EP4090226A1 - Procédé de fixation des câbles d'actionnement de la tête distale d'un dispositif médical - Google Patents
Procédé de fixation des câbles d'actionnement de la tête distale d'un dispositif médicalInfo
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- EP4090226A1 EP4090226A1 EP21719950.4A EP21719950A EP4090226A1 EP 4090226 A1 EP4090226 A1 EP 4090226A1 EP 21719950 A EP21719950 A EP 21719950A EP 4090226 A1 EP4090226 A1 EP 4090226A1
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- EP
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- pivoting part
- actuating cable
- groove
- post
- actuating
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/0011—Manufacturing of endoscope parts
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
- A61B1/0052—Constructional details of control elements, e.g. handles
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00066—Proximal part of endoscope body, e.g. handles
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- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
- A61B1/0057—Constructional details of force transmission elements, e.g. control wires
Definitions
- the present invention relates to the technical field of medical devices in the general sense allowing access to the interior of a body such as a cavity or a channel for example and it relates more specifically to medical devices of the catheter type and preferably , medical devices of the endoscope type.
- the object of the invention finds a particularly advantageous application for endoscopes of a reusable or disposable nature.
- the present invention relates more precisely to the fixing of the actuation cables of the flexion structure making it possible to orient the distal head of such medical devices of the catheter or endoscope type, this distal head being adapted to ensure multiple functions such as visualization, supply of fluid, aspiration of fluid, supply of instruments, taking samples or surgical operations, for example.
- the medical device of the catheter or endoscope type according to the invention finds particularly advantageous applications for allowing access to the internal surface of a hollow organ, a cavity or a natural or artificial duct of the body human to perform various operations for therapeutic, surgical or diagnostic purposes.
- the catheter or endoscope type medical device according to the invention is used for diagnostic, therapeutic or surgical purposes for the inspection of all internal parts of the human body accessible by natural or artificial means.
- the medical device according to the invention can be used in the field of the urinary tract, the gastrointestinal tract, the respiratory system, the cardiovascular system, the trachea, the sinus cavity, the reproductive system of the lung. woman, the abdominal cavity or any other part of the human body to be explored by a natural or artificial route.
- a medical endoscope comprises, as described for example by patent application WO 2016/188537, a control handle to which an insertion tube is attached.
- This tube has a distal head equipped with an optical visualization system making it possible to illuminate and examine the organ, cavity or duct of the human body.
- the insertion tube comprises a bending structure or part of a crutch allowing the orientation of the distal head using one or more actuating cables mounted inside the tube. 'insertion.
- Each actuation cable has a distal end fixed to the distal head and a proximal end on which acts a control mechanism fitted to the handle to ensure the sliding of the cables and therefore the folding of this part of the crutch in order to orient the distal head.
- this control mechanism comprises a control lever acting on a pivoting part to which is fixed the proximal end of the actuating cables.
- the actuation cables are attached to the pivoting part by threading the end of each actuating cable through holes made in the pivoting part and forming a loop.
- a tubular sleeve threaded onto the actuating cable is crimped onto the actuating cable to allow it to stop in translation.
- Different fixing techniques are known, such as by screwing in particular. In general, it emerges that the operation of fixing the proximal end of the actuating cables to the pivoting part is a relatively delicate operation to carry out and liable to lead to unreliable fixing.
- document EP 3 517 017 describes an endoscope provided with a control handle assembled to a catheter, the distal part of which is flexible and steerable by virtue of cables controlled by means of a control element.
- the cables are positioned in this control element using two split rivets.
- the endoscope cables are held in position by means of pulleys.
- document EP 3,244,958 describes a catheter comprising a flexion system in order to direct the distal part thereof.
- the system flexion comprises two rotating elements of different diameters, coupled together, the centers of which are not aligned and each connected to an actuating cable.
- the present invention therefore aims to remedy the drawbacks of the state of the art by proposing a new technique for fixing to the pivoting part, the proximal end of the cables for actuating the distal head of a medical device of the catheter or endoscope type, this new technique ensuring ease of use, making it possible to reduce its cost while having an optimum quality of fixation that is durable over time.
- the method according to the invention aims to fix one end of an actuating cable forming part of a control mechanism making it possible to orient the distal head of a medical device of the catheter type or endoscope, the method comprising the following steps:
- pivoting part forming part of a control mechanism making it possible to orient the distal head of a medical device, this pivoting part being provided with at least one post of thermoplastic material for fixing a proximal end of an actuating cable;
- pressure is exerted on the post to move the material until a bead is obtained in contact with the actuating cable.
- the pivoting part and the column are made of a thermoplastic material.
- the groove is fitted with a stop bottom for inserting the actuating cable into the groove, the depth of the groove being such that the free end of the column extends beyond the cable actuation.
- the groove is arranged with a depth equal to a value between 1.5 to 5 times the diameter of the actuating cable.
- the pivoting part is provided with at least one column comprising a polygonal outer cross section.
- part of the actuating cable is wound around at least part of the post.
- ultrasonic welding secures the actuation cable to the pivoting part.
- a hot and pressure snap fastening secures the actuating cable to the pivoting part.
- Another object of the invention is to provide a pivoting part of a control mechanism making it possible to orient the distal head of a medical device of the catheter or endoscope type, this pivoting part being provided with at least one post of thermoplastic material provided with a radial through groove in which is mounted an actuating cable, the post having a free end deformed in the form of a bead of thermoplastic material cooperating with the actuating cable to bind the cable of 'actuation at the pivoting part.
- the column and the pivoting part are made of thermoplastic material.
- the column is bordered on the outside at least in part by a positioning housing for the actuating cable.
- the positioning housing opens into a guide groove comprising at least one circular groove centered on the axis of rotation of the pivoting part.
- the positioning housing opens into a guide groove comprising a rectilinear groove for connecting to the circular segment.
- the positioning housing opens into a guide groove comprising at least one positioning end groove for the end part of the actuating cable.
- the pivoting part is in the form of a disc or an annular ring to form an actuating pulley.
- the pivoting part comprises two fixing posts for each an actuating cable, these posts being located symmetrically opposed with respect to a diametral plane of the pivoting part.
- Another object of the invention is to provide a control handle for a medical device of the catheter or endoscope type comprising a control mechanism making it possible to orient the distal head of the medical device, the control mechanism comprising at least one part pivoting according to the invention.
- Figure 1 is a schematic view of a medical device of the catheter or endoscope type in the general sense comprising a control handle provided with a control mechanism for orienting the distal head of the medical device.
- Figure 2 is a plan view showing a pivoting part made in the form of a pulley provided with two actuating cables which are illustrated before and after fixing respectively on the left part and the right part of the drawing.
- FIG. 3 is a perspective view showing in detail a pivoting part provided with two actuating cables which are illustrated before and after fixing respectively on the left part and the right part of the drawing.
- Figure 3A is a sectional view taken along lines A-A of Figure 3 showing the position of an actuator cable on the actuator part, prior to its attachment.
- Figure 3B is a sectional view taken along lines B-B of Figure 3 showing the attachment of an actuator cable to the actuator part.
- Figure 4 is a detail view showing a first variant of mounting an actuating cable on a pivoting part.
- Figure 5 is a detail view showing a second variant of mounting an actuating cable on a pivoting part.
- FIG. 6 is a detail view showing another variant embodiment of a net fixing colon equipping a pivoting part.
- Figure 1 illustrates by way of example, a medical device 1 of the endoscope or catheter type in the general sense designed to access the interior of a body such as a cavity or a channel for example.
- a medical device 1 of the endoscope or catheter type comprises an insertion tube 2 having on one side, a proximal part 2i connected to the housing 3a of a control handle 3 and on the opposite side, a distal part 2 2 , which is equipped with a distal head 4.
- the insertion tube 2 is fixed temporarily or permanently on the housing of the control handle 3.
- This insertion tube 2 which has a length and flexibility of more or less less important is intended to be introduced into a natural or artificial access route in order to perform various operations or functions for therapeutic, surgical or diagnostic purposes.
- the insertion tube 2 is made of a semi-rigid material and has a length adapted to the length of the duct to be inspected and which may be between 5 cm and 2 m.
- the insertion tube 2 has various cross-sectional shapes such as square, oval or circular.
- This insertion tube 2 which is in contact with tissues, human organs or medical devices (trocars or probes), essentially involves single or multiple use by a patient or even reusable use after decontamination, disinfection. or sterilization.
- the medical device 1 is an endoscope comprising a vision system capable of illuminating and bringing back an image of the distal part of the insertion tube 2.
- the endoscope comprises thus a vision system mounted inside the control handle 3 and penetrating inside the insertion tube 2 up to the distal head 4.
- the medical device 1 also comprises a control mechanism 5 for orienting the distal head 4 relative to the longitudinal axis Y of the insertion tube 2.
