biologiques.

Pour optimiser la flexibilité du cathéter, il est préférable d'utiliser relativement peu de fibres

optiques. Le faisceau émis par le cathéter doit de préfé-

rence diverger pour donner, légèrement au-delà de l'extré-

mité du cathéter, un diamètre Juste légèrement supérieur à celui du cathéter, pour que le trou formé dans la matière biologique par l'énergie laser soit suffisamment grand

pour permettre le passage du cathéter à travers celui-ci.

De plus, il est préférable de réaliser cette opération avec un relativement petit nombre de fibres

optiques, de manière à ne pas réduire la très grande flexi-

bilité souhaitable du cathéter. Un cathéter de très petit diamètre, de l'ordre de 1,5 mm, permet d'atteindre ces objectifs en utilisant une disposition à quatre fibres optiques régulièrement réparties autour de l'axe central du cathéter. Il est évident, cependant, que les avantages de l'invention peuvent être obtenus en utilisant plus ou éventuellement moins de quatre fibres optiques, bien qu'il soit préférable de conserver le nombre de fibres optiques

minimum nécessaire pour former le faisceau requis.

La figure 7 représente schématiquement la configuration de faisceaux obtenus par une paire de fibres diamétralement opposées. Le faisceau, défini par le rayon 1/e2, est dimit par es traits 70 de la figure 7. Le 1/e, est délimité par les traits 70 de la figure 7. Le faisceau de chaque fibre individuelle 42 est émis par la face distante de la fibre 42, et pénètre dans le segment

distant 72 du capuchon 52, par la face définissant l'épau-

lement 60. Le faisceau est divergent, et, dans la forme de réalisation illustrée ici, peut présenter un demi-angle de l'ordre de 6 à 16 , suivant l'ouverture numérique de la fibre. Le faisceau divergent émis par chacune des fibres 42 sort de la face d'émission 74 située à l'extré-

mité du capuchon 52. Les figures 7A, 78 et 7C représentent, en coupe transversale, la forme du fisceau observé dans les plans d'images 7A, 7B et 7C de la figure 7. A hauteur de la face d'émission 74 du capuchon 52, les faisceaux sont encore séparés de la manière représentée sur la figure 7A. A hauteur du plan 7B-7B,les faisceaux ont

encore divergé et commencent à se recouvrir (figure 7B).

A hauteur du plan 7C-7C, les faisceaux se recouvrent et forment une enveloppe 73 dont le diamètre extérieur est

légèrement supérieur au diamètre du cathéter.

De préférence, les faisceaux 70 se recouvrent de manière à émerger en remplissant une configuration continue, sur une distance approximativement égale au diamètre extérieur du cathéter, à partir de la face 74, c'est-à-dire environ à 1,5 mm dans la forme de réalisation décrite. La longueur du segment 72 est de préférence déterminée de façon que la distance entre la face 74 du capuchon 52 et le plan d'une image complètement pleine,

soit celle qu'on cherche à obtenir.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, les éléments optiques situés à l'extrémité du cathéter sont disposés de manière à réduire au minimum la re-réflexion. On remarquera à ce propos, qu'une certaine quantité de la lumière émise par le cathéter peut être re-réfléchie par la matière biologique située à l'intérieur du vaisseau sanguin. De plus, de la lumière se situant dans la partie infrarouge du spectre peut être rayonnée par la matière biologique chauffée par absorption de l'énergie rayonnante. Cette re-réflexion est indésirable car la lumière reréfléchie et le rayonnement infrarouge émis peuvent être absorbés par la fibre optique et par les autres éléments situ6s à l'extrémité distante, en risquant

de surchauffer et éventuellement de détériorer ces éléments.

Pour protéger le dispositif de cette re-

réflexion et du rayonnement infrarouge émis, la face dis-

tante 58 du porte-fibres 50 et les extrémités distantes des fibres 42 sont parfaitement polies pour former une surface réfléchissante. La lumière réfléchie ou émise par les tissus biologiques vers le cathéter, est re-réfléchie

par la face 58 qui la renvoie vers la matière biologique.

De plus, il est préférable d'utiliser un revêtement anti-

réfléchissant sur la surface d'épaulement 60 tournée vers le côté proche du capuchon, pour optimiser la transmission

de lumière à distance à travers la surface 60.

