WO2022129706A1 - Tête d'instrument, instrument et installation correspondants - Google Patents

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WO2022129706A1
WO2022129706A1 PCT/FR2021/000003 FR2021000003W WO2022129706A1 WO 2022129706 A1 WO2022129706 A1 WO 2022129706A1 FR 2021000003 W FR2021000003 W FR 2021000003W WO 2022129706 A1 WO2022129706 A1 WO 2022129706A1
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rod
head
link
shape
instrument
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/000003
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English (en)
Inventor
Jérome SZEWCZYCK
Yves VILLE
Nicolas VINIT
Jacques BATTAGLIA
Thomas BLANC
Original Assignee
Sorbonne Universite
Centre National De La Recherche Scientifique
Institut National De Sante Et De La Recheche Medicale - I.N.S.E.R.M
Assistance Publique- Hopitaux De Paris
Universite De Paris
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Publication date
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    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation

Definitions

  • the invention relates to an instrument head.
  • the invention also relates to an instrument comprising such a head and a corresponding installation.
  • a vesico-amniotic drain consists of diverting urine directly from the bladder of the fetus to the pocket of amniotic fluid via a pigtail drain.
  • the fetal cytoscopy technique consists in destroying the obstacle by inserting, via the fetal bladder, a perforation tool into the urethra. Once the obstacle is destroyed, the urinary system can thus continue to develop normally.
  • This technique is therefore more advantageous in that it allows a more physiological treatment, respecting the cycle of replenishment-emptying of the fetal bladder.
  • the urethra is about 3 centimeters long with a diameter of about 3 millimeters. This diameter is therefore further reduced for a fetus.
  • An object of the invention is to propose an instrument head making it easier to be able to move inside a body, in particular in narrow and/or curved zones.
  • An object of the invention is also to provide an instrument comprising such a head.
  • An object of the invention is also to provide an installation comprising such an instrument.
  • the invention proposes an instrument head comprising a first element and at least one second element mounted movably on the first element between an inactive position and an active position, the head thus being provided with means of relative movement of the second element vis-à-vis the first element, said means comprising at least one preformed rod having a first shape when the rod is outside the head in the rest state, the rod being arranged in the head of so as to extend both into the first element and both into the second element so that, in the inactive position of the second element, the rod is forced into a second shape different from the first shape, the rod thus gradually resuming its first shape when the second element moves to its active position.
  • the rod enters and leaves the first element to follow the movement of the second element and/or enters and leaves the second element to authorize the movement of the second element.
  • This allows the invention to be able to follow an overall trajectory which is predetermined since the rod tends to return to its first shape when it leaves the second element and/or the first element.
  • the invention deploys automatically according to this predetermined overall trajectory (since defined by the first shape of the rod) which greatly facilitates the work of an operator.
  • this predetermined overall trajectory since defined by the first shape of the rod
  • the invention proves to be particularly advantageous for navigating in a narrow and/or fragile area (light and/or cavity and/or conduit, etc.).
  • the overall deployment trajectory of the invention is therefore pre-programmed and controllable.
  • each movable element vis-à-vis another element has its own deployment movement which is independent of that of the other elements and which can therefore be identical or different depending on the way in which the associated rod is preformed. .
  • the invention is therefore not limited to simple pivoting between the elements.
  • the invention can advantageously be deployed along an overall trajectory of small dimensions or, on the contrary, of large dimensions.
  • the invention can also be deployed in a fine manner.
  • the invention can move along a circular global trajectory or else according to a more complex global trajectory for example in S, in zig-zag...
  • the global trajectory can be in two dimensions, in three dimensions. - ions, circular, non-circular, rectilinear, non- rectilinear...
  • the global trajectory can be a curve whose center of curvature is offset with respect to a general axis along which extends a plate of an instrument bearing the head and/or an axis along which the distal end extends of the head (ie the end of the head attached to the instrument) .
  • the trajectory can also be a bending without sweeping space.
  • the invention advantageously allows an intelligent articulation between the various elements jointly forming a serial chain of the vertebral column or even handle type.
  • the invention can thus be deformed in various ways, which offers multiple possibilities in terms of interventions.
  • the invention is indeed adaptable to the required need.
  • the invention is used for feto-cytoscopy
  • the invention can of course be used in numerous other applications such as neurosurgery, cardiac surgery, etc. Other examples of applications will thus be given in the remainder of the description.
  • the invention proves to be relatively simple to manufacture.
  • the invention can be of small dimensions.
  • the head comprises at least a third element movably mounted on the second element between an inactive position and an active position, the means for moving relative cement comprising at least a second pre-formed rod having a first shape when the second rod is outside the head in the rest state, the second rod being arranged in the head so as to extend at least into the second element and the third element so that, in the inactive position of the third element, the second rod is forced into a second shape different from the first shape of the second rod, the second rod thus gradually resuming its first shape when the third element moves to its active position.
  • the means for moving relative cement comprising at least a second pre-formed rod having a first shape when the second rod is outside the head in the rest state, the second rod being arranged in the head so as to extend at least into the second element and the third element so that, in the inactive position of the third element, the second rod is forced into a second shape different from the first shape of the second rod, the second rod thus gradually resuming its first shape when the third element moves to its active position
  • the second rod also extends into the first element.
  • the head comprises at least one additional rod also making it possible to ensure the relative displacement of the second element with respect to the first element.
  • the first rod and the second rod making it possible to ensure the relative movement of the second element with respect to the first element have first different shapes.
  • the rod is fixed to the first element or to the second element.
  • the first element and the second element are in contact with each other.
  • the first element and the second element extend coaxially with respect to each other.
  • the first element and the second element have a cross section of the same shape and/or of the same dimensions.
  • the rod is arranged entirely inside the head.
  • the rod is preformed so as to be curved in its first shape.
  • the relative displacement means also comprise actuation means which comprise at least one actuation pin.
  • the rod is fixed to said pin.
  • At least one of the elements has a diameter of less than 3 millimeters.
  • the rod is preformed so that in its first shape the rod draws a sector curve with an angle of between 40 and 80 degrees.
  • the head is shaped so that in the active position of the first element, the rod comes out of the body over a rod length of between 10 and 20 millimeters.
  • the invention also relates to an instrument comprising a plate and a head as mentioned above attached to the plate.
  • the head is temporarily mounted to the plate.
  • the invention also relates to an installation comprising an instrument as mentioned above as well as means for activating the head.
  • Figure la is a schematic sectional view of an instrument head according to a first embodiment of the invention, when an element of said head is in the inactive position;
  • Figure lb is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure la, when the element is in the active position;
  • FIG. 2a is a schematic sectional view of an instrument head according to a second embodiment of the invention, when the elements of said head are in the inactive position;
  • Figure 2b is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure 2a, when the elements are in the active position;
  • FIG. 3a is a schematic perspective view of an instrument head according to a third embodiment of the invention, when the elements of said head are in the inactive position;
  • FIG. 3b is a schematic perspective view of the head illustrated in FIG. 3a, when the elements are in the active position;
  • FIG. 4a is a schematic sectional view of an instrument head according to a fourth embodiment of the invention, when the elements of said head are in the inactive position;
  • Figure 4b is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure 4a, when the elements of said head are in the active position;
  • FIG. 4c Figure 4c schematically illustrates a variant of preformed rods of the head shown in Figure 4a;
  • FIG. 5a is a schematic sectional view of an instrument head according to a fifth embodiment of the invention, when an element of said head is in the inactive position;
  • Figure 5b is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure 5a, when the element of said head is in the active position;
  • Figure 6a is a schematic sectional view of an instrument head according to a sixth embodiment of the invention, when the elements of said head are in the inactive position;
  • Figure 6b is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure 6a, when the elements of said head are in the active position;
  • FIG. 7a is a schematic sectional view of an instrument head according to a seventh embodiment of the invention, when the elements of said head are in the inactive position;
  • Figure 7b is a schematic sectional view of the head illustrated in Figure 7a, when the elements of said head are in the active position;
  • FIG. 8 schematically represents an instrument equipped with a head such as the head represented in FIG.
  • FIGS. 1a and 1b A head 1 of a surgical instrument according to a first embodiment of the invention is shown in FIGS. 1a and 1b.
  • the head 1 here comprises only two elements, namely a single body 2 and a single link 3 movably mounted on the body 2 between an inactive position (shown in Figure la) and an active position (shown in Figure 1b). In its inactive position, link 3 is in contact with body 2. More precisely, at least one face of link 3 rests against at least one face of body 2. Link 3 thus forms an extension of body 2.
  • the link 3 In its active position, the link 3 is on the other hand offset from the body 2 so that the link 3 and the body 2 no longer touch each other.
  • the body 2 like the link 3 are cylinders.
  • the link 3 and the body 2 extend coaxially with each other.
  • a base of the link 3 rests against a base of the body
  • the bases of the body 2 and those of the link 3 externally have the same dimensions. Therefore in the inactive position, the link 3 extends in the extension of the body 2 without either the body 2 or the link
  • the head 1 is provided with means of relative displacement between the body 2 and the link 3, means here comprising a single preformed rod 4.
  • the pre-shaping of the rod 4 can be done by any known means such as for example a heat treatment.
  • the rod 4 is here in an elastically deformable material and preferably in a super-elastic material.
  • “superelastic material” is meant a material having a very high rate of maximum elastic elongation and typically a rate of maximum elastic elongation of at least 5%.
  • a maximum rate of elastic elongation is a dimensionless characteristic of materials. It defines the ability of a material to elongate before deforming plastically. tically when it is stressed in tension ie it defines the capacity of a material to elongate allowing a return to the initial state without residual plastic deformation. A maximum rate of elastic elongation is thus determined by a tensile test.
  • the rod 4 is preferably in a shape memory material.
  • the rod 4 is for example in a steel alloy or even in a nickel-titanium alloy.
  • the nickel-titanium alloy has a maximum elastic elongation rate of about 6%.
  • the rod 4 is shaped so as to have less rigidity than that of the associated element. To this end, it is possible to play on the shape and/or the material of the rod and/or of the associated element.
  • the body 2, the link 3 and the rod 4 are all made of the same material. However, due to its shape, the rod 4 indeed has less rigidity than the body 1 or the link 3 (conformed as a block).
  • the rod 4 In the rest position, that is to say when the rod 4 is outside the head 1 and apart from any external interaction, the rod 4 has a first shape.
  • the rod 4 is here preformed so that in its first shape the rod 4 draws a simple curve. In its first form, the rod
  • the rod 4 is also arranged in the head 1 so as to extend both in the body 2 and both in the link 3.
  • the body 2 is here pierced with a first orifice 5 crossing it right through. Said first orifice
  • the link 3 is here pierced with a first orifice 6 crossing it right through. Said first orifice 6 thus opens at the level of the two bases of the link 3 extending parallel to the central axis of the link 3.
  • the first orifice 5 and the first orifice 6 extend coaxially in the extension of one another.
  • the rod 4 thus extends in the first orifice 5 of the body 2 on the one hand and in the first orifice 6 of the link 3 on the other hand.
  • the rod 4 is fixed either to the body 2 or to the link 3.
  • the distal end of the rod 4 is fixed to the link 3 so that the link
  • rod 4 are stationary to each other. In the present case, only the distal end of the rod 4 is arranged in the link 3.
  • the proximal end of the rod 4 is always arranged in the body 2 regardless of the relative position between the body 2 and the link 3.
  • the rod 4 and/or the body 2 are provided with means of blocking of the proximal end of the rod 4 in the body 2, the said means comprising for example a stop.
  • the means of relative displacement of the link 3 and of the body 2 also comprise actuating means which here comprise at least one pin 7 for actuating.
  • Pin 7 is here shaped as a wire.
  • Pin 7 is arranged in head 1 so that it extends both into body 2 and into link 3.
  • the body 2 is here pierced with a second orifice 8 crossing it right through. Said second orifice 8 thus opens at the level of the two bases of body 2, extending parallel to the central axis of body 2.
  • the link 3 is here pierced with a second orifice 9, optionally crossing it right through. Said second orifice 9 thus opens out at the level of the two bases of the link 3 extending parallel to the central axis of the link 3. When the link 3 is in the inactive position, the second orifice 9 and the second orifice 8 extend coaxially in the extension of one another.