- the insertion tube 2 comprises upstream of the distal head 4, a flexion, folding or bending part 6 allowing the orientation of the distal head 4 with respect to the longitudinal axis Y of the insertion tube 2.
- This flexion part, bending or bending 6 can be carried out in any suitable manner to ensure the bending of the distal head 4 with respect to the longitudinal axis Y of the insertion tube 2.
- this part of bending, bending or bending 6 can be produced by a spring or by tubular vertebrae articulated together.
- the control mechanism 5 can be produced in any suitable manner so that the distal head 4 can be moved between a rest position in which the insertion tube 2 is rectilinear and a crutched position in which the crutching part 6 is curved.
- the control mechanism 5 may correspond to the control mechanism described in patent FR 3 047 887.
- the control mechanism 5 comprises a manual control lever 11 accessible from outside the housing 3a of the control handle.
- This control lever 11 acts directly or indirectly on at least one pivoting part 12 so as to cause the rotation of the pivoting part about a transverse axis of rotation T.
- This pivoting part 12 is connected to the distal head 4 so that 'a rotation of the pivoting part 12 causes the bending of the distal head 4.
- the control lever 11 is a lever guided in rotation over a limited angular range, along a transverse axis of rotation T. It should be noted that the control lever can be produced in a different manner, as in the form of a pusher guided in linear movement and stressed. in elastic return to act on the pivoting part by means of a system for transforming the linear movement of the pusher into a rotational movement of the pivoting part 12.
- This pivoting part 12 is guided in rotation by an annular bearing 3p arranged in the housing or by an attached part in the housing 3a.
- the pivoting part 12 is guided by a pivot link so as to present only a rotational movement about the transverse axis of rotation T.
- the pivoting part 12 can be produced in different ways, considering that the rotational movement of the pivoting part is limited to less than one turn and in particular less than one third of a turn.
- the pivoting part 12 is produced in the form of a flat annular ring delimited by a circular peripheral edge 12p and a circular inner edge 12i.
- This pivoting part 12 thus comprises two flat or annular flat faces 12f extending on either side of the pivoting part.
- This pivoting part 12 forms a pulley as will be better understood in the remainder of the description.
- the pivoting part 12 can be produced in a different way, such as in the form of a semi-ring or a portion of a ring, for example.
- the pivoting part 12 can be produced under the form of a solid disc or a cam to vary the bending in a non-linear way.
- Figure 2 shows an embodiment of the pivoting part in the form of an annular ring 12 which is not provided with the control lever 11.
- the control lever 11 is able to be attached to a flat face 12f by any suitable means such as by fitting a stud in a housing of the annular ring.
- the control lever 11 and the annular ring 12 can also be made in one piece.
- actuating cables 13 are fixed to the pivoting part 12. These actuating cables 13 are mounted inside the insertion tube 2 to be fixed to the distal head 4. The proximal ends 13p of the actuating cables 13 are fixed to the pivoting part 12 while the distal ends 13d of the actuating cables 13 are fixed to the distal head 4. In the example illustrated, the proximal ends 13p of the actuating cables 13 are fixed symmetrically opposite on the pivoting part 12 with respect to a diametral plane.
- This control mechanism 5 is adapted to ensure, for example the left-right or up-down movement of the distal head 4.
- the control mechanism 5 can be adapted to ensure the left-right and up- bottom of the distal head 4 using three or four actuating cables 13.
- the control lever 11 has a rotational stroke but as already described, it is possible that the control lever 11 has a translational movement causing the rotation of the pivoting part 12 by means of a movement transformation system.
- the actuating cables 13 are made in any suitable manner to ensure the function of transmission of movement leading to the bending of the distal head 4.
- these cables 13 can be made for example by rods, threads, filaments, strands or chains, made of a metallic or polymer material for example.
- the actuating cables 13 are made of stainless steel with a diameter of between 0.1 and 2 mm.
- Each actuating cable 13 is mounted inside a support sheath 14 intended to be fixed to the housing 3a of the control handle 3, using a fixing system 15 of all types known per se.
- the support sheath 14 thus ensures the sliding guidance of the actuating cable 13 during the operations of bending the distal head 4.
- the actuating cable 13 thus moves in translation with respect to the support sheath 14 which is mounted. integral with the control handle 3.
- the fixing of the actuating cables 13 with the pivoting part 12 is effected by welding.
- the pivoting part 12 is provided on at least one of its flat faces 12f, with at least one protuberance or a protuberance 16 projecting from this flat face 12f.
- This protuberance or protuberance 16 is designated in the remainder of the description by column 16 thus corresponding to a chimney, a stud or a stud rising from the flat face 12f in a direction of extension X preferably substantially perpendicular to the flat face of the pivoting part 12, as will be described in detail in the remainder of the description.
- the proximal end 13p of the actuating cable 13 is fixed by welding, on the post 16 in a safe and efficient manner so that the movement of the pivoting part 12 can be transmitted to the distal head 4.
- the control mechanism 5 comprises two actuating cables 13 each fixed to the pivoting part 12 by means of a fixing post 16 according to the invention.
- each actuating cable 13 can be anchored to the pivoting part 12 using two fixing posts 16, for example.
- the two fixing posts 16 are located in the example illustrated, on the same flat face 12f of the pivoting part 12.
- the two posts 16 are located symmetrically opposite with respect to a diametral plane D of the pivoting part 12. passing through the transverse axis of rotation T.
- the two columns 16 are located outside the diametral plane D to allow the actuating cables 13 to be guided over a large angular range of the pivoting part as will be explained in the remainder of the description.
- each flat face 12f of the pivoting part 12 comprises a fixing column 16.
- Each column 16 is crossed right through by a radial groove 17 in which is mounted an actuating cable 13.
- the groove 17 extends in a direction secant to the direction of extension X, for example substantially perpendicular to this direction, opening onto two opposite sides of the column 16.
- the groove 17 comprises a base 17a on which the actuating cable 13 rests.
- each column 16 is produced in the form of a tube crossed radially by a groove 17. It is clear that the column 16 can be produced by a solid cylinder crossed radially by a groove 17.
- Each actuating cable 13 thus comprises an anchoring part 13a engaged in the groove 17 and extending outside the groove, by an actuating part 13b which ends with the distal end 13d fixed to the distal head 4.
- the anchoring part 13a of the actuating cable 13 extends opposite its actuating part 13b, by an end part or drop 13c.
- the actuating cable 13 engaged in the groove 17 by its anchoring part 13a exits from one side of the post 16, by its actuating part 13b and, from the opposite side of the column 16, by its end portion 13c.
- part of the actuating cable 13 is wound around at least part of the post 16.
- the actuating cable 13 comprises a winding part 13e intended to be wound around the outer surface 16e of the post 16.
- This winding part 13e is intended to be wound over part or all of the outer circumference of the post 16. In the example illustrated, this winding part 13e is wound over a little less than one turn around the column 16. Of course, this winding part 13e can be wound in one turn or more, around the column 16. In the example illustrated in Figure 5, this winding part 13e is located between the anchoring part 13a and the actuating part 13b.
- a winding of the actuating cable can be provided so that this winding part 13e is located between the anchoring part 13a and the end part 13c.
- a column 16 has a polygonal outer cross section.
- the post 19 has an outer surface 16e with facets delimiting ridges constituting stopping or jamming zones for the winding portion 13e of the actuating cable 13
- the post 16 has a hexagonal outer cross section.
- the column 16 can have an outer cross section different from a polygonal outer cross section such as cylindrical for example as illustrated in Figure 6.
- each post 16 is bordered on the outside, at least in part, by a positioning housing 12n for the actuating cable 13 and in particular for the winding part 13e of the actuating cable 13.
- This housing 12n is arranged from the flat face 12f by surrounding, all around its periphery, the base of each column 16.
- This housing 12n is made in the form of an annular groove with a width greater than the diameter of the actuating cable to allow easy winding of the actuating cable 13 around the post 16.
- each positioning housing 12n opens into a guide groove comprising a circular groove 12m centered on the axis of rotation T of the pivoting part and preferably also, a rectilinear groove 12r for connection between the circular groove 12m and housing 12n.
- Each circular groove 12m is arranged in the flat face 12f at the periphery of the pivoting part 12.
- these two circular grooves 12m each communicating with a positioning housing 12n are connected. between them to form a single circular guide groove for the actuating cables 13. During the pivoting of the pivoting part 12, each actuating cable 13 is thus guided by the circular groove 12m.
- each positioning housing 12n opens out opposite the rectilinear groove 12r, in an end groove 12e provided in the flat face 12f to house the end part 13c of the actuating cable 13.
