Brevet FR2003235A1 — publié le 19691107

L'invention concerne des instruments endoscopiques et des dispositifs permettant d'alimenter ces instruments en courant électrique. Les endoscopes sont des instruments que l'on utilise pour examiner des cavités du corps et ils sont de nombreux types différents, par exemple des oesophagoscopes, brochoscopes, gastroscopes et cystoscopes servant à examiner respectivement l'oesophage, les bronches, l'estomac et la vessie. Un endoscope usuel.comprend un tube rigide ou légèrement flexible que l'on peut insérer dans une cavité du corps et qui est éclairé par une petite lampe située à l'extrémité distale du tube. Le tube contient une série de lentilles qui forment une image de la cavité éclairée au niveau de l'oculaire adapté à l'extrémité proximale de l'instrument. La lampe est alimentée par un courant électrique de basse tension (environ 4,5 V) grâce à un fil passant à travers le tube de l'instrument. Le tube de l'instrument forme aussi un conducteur pour boucler le circuit de la lampe. La source de courant électrique est ou bien une pile qui fournit du courant continu ou bien un transformateur qui fournit une basse tension à la fréquence du réseau, normalement 50 Hz Les instruments endoscopiques de ce type, en particulier les cystoscopes, peuvent avoir pour effet dans certaines conditions que le patient examiné reçoive une secousse électrique. Cette secousse ne risque pas d'etre sérieuse mais la violente contraction musculaire qui en résulte peut etre très gênante pour le chirurgien et les assistants, d'autant plus que souvent, ils ne sont pas certains de la cause de la secousse et que cela peut entraîner dans certains cas l'abandon de l'examen endoscopique. La cause d'une telle secousse est souvent un circuit ouvert ou une forte résistance à la jonction entre le bout du tube et le capot de la lampe, permettant à la tension d'alimentation d'apparature entre le corps du patient et tout nerf des tissus avec lesquels le bout peut êre en contact. Bien que les basses tensions employées en endoscopie ne produisent pas normalement une secousse électrique lorsqu'on les applique à la peau qui présente une résistance assez élevée au passage du courant électrique, des tensions relativement faibles sont suffisantes pour stimuler les contractions musculaires lorsqu'il y a contact avec un organe interne, par exemple avec un nerf situé à l'intérieur de la vessie. Une stimulation de cette nature peut se produire aussi bien lorsque l'instrument endoscopique est alimenté par une boite de piles que lorsqu'il est alimenté par le réseau, par l'intermédiaire d'un transformateur. L'un des buts de l'invention est de fournir un instrument endoscopique avec lequel le patient ne risque pas de recevoir une secousse électrique stimulante au cours de l'examen. En conséquence, l'invention propose un endoscope qui comporte une source lumineuse, un transformateur abaisseur de sortie comportant des enroulements primaire et secondaire, le secondaire étant relié à la source lumineuse, et un circuit oscillateur en opposition qui est relié au primaire du transformateur et qui présente aussi des moyens par lesquels il peut etre relié à une source de courant électrique, ce circuit étant disposé de manière à fournir du courant au primaire à une fréquence d'au moins 15 kHz. Il est bien connu qu'un courant à haute fréquence supérieure à 15 kHz ne produit aucune sensation de stimulation électrique dans les tissus. L'invention n'est pas applicable aux endoscopes qui utilisent des fibres conductrices de lumière pour transmettre au bout de l'instrument une lumière venant d'une source extérieure mais elle est seulement applicable à des instruments comportant une ampoule-au bout. Le circuit oscillateur peut être alimenté soit par une pile électrique soit par un réseau. Le générateur d'alimentation d'un endoscope selon l'invention évite tout risque de secousse électrique. En outre, il comporte plusieurs autres facteurs de sécurité. Ainsi, il fonctionne de préférence à 100 kHz de manière à donner une puissance de sortie de 3,5 W à 6 V. La lumière obtenue est donc plus brillante que celle qu'on obtient normalement avec les lampes endoscopiques, à 4,5 V, si c'est la tension maximale de sécurité normalement permise, avec une source de 50 Hz. Bur les dessins annexés la figure 1 est un schéma d'un endoscope comportant un groupe générateur ou d'alimentation actionné par le réseau; la figure 2 est un schéma d'un groupe générateur ou d'alimentation actionné par pile. Dans le mode d'exécution de la figure 1, un endoscope 1 comporte une source lumineuse 2 alimentée par un générateur qui comprend un circuit oscillateur en opposition donnant une sortie à haute fréquence. Le circuit-comprend deux transistors à silicium à faible puissance QI et Q2 et fournit du courant au primaire SI d'un transformateur abaisseur de sortie T2. Le secondaire 52 du transformateur de sortie est relié à la lampe électrique 2 de l'endoscope. La sortie a de préférence une fréquence de 100 kHz avec une puissance de 3,5 W à 5 V. Le circuit oscillateur comprend des redresseurs D1 et D2, des transistors au silicium à faible puissance Q1 et Q2, des résistances R1, R2, R3 et R4 et un condensateur C2. Le circuit est alimenté par un circuit d'alimentation qui comprend le secondaire S1 d'un transformateur d'alimentation TI, un redresseur à deux alternances MR1 et une