  • the pin 7 thus extends in the head by extending into the second orifice 8 on the one hand and into the second orifice 9 on the other hand.
  • pin 7 is fixed to link 3 so that link 3 and pin 7 are stationary to each other.
  • pin 7 is glued and/or welded and/or crimped on link 3.
  • the pin 7 passes through the entire body 2 so that the proximal end of the pin 7 extends out of the head 1, the distal end of the pin 7 fixed to the link 3 extending however well inside head 1.
  • the rod 4 in its second form, extends in a rectilinear direction which is coaxial with the direction in which extend the first hole 5 of the link and the first hole 6 of the body.
  • the rod 4 finds itself outside the body 2 and the link 3, it will be able to gradually resume its first shape.
  • the progressive curvature of the rod 4 causes a similar movement of the link 3 vis-à-vis the body 2 .
  • the link 3 thus here follows a curved path to move from its inactive position to its active position.
  • the rod 4 makes it possible to guide the movement of the link 3 vis-à-vis the body 2 and this automatically.
  • the link 3 and the body 2 here extend coaxially to one another only in the inactive position of the link 3 . Furthermore, the link 3 is always arranged outside the body 2 regardless of the relative position between the link 3 and the body 2 . Furthermore, in the inactive position of the link 3, the rod 4 is arranged entirely inside the head 1 . In the inactive position of the link 3 , the majority of the rod 4 is here arranged in the body 2 . Referring to Figures 2a and 2b, a second embodiment will now be described.
  • the head 1 has the same body 2, the same first link 3, the same first pin 7 and the same first rod 4 as what has been described for the first embodiment.
  • the head 1 also has a third element which is here a second link 10 arranged downstream of the first link 3 vis-à-vis the body 2, the first link 3 thus being arranged between the body 2 and the second link 10 .
  • the second link 10 and the first link 3 are identical.
  • the second link 10 In its inactive position, the second link 10 is in contact with the first link 3 . More precisely, at least one face of the second link 10 rests against at least one face of the first link 3 . The second link 10 thus forms an extension of the first link 3 .
  • the second link 10 In its active position, the second link 10 is on the other hand offset from the first link 3 so that the second link 10 and the first link 3 no longer touch each other.
  • the second link 10 is a cylinder.
  • the second link 10 extends coaxially with the first link 3 .
  • a base of the first link 3 rests against a base of the second link 10 .
  • the bases of the first link 3 and those of the second link 10 have the same external dimensions. Therefore in the inactive position, the second link 10 extends in the extension of the first link 3 without either the first link 3 or the second link 10 protruding from one another.
  • the head 1 is provided with means for relative displacement between the first link 3 and the second link 10, means here comprising a single preformed second rod 11.
  • the pre-shaping of the second rod 11 can be done by any known means such as for example a heat treatment.
  • the second rod 11 is here in an elastically deformable material and preferably in a super-elastic material.
  • “superelastic material” is meant a material having a very high rate of maximum elastic elongation and typically a rate of maximum elastic elongation of at least 5%.
  • the second rod 11 is preferably made of a shape memory material.
  • the second rod 11 is for example in a steel alloy or even in a nickel-titanium alloy.
  • the nickel-titanium alloy has a maximum elastic elongation rate of about 6%.
  • the second rod 11 is shaped so as to have less rigidity than that of the associated element. To this end, it is possible to play on the shape and/or the material of the rod and/or of the associated element.
  • the body 2, the link 3 and the first rod 4 and the second rod 11 are all made of the same material. However, due to its shape, the second rod 11 indeed has less rigidity than the body 1 or the link 3 (conformed as a block).
  • the second rod 11 In the rest position, that is to say when the second rod 11 is outside the head 1 and apart from any external interaction, the second rod 11 has a first shape which here is different from the first shape of the first rod 4.
  • the second rod 11 is here preformed so that in its first shape the second rod 11 draws a simple curve. In its first form, the second rod
  • Said bend here has a reverse curvature with respect to the bend formed by the first rod 4 in its first shape.
  • the second rod 11 is also arranged in the head 1 so as to extend both in the first link 3 and both in the second link 10.
  • the second link 10 is here pierced with a first orifice 12 crossing it right through. Said first orifice 12 thus opens at the level of the two bases of the second link 10, extending parallel to the central axis of the second link 10.
  • the first orifice 12 of the second link 10 and the first orifice 6 of the first link 3 extend coaxially in the extension of one another.
  • the second rod 11 thus extends in the first orifice 6 of the first link 3 on the one hand and in the first orifice
  • the second rod 11 is fixed to either the first link 3 or the second link 10.
  • the distal end of the second rod 11 is fixed to the second link 10 so that the second link 10 and the second rod 11 are stationary to each other.
  • the second rod 11 is glued and/or welded and/or crimped to the second link 10. It is further noted that the proximal end of the second rod 11 is always arranged in the first link 3 regardless of the relative position between the first link 3 and the second link 10.
  • the second rod 11 and/or the first link 3 are provided with means for locking the proximal end of the second rod 11 in the first link 3, said means comprising for example an abutment.
  • the means of relative movement of the second link 10 and of the first link 3 comprise actuation means which here comprise at least a second pin 14 for actuation.
  • the second pin 14 is here shaped as a wire.
  • the second pin 14 is arranged in the head 1 so as to extend both in the body 2, in the first link 3 and in the second link 10.
  • the second link 10 is here pierced with a second orifice 15 optionally crossing it right through. Said second orifice 15 thus opens at the level of the two bases of the second link 10 extending parallel to the central axis of the second link 10.
  • the second orifice 15 of the second link and the second orifice 9 of the first link extend coaxially in the extension of one another.
  • the second pin 14 thus extends in the head by extending into the second orifice 15 of the second link, into the second orifice 9 of the first link and into the second orifice 8 of the body.
  • the distal end of the second pin 14 is fixed to the second link 10 so that the second link 10 and second pin 14 are stationary to each other.
  • the second pin 15 is glued and/or welded and/or crimped onto the second link 10 .
  • the second pin 15 passes through the entire body 3 so that the proximal end of the second pin 15 extends out of the head 1, the distal end of the second pin 15 fixed to the second link 10 s 'However extending well inside the head 1.
  • the rods 4, 11 both extend in the same rectilinear direction which is coaxial with the direction in which the first orifice 6 of the first link extends, the first orifice 12 of the second link and the first orifice 5 of the body.
  • the second pin 14 is pressed so that it moves relative to the first link 3 .
  • the second pin 14 is caused to slide in the second orifice 9 of the first link and in the second orifice 8 of the body.
  • the second link 10 and the first link 3 only extend coaxially to one another in the inactive position of the second link 10 . Furthermore, the second link 10 is always arranged outside the first link 3 regardless of the relative position between the second link 10 and the first link 3 . Furthermore, in the inactive position of the second link 10 , the second rod 11 is arranged entirely inside the head 1 . In the inactive position of the second link 10 , the majority of the second rod 11 is here arranged in the first link 3 .
  • said second pin 14 By urging the second pin 14 in the opposite direction, said second pin 14 causes the second rod 11 to retract into the first link 3 and allows the second link 10 to be brought back to the inactive position.
  • the second rod 11 makes it possible to guide the movement of the second link 10 vis-à-vis the first link 3 and this automatically.
  • the head 1 deforms along a global trajectory drawing a first path thanks to the first rod 4 and a second path thanks to the second rod 11, global trajectory which here is an S.
  • rods 4, 11 can be preformed so as to have different first shapes or identical first shapes. In this way, playing on the shape of said rods 4, 11, it is possible to print the head 1 more or less complex deployments.
  • the head 1 comprises five elements, namely four links 21, 22, 23, 24 and a body 20.
  • the various links 21, 22, 23, 24 are all identical to one another so that when all the links 21, 22, 23, 24 are in their inactive positions (as visible in FIG. 1) all the links 21, 22 , 23, 24 extend attached to each other and to the body 20.
  • the head 1 follows an overall trajectory defined by the first shapes of the various rods.
  • actuating means comprise at least two actuating rods to direct the relative movement between the body 2 and the first link 3 and/or comprise at least two rods d actuation to direct the relative movement between the first link 3 and the second link 10.
  • the actuating means comprise a first pair 31 of preformed rods to direct the relative movement between the body 2 and the first link 3 and a second pair 32 of preformed rods to direct the relative movement between the first link 3 and the second link 10.
  • the body 2 is pierced with a third orifice 33 crossing it right through.
  • Said third orifice 33 thus opens at the level of the two bases of body 2 extending parallel to the central axis of body 2.
  • the first link 3 comprises a third orifice 34 crossing it right through. Said third orifice 34 thus opens at the level of the two bases of the first link 3 by extending parallel to the central axis of the first link 3.
  • the third orifice 33 of the body and the third orifice 34 of the first link extend coaxially in the extension of one another.
  • the second link 10 includes a third orifice 35 crossing it right through. Said third orifice 35 thus opens out at the two bases of the second link 10 extending parallel to the central axis of the second link 10.
  • the third orifice 35 of the second link and the third orifice 34 of the first link extend coaxially in the extension of one another.
  • first rod of the first pair of rods 31 is arranged in the first orifice 5 of the body and the first orifice 6 of the first link and the second rod of the first pair of rods 31 is arranged in the third orifice 33 of the body and the third orifice 34 of the first link.
  • first rod of the second pair of rods 32 is arranged in the first hole 6 of the first link and the first hole 12 of the second link and the second rod of the second pair of rods 32 is arranged in the third hole 34 of the first link and the third port 35 of the second link.
  • the pins 7, 14 also extend both still in the second holes 8, 9, 15 of the body, the first link and the second link (for the second pin 14 only for this last element).
  • the second orifices 8, 9, 15 are arranged so as to be framed by the first orifices 5, 6, 12 and the third orifices 33, 34, 35.
  • the deformation of the head 1 is easier.
  • each second orifice 8, 9, 15 extends straight along the central axis of the associated element so as to be centered in said element.
  • the first orifices 5, 6, 12 and the third orifices 33, 34, 35 thus extend radially offset from the second orifices 8, 9, 15.
  • the two rods of the same pair of rods are opt ionally identical to each other in terms of dimensions and attachment to the associated element. As illustrated in Figures 4a and 4b, the two rods of the same pair of rods can have the same first shape.
  • the two rods of the same pair of rods may have different first shapes or even opposite first shapes.
  • FIGS. 5a and 5b illustrate a fifth embodiment which is identical to the first embodiment except that the rod 4 is not fixed to the link 3 .
  • the rod 4 is movably mounted in the link 3 (in a variant the body 2) along a pivot axis connection the axis along which the first orifice 6 of the link extends.
  • the rod 4 can however pivot relative to the link 3 while imposing a predetermined path on it.
  • FIGS. 6a and 6b illustrate a sixth embodiment which is identical to the second embodiment except that at least one of the rods is not fixed to one of the elements (body or link) but is directly attached to the associated pin. In this way the rod and the spindle are stationary one vis-à-vis the other.
  • the rod is glued and/or welded and/or crimped to the spindle.
  • the rod is fixed to the pin via its distal end.
  • the first rod 4 is fixed to the first pin 7 and the second rod 11 is fixed to the second pin 14 .
  • the first pin 7 and the first rod 4 are arranged in the first orifice 5 of the body (for the first pin 7 and the first rod 4) and the first orifice 6 of the first link (for the first rod 4 only).
  • the second pin 14 and the second rod 11 are arranged in the second hole 8 of the body (for the second pin 14 only), the second hole 9 of the first link (for the second pin 14 and the second rod 11) and in the second hole 12 of the second link (for the second rod 11 only).
  • a seventh embodiment will now be described with reference to FIGS. 7a and 7b.
  • This seventh embodiment is identical to the second embodiment except that at least one of the rods extends through three different elements of the head 1 (body and/or links) unlike the other modes of embodiment and variants described for which each rod passed through only two elements. This allows head 1 to have a longer deployment.
  • the body 2 is pierced with a third orifice 33 crossing it right through. Said third orifice 33 thus opens out at the two bases of body 2, extending parallel to the central axis of body 2 .
  • the first link 3 includes a third orifice 34 crossing it right through. Said third orifice 34 thus opens at the level of the two bases of the first link 3 by extending parallel to the central axis of the first link 3 .