- the end grooves 12e, housing 12n, rectilinear 12r and circular 12m are arranged in the flat face 12f of the pivoting part 12 with a depth suitable for accommodating the actuating cables 13 which are kept in contact with the part. pivotable due to the tension imposed on the actuating cables 13 when the pivoting part 12 is mounted in the housing 3a of the control handle.
- This pivoting part 12 provided with the actuating cables forms an actuating pulley capable of forming part of the actuating mechanism 5 for an endoscope.
- each column 16 of the pivoting part 12 has two branches 16a rising on either side of the groove 17 to connect, opposite to the pivoting part 12, by a bead 18 of material identical to the material of the post 16.
- This bead 18 of material at least partially fills the groove 17 to cooperate with the actuating cable 13 and thus bind the actuating cable 13 to the pivoting part 12.
- this bead 18 is in intimate contact with the actuating cable 13 while being able to fit into the thickness of the actuating cable from its outer surface. The bead 18 thus ensures the locking in translation of the actuating cable 13.
- the actuating cable 13 is fixed by welding to the post 16.
- the posts 16 are made of thermoplastic material, that is to say in a material which can be softened by heating, above a certain temperature and hardened by cooling.
- the material in which the columns 16 are made falls within the category of semi-crystalline or amorphous thermoplastic polymers.
- the columns 16 are for example in ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PP (polyprolylene), POM (polyoxymethylene), polyamide, polyurethane, PE (polyethylene), PS (polystyrene), or PVC (poly (vinyl chloride)), or any mixture of these polymers .
- the pivoting part 12 is made of a thermoplastic material.
- the pivoting part 12 and the columns 16 are made from the same thermoplastic material.
- the pivoting part 12 is manufactured using the molding technique in which the posts 16 and the pivoting part 12 are formed simultaneously. Of course, it could be envisaged to attach the columns 16 to the flat face 12p of the pivoting part 12.
- the first step of the fixing method consists in providing a pivoting part 12 for a control mechanism 5 for an endoscope, provided with at least one post 16 of thermoplastic material, adapted to allow the fixing of an actuating cable. 13.
- the pivoting part 12 comprises for each actuating cable 13, a post 16 rising close to one another, from the flat face 12f of the pivoting part 12 and each made in the form of a barrel or a tubular chimney.
- the pivoting part 12 and the columns 16 are produced in the same manufacturing step.
- the pivoting part 12 and the posts 16 are thus produced in a thermoplastic material and preferably in the same thermoplastic material.
- a radially through groove 17 is arranged to allow the insertion of the actuating cable 13.
- This groove 17 is open in the opposite direction of the flat face 12f for allow the actuation cable 13 to be engaged from the end part of the post 16.
- This groove 17 is preferably made during the step of manufacturing the post 16.
- the pivoting part 12 and the posts 16 provided with grooves 17 are produced in the same manufacturing step.
- the pivoting part 12 and the columns 16 provided with the grooves 17 are produced by injection molding.
- this groove 17 can be produced during a step subsequent to the actual manufacturing step of the column 16.
- the end grooves 12e, housing 12n, rectilinear 12r and circular 12m are arranged in the flat face 12f of the pivoting part 12, in the same manufacturing step as the pivoting part 12 and the posts 16.
- the groove 17 has a bottom 17a rising above the flat face 12f of the pivoting part 12.
- the bottom 17a of the groove 17 may correspond to the flat face 12f of the pivoting part 12.
- the bottom 17a of the groove 17 is able to form a stop or support surface for the actuating cable 13.
- the groove 17 is made with a determined depth so that once the actuating cable 13 has been inserted into the groove, the post 16 has a free end 161 extending beyond or above the actuating cable 13.
- This free end 161 corresponds to the part of the branches 16a which protrudes beyond or above the actuating cable 13.
- the depth of the groove 17 is strictly greater than the diameter of the actuating cable 13.
- the groove 17 is arranged with a depth equal to a value between 1.5 to 5 times the diameter of the actuating cable 13.
- Each post 16 thus comprises two branches 16a rising on either side of the groove 17, presenting a free end 161 projecting from the actuating cable 13.
- the fixing method thus consists in positioning the actuating cable 13 inside the groove 17 set back from the end part of the column 16.
- the step of inserting the support sheath 14 to the inside throat 17 can be performed manually or automatically using a robotic arm. According to an advantageous characteristic, the insertion of the actuating cable 13 inside the groove 17 is carried out until the actuating cable 13 comes into abutment on the bottom 17a of the groove 17.
- the actuating cable 13 is positioned in the groove 17 so that an end part 13c projects from the groove 17, opposite to the actuating part 13b.
- this end part 13c is cut to the right of the peripheral edge 12p of the pivoting part 12.
- part of the actuating cable 13 is wound around at least part of the fixing post 16.
- each actuating cable 13 is wound around a column 16, by its winding part 13e, from the end part 13c or from the actuating part 13b (left part of FIG. 2).
- Such winding of the actuating cable 13 around the post 16 strengthens the anchoring of the actuating cable 13 to the pivoting part 12.
- a post 16 with ridges increases the quality of the fastening.
- the fixing method consists in heating at least the free end of the fixing post 16 and in applying pressure on the post 16 to ensure by welding, the fixing of the actuating cable 13 to the pivoting part 12.
- a welding head 20 suitable for the welding process implemented.
- the heat can be supplied by the welding head 20 and / or by a device independent of the welding head 20. In the same direction, the heat can be supplied before the application of the pressure force or simultaneously. to the application of the pressure force.
- This step of welding the actuating cable 13 inside the groove 17 can be carried out manually or automatically using a robotic arm.
- the displacement parameters of the welding head 20 as well as the temperature parameters which can be defined to obtain efficient welding are able to be reproduced for all of the columns 16 of the pivoting parts 12.
- the supply of heat at the free end of the column 16 leads to its softening so that the material is moved under the effect of the application of pressure in a direction of approach of the head solder 20 in the direction of the actuating cable 13, shown by the arrow fl in Figure 3A.
- the direction of movement of the welding head 20 is advantageously established parallel to the direction of extension X of the column 16.
- the welding head 20 bears on the end part of the free end. 161 of the post 16.
- the welding head 20 is moved relative to the post 16.
- thermoplastic material comes into contact or cooperate with the actuating cable 13 which thus becomes integral with the post 16. At least part of the displaced thermoplastic material thus penetrates inside the groove 17 ( Figure 3B) .
- pressure is exerted on the fixing post 16 so as to move the softened material until a protuberance, a bead or a pin 18 in contact with it is obtained.
- the actuating cable 13 or penetrating the surface of the actuating cable 13 (right part of Figures 2 and 3 and Figure 3B).
- This bead 18 comes from the thermoplastic material resulting from the deformation of at least the free end 161 of the post 16. This bead 18 of course remains attached to the post 16, forming a single piece. Compared to its state before deformation, the column 16 is deformed to a greater or lesser height of its free end 161.
- a bead 18 is obtained which closes the groove 17 at least locally at the level of the two walls of the tube forming the post. 16.
- the displaced thermoplastic material thus forms a ring-shaped bead above the actuating cable 13 penetrating into the groove and closing the groove 17.
- the fixing of the actuating cable 3 to the pivoting part 12 is carried out by the implementation of a hot button lage process, namely (laser, induction, hot air, infrared for example) or a vibratory friction welding process (orbital, longitudinal or axial).
- the fixing of the actuating cable 3 to the pivoting part 12 is carried out by the implementation of an ultrasonic welding process.
- the pivoting part 12 is for example positioned on an anvil and the welding head 20 such as a vibratory sonotrode is applied to the end part of the column 16 while being moved a few mm to move the material of the column.
- the method according to the invention makes it possible to obtain a pivoting part 12 provided with net colon 16 ensuring the attachment of actuating cables 13 of the distal head 4 of a medical device 1 of the endoscope or catheter type.
- This pivoting part 12 forms part of a control mechanism 5 mounted in a control handle for a medical device 1 of the endoscope or catheter type.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fixation d'une extrémité d'un câble d'actionnement (13) permettant d'orienter la tête distale (4) d'un dispositif médical, le procédé comportant les étapes suivantes : - fournir une pièce pivotante (12) pourvue d'au moins une colonnette de fixation (16) en matériau thermoplastique pour la fixation d'une extrémité proximale (13p) d'un câble d'actionnement (13); - aménager à partir de la partie terminale de la colonnette (16), une gorge (17) radialement traversante pour permettre l'insertion du câble d'actionnement (13); - positionner le câble d'actionnement (13) à l'intérieur de la gorge (17) en laissant dépasser une extrémité libre (161) de la colonnette (16); - chauffer au moins l'extrémité libre de la colonnette (16) et appliquer une pression sur la colonnette pour assurer par soudage, la fixation du câble d'actionnement (13) avec la pièce pivotante (12).