Le cathéter peut être utilisé de plusieurs manières,suivant les préférences du médecin et suivant 1' anatomievasculaire à traiter. Par exemple, le cathéter peut être pré-assemblé avec le fil de guidage 12 placé à l'intérieur de celui-ci, l'extrémité distante du fil de guidage pouvant être rétractée dans l'extrémité distante du cathéter. On peut alors faire avancer ensemble la

combinaison du cathéter et du fil de guidage, par un cathé-

ter de guidage préalablement mis en place de façon que son

extrémité distante se situe à l'entrée d'une artère coro-

naire à traiter. On peut alors faire avancer légèrement l'ensemble combiné du cathéter et du fil de guidage dans l'artère coronaire, puis faire avancer le fil de guidage

seul dans l'artère.

On peut manipuler le fil de guidage 12 pour le faire avancer sélectivement dans la ramification

artérielle dans laquelle se trouve la sténose à traiter.

Lorsque le fil de guidage a été mis en place, on peut faire avancer le cathéter sur ce fil de guidage en suivant celui-ci pour amener l'extrémité distante du cathéter au point voulu. On peut suveiller par fluoroscopie la mise en place du fil de guidage et du cathéter. De plus, un colorant opaque au rayonnement peut être injecté dans la lumière 34 du cathéter, à n'importe quel moment voulu

de l'opération, pour visualiser par fluoroscopie l'ana-

tomie coronaire.

- Des liquides tels que des colorants opaques au rayonnement, peuvent être injectés à n'importe quel moment, même lorsque le fil de guidage est en place. Des liquides de lavage constitués par exemple par des solutions salines peuvent également être envoyées dans le dispositif, ces liquides et les débris entraînés étant ensuite aspires par le cathéter. De la même façon, des mesures de pression artérielle peuvent être effectuées à n'importe quel moment, même lorsque le fil de guidage est en place. Le cathéter peut avancer facilement sur le fil de guidage, et ce cathéter est extrêmement flexible, de manière à pouvoir suivre toute courbure du fil de guidage nécessaire pour

s'adapter au contour du système vasculaire du patient.

Lorsqu'on a fait avancer le cathéter jusqu'au point voulu, on peut envoyer l'énergie laser par les fibres optiques, et l'appliquer sur le point à traiter. L'énergie laser peut être appliquée simultanément par toutes les fibres optiques 42, ou être appliquée sélectivement par chaque

fibre individuelle.

Ainsi, l'invention permet d'obtenir un cathéter et un système d'application d'énergie laser à distance, dans des zones difficiles à atteindre du système vasculaire d'un patient. L'invention permet de mettre en place un cathéter à laser en utilisant un fil de guidage, et ce cathéter est réalisé de manière à être extrêmement flexible pour pouvoir suivre toutes les courbures prononcées de très faible rayon. Le système permet d'effectuer des mesures de pression, et d'injecter des liquides sans qu'il soit nécessaire de retirer le fil de guidage. De plus, ces avantages et autres sont obtenus dans un cathéter de

très petit diamètre.

RE VEND I C A T I 0 N S

1 ) Cathéter destiné à retirer des matières biologiques par application d'énergie laser, ce cathéter comportant une extrémité proche et une extrémité distante, cathéter caractérisé en ce qu'il comprend des moyens définissant une lumière (34) s'étendant sur toute la

longueur du cathéter, cette lumière étant ouverte à l'ex-

trémité distante du cathéter; des moyens (28) situés à l'extrémité proche de cette lumière pour permettre

une communication de fluide avec la lumière et pour permet-

tre l'introduction d'un fil de guidage dans la lumière; un certain nombre de conducteurs optiques flexibles (42) logés dans le sens longitudinal du cathéter, à l'intérieur de la paroi de celui-ci; un capuchon (52) monté sur l'extrémité distante du cathéter et recouvrant l'extrémité distante des fibres; ce capuchon comportant une surface d'émission distante (72) et créant un chemin optique entre l'extrémité distante des fibres et cette surface d'émission; et une ouverture (54) formée dans le capuchon pour assurer

la communication avec l'ouverture du cathéter.

2 ) Cathéter selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les conducteurs optiques flexibles (42) sont logés à l'intérieur de la paroi du cathéter et ne sont pas fixés à ce cathéter, sauf à leurs

extrémités.