  • the third orifice 33 of the body and the third orifice 34 of the first link extend coaxially in the extension of one another.
  • the second link 10 is shaped so that when the second link 10 is in the inactive position, the third orifice 34 of the first link and the first orifice 12 of the second link extend coaxially in the extension of one of the other . It is therefore noted that the second link 10 does not have a third orifice even if, as a variant, the second link 10 could comprise such a third orifice. It is also noted that when the second link 10 is in the inactive position the first orifice 12 of the second link does not extend in the extension of the first orifice 6 of the first link as in the other embodiments and variants described.
  • the first rod 4 is arranged as in the first embodiment by extending into the first orifice 5 of the body and the first orifice 6 of the first link.
  • the first rod 4 is identical to that of the first embodiment.
  • the second rod 11 is arranged in the head 1 so as to extend both in the body 2, in the first link 3 and in the second link 10 .
  • the second rod 11 is therefore longer than the first rod 4 .
  • the second rod 11 thus extends in the head 1 by extending successively in the third orifice 33 of the body, in the third orifice 34 of the first link and finally in the first orifice 12 of the second link.
  • the distal end of the second rod 11 is fixed to the second link 10 so that the second link 10 and the second rod 11 are immobile one at a time. the other. In the present case, only the distal end of the second rod 11 is arranged in the second link 10.
  • the second rod 11 is glued and/or welded and/or crimped to the second link 10.
  • the proximal end of the second rod 11 is always arranged in the body 2 regardless of the relative position between the body 2 and the first link 3 and between the first link 3 and the second link 10.
  • the second rod 11 and/or the body 2 are provided with means for locking the proximal end of the second rod 11 in the body 2, said means comprising for example an abutment.
  • the actuating pins also both always extend into the second orifices 8, 9, 15 of the body 2, of the first link 3 and of the second link 10.
  • the actuating pins are identical to those of the first embodiment .
  • the second orifices 8, 9, 15 are arranged so as to be framed by the first orifices 5, 6, 12 and the third orifices 33, 34.
  • the deformation of the head 1 is easier.
  • each second orifice 8, 9, 15 extends straight along the central axis of the associated element so as to be centered in said element.
  • the first orifices 5, 6, 12 and the third orifices 33, 34 thus extend radially offset from the second orifices.
  • the second rod 11 also participates in the displacement of the first link 3 vis-à-vis the body 2. This must therefore be taken into account during the pre-shaping of the first rod 4 or the second rod 11 so that the head 1 follows a target global trajectory.
  • One can for this purpose rely on different first shapes of the two rods 4, 11 (at least as regards the second rod 11 for its portion which is arranged at the level of the body 1 and the first link 3).
  • the head 1 such as for example that according to the first embodiment of the invention (it being understood that any other head described above could be used for this application) is attached to a plate 100 of a surgical instrument.
  • the body 2 of the head 1 is fixed to said plate 100 so that the plate 100 and the body 2 of the head are immobile with respect to each other.
  • body 2 is glued and/or welded and/or crimped onto plate 100.
  • the head 1 therefore has a body 2 which is fixed relative to the plate 100 and a single link 3, said link 3 being movable relative to the body 2.
  • the head 1 comprises the preformed rod 4 which is fixed to the link 3 and which slides in the body 2.
  • the instrument is part of an installation comprising means for activating the head and in particular the various spindles (not shown here).
  • said means comprise a motor associated directly with a crown for winding the spindle and/or with at least one cable integral with the spindle.
  • said means comprise a motor associated with a screw-nut system associated directly with the spindle and/or with a screw-nut system associated with at least one integral cable of the spindle.
  • the activation means comprise another energy conversion member than a motor, such as for example a jack allowing the spindle to be actuated directly and/or allowing a cable integral with the spindle to be actuated.
  • the extension of the spindle is caused and therefore the deployment of the head 1 and vice versa (for example by causing the motor to rotate in the other direction or by retracting the rod of the cylinder instead of extending it) it causes the retraction of the spindle and therefore the repositioning of the head 1 where the link is in its inactive position.
  • the head 1 thus turns out to be very simple to deploy or retract.
  • the plate 100 is optionally a sheath through which pass the pin and/or the cable secured to the pin of the head 1 in order to be able to be controlled from outside the instrument by the activation means.
  • Said activation means are therefore arranged outside the head 1 and the instrument and thus are arranged outside the patient during the operation.
  • the head 1 it carries here a first tool, which is a perforation tool 101, as well as a second tool, which here is an optical camera 102.
  • a first tool which is a perforation tool 101
  • a second tool which here is an optical camera 102.
  • the perforation tool 101 and the optical camera 102 are carried by the free end of head 1 (i.e. the most distal link of said head is link 3 for the particular example illustrated).
  • the perforation tool actuating cable(s) 101 and/or the optical camera connection cable(s) 102 extend through the head 1 and the platen to be able to be actuated or powered from the outside. of the instrument and/or extend outside the head 1, along the latter, before passing through the plate 100 in order to be able to be actuated or powered from outside the instrument.
  • the instrument is here intended to perform a feto-cytoscopy operation.
  • the plate 100 here is shaped like a foeto-cystocscope sheath and therefore draws a curve.
  • the head 1 In service, the head 1 is already introduced into the bladder to position it at the start of the urethra. The head 1 is then gradually deployed via the actuating pin until it reaches the obstacle. The perforation tool 101 can then be actuated by the surgeon.
  • the head 1 deforms according to the natural curvature of the urethra of the fetus and this automatically.
  • a surgical instrument has thus been described comprising a head 1 with a single movable link 3 .
  • the link 3 and/or the body 2 has a diameter of between 0.5 and 4 millimeters and preferably between 0.5 and 3.5 millimeters.
  • the link and/or the body has a diameter of less than 3 millimeters.
  • the rod is preformed so that in its first shape the rod draws a sector curve with an angle of between 40 and 80 degrees and preferably between 50 and 70 degrees and preferably 60 degrees.
  • the head 1 is shaped so that in the active position of the link 3, the rod 4 comes out of the body 2 over a rod length of between 10 and 20 millimeters and preferably between 12 and 18 millimeters and preferably 15 millimeters.
  • At least one of the elements may not have an orifice passing through it but only a blind housing in which one of the ends of the rod and/or of the pin will be arranged.
  • the contact between two consecutive elements is made by flat faces
  • the contact could be made otherwise.
  • the contact could be made by a male-shaped end receiving a female-shaped end. Contact can thus be made by resting a domed portion in a cavity.
  • the second element in its inactive position the second element penetrates at least partly into the first element.
  • the two successive elements may be arranged differently from what has been indicated.
  • the two successive elements could be offset radially with respect to each other. It is retained that the configuration of two consecutive elements in the inactive position of one of the elements is independent of the first shape of the rod connecting them.
  • the body is the attachment part of the head to the rest of the instrument, the body may be separate from the attachment part and secured to said attachment part.
  • the various links of the same head are all identical, at least one of the links may be different from the other links.
  • the body is of larger dimensions than the links, the body may be identical to at least one of the links.
  • each element is shaped like a cylinder, at least one of the elements could be shaped differently, for example by having a section with an ovoid outer shape.
  • the stem has at least in its central portion (excluding the distal end and the proximal end) a disc section
  • the stem may be shaped to present another section of the polygon, ring, etc. type.
  • the stem may thus being a pipe, a prism...
  • each rod take on a first shape different from what has been indicated and thus a first shape that is more or less complex and of greater or lesser amplitude.
  • the first shape can thus follow a curved path, in S, in zigzag, straight...
  • the path can be in two dimensions, in three dimensions, circular, non-circular, straight, non-straight...
  • the path can be a curve whose center of curvature is offset with respect to a general axis along which extends an element associated with the rod.
  • the rod may be prestressed in the head so as to present a second shape which is not rectilinear.
  • the rod may be shaped for example in a curve.
  • the first shape (and/or respectively the second shape) of at least one of the rods can be different or identical to the first shape (and/or respectively the second shape) of at least another of the rods.
  • the other of the rods may form a second bend with an inverted or identical curvature vis-à-vis the first bend and/or the two bends may be in identical or different planes.
  • the rods 4 and 11 may present identical first forms of curvature (and not opposite as illustrated in FIGS. 2a and 2b) and/or extending in different planes. (and not identical as illustrated in FIGS. 2a and 2b).
  • the head may include anti-rotation means for two elements (link and/or body) between them.
  • the blocking means may be different from what has been indicated.
  • the blocking means could be arranged on the actuating pins.
  • the different embodiments and variants illustrated can be mixed together.
  • the number of elements may be different provided that the head comprises at least two.
  • the pivot assembly of the fifth embodiment could be applied for example to the fourth embodiment or to the seventh embodiment.
  • the sixth embodiment and the seventh embodiment may be combined together and/or applied to a variant or embodiment where at least one pair of elements is actuated by only one rod. Etc.
  • the plate is distinct from the head, the plate and the head may be one and the same piece.
  • the head and the plate can be provided with their temporary fixing means. Thereby the head can be disconnected from the plate when the intervention is completed in order to apply another head to the plate (presenting a different deformation than the initial head) and thus allow the installation to be able to intervene on another area of the body and/or on another patient.
  • the temporary fixing means can provide temporary fixing, for example by clipping, by screwing, etc.
  • the whole head can be disconnected from the plate or only part of the head.
  • the actuation pins may remain in place in the instrument despite the disconnection of the head in order to be able to be used with another head.
  • the actuation pins are permanently attached to the head, the actuation pins can be temporarily attached to the head, for example by clipping, screwing, etc.
  • the instrument may have more or fewer tools than indicated.
  • the tool may be carried by an element of the head other than the most distal element, such as for example one of the actuating pins.
  • the tool may not be carried directly by the head: the head may thus be shaped to allow the tool to pass through it and/or along it.
  • the tool may be different from what has been indicated and be, for example, a camera, a probe, a needle holder, pliers, a lighting device, etc.
  • the instrument could thus be at least a navigation and/or exploration instrument.
  • the instrument may be at least one endoscope.
  • the instrument can be used in many other applications than what has been indicated.
  • the instrument will thus be able to provide access to the olfactory cells of the nose, to the internal ducts of the ears, to the heart, to the brain, to the urinary system of an infant, a child or an adult, allow to perform ante-natal surgery, neurosurgery ... L
  • the instrument can allow to act on an organ or only to observe it.
  • the instrument can be introduced into the human body through a channel (natural or artificial), through the skin...
  • the instrument may be used for embolization of an aneurysm by releasing an embolization spring (or “coil”) at the level of the aneurysm.
  • an embolization spring or “coil”
  • the instrument could be used in the case of a fetal-fetal transfusion syndrome in twins to grill the anastomoses with a laser so that each fetus has its own placenta pouch.
  • the head can be, if desired, specific to a single patient. To this end, from at least one medical imaging examination previously carried out (such as a scanner, an MRI, an X-ray, etc.), it will be possible to reconstruct in three dimensions a zone of the patient on which wishes to intervene and deduce from it which first shape it will be necessary to provide to one or more rods to direct the head towards the targeted zone. As a replacement, the head could be manufactured not specifically for a patient but in a manner dedicated to a panel (of given patient, given age of the pathology, etc.).
  • the installation is a surgical installation
  • the instrument a surgical instrument and the head a surgical head
  • the head, the instrument and the installation can be used in any other field such as for example in a framework of non-destructive testing, in the mechanical field, the nuclear field... the body in which the head is introduced is therefore not necessarily human.
  • the head and therefore the instrument and the installation

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Abstract

L'invention concerne une tête (1) d'instrument comprenant un premier élément et au moins un deuxième élément monté mobile sur le premier élément entre une position inactive et une position active, la tête étant ainsi pourvue de moyens de déplacement relatifs du deuxième élément vis-à-vis du premier élément, lesdits moyens comprenant au moins une tige préformée présentant une première forme lorsque la tige est hors de la tête à l'état de repos, la tige étant agencée dans la tête de sorte à s'étendre à la fois dans le premier élément et à la fois dans le deuxième élément afin qu'en position inactive du deuxième élément, la tige soit contrainte dans une deuxième forme différente de la première forme, la tige reprenant ainsi progressivement sa première forme lorsque le deuxième élément se déplace vers sa position active. L´ invention concerne également un instrument ainsi qu'une installation munis d'une telle tête.