Description
Description
Titre de l'invention : Procédé de fixation des câbles d'actionnement de la tête distale d'un dispositif médical
Domaine Technique
[0001]La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs médicaux au sens général permettant d'accéder à l'intérieur d'un corps comme une cavité ou un canal par exemple et elle vise plus précisément les dispositifs médicaux du type cathéter et de préférence, les dispositifs médicaux du type endoscope.
[0002] L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les endoscopes à caractère réutilisable ou à usage unique.
[0003] La présente invention concerne plus précisément la fixation des câbles d'actionnement de la structure de flexion permettant d'orienter la tête distale de tels dispositifs médicaux du type cathéter ou endoscope, cette tête distale étant adaptée pour assurer de multiples fonctions telles que la visualisation, l'amenée de fluide, l'aspiration de fluide, l'amenée d'instruments, la réalisation de prélèvements ou d'opérations de chirurgie par exemple.
[0004] Le dispositif médical du type cathéter ou endoscope conforme à l'invention trouve des applications particulièrement avantageuses pour permettre d'accéder à la surface interne d'un organe creux, d'une cavité ou d'un conduit naturel ou artificiel du corps humain en vue d'effectuer diverses opérations à des fins thérapeutiques, chirurgicales ou de diagnostic.
[0005] Le dispositif médical du type cathéter ou endoscope selon l'invention est utilisé à des fins de diagnostic, thérapeutiques ou de chirurgie pour l'inspection de toutes les parties internes du corps humain accessibles par les voies naturelles ou artificielles. Par exemple, le dispositif médical selon l'invention peut être utilisé dans le domaine des voies urinaires, des voies gastro-intestinales, du système respiratoire, du système cardiovasculaire, de la trachée, de la cavité du sinus, du système de reproduction de la femme, de la cavité abdominale ou de tout autre partie du corps humain à explorer par une voie naturelle ou artificielle.
Technique antérieure
[0006] D'une manière générale, un endoscope médical comporte, comme décrit par exemple par la demande de brevet WO 2016/188537, une poignée de commande à laquelle est fixé un tube d'insertion. Ce tube comporte une tête distale équipée d'un système de visualisation optique permettant d'éclairer et d'examiner l'organe, la cavité ou le conduit du corps humain. En amont de cette tête distale, le tube d'insertion comporte une structure de flexion ou partie de béquillage permettant l'orientation de la tête distale à l'aide d'un ou plusieurs câbles d'actionnement montés à l'intérieur du tube d'insertion. Chaque câble d'actionnement comporte une extrémité distale fixée à la tête distale et une extrémité proximale sur laquelle agit un mécanisme de commande équipant la poignée pour assurer le coulissement des câbles et par suite, le pliage de cette partie de béquillage afin d'orienter la tête distale.
[0007]Classiquement, ce mécanisme de commande comporte un levier de commande agissant sur une pièce pivotante sur laquelle est fixée l'extrémité proximale des câbles d'actionnement. La fixation des câbles d'actionnement sur la pièce pivotante est assurée en enfilant l'extrémité de chaque câble d'actionnement dans des trous aménagés dans la pièce pivotante et en formant une boucle. Un manchon tubulaire enfilé sur le câble d'actionnement est serti sur le câble d'actionnement pour permettre son arrêt en translation. Il est connu des techniques différentes de fixation telles que par vissage notamment. D'une manière générale, il ressort que l'opération de fixation de l'extrémité proximale des câbles d'actionnement sur la pièce pivotante est une opération relativement délicate à mener à bien et susceptible de conduire à une fixation non fiable.
[0008]En particulier, le document EP 3 517 017 décrit un endoscope muni d'une poignée de commande assemblée à un cathéter dont la partie distale est flexible et dirigeable grâce à des câbles commandés grâce à un élément de contrôle. Les câbles sont positionnés dans cet élément de contrôle grâce à deux rivets fendus. Dans le brevet US 6 673 012, les câbles de l'endoscope sont maintenus en position grâce à des poulies. Enfin, le document EP 3 244 958 décrit cathéter comprenant un système de flexion afin d'en diriger la partie distale. Le système
de flexion comprend deux éléments rotatifs de diamètres différents, couplés entre eux, dont les centres ne sont pas alignés et chacun relié à un câble d'actionnement.
Exposé de l'invention
[0009] La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une nouvelle technique pour fixer à la pièce pivotante, l'extrémité proximale des câbles d'actionnement de la tête distale d'un dispositif médical du type cathéter ou endoscope, cette nouvelle technique assurant une facilité de mise en oeuvre permettant d'en réduire son coût tout en présentant une qualité de fixation optimum durable dans le temps.
[0010]Pour atteindre un tel objectif, le procédé selon l'invention vise à fixer une extrémité d'un câble d'actionnement faisant partie d'un mécanisme de commande permettant d'orienter la tête distale d'un dispositif médical du type cathéter ou endoscope, le procédé comportant les étapes suivantes :
- fournir une pièce pivotante faisant partie d'un mécanisme de commande permettant d'orienter la tête distale d'un dispositif médical, cette pièce pivotante étant pourvue d'au moins une colonnette en matériau thermoplastique pour la fixation d'une extrémité proximale d'un câble d'actionnement ;
- aménager à partir de la partie terminale de la colonnette, une gorge radialement traversante pour permettre l'insertion du câble d'actionnement ;
- positionner le câble d'actionnement à l'intérieur de la gorge en laissant dépasser une extrémité libre de la colonnette ;
- chauffer au moins l'extrémité libre de la colonnette et appliquer une pression sur la colonnette pour assurer par soudage, la fixation du câble d'actionnement avec la pièce pivotante.
[0011]Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, une pression est exercée sur la colonnette pour déplacer le matériau jusqu'à l'obtention d'un bourrelet en contact avec le câble d'actionnement.
[0012]Avantageusement, une pression est exercée sur la colonnette jusqu'à l'obtention d'un bourrelet fermant au moins partiellement la gorge.
[0013]Selon une variante avantageuse de réalisation, la pièce pivotante et la colonnette sont réalisées en un matériau thermoplastique.
[0014]Typiquement, la gorge est aménagée avec un fond de butée pour l'insertion du câble d'actionnement dans la gorge, la profondeur de la gorge étant telle que l'extrémité libre de la colonnette s'étend au-delà du câble d'actionnement.
[0015] De préférence, la gorge est aménagée avec une profondeur égale à une valeur comprise entre 1,5 à 5 fois le diamètre du câble d'actionnement.
[0016]Selon une variante préférée de réalisation, la pièce pivotante est pourvue d'au moins une colonnette comportant une section droite extérieure polygonale.
[0017] Selon cette variante préférée de réalisation, une partie du câble d'actionnement est enroulée autour d'au moins une partie de la colonnette.
[0018]Par exemple, un soudage par ultrasons assure la fixation du câble d'actionnement à la pièce pivotante.
[0019] D'une manière générale, un bouterollage à chaud et par pression assure la fixation du câble d'actionnement à la pièce pivotante.
[0020] Un autre objet de l'invention est de proposer une pièce pivotante d'un mécanisme de commande permettant d'orienter la tête distale d'un dispositif médical du type cathéter ou endoscope, cette pièce pivotante étant pourvue d'au moins une colonnette en matériau thermoplastique munie d'une gorge radiale traversante dans laquelle est montée un câble d'actionnement, la colonnette présentant une extrémité libre déformée sous la forme d'un bourrelet de matériau thermoplastique coopérant avec le câble d'actionnement pour lier le câble d'actionnement à la pièce pivotante.
[0021]Avantageusement, la colonnette et la pièce pivotante sont en matériau thermoplastique.
[0022]Selon une variante de réalisation, la colonnette est bordée extérieurement au moins en partie d'un logement de positionnement pour le câble d'actionnement.
[0023] De préférence, le logement de positionnement débouche dans une rainure de guidage comportant au moins une rainure circulaire centrée sur l'axe de rotation de la pièce pivotante.
[0024] De préférence, le logement de positionnement débouche dans une rainure de guidage comportant une rainure rectiligne de raccordement au segment circulaire.
[0025] Par exemple, le logement de positionnement débouche dans une rainure de guidage comportant au moins une rainure d'extrémité de positionnement pour la partie d'extrémité du câble d'actionnement.
[0026] La pièce pivotante se présente sous la forme d'un disque ou d'une bague annulaire pour former une poulie d'actionnement.
[0027]Selon un exemple de réalisation, la pièce pivotante comporte deux colonnettes de fixation pour chacune un câble d'actionnement, ces colonnettes étant situées symétriquement opposées par rapport à un plan diamétral de la pièce pivotante.