3 ) Cathéter selon l-a revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (44, 46, 48) permettant de faire varier la flexibilité du cathéter

suivant sa longueur.

4 ) Cathéter selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens permettant de faire varier la flexibilité du cathéter sont disposés afin qu'il soit plus flexible dans sa partie d'extrémité distante que dans

sa partie d'extrémité proche.

5 ) Cathéter selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cathéter est constitué par un noyau allongé (30) comportant une lumière (34) s'étendant sur toute la longueur de celui-ci; en ce qu'un certain nombre d'encoches (40) sont formées longitudinalement sur l'extérieur du noyau, les conducteurs (42) venant se loger dans ces rainures; en ce qu'une gaine flexible (32) entoure le noyau pour maintenir les conducteurs dans les rainures; et en ce que les conducteurs, le noyau et la gaine ne sont absolument pas fixés les uns aux autres, ce qui permet ainsi au noyau, au conducteur et à la gaine de se déplacer longitudinalement les uns par rapport aux autres pour permettre de les courber simultanément sans que le noyau, les conducteurs ou la gaine n'entravent la

courbure de l'un quelconque des autres éléments.

6 ) Cathéter selon la revendication 5,

caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (50) permet-

tant de fixer les conducteurs par rapport au noyau, à

l'extrémité distante de ce noyau.

7 ) Cathéter selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que l'extrémité proche du

cathéter comporte un certain nombre de connecteurs opti-

ques (24), chaque connecteur étant associé à un conducteur (42) pour permettre ainsi la commande indépendante de ces conducteurs. 8 ) Cathéter selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que les conducteurs (42) sont fixés par un anneau de porte-conducteurs (50) comportant

* une ouverture centrale (54) et un certain nombre d'ouver-

tures (56) circulairement espacées sur l'anneau, chacune

de ces ouvertures circulairement espacées recevant l'extré-

mité distante d'un conducteur; et en ce que le porte-

conducteurs est fixé au capuchon (52).

9 ) Cathéter selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'anneau porte-conducteurs (50) est

opaque au rayonnement.

) Cathéter selon la revendication 8, caractérisé en outre en ce que le capuchon distant (52) comporte un élément cylindrique muni d'un trou proche (62) destiné à recevoir l'anneau porte-conducteurs (50) et l'extrémité distante du noyau (30); en ce que le capuchon (52) comporte une ouverture plus petite (64) formée à

distance et communiqaunt avec le trou (62), cette ouver-

ture plus petite débouchant à l'extrémité distante du

capuchon; en ce que la jonction entre le trou et l'ou-

verture définit un épaulement (60); et en ce que la face distante du porte-conducteurs est en contact avec

cet épaulement.

11 ) Cathéter selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extrémité distante de la gaine (32) vient buter contre l'extrémité proche du capuchon (52),

et présente exactement le même diamètre que ce capuchon.

) Cathéter selon la revendication 8, caractérisé en outre en ce que les faces distantes du porte-conducteurs (50) et des conducteurs (42) fixés à

celui-ci, sont situés dans le même plan et sont parfaite-

ment polis pour former une surface parfaitement réfléchis-

sante destinée à re-réfléchir la lumière renvoyée par la matière biologique, et empêcher ainsi l'entrée de cette

lumière réfléchie dans le conducteur optique.

13 ) Cathéter selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que le noyau (30) est constitué par un certain nombre de segments (46) articulés, et par

des joints flexibles (44); et en ce que la gaine exté-

rieure (32) est mince et flexible, cette gaine n'étant pas reliée au noyau de manière à ne pas entraver la flexion

du noyau.

14 ) Cathéter selon la revendication 13,

caractérisé en outre en ce que l'espacement des articu-

lations (44) (46) est variable le long du noyau, pour faire ainsi varier la flexibilité du cathéter, ce cathéter présentant. une plus grande flexibilité dans les zones o

les articulations sont le plus rapprochés.

) Cathéter selon la revendication 14, caractérisé en ce que les articulations (44) (46) sont plus rapprochées à l'extrémité distante du cathéter qu'à son extrémité proche 16 ) Cathéter selon la revendication 13,

caractérisé en ce que les segments articulés sont consti-

tués par un certain nombre d'encoches circulaires (44), espacées dans le sens longitudinal du noyau, ces encoches circulaires définissant des segments de liaison de plus

faible diamètre entre les segments articulés (46).