Description

Tête d'instrument, instrument et installation correspondants
L'invention concerne une tête d'instrument. L'invention concerne également un instrument comprenant une telle tête et une installation correspondante.
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
Lors du développement d'un fœtus, un obstacle peut ap- paraitre au niveau de l'urètre postérieur empêchant l'écou- lement des urines fœtales. Cette obstruction urinaire basse (ou LUTO = Lower Urinary Tract Obstruction) est une malfor- mation congénitale rare qui provoque une dégradation pro- gressive du système urinaire du fœtus. En particulier, la vessie va s'épaissir, se rigidifier et sa paroi va se cré- neler. L'urètre et les cavités excrétrices vont se dilater. Le développement des reins va être progressivement altéré avec la formation de multiples kystes qui signent leur des- truction .
Il est toutefois possible d'éviter cette dégradation en réalisant une opération anténatale.
À l'heure actuelle, deux techniques sont connues : la pose d'un drain vésico-amniotique et la foeto-cytoscopie .
La pose d'un drain vésico-amniotique consiste à dériver les urines directement de la vessie du fœtus vers la poche de liquide amniotique par l'intermédiaire d'un drain en queue de cochon.
Cette technique présente toutefois des complications spécifiques liées à l'obstruction fréquente du drain et/ou aux déplacements ultérieurs du drain provoqués par des mou- vements du fœtus. En outre cela interrompt le cycle naturel de réplét ion-vidange de la vessie du fœtus, qui ne peut pas alors se développer correctement . La technique de foeto-cytoscopie consiste en revanche à détruire l'obstacle en insérant, via la vessie du fœtus, un outil de perforation jusque dans l'urètre. L'obstacle étant détruit, le système urinaire peut ainsi continuer à se dé- velopper normalement .
Cette technique est donc plus avantageuse en ce qu'elle permet un traitement plus physiologique, respectant le cycle de réplét ion-vidange de la vessie du fœtus.
Néanmoins si l'obstacle est relativement loin de la ves- sie dans l'urètre, l'outil peut avoir du mal à l'atteindre. En effet, il faut pouvoir courber l'outil de manière impor- tante afin qu'il puisse pénétrer dans l'urètre, couloir long et très étroit. Ainsi chez la femme adulte, l'urètre est long d'environ 3 centimètres pour un diamètre d'environ 3 millimètres. Ce diamètre est donc encore réduit pour un fœ- tus .
Il résulte ainsi de nombreux échecs d'opérations allant de l'impossibilité de traitement à la dégradation du système urinaire, l'outil de perforation pouvant toucher ou perforer les parois du système urinaire en voulant atteindre l'obs- tacle. Ceci peut aller jusqu'au décès du fœtus.
Les difficultés d'accès à des zones étroites et/ou cour- bées ne concernent pas que les fœtus et/ou l'urètre. En effet, on retrouve ces mêmes difficultés sur un corps de nourrisson, d'enfant ou d'adulte et/ou pour d'autres organes tels que le cerveau, les oreilles, les conduits olfactifs ...
OBJET DE L' INVENTION
Un but de l'invention est de proposer une tête d'instru- ment permettant plus aisément de pouvoir se déplacer à l'in- térieur d'un corps notamment dans des zones étroites et/ou courbées . Un but de l'invention est également de proposer un ins- trument comprenant une telle tête.
Un but de l'invention est également de proposer une ins- tallation comprenant un tel instrument.
RESUME DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, l'invention propose une tête d' instrument comprenant un premier élément et au moins un deuxième élément monté mobile sur le premier élément entre une position inactive et une position active, la tête étant ainsi pourvue de moyens de déplacement relatifs du deuxième élément vis-à-vis du premier élément, lesdits moyens comprenant au moins une tige préformée présentant une première forme lorsque la tige est hors de la tête à l'état de repos, la tige étant agencée dans la tête de sorte à s'étendre à la fois dans le premier élément et à la fois dans le deuxième élément afin qu'en position inactive du deuxième élément, la tige soit contrainte dans une deuxième forme différente de la première forme, la tige reprenant ainsi progressivement sa première forme lorsque le deuxième élément se déplace vers sa position active.
Ainsi, en service, la tige entre et sort du premier élément pour suivre le mouvement du deuxième élément et/ou entre et sort du deuxième élément pour autoriser le dépla- cement du deuxième élément. Cela permet à l'invention de pouvoir suivre une trajectoire globale qui est prédéterminée puisque la tige a tendance à reprendre sa première forme lorsqu'elle sort du deuxième élément et/ou du premier élé- ment .
On note que l'invention se déploie automatiquement selon cette trajectoire globale prédéterminée (puisque définie par la première forme de la tige) ce qui facilite grandement le travail d'un opérateur. En particulier, il est donc possible d'insérer l'inven- tion même dans des zones étroites et/ou courbées d'un corps. Il suffit pour cela de préformer la tige afin qu'elle se déforme selon le chemin voulu. L'invention s'avère particu- lièrement intéressante pour naviguer dans une zone (lumière et/ou une cavité et/ou un conduit ...) étroite et/ou fragile.
La trajectoire globale de déploiement de l'invention est donc préprogrammée et commandable .
De façon avantageuse, chaque élément mobile vis-à-vis d'un autre élément possède son propre mouvement de déploie- ment qui est indépendant de celui des autres éléments et qui peut donc être identique ou différent selon la manière dont la tige associée est préformée.
L'invention n'est par conséquence pas limitée à de simples pivotements entre les éléments. En jouant sur le nombre d'éléments et/ou sur la première forme de l'une, plu- sieurs ou toutes les tiges, il est possible de faire dessiner à l'invention de multiples trajectoires globales possibles plus ou moins complexes et de plus ou moins grandes ampli- tudes. L'invention peut avantageusement se déployer selon une trajectoire globale de petites dimensions ou au contraire de grandes dimensions. L'invention peut aussi se déployer de manière fine. L'invention peut se déplacer selon une trajec- toire globale circulaire ou bien selon une trajectoire glo- bale plus complexe par exemple en S, en zig-zag ... La trajec- toire globale peut-être en deux dimensions, en trois dimen- sions, circulaire, non circulaire, rectiligne, non recti- ligne ... La trajectoire globale peut être une courbe dont le centre de courbure est déporté par rapport à un axe général selon lequel s'étend une platine d'un instrument portant la tête et/ou un axe selon lequel s'étend l'extrémité distale de la tête (i.e. l'extrémité de la tête rattachée à l'ins- trument) . La trajectoire peut aussi être une flexion sans balayage de l'espace.
L'invention permet avantageusement une articulation in- telligente entre les différents éléments formant conjointe- ment une chaine sérielle de type colonne vertébrale ou encore béquillage .
L' invention peut ainsi se déformer de manière diverse ce qui offre de multiples possibilités en termes d'interven- tions. L'invention est en effet adaptable au besoin requis.
Dans le cas particulier, mais non limitatif, où l'inven- tion est utilisée pour une foeto-cytoscopie, il est possible de conformer la ou les tiges afin que l'invention puisse suivre lors de son extension (par déplacement de chacun de ses éléments mobiles dans leur position respective active) la courbure dessinée entre l'urètre et la vessie puis la forme étroite de l'urètre elle-même. En cas de LUTO, il est par conséquent possible d'équiper l'invention d'un outil de perforation, facilitant grandement la tâche d'un chirurgien.
Comme indiqué ci-dessus, l'invention peut être bien en- tendue utilisée dans de nombreuses autres applications comme la neurochirurgie, la chirurgie cardiaque ... D'autres exemples d'applications seront ainsi donnés dans la suite de la description.
Selon un autre aspect, l'invention s'avère relativement simple à fabriquer.
Selon encore un autre aspect, l'invention peut être de petites dimensions.
Opt ionnellement la tête comprend au moins un troisième élément monté mobile sur le deuxième élément entre une po- sition inactive et une position active, les moyens de dépla- cement relatifs comprenant au moins une deuxième tige pré- formée présentant une première forme lorsque la deuxième tige est hors de la tête à l'état de repos, la deuxième tige étant agencée dans la tête de sorte à s'étendre au moins dans le deuxième élément et le troisième élément afin qu'en position inactive du troisième élément, la deuxième tige soit contrainte dans une deuxième forme différente de la première forme de la deuxième tige, la deuxième tige repre- nant ainsi progressivement sa première forme lorsque le troi- sième élément se déplace vers sa position active.
Opt ionnellement la deuxième tige s'étend également dans le premier élément .
Opt ionnellement la tête comprend au moins une tige ad- ditionnelle permettant également d'assurer le déplacement relatif du deuxième élément vis-à-vis du premier élément.
Optionnellement la première tige et la deuxième tige permettant d'assurer le déplacement relatif du deuxième élé- ment vis-à-vis du premier élément présentent des premières formes différentes.
Optionnellement la tige est fixée au premier élément ou au deuxième élément .
Optionnellement en position inactive du deuxième élé- ment, le premier élément et le deuxième élément sont en contact l'un avec l'autre.
Optionnellement en position inactive du deuxième élé- ment, le premier élément et le deuxième élément s'étendent coaxialement l'un par rapport à l'autre.
Optionnellement le premier élément et le deuxième élé- ment présentent une section transversale de même forme et/ou de même dimensions. Optionnellement en position inactive du deuxième élé- ment, la tige est agencée entièrement à l'intérieur de la tête .
Opt ionnellement la tige est préformée de sorte à être courbée dans sa première forme.
Optionnellement les moyens de déplacements relatifs com- prennent également des moyens d'actionnement qui comportent au moins une broche d'actionnement.
Optionnellement la tige est fixée à ladite broche.
Optionnellement au moins l'un des éléments présente un diamètre inférieur à 3 millimètres.
Optionnellement la tige est préformée de sorte que dans sa première forme la tige dessine une courbe de secteur d'angle compris entre 40 et 80 degrés.
Optionnellement la tête est conformée de sorte que dans la position active du premier élément, la tige sort du corps sur une longueur de tige comprise entre 10 et 20 millimètres.
L'invention concerne également un instrument comprenant une platine et une tête telle que précitée rattachée à la platine .
Optionnellement la tête est montée de manière temporaire à la platine.
L'invention concerne également une installation compre- nant un instrument tel que précité ainsi que des moyens d'activation de la tête.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la des- cription qui suit en référence aux figures schématiques an- nexées parmi lesquelles : [Fig . 1a] la figure la est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un premier mode de réalisation de l ' invention, lorsqu' un élément de ladite tête est en po- sition inactive ;
[Fig . 1b] la figure lb est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure la, lorsque l ' élément est en position active ;
[Fig . 2a] la figure 2a est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un deuxième mode de réalisa- tion de l ' invention, lorsque les éléments de ladite tête sont en position inactive ;
[Fig . 2b] la figure 2b est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure 2a, lorsque les éléments sont en position active ;
[Fig . 3a] la figure 3a est une vue en perspective sché- matique d' une tête d' instrument selon un troisième mode de réalisation de l ' invention, lorsque les éléments de ladite tête sont en position inactive ;
[Fig . 3b] la figure 3b est une vue en perspective sché- matique de la tête illustrée à la figure 3a, lorsque les éléments sont en position active ;
[Fig . 4a] la figure 4a est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un quatrième mode de réalisa- tion de l ' invention, lorsque les éléments de ladite tête sont en position inactive ;
[Fig . 4b] la figure 4b est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure 4a, lorsque les éléments de ladite tête sont en position active ;
[Fig . 4c] la figure 4c illustre schématiquement une va- riante de tiges préformées de la tête représentée à la figure 4a ; [Fig . 5a] la figure 5a est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un cinquième mode de réalisa- tion de l ' invention, lorsqu' un élément de ladite tête est en position inactive ;
[Fig . 5b] la figure 5b est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure 5a, lorsque l ' élément de ladite tête est en position active ;
[Fig . 6a] la figure 6a est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un sixième mode de réalisation de l ' invention, lorsque les éléments de ladite tête sont en position inactive ;
[Fig . 6b] la figure 6b est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure 6a, lorsque les éléments de ladite tête sont en position active ;
[Fig . 7a] la figure 7a est une vue en coupe schématique d' une tête d' instrument selon un septième mode de réalisa- tion de l ' invention, lorsque les éléments de ladite tête sont en position inactive ;
[Fig . 7b] la figure 7b est une vue en coupe schématique de la tête illustrée à la figure 7a, lorsque les éléments de ladite tête sont en position active ;
[Fig . 8 ] la figure 8 représente schématiquement un ins- trument équipé d' une tête telle que la tête représentée à la figure lb .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION
Une tête 1 d' instrument chirurgical selon un premier mode de réalisation de l ' invention est représentée aux fi- gures la et 1b .