[0028] Un autre objet de l'invention est de proposer une poignée de commande pour dispositif médical du type cathéter ou endoscope comportant un mécanisme de commande permettant d'orienter la tête distale du dispositif médical, le mécanisme de commande comportant au moins une pièce pivotante conforme à l'invention.
[0029] Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Brève description des dessins
[0030] [Fig. l]La Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif médical du type cathéter ou endoscope au sens général comportant une poignée de commande pourvue d'un mécanisme de commande permettant d'orienter la tête distale du dispositif médical.
[0031][Fig. 2] La Figure 2 est une vue en plan montrant une pièce pivotante réalisée sous la forme d'une poulie pourvue de deux câbles d'actionnement qui sont illustrés avant et après fixation respectivement sur la partie gauche et la partie droite du dessin.
[0032] [Fig. 3] La Figure 3 est une vue en perspective montrant en détail une pièce pivotante pourvue de deux câbles d'actionnement qui sont illustrés avant et après fixation respectivement sur la partie gauche et la partie droite du dessin.
[0033] [Fig. 3 A] La Figure 3A est une vue en coupe prise selon les lignes A-A de la Figure 3 montrant la position d'un câble d'actionnement sur la pièce d'actionnement, avant sa fixation.
[0034] [Fig. 3 B] La Figure 3B est une vue en coupe prise selon les lignes B-B de la Figure 3 montrant la fixation d'un câble d'actionnement sur la pièce d'actionnement.
[0035] [Fig. 4] La Figure 4 est une vue de détail montrant une première variante de montage d'un câble d'actionnement sur une pièce pivotante.
[0036][Fig. 5] La Figure 5 est une vue de détail montrant une deuxième variante de montage d'un câble d'actionnement sur une pièce pivotante.
[0037] [Fig. 6] La Figure 6 est une vue de détail montrant une autre variante de réalisation d'une colon nette de fixation équipant une pièce pivotante.
Description des modes de réalisation
[0038] La Figure 1 illustre à titre d'exemple, un dispositif médical 1 du type endoscope ou cathéter au sens général conçu pour accéder à l'intérieur d'un corps comme une cavité ou un canal par exemple. De manière classique, un dispositif médical 1 du type endoscope ou cathéter comporte un tube d'insertion 2 présentant d'un côté, une partie proximale 2i reliée au boîtier 3a d'une poignée de commande 3 et du côté opposé, une partie distale 22, qui est équipée d'une tête distale 4. Le tube d'insertion 2 est fixé de manière temporaire ou définitive sur le boîtier de la poignée de commande 3. Ce tube d'insertion 2 qui présente une longueur et une flexibilité plus ou moins importante est destiné à être introduit dans une voie d'accès naturelle ou artificielle en vue d'effectuer diverses
opérations ou fonctions à des fins thérapeutiques, chirurgicales ou de diagnostic. Le tube d'insertion 2 est réalisé en un matériau semi-rigide et présente une longueur adaptée à la longueur du conduit à inspecter et pouvant être comprise entre 5 cm et 2 m. Le tube d'insertion 2 présente diverses formes de section transversale telles que carrée, ovale ou circulaire. Ce tube d'insertion 2 qui est en contact avec les tissus, les organes humains ou des appareillages médicaux (trocarts ou sondes), relève essentiellement d'un usage unique ou multiple d'un patient voire d'un usage réutilisable après décontamination, désinfection ou stérilisation.
[0039]Selon un exemple préféré de réalisation, le dispositif médical 1 conforme à l'invention est un endoscope comportant un système de vision apte à éclairer et à ramener une image de la partie distale du tube d'insertion 2. L'endoscope comporte ainsi un système de vision monté à l'intérieur de la poignée de commande 3 et pénétrant à l'intérieur du tube d'insertion 2 jusqu'à la tête distale 4.
[0040] De manière classique, le dispositif médical 1 comporte également un mécanisme de commande 5 permettant d'orienter la tête distale 4 par rapport à l'axe longitudinal Y du tube d'insertion 2. A cet effet, le tube d'insertion 2 comporte en amont de la tête distale 4, une partie de flexion, de pliage ou de béquillage 6 permettant l'orientation de la tête distale 4 par rapport à l'axe longitudinal Y du tube d'insertion 2. Cette partie de flexion, de pliage ou de béquillage 6 peut être réalisée de toute manière appropriée pour assurer la flexion de la tête distale 4 par rapport à l'axe longitudinal Y du tube d'insertion 2. Par exemple, cette partie de flexion, de pliage ou de béquillage 6 peut être réalisée par un ressort ou par des vertèbres tubulaires articulées entre elles.
[0041] Le mécanisme de commande 5 peut être réalisé de toute manière appropriée de manière que la tête distale 4 puisse être déplacée entre une position de repos dans laquelle le tube d'insertion 2 est rectiligne et une position béquillée dans laquelle la partie de béquillage 6 est courbée. A titre d'exemple non limitatif, le mécanisme de commande 5 peut correspondre au mécanisme de commande décrit dans le brevet FR 3 047 887. A cet effet, le mécanisme de commande 5
comporte un levier de commande manuelle 11 accessible de l'extérieur du boîtier 3a de la poignée de commande. Ce levier de commande 11 agit directement ou indirectement sur au moins une pièce pivotante 12 de manière à entraîner la rotation de la pièce pivotante autour d'un axe transversal de rotation T. Cette pièce pivotante 12 est reliée à la tête distale 4 de sorte qu'une rotation de la pièce pivotante 12 entraîne la flexion de la tête distale 4.
[0042]Ainsi, à la suite de l'application d'un effort manuel sur le levier de commande 11, il est obtenu la flexion de la tête distale 4. Selon un exemple de réalisation illustré à la Figure 1, le levier de commande 11 est un levier guidé en rotation sur une plage angulaire limitée, selon un axe transversal de rotation T. Il est à noter que le levier de commande peut être réalisé de manière différente comme sous la forme d'un poussoir guidé en déplacement linéaire et sollicité en rappel élastique pour agir sur la pièce pivotante par l'intermédiaire d'un système de transformation du mouvement linéaire du poussoir en un mouvement de rotation de la pièce pivotante 12.
[0043] Cette pièce pivotante 12 est guidée en rotation par un palier annulaire 3p aménagé dans le boîtier ou par une pièce rapportée dans le boîtier 3a. La pièce pivotante 12 est guidée par une liaison pivot de manière à présenter uniquement un mouvement de rotation autour de l'axe transversal de rotation T. La pièce pivotante 12 peut être réalisée de différentes manières en considérant que le mouvement de rotation de la pièce pivotante est limité à moins d'un tour et en particulier, inférieur à un tiers d'un tour. Selon l'exemple de réalisation préféré illustré à la Figure 2, la pièce pivotante 12 est réalisée sous la forme d'une bague annulaire plate délimitée par un bord périphérique circulaire 12p et un bord intérieur circulaire 12i. Cette pièce pivotante 12 comporte ainsi deux faces planes ou plates annulaires 12f s'étendant de part et d'autre de la pièce pivotante. Cette pièce pivotante 12 forme une poulie comme cela sera mieux compris dans la suite de la description. Bien entendu, la pièce pivotante 12 peut être réalisée de manière différente comme sous la forme d'une semi-bague ou d'une portion d'anneau par exemple. De même, la pièce pivotante 12 peut être réalisée sous la
forme d'un disque plein ou d'une came pour faire varier la flexion de manière non linéaire.
[0044] La Figure 2 montre un exemple de réalisation de la pièce pivotante sous la forme d'une bague annulaire 12 qui n'est pas munie du levier de commande 11. Par exemple, le levier de commande 11 est apte à être rapporté sur une face plane 12f par tous moyens appropriés comme par l'emboitement d'un téton dans un logement de la bague annulaire. Bien entendu, le levier de commande 11 et la bague annulaire 12 peuvent aussi être fabriqués en une seule pièce.
[0045]Au moins un et dans l'exemple illustré, deux câbles d'actionnement 13 sont fixés à la pièce pivotante 12. Ces câbles d'actionnement 13 sont montés à l'intérieur du tube d'insertion 2 pour être fixés à la tête distale 4. Les extrémités proximales 13p des câbles d'actionnement 13 sont fixées à la pièce pivotante 12 tandis que les extrémités distales 13d des câbles d'actionnement 13 sont fixées à la tête distale 4. Dans l'exemple illustré, les extrémités proximales 13p des câbles d'actionnement 13 sont fixées de façon symétriquement opposée sur la pièce pivotante 12 par rapport à un plan diamétral.