17 ) Cathéter selon la revendication 13, caractérisé en outre en ce qu'un certain nombre de rainures (40) sont formées longitudinalement sur l'extérieur du noyau (30), les conducteurs (42) venant se loger dans ces rainures; en ce qu'une gaine flexible (32) entoure le noyau pour maintenir les conducteurs dans les rainures; et en ce que les conducteurs, le noyau et la gaine ne sont absolument pas fixés les uns aux autres pour permettre ainsi au noyau, au conducteur et à la gaine de se déplacer longitudinalement les uns par rapport aux autres pour permettre ainsi leur courbure simultanée sans que le noyau, les conducteurs ou la gaine n'entravent la courbure de

l'un quelconque des autres éléments.

18 ) Cathéter selon la revendication 17, caractérisé en outre.en ce que les conducteurs (42) sont fixés par un anneau porte-conducteurs (50) comportant

une ouverture centrale (54) et un certain nombre d'ouver-

tures (56) espacées circulairement sur l'anneau, chacune

de ces ouvertures circulairement espacée recevant l'extré-

mité distante d'un conducteur; et en ce que le porte-

conducteurs est fixé au capuchon (52).

19 ) Cathéter selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce que le capuchon distant (52) présente une partie cylindrique (60) munie d'un trou proche destiné à recevoir l'anneau porte-conducteurs (50) et l'extrémité distante du noyau (30); en ce que le capuchon comporte une ouverture plus petite (54) formée à distance et communiquant avec le trou proche, cette petite ouverture débouchant à l'extrémité distante du capuchon; en ce que la jonction entre le trou et le noyau définit un épaulement (58); et en ce que la face distante du porte-conducteurs vient en contact avec cet

épaulement.

) Cathéter selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que le noyau comporte au moins une bande (35) opaque au rayonnement, cette bande étant

disposée dans le sens longitudinal du noyau.

210) Cathéter selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' au moins la surface intérieure du noyau, définissant la lumière (34), est réalisée dans un

matériau à faible coefficient de frottement.

22 ) Cathéter selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le capuchon distant (52) comporte une partie annulaire se terminant par la surface d'émission; en ce que les moyens (50) destinés à maintenir les faces distantes des conducteurs (42) sont en relation de transmission optique avec le capuchon, de manière à diriger dans la partie annulaire du capuchon, la lumière provenant des conducteurs, ces conducteurs étant réalisés et disposés de manière à émettre la lumière suivant un faisceau divergent, de façon que les faisceaux de lumière émis par chacune des fibres circulairement espacées,

puissent se recouvrir dans la direction distante crois-

sante; et en ce que la distance entre la surface d'émis-

sion du capuchon et les extrémités distantes des fibres, est égale à la distance entre la surface d'émission du capuchon et le plan d'image dans lequel les faisceaux en recouvrement ont divergé pour former une enveloppe

14.5.86

périphérique de diamètre au moins aussi grand que le diamètre extérieur du cathéter, cette distance entre la face d'émission et de plan d'image n'étant pas ensiblement

plus grande que le diamètre du cathéter.

23 ) Cathéter selon la revendication 22, caractérisé en ce que la distance ne dépasse pas 1,5 mm environ. 24 ) Cahtéter selon l'une quelconque des

revendications 1, 5, 6, 13 et 30, caractérisé en ce

qu'il est combiné au fil de guidage.

) Cathéter selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un noyau allongé (30) muni d'une lumière (34) s'étendant sur toute la longueur de celui-ci, le noyau étant formé d'un certain nombre de segments articulés (46); et en ce qu'une gaine extérieure

flexible (32) entoure le noyau.

26 ) Cathéter selon la revendication 25, caractérisé en outre en ce que l'espacement (44) des articulations reliant les segments articulés est variable, de manière à faire varier la flexibilité du cathéter composite. 27 ) Cathéter selon la revendication 25, caractérisé en ce que le noyau (30) comporte un certain nombre d'encoches circulaires (44) espacées dans le sens longitudinal, chaque encore définissant un segment de

liaison de diamètre plus faible entre les segments articu-

lés (46).