La tête 1 comprend ici uniquement deux éléments à savoir un unique corps 2 et un unique maillon 3 monté mobile sur le corps 2 entre une position inactive ( illustrée à la figure la) et une position active ( illustrée à la figure 1b) . Dans sa position inactive, le maillon 3 est en contact avec le corps 2. Plus précisément, au moins une face du maillon 3 repose contre au moins une face du corps 2. Le maillon 3 forme ainsi une extension du corps 2.
Dans sa position active, le maillon 3 est en revanche décalé du corps 2 de sorte que le maillon 3 et le corps 2 ne se touchent plus .
Opt ionnellement , le corps 2 comme le maillon 3 sont des cylindres. En position inactive, le maillon 3 et le corps 2 s'étendent coaxialement l'un à l'autre. En position inac- tive, une base du maillon 3 repose contre une base du corps
2.
De façon particulière, les bases du corps 2 et celles du maillon 3 présentent extérieurement les mêmes dimensions. Dès lors en position inactive, le maillon 3 s'étend dans le prolongement du corps 2 sans que ni le corps 2 ni le maillon
3 ne dépassent l'un de l'autre.
Par ailleurs, la tête 1 est pourvue de moyens de dépla- cements relatifs entre le corps 2 et le maillon 3, moyens comprenant ici une unique tige 4 préformée. La pré-confor- mation de la tige 4 peut se faire par tout moyen connu comme par exemple un traitement thermique.
La tige 4 est ici dans un matériau élastiquement défor- mable et de préférence dans un matériau super - élastique.
Par « matériau super - élastique » on entend un matériau présentant un très haut taux d'allongement élastique maximal et typiquement un taux d'allongement élastique maximal d'au moins 5% .
Un taux d'allongement élastique maximal est une carac- téristique sans dimension des matériaux. Il définit la ca- pacité d'un matériau à s'allonger avant de se déformer plas- tiquement lorsqu' il est sollicité en traction i.e. il défi- nit la capacité d'un matériau à s'allonger permettant un retour à l'état initial sans déformation plastique rési- duelle. Un taux d'allongement élastique maximal se détermine ainsi par un essai de traction.
La tige 4 est de préférence dans un matériau à mémoire de forme.
La tige 4 est par exemple dans un alliage d'acier ou bien encore dans un alliage nickel - titane. L'alliage nickel -titane présente un taux d'allongement élastique maximal d' environ 6% .
La tige 4 est conformée de sorte à présenter une rigidité moins importante que celle de l'élément associé. A cet effet, on peut jouer sur la forme et/ou le matériau de la tige et/ou de l'élément associé. Dans le cas présent, le corps 2, le maillon 3 et la tige 4 sont tous dans un même matériau. Toutefois de par sa forme la tige 4 présente bien une rigi- dité moins importante que le corps 1 ou le maillon 3 (con- formés en bloc) .
En position de repos, c'est-à-dire lorsque la tige 4 est hors de la tête 1 et en dehors de toute interaction exté- rieure, la tige 4 présente une première forme. La tige 4 est ici préformée de sorte que dans sa première forme la tige 4 dessine une simple courbe. Dans sa première forme, la tige
4 forme donc un virage.
La tige 4 est par ailleurs agencée dans la tête 1 de sorte à s'étendre à la fois dans le corps 2 et à la fois dans le maillon 3.
A cet effet, le corps 2 est ici percé d'un premier ori- fice 5 le traversant de part en part. Ledit premier orifice
5 débouche ainsi au niveau des deux bases du corps 2 en s'étendant parallèlement à l'axe central du corps 2. Par ailleurs, le maillon 3 est ici percé d'un premier orifice 6 le traversant de part en part. Ledit premier ori- fice 6 débouche ainsi au niveau des deux bases du maillon 3 en s'étendant parallèlement à l'axe central du maillon 3. Lorsque le maillon 3 est en position inactive, le premier orifice 5 et le premier orifice 6 s'étendent coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre.
La tige 4 s'étend ainsi dans le premier orifice 5 du corps 2 d'une part et dans le premier orifice 6 du maillon 3 d'autre part.
Opt ionnellement , la tige 4 est fixée soit au corps 2 soit au maillon 3. Dans le cas présent l'extrémité distale de la tige 4 est fixée au maillon 3 de sorte que le maillon
3 et la tige 4 soient immobiles l'un à l'autre. Dans le cas présent, seule l'extrémité distale de la tige 4 est agencée dans le maillon 3.
Cette fixation est ici permanente. Par exemple la tige
4 est collée et/ou soudée et/ou sertie au maillon 3.
On note par ailleurs que l'extrémité proximale de la tige 4 est toujours agencée dans le corps 2 quelle que soit la position relative entre le corps 2 et le maillon 3. Ainsi la tige 4 et/ou le corps 2 sont pourvus de moyens de blocage de l'extrémité proximale de la tige 4 dans le corps 2, les- dits moyens comprenant par exemple une butée.
De préférence, les moyens de déplacements relatifs du maillon 3 et du corps 2 comprennent également des moyens d' actionnement qui comportent ici au moins une broche 7 d' actionnement .
La broche 7 est ici conformée en un fil.
La broche 7 est agencée dans la tête 1 de sorte à s'étendre à la fois dans le corps 2 et à la fois dans le maillon 3. A cet effet, le corps 2 est ici percé d'un deuxième orifice 8 le traversant de part en part. Ledit deuxième orifice 8 débouche ainsi au niveau des deux bases du corps 2 en s'étendant parallèlement à l'axe central du corps 2.
Par ailleurs, le maillon 3 est ici percé d'un deuxième orifice 9, optionnellement le traversant de part en part. Ledit deuxième orifice 9 débouche ainsi au niveau des deux bases du maillon 3 en s'étendant parallèlement à l'axe cen- tral du maillon 3. Lorsque le maillon 3 est en position inactive, le deuxième orifice 9 et le deuxième orifice 8 s'étendent coaxialement dans le prolongement l'un de l' autre .
La broche 7 s'étend ainsi dans la tête en s'étendant dans le deuxième orifice 8 d'une part et dans le deuxième orifice 9 d'autre part.
Optionnellement, l'extrémité distale de la broche 7 est fixée au maillon 3 de sorte que maillon 3 et la broche 7 soient immobiles l'un à l'autre.
Cette fixation est ici permanente. Par exemple la broche 7 est collée et/ou soudée et/ou sertie sur le maillon 3.
Dans le cas présent, la broche 7 traverse tout le corps 2 de sorte que l'extrémité proximale de la broche 7 s'étende hors de la tête 1, l'extrémité distale de la broche 7 fixée au maillon 3 s'étendant toutefois bien à l'intérieur de la tête 1.
On va à présent décrire le fonctionnement de la tête 1.
Lorsque le maillon 3 est dans sa position inactive, la tige 4 est contrainte dans une deuxième forme qui est donc différente de sa première forme.
Dans le cas présent, dans sa deuxième forme, la tige 4 s'étend selon une direction rectiligne qui est coaxiale à la direction selon laquelle s ' étendent le premier orifice 5 du maillon et le premier orifice 6 du corps .
Si l ' on souhaite déployer la tête 1 , on vient alors solliciter la broche 7 afin qu' elle se déplace relativement au corps 2 . Ici on provoque un coulissement de la broche 7 dans le deuxième orifice 8 du corps .
Ceci entraine un déplacement du maillon 3 en direction de sa position active mais également un déplacement de la tige 4 vis-à-vis du corps 2 . En particulier, la tige va coulisser dans le premier orifice 5 du corps et ainsi sortir progressivement dudit premier orifice 5 .
Du fait que la tige 4 se retrouve alors à l ' extérieur du corps 2 et du maillon 3 , elle va pouvoir reprendre progres- sivement sa première forme . La courbure progressive de la tige 4 entraine un mouvement similaire du maillon 3 vis-à- vis du corps 2 . Le maillon 3 suit ainsi ici une tra jectoire courbe pour se déplacer de sa position inactive à sa position active .
En sollicitant la broche 7 en sens inverse, ladite broche 7 provoque une rentrée de la tige 4 dans le corps 2 et permet de ramener le maillon 3 en position inactive .
Ainsi, la tige 4 permet de guider le mouvement du maillon 3 vis-à-vis du corps 2 et ce de façon automatique .
On retient que le maillon 3 et le corps 2 ne s ' étendent ici coaxialement l ' un à l ' autre que dans la position inactive du maillon 3 . Par ailleurs le maillon 3 est toujours agencé à l' extérieur du corps 2 quelle que soit la position relative entre le maillon 3 et le corps 2 . Par ailleurs , en position inactive du maillon 3 , la tige 4 est agencée entièrement à l ' intérieur de la tête 1 . En position inactive du maillon 3 , la majorité de la tige 4 est ici agencée dans le corps 2 . En référence aux figures 2a et 2b, un deuxième mode de réalisation va être à présent décrit .
La tête 1 présente le même corps 2 , le même premier maillon 3 , la même première broche 7 et la même première tige 4 que ce qui a été décrit pour le premier mode de réalisation .
Toutefois , la tête 1 présente également un troisième élément qui est ici un deuxième maillon 10 agencé en aval du premier maillon 3 vis-à-vis du corps 2 , le premier maillon 3 se trouvant ainsi agencé entre le corps 2 et le deuxième maillon 10 .
Opt ionnellement le deuxième maillon 10 et le premier maillon 3 sont identiques .
Dans sa position inactive, le deuxième maillon 10 est en contact avec le premier maillon 3 . Plus précisément , au moins une face du deuxième maillon 10 repose contre au moins une face du premier maillon 3 . Le deuxième maillon 10 forme ainsi une extension du premier maillon 3 .
Dans sa position active, le deuxième maillon 10 est en revanche décalé du premier maillon 3 de sorte que le deuxième maillon 10 et le premier maillon 3 ne se touchent plus .
Opt ionnellement , le deuxième maillon 10 est un cylindre . En position inactive, le deuxième maillon 10 s ' étend coaxia- lement au premier maillon 3 . En position inactive, une base du premier maillon 3 repose contre une base du deuxième maillon 10 . De façon particulière, les bases du premier maillon 3 et celles du deuxième maillon 10 présentent exté- rieurement les mêmes dimensions . Dès lors en position inac- tive, le deuxième maillon 10 s ' étend dans le prolongement du premier maillon 3 sans que ni le premier maillon 3 ni le deuxième maillon 10 ne dépassent l ' un de l ' autre . Par ailleurs, la tête 1 est pourvue de moyens de dépla- cement relatifs entre le premier maillon 3 et le deuxième maillon 10, moyens comprenant ici une unique deuxième tige 11 préformée.
La pré-conformation de la deuxième tige 11 peut se faire par tout moyen connu comme par exemple un traitement ther- mique .
La deuxième tige 11 est ici dans un matériau élastique- ment déformable et de préférence dans un matériau super - élastique .
Par « matériau super - élastique » on entend un matériau présentant un très haut taux d'allongement élastique maximal et typiquement un taux d'allongement élastique maximal d'au moins 5% .
La deuxième tige 11 est de préférence dans un matériau à mémoire de forme.
La deuxième tige 11 est par exemple dans un alliage d'acier ou bien encore dans un alliage nickel - titane. L'alliage nickel -titane présente un taux d'allongement élastique maximal d'environ 6%.