[0046] Ce mécanisme de commande 5 est adapté pour assurer par exemple le déplacement gauche-droit ou haut-bas de la tête distale 4. Bien entendu, le mécanisme de commande 5 peut être adapté pour assurer le déplacement gauche-droit et haut-bas de la tête distale 4 à l'aide de trois ou de quatre câbles d'actionnement 13. Dans l'exemple illustré, le levier de commande 11 a une course en rotation mais comme déjà décrit, il est possible que le levier de commande 11 possède un mouvement de translation entraînant la rotation de la pièce pivotante 12 par l'intermédiaire d'un système de transformation de mouvement.
[0047] Bien entendu, les câbles d'actionnement 13 sont réalisés de toute manière appropriée pour assurer la fonction de transmission de mouvement conduisant à la flexion de la tête distale 4. Ainsi, ces câbles 13 peuvent être réalisés par exemple par des tiges, fils, filaments, torons ou chaînes, réalisés en un matériau métallique ou polymère par exemple. Typiquement, les câbles d'actionnement 13 sont réalisés en acier inoxydable selon un diamètre compris entre 0,1 et 2 mm.
[0048]Chaque câble d'actionnement 13 est monté à l'intérieur d'une gaine de support 14 destinée à être fixée au boîtier 3a de la poignée de commande 3, à l'aide d'un système de fixation 15 de tous types connus en soi. La gaine de support 14 assure ainsi le guidage en coulissement du câble d'actionnement 13 lors des opérations de béquillage de la tête distale 4. Le câble d'actionnement 13 se déplace ainsi en translation par rapport à la gaine de support 14 qui est montée solidaire de la poignée de commande 3.
[0049]Conformément à l'invention, la fixation des câbles d'actionnement 13 avec la pièce pivotante 12 est effectuée par soudage. A cet effet, la pièce pivotante 12 est pourvue sur au moins l'une de ses faces planes 12f, d'au moins une excroissance ou une protubérance 16 s'étendant en saillie par rapport à cette face plate 12f. Cette excroissance ou protubérance 16 est désignée dans la suite de la description par colonnette 16 correspondant ainsi à une cheminée, un téton ou un plot s'élevant à partir de la face plane 12f selon une direction d'extension X de préférence sensiblement perpendiculaire à la face plane de la pièce pivotante 12, comme cela sera décrit en détail dans la suite de la description. L'extrémité proximale 13p du câble d'actionnement 13 est fixée par soudage, sur la colonnette 16 de manière sûre et efficace afin que le mouvement de la pièce pivotante 12 puisse être transmis à la tête distale 4.
[0050]Dans l'exemple illustré à la Figure 2, le mécanisme de commande 5 comporte deux câbles d'actionnement 13 fixés chacun à la pièce pivotante 12 à l'aide d'une colonnette 16 de fixation conforme à l'invention. Bien entendu, chaque câble d'actionnement 13 peut être ancré à la pièce pivotante 12 à l'aide de deux colonnettes 16 de fixation par exemple. Avantageusement, les deux colonnettes 16 de fixation sont situées dans l'exemple illustré, sur une même face plane 12f de la pièce pivotante 12. Les deux colonnettes 16 sont situées de manière symétriquement opposées par rapport à un plan diamétral D de la pièce pivotante 12 passant par l'axe transversal de rotation T. De préférence, les deux colonnettes 16 sont situées en dehors du plan diamétral D pour permettre aux câbles d'actionnement 13 d'être guidés sur une plage angulaire importante de la pièce pivotante comme cela sera expliqué dans la suite de la description. Bien
entendu, il peut être envisagé que chaque face plane 12f de la pièce pivotante 12 comporte une colonnette 16 de fixation.
[0051]Chaque colonnette 16 est traversée de part en part par une gorge radiale 17 dans laquelle est monté un câble d'actionnement 13. La gorge 17 s'étend selon une direction sécante à la direction d'extension X par exemple sensiblement perpendiculairement à cette direction, en débouchant sur deux côtés opposés de la colonnette 16. Tel que cela ressort plus précisément de la Figure 3B, la gorge 17 comporte un fond 17a sur lequel est en appui le câble d'actionnement 13.
Dans l'exemple illustré sur les dessins, chaque colonnette 16 est réalisée sous la forme d'un tube traversé radialement par une gorge 17. Il est clair que la colonnette 16 peut être réalisée par un cylindre plein traversé radialement par une gorge 17.
[0052]Chaque câble d'actionnement 13 comporte ainsi une partie d'ancrage 13a engagée dans la gorge 17 et se prolongeant à l'extérieur de la gorge, par une partie d'actionnement 13b qui se termine par l'extrémité distale 13d fixée à la tête distale 4. De préférence, la partie d'ancrage 13a du câble d'actionnement 13 se prolonge à l'opposé de sa partie d'actionnement 13b, par une partie d'extrémité ou chute 13c. Selon la variante de réalisation illustrée à la Figure 4, le câble d'actionnement 13 engagée dans la gorge 17 par sa partie d'ancrage 13a, sort d'un côté de la colonnette 16, par sa partie d'actionnement 13b et, du côté opposé de la colonnette 16, par sa partie d'extrémité 13c.
[0053]Selon la variante de réalisation illustrée à la Figure 5, une partie du câble d'actionnement 13 est enroulée autour d'au moins une partie de la colonnette 16. Selon cette variante de réalisation, le câble d'actionnement 13 comporte une partie d'enroulement 13e destinée à être enroulée autour de la surface extérieure 16e de la colonnette 16. Cette partie d'enroulement 13e est destinée à être enroulée sur une partie ou la totalité de la circonférence extérieure de la colonnette 16. Dans l'exemple illustré, cette partie d'enroulement 13e est enroulée sur un peu moins d'un tour autour de la colonnette 16. Bien sûr, cette partie d'enroulement 13e peut être enroulée selon un tour voire plus, autour de la colonnette 16.
[0054] Dans l'exemple illustré à la Figure 5, cette partie d'enroulement 13e est située entre la partie d'ancrage 13a et la partie d'actionnement 13b. Bien entendu, il peut être prévu un enroulement du câble d'actionnement de sorte que cette partie d'enroulement 13e se trouve située entre la partie d'ancrage 13a et la partie d'extrémité 13c.
[0055]Selon une variante avantageuse de réalisation, une colonnette 16 comporte une section droite extérieure polygonale. Comme cela ressort clairement de l'exemple illustré à la Figure 5, la colonnette 19 possède une surface extérieure 16e avec des facettes délimitant des arêtes constituant des zones d'arrêt ou de coincement pour la partie d'enroulement 13e du câble d'actionnement 13. Dans l'exemple de réalisation illustré à la Figure 5, la colonnette 16 possède une section droite extérieure hexagonale. Bien entendu, la colonnette 16 peut posséder une section droite extérieure différente d'une section droite extérieure polygonale telle que cylindrique par exemple comme illustré à la Figure 6.
[0056]Selon une variante avantageuse de réalisation, la pièce pivotante 12 est aménagée pour permettre le positionnement et le guidage du câble d'actionnement 13. Ainsi, chaque colonnette 16 est bordée extérieurement, au moins en partie, par un logement 12n de positionnement pour le câble d'actionnement 13 et en particulier pour la partie d'enroulement 13e du câble d'actionnement 13. Ce logement 12n est aménagé à partir de la face plane 12f en entourant sur tout son pourtour, la base de chaque colonnette 16. Ce logement 12n est réalisé sous la forme d'une rainure annulaire de largeur supérieure au diamètre du câble d'actionnement pour autoriser un enroulement facile du câble d'actionnement 13 autour de la colonnette 16.
[0057]Avantageusement, chaque logement de positionnement 12n débouche dans une rainure de guidage comportant une rainure circulaire 12m centré sur l'axe de rotation T de la pièce pivotante et de préférence également, une rainure rectiligne 12r de raccordement entre la rainure circulaire 12m et le logement 12n. Chaque rainure circulaire 12m est aménagée dans la face plane 12f en périphérie de la pièce pivotante 12. De préférence, ces deux rainures circulaires 12m communiquant chacune avec un logement de positionnement 12n se raccordent
entre elles pour former une unique rainure circulaire de guidage pour les câbles d'actionnement 13. Au cours du pivotement de la pièce pivotante 12, chaque câble d'actionnement 13 se trouve ainsi guidé par la rainure circulaire 12m.
[0058] De préférence, chaque logement de positionnement 12n débouche à l'opposé de la rainure rectiligne 12r, dans une rainure d'extrémité 12e aménagée dans la face plane 12f pour loger la partie d'extrémité 13c du câble d'actionnement 13. Ainsi, les rainures d'extrémités 12e, de logement 12n, rectiligne 12r et circulaire 12m sont aménagées dans la face plane 12f de la pièce pivotante 12 avec une profondeur adaptée pour loger les câbles d'actionnement 13 qui sont maintenus en contact de la pièce pivotante en raison de la tension imposée aux câbles d'actionnement 13 lorsque la pièce pivotante 12 est montée dans le boîtier 3a de la poignée de commande. Cette pièce pivotante 12 munie des câbles d'actionnement forme une poulie d'actionnement apte à faire partie du mécanisme d'actionnement 5 pour un endoscope.