La deuxième tige 11 est conformée de sorte à présenter une rigidité moins importante que celle de l'élément asso- cié. A cet effet, on peut jouer sur la forme et/ou le maté- riau de la tige et/ou de l'élément associé. Dans le cas présent, le corps 2, le maillon 3 et la première tige 4 et la deuxième tige 11 sont tous dans un même matériau. Toute- fois de par sa forme la deuxième tige 11 présente bien une rigidité moins importante que le corps 1 ou le maillon 3 (conformés en bloc) .
En position de repos, c'est-à-dire lorsque la deuxième tige 11 est hors de la tête 1 et en dehors de toute interac- tion extérieure, la deuxième tige 11 présente une première forme qui est ici différente de la première forme de la première tige 4. La deuxième tige 11 est ici préformée de sorte que dans sa première forme la deuxième tige 11 dessine une simple courbe. Dans sa première forme, la deuxième tige
11 forme donc un virage. Ledit virage est ici d'une courbure inversée vis-à-vis du virage formé par la première tige 4 dans sa première forme.
La deuxième tige 11 est par ailleurs agencée dans la tête 1 de sorte à s'étendre à la fois dans le premier maillon 3 et à la fois dans le deuxième maillon 10.
A cet effet, le deuxième maillon 10 est ici percé d'un premier orifice 12 le traversant de part en part. Ledit premier orifice 12 débouche ainsi au niveau des deux bases du deuxième maillon 10 en s'étendant parallèlement à l'axe central du deuxième maillon 10.
Lorsque le deuxième maillon 10 est en position inactive, le premier orifice 12 du deuxième maillon 10 et le premier orifice 6 du premier maillon 3 s'étendent coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre.
La deuxième tige 11 s'étend ainsi dans le premier orifice 6 du premier maillon 3 d'une part et dans le premier orifice
12 du deuxième maillon 10 d'autre part.
Opt ionnellement , la deuxième tige 11 est fixée à soit le premier maillon 3 soit le deuxième maillon 10. Dans le cas présent l'extrémité distale de la deuxième tige 11 est fixée au deuxième maillon 10 de sorte que le deuxième maillon 10 et la deuxième tige 11 soient immobiles l'un à l'autre.
Dans le cas présent, seule l'extrémité distale de la deuxième tige 11 est agencée dans le deuxième maillon 10.
Cette fixation est ici permanente. Par exemple la deu- xième tige 11 est collée et/ou soudée et/ou sertie au deu- xième maillon 10. On note par ailleurs que l'extrémité proximale de la deuxième tige 11 est toujours agencée dans le premier maillon 3 quelle que soit la position relative entre le premier maillon 3 et le deuxième maillon 10. Ainsi la deuxième tige 11 et/ou le premier maillon 3 sont pourvus de moyens de blocage de l'extrémité proximale de la deuxième tige 11 dans le premier maillon 3, lesdits moyens comprenant par exemple une butée.
De préférence, les moyens de déplacements relatifs du deuxième maillon 10 et du premier maillon 3 comprennent des moyens d' actionnement qui comportent ici au moins une deu- xième broche 14 d' actionnement .
La deuxième broche 14 est ici conformée en un fil.
La deuxième broche 14 est agencée dans la tête 1 de sorte à s'étendre à la fois dans le corps 2, dans le premier maillon 3 et dans le deuxième maillon 10.
A cet effet, le deuxième maillon 10 est ici percé d'un deuxième orifice 15 le traversant optionnellement de part en part. Ledit deuxième orifice 15 débouche ainsi au niveau des deux bases du deuxième maillon 10 en s'étendant parallèle- ment à l'axe central du deuxième maillon 10. Lorsque le deuxième maillon 10 est en position inactive, le deuxième orifice 15 du deuxième maillon et le deuxième orifice 9 du premier maillon s'étendent coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre.
La deuxième broche 14 s'étend ainsi dans la tête en s'étendant dans le deuxième orifice 15 du deuxième maillon, dans le deuxième orifice 9 du premier maillon et dans le deuxième orifice 8 du corps.
Optionnellement, l'extrémité distale de la deuxième broche 14 est fixée au deuxième maillon 10 de sorte que le deuxième maillon 10 et la deuxième broche 14 soient immobiles l ' un à l' autre .
Cette fixation est ici permanente . Par exemple la deu- xième broche 15 est collée et/ou soudée et/ou sertie sur le deuxième maillon 10 .
Dans le cas présent , la deuxième broche 15 traverse tout le corps 3 de sorte que l ' extrémité proximale de la deuxième broche 15 s ' étende hors de la tête 1 , l ' extrémité distale de la deuxième broche 15 fixée au deuxième maillon 10 s ' étendant toutefois bien à l ' intérieur de la tête 1 .
On va à présent décrire le fonctionnement de la tête 1 .
Lorsque tous les maillons sont dans leur position inac- tive, les tiges 4 , 11 sont toutes contraintes dans une deu- xième forme qui est donc différente de leur première forme respective .
Dans le cas présent , dans leur deuxième forme, les tiges 4 , 11 s ' étendent toutes deux selon une même direction rec- tiligne qui est coaxiale à la direction selon laquelle s ' étendent le premier orifice 6 du premier maillon, le pre- mier orifice 12 du deuxième maillon et le premier orifice 5 du corps .
Si l ' on souhaite déployer la tête 1 , on vient alors solliciter la deuxième broche 14 afin qu' elle se déplace relativement au premier maillon 3 . Ici on provoque un cou- lissement de la deuxième broche 14 dans le deuxième orifice 9 du premier maillon et dans le deuxième orifice 8 du corps .
Ceci entraine un déplacement du deuxième maillon 10 en direction de sa position active mais également un déplace- ment de la deuxième tige 11 vis-à-vis du premier maillon 3 . En particulier, la deuxième tige 11 va coulisser dans le premier orifice 6 du premier maillon et ainsi sortir pro- gressivement dudit premier orifice 6 . Du fait que la deuxième tige 11 se retrouve alors à l' extérieur du corps 2 et des maillons 3 , 10 , elle va pouvoir reprendre progressivement sa première forme . La courbure progressive de la deuxième tige 11 entraine un mouvement similaire du deuxième maillon 10 vis-à-vis du premier mail- lon 3 . Le deuxième maillon 10 suit ainsi ici une trajectoire courbe pour se déplacer de sa position inactive à sa position active .
On retient que le deuxième maillon 10 et le premier maillon 3 ne s ' étendent coaxialement l ' un à l ' autre que dans la position inactive du deuxième maillon 10 . Par ailleurs le deuxième maillon 10 est toujours agencé à l ' extérieur du premier maillon 3 quelle que soit la position relative entre le deuxième maillon 10 et le premier maillon 3 . Par ailleurs , en position inactive du deuxième maillon 10 , la deuxième tige 11 est agencée entièrement à l ' intérieur de la tête 1 . En position inactive du deuxième maillon 10 , la maj orité de la deuxième tige 11 est ici agencée dans le premier maillon 3 .
En sollicitant la deuxième broche 14 en sens inverse, ladite deuxième broche 14 provoque une rentrée de la deuxième tige 11 dans le premier maillon 3 et permet de ramener le deuxième maillon 10 en position inactive .
Ainsi, la deuxième tige 11 permet de guider le mouvement du deuxième maillon 10 vis-à-vis du premier maillon 3 et ce de façon automatique .
Bien entendu, en place de ramener le deuxième maillon 10 en position inactive, on peut aussi décider de poursuivre la déformation de la tête 1 et actionner ainsi la première broche 7 pour provoquer le déplacement relatif entre le pre- mier maillon 3 et le corps 2 comme ce qui a été décrit en référence aux figures 1a et 1b . Bien entendu on peut également décider de déplacer d'abord le premier maillon 3 vis-à-vis du corps 2 avant de déplacer le deuxième maillon 10 vis-à-vis du premier maillon 3.
Dans les deux cas, la tête 1 se déforme selon une tra- jectoire globale dessinant un premier chemin grâce à la pre- mière tige 4 et un deuxième chemin grâce à la deuxième tige 11, trajectoire globale qui est ici un S.
On retient que les tiges 4, 11 peuvent être préformées de sorte à présenter des premières formes différentes ou des premières formes identiques. De la sorte, on jouant sur la forme desdites tiges 4, 11, il est possible de faire imprimer à la tête 1 des déploiements plus ou moins complexes.
Alternativement ou en complément des premières formes des tiges 4, 11 il est également possible de jouer sur le nombre d'éléments de la tête 1 comme déjà vu ci-dessus. Par exemple le nombre d'éléments peut être augmenté.
Ainsi en référence aux figures 3a et 3b, selon un troi- sième mode de réalisation particulier de l'invention, la tête 1 comporte cinq éléments à savoir quatre maillons 21, 22, 23, 24 et un corps 20.
Les différents maillons 21, 22, 23, 24 sont tous iden- tiques entre eux de sorte que lorsque tous les maillons 21, 22, 23, 24 sont dans leurs positions inactives (comme visible à la figure 1) tous les maillons 21, 22, 23, 24 s'étendent accolés les uns aux autres et au corps 20.
En revanche, lorsque tous les maillons 21, 22, 23, 24 sont dans leurs positions actives, la tête 1 suit une tra- jectoire globale définie par les premières formes des dif- férentes tiges.
Un quatrième mode de réalisation va à présent être décrit en référence aux figures 4a et 4b. Ce quatrième mode de réalisation est identique au deuxième mode de réalisation à la différence que les moyens d'actionnement comprennent aux moins deux tiges d'actionnement pour orienter le mouvement relatif entre le corps 2 et le premier maillon 3 et/ou com- prennent aux moins deux tiges d'actionnement pour orienter le mouvement relatif entre le premier maillon 3 et le deu- xième maillon 10.
Dans le cas présent les moyens d'actionnement compren- nent un premier couple 31 de tiges préformées pour orienter le mouvement relatif entre le corps 2 et le premier maillon 3 et un deuxième couple 32 de tiges préformées pour orienter le mouvement relatif entre le premier maillon 3 et le deu- xième maillon 10.
Optionnellement le corps 2 est percé d'un troisième ori- fice 33 le traversant de part en part. Ledit troisième ori- fice 33 débouche ainsi au niveau des deux bases du corps 2 s'étendant parallèlement à l'axe central du corps 2.
Optionnellement, le premier maillon 3 comporte un troi- sième orifice 34 le traversant de part en part. Ledit troi- sième orifice 34 débouche ainsi au niveau des deux bases du premier maillon 3 en s'étendant parallèlement à l'axe cen- tral du premier maillon 3. Lorsque le premier maillon 3 est en position inactive, le troisième orifice 33 du corps et le troisième orifice 34 du premier maillon s'étendent coaxia- lement dans le prolongement l'un de l'autre.
Optionnellement, le deuxième maillon 10 comporte un troisième orifice 35 le traversant de part en part. Ledit troisième orifice 35 débouche ainsi au niveau des deux bases du deuxième maillon 10 en s'étendant parallèlement à l'axe central du deuxième maillon 10. Lorsque le deuxième maillon 10 est en position inactive, le troisième orifice 35 du deuxième maillon et le troisième orifice 34 du premier mail- lon s'étendent coaxialement dans le prolongement l'un de l' autre .
Ainsi la première tige du premier couple de tiges 31 est agencée dans le premier orifice 5 du corps et le premier orifice 6 du premier maillon et la deuxième tige du premier couple de tiges 31 est agencée dans le troisième orifice 33 du corps et le troisième orifice 34 du premier maillon.
De même, la première tige du deuxième couple de tiges 32 est agencée dans le premier orifice 6 du premier maillon et le premier orifice 12 du deuxième maillon et la deuxième tige du deuxième couple de tiges 32 est agencée dans le troisième orifice 34 du premier maillon et le troisième ori- fice 35 du deuxième maillon.
Les broches 7, 14 s'étendent par ailleurs toutes deux toujours dans les deuxièmes orifices 8, 9, 15 du corps, du premier maillon et du deuxième maillon (pour la deuxième broche 14 seulement pour ce dernier élément) .
De préférence, les deuxièmes orifices 8, 9, 15 sont mé- nagés de sorte à être encadrés par les premiers orifices 5, 6, 12 et les troisièmes orifices 33, 34, 35.
La déformation de la tête 1 s'en trouve plus aisée.
Par exemple, chaque deuxième orifice 8, 9, 15 s'étend rect ilignement le long de l'axe central de l'élément associé de sorte à être centré dans ledit élément. Les premiers orifices 5, 6, 12 et les troisièmes orifices 33, 34, 35 s'étendent ainsi décalés radialement des deuxièmes orifices 8, 9, 15.
Par ailleurs, les deux tiges d'un même couple de tiges sont opt ionnellement identiques entre elles en termes de dimensions et de fixation à l'élément associé. Comme illustré aux figures 4a et 4b, les deux tiges d' un même couple de tiges peuvent présenter la même première forme .
En variante comme illustré à la figure 4c, les deux tiges d' un même couple de tiges peuvent présenter des premières formes différentes voire des premières formes opposées .
Les figures 5a et 5b illustrent un cinquième mode de réalisation qui est identique au premier mode de réalisation à la différence que la tige 4 n' est pas fixée au maillon 3 .
Dans le cas présent la tige 4 est montée mobile dans le maillon 3 (en variante le corps 2 ) selon une liaison pivot d' axe l ' axe selon lequel s ' étend le premier orifice 6 du maillon .
Ainsi si la tige 4 continue à coulisser dans le premier orifice 5 du corps lors de la déformation de la tête 1 , elle peut toutefois pivoter relativement au maillon 3 tout en lui imposant un chemin prédéterminé .
Les figures 6a et 6b illustrent un sixième mode de réa- lisation qui est identique au deuxième mode de réalisation à la différence qu' au moins l ' une des tiges n' est pas fixée à l ' un des éléments ( corps ou maillon) mais est directement fixée sur la broche associée . De la sorte la tige et la broche sont immobiles l ' une vis-à-vis de l ' autre .
Cette fixation est ici permanente . Par exemple la tige est collée et/ou soudée et/ou sertie à la broche .
Par exemple la tige est fixée à la broche via son extré- mité distale .
De préférence, la première tige 4 est fixée à la première broche 7 et la deuxième tige 11 est fixée à la deuxième broche 14 . Ainsi la première broche 7 et la première tige 4 sont agencées dans le premier orifice 5 du corps (pour la première broche 7 et la première tige 4 ) et le premier ori- fice 6 du premier maillon (pour la première tige 4 seule- ment ) . Et la deuxième broche 14 et la deuxième tige 11 sont agencées dans le deuxième orifice 8 du corps (pour la deu- xième broche 14 seulement ) , le deuxième orifice 9 du premier maillon (pour la deuxième broche 14 et la deuxième tige 11 ) et dans le deuxième orifice 12 du deuxième maillon (pour la deuxième tige 11 seulement ) .
C' est donc toujours le déplacement de chacune des broches qui provoquent le déplacement des tiges sauf que dans ce sixième mode de réalisation les broches agissent directement sur les tiges (à la différence des autres modes de réalisa- tion et variantes décrits où les broches agissaient sur les tiges par l ' intermédiaire des maillons ) .
Un septième mode de réalisation va à présent être décrit en référence aux figures 7a et 7b . Ce septième mode de réa- lisation est identique au deuxième mode de réalisation à la différence qu' au moins l ' une des tiges s ' étend à travers trois éléments différents de la tête 1 ( corps et/ou maillons ) contrairement aux autres modes de réalisation et variantes décrits pour lesquels chaque tige ne traversait que deux éléments . Ceci permet à la tête 1 d' avoir un plus long dé- ploiement .
Optionnellement le corps 2 est percé d' un troisième ori- fice 33 le traversant de part en part . Ledit troisième ori- fice 33 débouche ainsi au niveau des deux bases du corps 2 en s ' étendant parallèlement à l ' axe central du corps 2 .
Optionnellement , le premier maillon 3 comporte un troi- sième orifice 34 le traversant de part en part . Ledit troi- sième orifice 34 débouche ainsi au niveau des deux bases du premier maillon 3 en s ' étendant parallèlement à l ' axe cen- tral du premier maillon 3 . Lorsque le premier maillon 3 est en position inactive, le troisième orifice 33 du corps et le troisième orifice 34 du premier maillon s ' étendent coaxia- lement dans le prolongement l' un de l' autre .
Par ailleurs , le deuxième maillon 10 est conformé de sorte que lorsque le deuxième maillon 10 est en position inactive, le troisième orifice 34 du premier maillon et le premier orifice 12 du deuxième maillon s ' étendent coaxiale- ment dans le prolongement l ' un de l ' autre . On note donc que le deuxième maillon 10 est dépourvu d' un troisième orifice même si en variante le deuxième maillon 10 pourra comporter un tel troisième orifice . On retient également que lorsque le deuxième maillon 10 est en position inactive le premier orifice 12 du deuxième maillon ne s ' étend pas dans le pro- longement du premier orifice 6 du premier maillon comme dans les autres modes de réalisations et variantes décrits .
La première tige 4 est agencée comme dans le premier mode de réalisation en s ' étendant dans le premier orifice 5 du corps et le premier orifice 6 du premier maillon . La première tige 4 est identique à celle du premier mode de réalisation .
La deuxième tige 11 est agencée dans la tête 1 de sorte à s ' étendre à la fois dans le corps 2 , dans le premier maillon 3 et dans le deuxième maillon 10 . La deuxième tige 11 est donc d' une longueur plus importante que la première tige 4 .
La deuxième tige 11 s ' étend ainsi dans la tête 1 en s ' étendant successivement dans le troisième orifice 33 du corps , dans le troisième orifice 34 du premier maillon et enfin dans le premier orifice 12 du deuxième maillon .
Opt ionnellement , l ' extrémité distale de la deuxième tige 11 est fixée au deuxième maillon 10 de sorte que le deuxième maillon 10 et la deuxième tige 11 soient immobiles l ' un à l'autre. Dans le cas présent, seule l'extrémité distale de la deuxième tige 11 est agencée dans le deuxième maillon 10.
Cette fixation est ici permanente. Par exemple la deu- xième tige 11 est collée et/ou soudée et/ou sertie au deu- xième maillon 10.
On note par ailleurs que l'extrémité proximale de la deuxième tige 11 est toujours agencée dans le corps 2 quelle que soit la position relative entre le corps 2 et le premier maillon 3 et entre le premier maillon 3 et le deuxième mail- lon 10. Ainsi la deuxième tige 11 et/ou le corps 2 sont pourvus de moyens de blocage de l'extrémité proximale de la deuxième tige 11 dans le corps 2, lesdits moyens comprenant par exemple une butée.
Les broches d' actionnement s'étendent par ailleurs toutes deux toujours dans les deuxièmes orifices 8, 9, 15 du corps 2, du premier maillon 3 et du deuxième maillon 10. Les broches d' actionnement sont identiques à celles du premier mode de réalisation.
De préférence, les deuxièmes orifices 8, 9, 15 sont mé- nagés de sorte à être encadrés par les premiers orifices 5, 6, 12 et les troisièmes orifices 33, 34.
La déformation de la tête 1 s'en trouve plus aisée.
Par exemple, chaque deuxième orifice 8, 9, 15 s'étend rect ilignement le long de l'axe central de l'élément associé de sorte à être centré dans ledit élément. Les premiers orifices 5, 6, 12 et les troisièmes orifices 33, 34 s'éten- dent ainsi décalés radialement des deuxièmes orifices.
Avec ce septième mode de réalisation, on note que la deuxième tige 11 participe également au déplacement du pre- mier maillon 3 vis-à-vis du corps 2. Il faut donc en tenir compte lors de la pré-conformation de la première tige 4 la ou de la deuxième tige 11 afin que la tête 1 suive bien une trajectoire globale visée. On peut à cet effet s'appuyer sur des premières formes différentes des deux tiges 4, 11 (au moins en ce qui concerne la deuxième tige 11 pour sa portion qui est agencée au niveau du corps 1 et du premier maillon 3) .
Un exemple d'application particulier, non limitatif, va être à présent décrit en référence à la figure 8.
La tête 1, telle que par exemple celle selon le premier mode de réalisation de l'invention (étant entendu que n'im- porte quelle autre tête décrite ci-dessus pourrait être em- ployée pour cette application) est rattachée à une platine 100 d'un instrument chirurgical.
Par exemple le corps 2 de la tête 1 est fixé à ladite platine 100 afin que la platine 100 et le corps 2 de la tête soient immobiles l'un par rapport à l'autre.
Cette fixation est ici permanente.
Par exemple le corps 2 est collé et/ou soudé et/ou sertie sur la platine 100.
La tête 1 présente donc un corps 2 qui est fixe par rapport à la platine 100 et un seul maillon 3, ledit maillon 3 étant déplaçable vis-à-vis du corps 2. A cet effet la tête 1 comporte la tige préformée 4 qui est fixée au maillon 3 et qui coulisse dans le corps 2.
Typiquement l'instrument fait partie d'une installation comprenant des moyens d'activation de la tête et en parti- culier des différentes broches (non représentés ici) .
De façon particulière, lesdits moyens comportent un mo- teur associé à une couronne d'enroulement de la broche di- rectement et/ou d'au moins un câble solidaire de la broche. En variante, lesdits moyens comportent un moteur associé à un système vis-écrou associé directement à la broche et/ou à un système vis-écrou associé à au moins un câble solidaire de la broche. Selon une autre variante les moyens d'activa- tion comportent un autre organe de conversion d'énergie qu'un moteur comme par exemple un vérin permettant directement d'actionner la broche et/ou permettant d'actionner un câble solidaire de la broche.
De la sorte en utilisant l'organe de conversion d'éner- gie, on provoque l'extension de la broche et donc le dé- ploiement de la tête 1 et inversement (en faisant par exemple tourner le moteur dans l'autre sens ou en rétractant la tige du vérin au lieu de l'étendre) on provoque la rétraction de la broche et donc le repositionnement de la tête 1 où le maillon est dans sa position inactive.
La tête 1 s'avère ainsi très simple à déployer ou à rétracter .
La platine 100 est optionnellement une gaine à travers laquelle passent la broche et/ou le câble solidaire de la broche de la tête 1 pour pouvoir être commandés depuis l'ex- térieur de l'instrument par les moyens d'activation. Lesdits moyens d'activation sont donc agencés hors de la tête 1 et de l'instrument et ainsi sont agencés hors du patient lors de l'opération.
Quant à la tête 1 elle porte ici un premier outil, qui est un outil de perforation 101, ainsi qu'un deuxième outil, qui est ici une caméra optique 102. Typiquement l'outil de perforation 101 et la caméra optique 102 sont portés par l'extrémité libre de la tête 1 (i.e. le maillon le plus distal de ladite tête soit le maillon 3 pour l'exemple particulier illustré) .
Le ou les câbles d' actionnement de l'outil de perforation 101 et/ou le ou les câbles de raccordement de la caméra optique 102 s'étendent à travers la tête 1 et la platine pour pouvoir être actionnés ou alimentés depuis l'extérieur de l'instrument et/ou s'étendent à l'extérieur de la tête 1, le long de celle-ci, avant de traverser la platine 100 pour pouvoir être actionnés ou alimentés depuis l'extérieur de l' instrument .
L'instrument est ici destiné à effectuer une opération de foeto-cytoscopie .
Ainsi, la platine 100 est ici conformée en une gaine de foeto-cystocscope et dessine donc une courbe.
En service, on introduit déjà la tête 1 dans la vessie pour la positionner au début de l'urètre. La tête 1 est ensuite progressivement déployée par l'intermédiaire de la broche d' actionnement jusqu'à atteindre l'obstacle. L'outil de perforation 101 peut alors être actionné par le chirur- gien .
Grâce à la conformation prédéterminée de la tige, la tête 1 se déforme selon la courbure naturelle de l'urètre du fœtus et ce de manière automatique.
Ceci rend l'opération plus sûre et plus facile à effec- tuer pour le chirurgien.
On a ainsi décrit un instrument chirurgical comprenant une tête 1 à un seul maillon 3 déplaçable .
De façon particulière, le maillon 3 et/ou le corps 2 présente un diamètre compris entre 0.5 et 4 millimètres et de préférence entre 0.5 et 3.5 millimètres. De préférence le maillon et/ou le corps présente un diamètre inférieur à 3 millimètres .
De façon particulière, la tige est préformée de sorte que dans sa première forme la tige dessine une courbe de secteur d'angle compris entre 40 et 80 degrés et de préfé- rence entre 50 et 70 degrés et de préférence de 60 degrés.