[0059]Après la fixation du câble d'actionnement 13 à la colonnette, chaque colonnette 16 de la pièce pivotante 12 présente deux branches 16a s'élevant de part et d'autre de la gorge 17 pour se raccorder, à l'opposé de la pièce pivotante 12, par un bourrelet 18 de matériau identique au matériau de la colonnette 16. Ce bourrelet 18 de matière remplit au moins en partie la gorge 17 pour coopérer avec le câble d'actionnement 13 et lier ainsi le câble d'actionnement 13 à la pièce pivotante 12. En d'autres termes, ce bourrelet 18 est en contact intime avec le câble d'actionnement 13 tout en étant apte à s'insérer dans l'épaisseur du câble d'actionnement à partir de sa surface extérieure. Le bourrelet 18 assure ainsi le blocage en translation du câble d'actionnement 13.
[0060]Selon une caractéristique de l'invention, le câble d'actionnement 13 est fixé par soudage à la colonnette 16. Selon une caractéristique de l'invention, les colonnettes 16 sont en matériau thermoplastique c'est-à-dire en un matériau susceptible d'être ramolli par chauffage, au-dessus d'une certaine température et durci par refroidissement. Par exemple, le matériau dans lequel sont réalisées les colonnettes 16 relève de la catégorie des polymères thermoplastiques semi- cristallins ou amorphes. Typiquement, les colonnettes 16 sont par exemple en
ABS (acrylonitrile butadiène styrène), PP (polyprolylène), POM (polyoxyméthylène), polyamide, polyuréthane, PE (polyéthylène), PS (polystyrène), ou en PVC (poly(chlorure de vinyle)), ou un mélange quelconque de ces polymères.
[0061]Selon une variante avantageuse de réalisation, la pièce pivotante 12 est réalisée en un matériau thermoplastique. Selon une variante préférée de réalisation, la pièce pivotante 12 et les colonnettes 16 sont réalisés selon un même matériau thermoplastique. Typiquement, la pièce pivotante 12 est fabriquée selon la technique de moulage au cours de laquelle les colonnettes 16 et la pièce pivotante 12 sont formés simultanément. Bien entendu, il pourrait être envisagé de rapporter les colonnettes 16 sur la face plane 12p de la pièce pivotante 12.
[0062] La fixation d'un câble d'actionnement 13 sur la pièce pivotante 12 à l'aide d'une colonnette 16 de fixation est réalisée par le procédé décrit ci-après.
[0063] La première étape du procédé de fixation consiste à fournir une pièce pivotante 12 pour un mécanisme de commande 5 pour endoscope, pourvue d'au moins une colonnette 16 en matériau thermoplastique, adaptée pour permettre la fixation d'un câble d'actionnement 13. Dans l'exemple illustré, la pièce pivotante 12 comporte pour chaque câble d'actionnement 13, une colonnette 16 s'élevant à proximité l'une de l'autre, à partir de la face plane 12f de la pièce pivotante 12 et réalisée chacune sous la forme d'un fût ou d'une cheminée tubulaire.
[0064]Avantageusement, la pièce pivotante 12 et les colonnettes 16 sont réalisées dans une même étape de fabrication. La pièce pivotante 12 et les colonnettes 16 sont réalisées ainsi dans un matériau thermoplastique et de préférence, dans un même matériau thermoplastique. Cependant, il n'est pas à exclure une étape visant à rapporter les colonnettes 16 sur la pièce pivotante 12 en les fixant par tous moyens appropriés sur la pièce pivotante 12.
[0065]A partir de la partie terminale de la colonnette 16, une gorge 17 radialement traversante est aménagée pour permettre l'insertion du câble d'actionnement 13. Cette gorge 17 est ouverte en direction opposée de la face plane 12f pour
permettre l'engagement du câble d'actionnement 13 à partir de la partie terminale de la colonnette 16. Cette gorge 17 est de préférence réalisée lors de l'étape de fabrication de la colonnette 16. Avantageusement, la pièce pivotante 12 et les colonnettes 16 pourvues des gorges 17 sont réalisés dans une même étape de fabrication. Typiquement, la pièce pivotante 12 et les colonnettes 16 pourvues des gorges 17 sont réalisés par moulage par injection. Bien entendu, cette gorge 17 peut être réalisée lors d'une étape ultérieure à l'étape de fabrication proprement dite de la colonnette 16. Avantageusement également, les rainures d'extrémités 12e, de logement 12n, rectiligne 12r et circulaire 12m sont aménagées dans la face plane 12f de la pièce pivotante 12, dans la même étape de fabrication que la pièce pivotante 12 et les colonnettes 16.
[0066]Selon la variante de réalisation illustrée sur les dessins, la gorge 17 possède un fond 17a s'élevant au-dessus de la face plane 12f de la pièce pivotante 12. Bien entendu, le fond 17a de la gorge 17 peut correspondre à la face plane 12f de la pièce pivotante 12. Le fond 17a de la gorge 17 est apte à former une surface de butée ou d'appui pour le câble d'actionnement 13.
[0067] Selon une caractéristique de réalisation, la gorge 17 est réalisée avec une profondeur déterminée de manière qu'une fois le câble d'actionnement 13 inséré dans la gorge, la colonnette 16 présente une extrémité libre 161 s'étendant au-delà ou au-dessus du câble d'actionnement 13. Cette extrémité libre 161 correspond à la partie des branches 16a qui dépasse au-delà ou au-dessus du câble d'actionnement 13. En d'autres termes, la profondeur de la gorge 17 est strictement supérieure au diamètre du câble d'actionnement 13. Par exemple, la gorge 17 est aménagée avec une profondeur égale à une valeur comprise entre 1,5 à 5 fois le diamètre du câble d'actionnement 13. Chaque colonnette 16 comporte ainsi deux branches 16a s'élevant de part et d'autre de la gorge 17, en présentant une extrémité libre 161 s'étendant en saillie par rapport au câble d'actionnement 13.
[0068] Le procédé de fixation consiste ainsi à positionner le câble d'actionnement 13 à l'intérieur de la gorge 17 en retrait de la partie terminale de la colonnette 16. L'étape d'insertion de la gaine support 14 à l'intérieur de la gorge 17 peut être
réalisée manuellement ou automatiquement à l'aide d'un bras robotisé. Selon une caractéristique avantageuse, l'insertion du câble d'actionnement 13 à l'intérieur de la gorge 17 est réalisée jusqu'à ce que le câble d'actionnement 13 vienne en butée sur le fond 17a de la gorge 17.
[0069] De préférence, le câble d'actionnement 13 est positionné dans la gorge 17 de manière qu'une partie d'extrémité 13c déborde de la gorge 17, à l'opposé de la partie d'actionnement 13b. Par exemple, cette partie d'extrémité 13c est découpée au droit du bord périphérique 12p de la pièce pivotante 12.
[0070]Selon une variante avantageuse de réalisation, une partie du câble d'actionnement 13 est enroulée autour d'au moins une partie de la colonnette de fixation 16. Selon cette variante, chaque câble d'actionnement 13 est enroulé autour d'une colonnette 16, par sa partie d'enroulement 13e, à partir de la partie d'extrémité 13c ou de la partie d'actionnement 13b (partie gauche de la Figure 2). Un tel enroulement du câble d'actionnement 13 autour de la colonnette 16 renforce l'ancrage du câble d'actionnement 13 à la pièce pivotante 12. Une colonnette 16 avec des arêtes augmente la qualité de fixation.
[0071]Le procédé de fixation consiste à chauffer au moins l'extrémité libre de la colonnette de fixation 16 et à appliquer une pression sur la colonnette 16 pour assurer par soudage, la fixation du câble d'actionnement 13 à la pièce pivotante 12. Tel que cela ressort de la Figure 3A, au moins l'effort de pression est exercé à l'aide d'une tête de soudure 20 adaptée au procédé de soudage mis en oeuvre. En effet, la chaleur peut être apportée par la tête de soudure 20 et/ou par un dispositif indépendant de la tête de soudure 20. Dans le même sens, la chaleur peut être apportée avant l'application de l'effort de pression ou simultanément à l'application de l'effort de pression. Cette étape de soudure du câble d'actionnement 13 à l'intérieur de la gorge 17 peut être réalisée manuellement ou automatiquement à l'aide d'un bras robotisé. Par exemple, les paramètres de déplacement de la tête de soudure 20 ainsi que les paramètres de température qui peuvent être définis pour obtenir un soudage efficace sont aptes à être reproduits pour l'ensemble des colonnettes 16 des pièces pivotantes 12.