Par ailleurs, la tête 1 est conformée de sorte que dans la position active du maillon 3, la tige 4 sorte du corps 2 sur une longueur de tige comprise entre 10 et 20 millimètres et de préférence entre 12 et 18 millimètres et de préférence 15 millimètres.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et variantes décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
Ainsi au moins l'un des éléments (corps ou maillon) pourra ne pas comporter d'orifice le traversant mais seule- ment un logement borgne dans lequel sera agencée une des extrémités de la tige et/ou de la broche.
Bien qu'ici dans la position inactive, le contact entre deux éléments consécutifs soit réalisé par des faces planes, le contact pourra être réalisé autrement. Par exemple, le contact pourra se faire par une extrémité de forme mâle recevant une extrémité de forme femelle. Le contact pourra ainsi se faire par le repos d'une portion bombée dans une cavité .
On pourra également envisager que dans sa position inac- tive le deuxième élément pénètre au moins en partie dans le premier élément .
En position inactive, les deux éléments successifs pour- ront être agencés différemment de ce qui a été indiqué. Par exemple les deux éléments successifs pourront être décalés radialement l'un par rapport à l'autre. On retient que la configuration de deux éléments consécutifs dans la position inactive de l'un des éléments est indépendante de la première forme de la tige les reliant.
Bien qu'ici le corps soit la partie d'attache de la tête au reste de l'instrument, le corps pourra être distinct de la partie d'attache et solidarisé à ladite partie d'attache. Bien qu'ici les différents maillons d'une même tête sont tous identiques, au moins l'un des maillons pourra être dif- férent des autres maillons. Bien qu'ici le corps soit de plus grandes dimensions que les maillons le corps pourra être identique à au moins l'un des maillons. Bien qu'ici chaque élément soit conformé en un cylindre, au moins l'un des éléments pourra être conformé autrement par exemple en présentant une section de forme extérieure ovoïdale .
Bien qu'ici la tige présente au moins dans sa portion centrale (hors extrémité distale et hors extrémité proxi- male) une section en disque, la tige pourra être conformée pour présenter une autre section de type polygone, anneau ... La tige pourra être ainsi un tuyau, un prisme ...
Il sera ailleurs possible de faire prendre à chaque tige une première forme différente de ce qui a été indiqué et ainsi une première forme plus ou moins complexe et de plus ou moins grande amplitude. La première forme peut ainsi suivre un chemin courbe, en S, en zigzag, droit ... Le chemin peut être en deux dimensions, en trois dimensions, circu- laire, non circulaire, rectiligne, non rectiligne ... Le che- min peut être une courbe dont le centre de courbure est déporté par rapport à un axe général selon lequel s'étend un élément associé à la tige.
Par ailleurs, la tige pourra être précontrainte dans la tête de sorte à présenter une deuxième forme qui ne soit pas rectiligne. Ainsi dans sa deuxième forme, la tige pourra être conformée par exemple en une courbe.
Comme déjà indiqué la première forme (et/ou respective- ment la deuxième forme) d'au moins l'une des tiges peut être différente ou identique à la première forme (et/ou respec- tivement la deuxième forme) d'au moins une autre des tiges. Par exemple si l'un des tiges forme un premier virage dans sa première forme, l'autre des tiges pourra former un deu- xième virage d'une courbure inversée ou identique vis-à-vis du premier virage et/ou les deux virages pourront être dans des plans identiques ou différents. Par exemple dans le deu- xième mode de réalisation, les tiges 4 et 11 pourront pré- senter des premières formes de courbures identiques (et non opposées comme illustré aux figures 2a et 2b) et/ou s'éten- dant dans des plans différents (et non identiques comme il- lustré aux figures 2a et 2b) .La tête pourra comporter des moyens d'anti-rotation deux éléments (maillon et/ou corps) entre eux.
Les moyens de blocage pourront être différents de ce qui a été indiqué. Par exemple en place d'être agencés sur les éléments, les moyens de blocage pourront être agencés sur les broches d' actionnement .
Bien entendu les différents modes de réalisation et va- riantes illustrés pourront être mixés entre eux. Ainsi pour n'importe quels modes de réalisation et variantes décrits le nombre d'éléments pourra être différent à condition que la tête en comporte au moins deux. Le montage pivot du cinquième mode de réalisation pourra être appliqué par exemple au qua- trième mode de réalisation ou au septième mode de réalisa- tion. Le sixième mode de réalisation et le septième mode de réalisation pourront être combinés entre eux et/ou appliqués à une variante ou mode de réalisation où au moins un couple d'éléments n'est actionné que par une seule tige. Etc.
Bien qu'ici la platine soit distincte de la tête, la platine et la tête pourront être une seule et même pièce.
Bien qu'ici la tête soit fixée de manière permanente à la platine de l'instrument, la tête et la platine pourront être pourvues de leurs moyens de fixation temporaire. Ainsi la tête pourra être déconnectée de la platine lorsque l'in- tervention sera achevée afin d'appliquer une autre tête à la platine (présentant une autre déformation que la tête ini- tiale) et ainsi permettra à l'installation de pouvoir inter- venir sur une autre zone du corps et/ou sur un autre patient. Les moyens de fixation temporaires pourront assurer la fixa- tion temporaire par exemple par clipsage, par vissage ...
Toute la tête pourra se déconnecter de la platine ou seulement une partie de la tête. Par exemple les broches d' act ionnement pourront rester en place dans l'instrument malgré la déconnexion de la tête afin de pouvoir être em- ployées avec une autre tête. Ainsi bien qu'ici les broches d' act ionnement soient solidarisées de manière permanente à la tête, les broches d' actionnement pourront être solidari- sées de manière temporaire à la tête par exemple par clip- sage, par vissage ...
L'instrument pourra comporter plus ou moins d'outils que ce qui a été indiqué. L'outil pourra être porté par un autre élément de la tête que l'élément le plus distal comme par exemple l'une des broches d' actionnement . L'outil pourra ne pas être porté directement par la tête : la tête pourra ainsi être conformée pour laisser passer l'outil à travers elle et/ou le long d'elle.
L'outil pourra être différent de ce qui a été indiqué et être par exemple une caméra, une sonde, un porte-aiguille, une pince, un dispositif d'éclairage ...
L'instrument pourra ainsi être au moins un instrument de navigation et/ou d'exploration. Optionnellement , l' instru- ment pourra être au moins un endoscope.
L'instrument pourra être employé dans de nombreuses autres applications que ce qui a été indiqué. L'instrument pourra ainsi permettre d'accéder aux cellules olfactives du nez, aux conduits internes des oreilles, au cœur, au cerveau, au système urinaire d'un nourrisson, d'un enfant ou d'un adulte, permettre d'effectuer de la chirurgie anté-natale, de la neurochirurgie ... L'instrument pourra permettre d'agir sur un organe ou seulement de l'observer. L'instrument pourra être introduit dans le corps humain par un canal (naturel ou artificiel) , par la peau ...
Par exemple l'instrument pourra être employé pour une embolisation d'un anévrisme par largage d'un ressort d'em- bolisation (ou « coil » en anglais) au niveau de l'anévrisme. Par exemple l'instrument pourra être employé dans le cas d'un syndrome de transfusion foeto-fœtale chez des jumeaux pour griller avec un laser les anastomoses afin que chaque fœtus ait sa propre poche de placenta.
La tête pourra être, si voulue, spécifique à un seul patient. A cet effet, à partir d'au moins un examen d'ima- gerie médicale précédemment réalisé (tel qu'un scanner, un IRM, une radio ...) , on pourra reconstruire en trois dimensions une zone du patient sur laquelle on souhaite intervenir et en déduire quelle première forme il faudra fournir à l'une ou plusieurs tiges pour diriger la tête vers la zone visée. En remplacement, on pourra fabriquer la tête non pas de manière spécifique à un patient mais de manière dédiée à un panel (de patient donné, d'ancienneté donnée de la patholo- gie...) .
Bien qu'ici l'installation soit une installation chirur- gicale, l'instrument un instrument chirurgical et la tête une tête chirurgicale, la tête, l'instrument et l'installa- tion pourront être utilisés dans tout autre domaine tel que par exemple dans un cadre de contrôle non destructif, dans le domaine mécanique, le domaine nucléaire ... le corps dans lequel est introduit la tête n'étant donc pas nécessairement humain. A titre d'exemple non limitatif, la tête (et donc l'instrument et l'installation) pourra être utilisée dans un cadre de contrôle non destructif dans un moteur d'aéronef.

Claims

37 REVENDICATIONS
1. Tête d'instrument comprenant un premier élément et au moins un deuxième élément monté mobile sur le premier élément entre une position inactive et une position active, la tête étant ainsi pourvue de moyens de déplacement relatifs du deuxième élément vis-à-vis du premier élément, lesdits moyens comprenant au moins une tige (4, 11) préformée pré- sentant une première forme lorsque la tige est hors de la tête à l'état de repos, la tige étant agencée dans la tête de sorte à s'étendre à la fois dans le premier élément et à la fois dans le deuxième élément afin qu'en position inactive du deuxième élément, la tige soit contrainte dans une deu- xième forme différente de la première forme, la tige repre- nant ainsi progressivement sa première forme lorsque le deu- xième élément se déplace vers sa position active.
2. Tête selon la revendication 1, comprenant au moins un troisième élément monté mobile sur le deuxième élément entre une position inactive et une position active, les moyens de déplacement relatifs comprenant au moins une deu- xième tige (4, 11) préformée présentant une première forme lorsque la deuxième tige est hors de la tête à l'état de repos, la deuxième tige étant agencée dans la tête de sorte à s'étendre au moins dans le deuxième élément et le troisième élément afin qu'en position inactive du troisième élément, la deuxième tige soit contrainte dans une deuxième forme différente de la première forme de la deuxième tige, la deuxième tige reprenant ainsi progressivement sa première forme lorsque le troisième élément se déplace vers sa posi- tion active.
3. Tête selon la revendication 2, dans laquelle la deuxième tige s'étend également dans le premier élément. 38
4. Tête selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins une tige (31, 32) additionnelle permet- tant également d'assurer le déplacement relatif du deuxième élément vis-à-vis du premier élément.
5. Tête selon la revendication 4, dans laquelle la première tige et la deuxième tige permettant d'assurer le déplacement relatif du deuxième élément vis-à-vis du premier élément présentent des premières formes différentes.
6. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la tige (4, 11) est fixée au premier élément ou au deuxième élément .
7. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle en position inactive du deuxième élément, le premier élément et le deuxième élément sont en contact l'un avec l'autre.
8. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle en position inactive du deuxième élément, le premier élément et le deuxième élément s'étendent coaxiale- ment l'un par rapport à l'autre.
9. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le premier élément et le deuxième élément pré- sentent une section transversale de même forme et/ou de même dimensions .
10. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle en position inactive du deuxième élément, la tige (4, 11) est agencée entièrement à l'intérieur de la tête .
11. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la tige (4, 11) est préformée de sorte à être courbée dans sa première forme.
12. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de déplacements relatifs compren- nent également des moyens d'actionnement qui comportent au moins une broche d'actionnement.
13. Tête selon la revendication 12, dans laquelle la tige (4, 11) est fixée à ladite broche (7, 14) .
14. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au moins l'un des éléments présente un diamètre inférieur à 3 millimètres.
15. Tête selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, la tige (4) est préformée de sorte que dans sa première forme la tige dessine une courbe de secteur d'angle compris entre 40 et 80 degrés.
16. Tête selon l'une des revendications précédentes, conformée de sorte que dans la position active du premier élément, la tige (4) sort du corps (2) sur une longueur de tige comprise entre 10 et 20 millimètres.
17. Instrument comprenant une platine (100) et une tête (1) selon l'une des revendications rattachée à la pla- tine .
18. Instrument selon la revendication précédente, dans lequel la tête (1) est montée de manière temporaire à la platine (100) .
19. Installation comprenant un instrument selon l'une des revendications précédentes ainsi que des moyens d'acti- vation de la tête (1) .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020105616A1 (fr) * 2018-11-22 2020-05-28 川崎重工業株式会社 Mécanisme de flexion et dispositif médical

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