[0072] L'apport de chaleur au niveau de l'extrémité libre de la colonnette 16 conduit à son ramollissement de sorte que le matériau est déplacé sous l'effet de l'application d'une pression selon un sens de rapprochement de la tête de soudure 20 en direction du câble d'actionnement 13, représenté par la flèche fl sur la Figure 3A. La direction de déplacement de la tête de soudure 20 s'établit avantageusement parallèlement à la direction d'extension X de la colonnette 16. Dans l'exemple illustré, la tête de soudure 20 vient en appui sur la partie terminale de l'extrémité libre 161 de la colonnette 16. Avantageusement, la tête de soudure 20 est déplacée par rapport à la colonnette 16. Bien entendu, il peut être envisagé de déplacer la colonnette 16 à savoir la pièce pivotante 12 par rapport à la tête de soudure 20.
[0073] Le matériau thermoplastique déplacé vient en contact ou coopérer avec le câble d'actionnement 13 qui devient ainsi solidaire de la colonnette 16. Au moins une partie du matériau thermoplastique déplacé pénètre ainsi à l'intérieur de la gorge 17 (Figure 3B). Selon une variante avantageuse du procédé de fixation, une pression est exercée sur la colonnette de fixation 16 de manière à déplacer le matériau ramolli jusqu'à l'obtention d'une excroissance, d'un bourrelet ou d'une bouterolle 18 en contact avec le câble d'actionnement 13 ou pénétrant en surface le câble d'actionnement 13 (partie droite des Figures 2 et 3 et Figure 3B). Ce bourrelet 18 provient du matériau thermoplastique issu de la déformation d'au moins de l'extrémité libre 161 de la colonnette 16. Ce bourrelet 18 reste bien entendu attaché à la colonnette 16 en formant une unique pièce. Par rapport à son état avant déformation, la colonnette 16 se trouve déformée selon une hauteur plus ou moins grande de son extrémité libre 161.
[0074]Selon une variante avantageuse du procédé de fixation, une pression est exercée sur la colonnette de fixation 16 jusqu'à l'obtention d'un bourrelet 18 fermant la gorge 17 au moins localement au niveau des deux parois du tube formant la colonnette 16. Le matériau thermoplastique déplacé forme ainsi un bourrelet en forme d'anneau au-dessus du câble d'actionnement 13 pénétrant dans la gorge et refermant la gorge 17. Bien entendu, il peut être prévu de réaliser un bourrelet 18 sous la forme d'un disque plein.
[0075] La fixation du câble d'actionnement 3 à la pièce pivotante 12 est réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de bouterai lage à chaud, à savoir (laser, induction, air chaud, infra-rouge par exemple) ou un procédé de soudage vibratoire par friction (orbitale, longitudinale ou axiale). [0076]Selon un exemple de mise en œuvre, la fixation du câble d'actionnement 3 à la pièce pivotante 12 est réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de soudage par ultrasons. Selon cet exemple de réalisation, la pièce pivotante 12 est par exemple positionnée sur une enclume et la tête de soudure 20 telle qu'une sonotrode vibratoire est appliquée sur la partie terminale de la colonnette 16 en étant déplacée de quelques mm pour déplacer le matériau de la colonnette.
[0077] Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une pièce pivotante 12 munie de colon nettes 16 assurant la fixation de câbles d'actionnement 13 de la tête distale 4 d'un dispositif médical 1 du type endoscope ou cathéter. Cette pièce pivotante 12 fait partie d'un mécanisme de commande 5 monté dans une poignée de commande pour un dispositif médical 1 du type endoscope ou cathéter.
Claims
[Revendication 1] Procédé de fixation d'une extrémité d'un câble d'actionnement (13) faisant partie d'un mécanisme de commande (5) permettant d'orienter la tête distale (4) d'un dispositif médical, le procédé comportant les étapes suivantes :
- fournir une pièce pivotante (12) faisant partie d'un mécanisme de commande (5) permettant d'orienter la tête distale (4), cette pièce pivotante (12) étant pourvue d'au moins une colonnette (16) en matériau thermoplastique pour la fixation d'une extrémité proximale (13p) d'un câble d'actionnement (13) ;
- aménager à partir de la partie terminale de la colonnette (16), une gorge (17) radialement traversante pour permettre l'insertion du câble d'actionnement (13) ;
- positionner le câble d'actionnement (13) à l'intérieur de la gorge (17) en laissant dépasser une extrémité libre (161) de la colonnette (16) ;
- chauffer au moins l'extrémité libre de la colonnette (16) et appliquer une pression sur la colonnette pour assurer par soudage, la fixation du câble d'actionnement (13) avec la pièce pivotante (12).
[Revendication 2] Procédé de fixation selon la revendication précédente, selon lequel une pression est exercée sur la colonnette (16) pour déplacer le matériau jusqu'à l'obtention d'un bourrelet (18) en contact avec le câble d'actionnement (13).
[Revendication 3] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel une pression est exercée sur la colonnette (16) jusqu'à l'obtention d'un bourrelet (18) fermant au moins partiellement la gorge (17).
[Revendication 4] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la pièce pivotante (12) et la colonnette (16) sont réalisés en un matériau thermoplastique.
[Revendication 5] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel la gorge (17) est aménagée avec un fond (17a) de
butée pour l'insertion du câble d'actionnement (13) dans la gorge (17), la profondeur de la gorge (17) étant telle que l'extrémité libre (161) de la colonnette s'étend au-delà du câble d'actionnement (13).
[Revendication 6] Procédé de fixation selon la revendication précédente, selon lequel la gorge (17) est aménagée avec une profondeur égale à une valeur comprise entre 1,5 à 5 fois le diamètre du câble d'actionnement (13).
[Revendication 7] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel est fournie une pièce pivotante (12) pourvue d'au moins une colonnette (16) comportant une section droite extérieure polygonale.
[Revendication 8] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel une partie du câble d'actionnement (13) est enroulée autour d'au moins une partie de la colonnette (16).
[Revendication 9] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel un soudage par ultrasons assure la fixation du câble d'actionnement (13) à la pièce pivotante (12).
[Revendication 10] Procédé de fixation selon l'une des revendications précédentes, selon lequel un bouterollage à chaud et par pression assure la fixation du câble d'actionnement (13) à la pièce pivotante (12).
[Revendication 11] Pièce pivotante (12) d'un mécanisme de commande (5) permettant d'orienter la tête distale (4) d'un dispositif médical, cette pièce pivotante étant pourvue d'au moins une colonnette (16) en matériau thermoplastique munie d'une gorge (17) radiale traversante dans laquelle est montée un câble d'actionnement (13), la colonnette (16) présentant une extrémité libre (161) déformée sous la forme d'un bourrelet (18) de matériau thermoplastique coopérant avec le câble d'actionnement (13) pour lier le câble d'actionnement (13) à la pièce pivotante (12).
[Revendication 12] Pièce pivotante selon la revendication précédente, selon laquelle la colonnette (16) et la pièce pivotante sont en matériau thermoplastique.
[Revendication 13] Pièce pivotante selon l'une des revendications 11 à 12, selon laquelle la colonnette (16) est bordée extérieurement au moins en
partie d'un logement de positionnement (12n) pour le câble d'actionnement (13).
[Revendication 14] Pièce pivotante selon la revendication précédente, selon laquelle le logement de positionnement (12n) débouche dans une rainure de guidage comportant au moins une rainure circulaire (12m) centrée sur l'axe de rotation (T) de la pièce pivotante (12).
[Revendication 15] Pièce pivotante selon la revendication précédente, selon laquelle le logement de positionnement (12n) débouche dans une rainure de guidage comportant une rainure rectiligne (12r) de raccordement au segment circulaire (12m).
[Revendication 16] Pièce pivotante selon l'une des revendications 13 à 15, selon laquelle le logement de positionnement (12n) débouche dans une rainure de guidage comportant au moins une rainure d'extrémité (12e) de positionnement pour la partie d'extrémité (13c) du câble d'actionnement (13).
[Revendication 17] Pièce pivotante selon l'une des revendications 11 à 16, selon laquelle elle se présente sous la forme d'un disque ou d'une bague annulaire pour former une poulie d'actionnement.
[Revendication 18] Pièce pivotante selon l'une des revendications 11 à 17, selon laquelle elle comporte deux colonnettes (16) de fixation pour chacune un câble d'actionnement (13), ces colonnettes étant situées symétriquement opposé par rapport à un plan diamétral (D) de la pièce pivotante.
[Revendication 19] Poignée de commande pour dispositif médical comportant un mécanisme de commande (5) permettant d'orienter la tête distale (4) d'un dispositif médical, le mécanisme de commande comportant une pièce pivotante (12) conforme à l'une des revendications 11 à 18.
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