commande d'intensité RV1 permettant de faire varier la tension du courant d'alimentation. La tension d'alimentation est avantageusement une tension continue de 15 V. Le primaire PI du transformateur d'alimentation 61 peut être relié à un réseau d'alimentation. La commande d'intensité RV1 est disposée de manière à régler la puissance fournie à l'oscillateur et à éviter ainsi la perte de puissance qui se produirait si la commande se trouvait dans la sortie du circuit oscillateur. Âvec cette aisposition, il existe un double isolement électrique entre le réseau et le secondaire S2 du transformateur de sortie T2, ce qui élimine toute possibilité d'apparition d'une tension dangereuse à la sortie meme dans des conditions défectueuses. Avec les transformateurs usuels qui servent à fournir un courant à basse tension à la fréquence du réseau, il existe un seul isolement entre la tension du réseau et la sortie. il est important que le secondaire S2 du transformateur de sortie T2 ait une très faible capacité relativement à la terre lorsque le générateur alimente un endoscope utilisé en combinaison avec un appareil de diathe.rmie, par exemple un résectoscope utilisé particulièrement pour les interventions chirurgicales dans la vessie. Avec une alimentation à haute fréquence, on y parvient simplement par la petite dimension et le petit nombre de spires du secondaire 52. On coupe les tissus du corps humain- au moyen d'un courant à haute fréquence que l'on fait passer à travers une électrode de diathermie et le chirurgien peut observer le progrès de l'opé- ration au moyen de l'endoscope associé. Dans ces instruments, le courant de diathermie passe par un conducteur très proche de la lampe 2 de l'endoscope et qui présente par conséquent une grande capacité relativement à celui-ci. il peut passer, par cette capacité et par le liquide dans lequel l'électrode et la lampe sont toutes deux plongées, un courant de diathermie suffisant pour causer la détérioration de la lampe. Quand cela se produit, ainsi qu'il est fréquent avec les résectoscopes, il est nécessaire de retirer l'instrument du patient et de changer la lampe, ce qui est très long et gênant pendant le processus d'examen. Etant donné que le secondaire du transformateur de sortie de l'invention a une très faible capacité relativement à la terre, le courant de diathermie rencontre dans le circuit de lampe une impédance suffisamment élevée pour ramener le courant très en dessous ae l'intensité voulue pour griller la lampe. Ce facteur de sécurité est difficile à incorporer à un circuit alimenté par un réseau continu. Une lampe témoinELI située dans le circuit d'alimentation indique le moment où l'instrument est en marche. Le circuit d'alimentation comprend une inductance L1 en série et un condensateur C1 relié en parallèle au circuit. Des moyens sont prévus pour ramener le courant de sortie à zéro s'il se produit un court-circuit à l'intérieur de lten- doscope. Un tel court-circuit a pour effet que l'oscillateur sErrête immédiatement et que par suite la sortie tombe à zéro. Ces court-circuits se produisent parce que les instruments endoscopiques ne présentent qu'un faible espacement entre le conducteur intérieur et le corps tubulaire. Donc, une avarie ou un défaut d'alignement peut facilement causer un tel court-circuit. Dans ces conditions, un courant très élevé peut passer à travers l'instrument, ce qui peut produire un chauffage local. Cela peut causer des brûlures à l'intérieur du corps, d'autant plus que le patient est habituellement anesthésié et que par suite la brûlure peut rester quelque temps sans être détectée. Normalement, il existe dans le circuit une lampe limitatrice de courant si le courant est fourni par le réseau par l'intermédiaire d'un transformateur mais l'invention fournit une plus grande sécurité étant donné que la limitation de courant est plus efficace. Un autre risque associé à l'apparition d'un court-circuit est qu'il peut se produire une étincelle qui peut causer une explosion si l'on utiliee un gaz anesthésiant inflammable. Les résultats de cette explosion peuvent être extrêmement sérieux pour le patient, particulièrement si l'on effectue un examen endoscopique des poumons lorsque l'explosion se produit. La figure 2 illustre une variante conçue pour le fonctionnement sur pile. Ici, un interrupteur de marche et jarret SW1 est relié en série aux bornes drune pile et la lampe témoin PL1 est branchée en parallèle au circuit. - REVENDICÂTl0N 1 - Endoscope comportant une source lumineuse et caractérisé par le fait qu'il comporte un transporteur abaisseur de sortie muni d'un primaire et d'un secondaire et dont le secondaire est relié à la source lumineuse et un circuit oscillateur en opposition qui est relié au primaire du transformateur et qui présente aussi des moyens permettant de le relier à une source de courant électrique, le circuit étant conçu pour fournir au primaire un courant d'une fréquence d'au moins 15 kHz. 2 - Endoscope selon 1, caractérisé par le fait que le circuit oscillateur est relié à un circuit d'alimentation comprenant un primaire conçu pour être relié à un réseau électrique et un secondaire branché dans le circuit d'alimentation, un redresseur à deux alternances et un organe servant à régler la tension du courant fourni au circuit oscillateur. 3 - Endoscope selon 1, caractérisé par le fait que le circuit oscillateur est relié à un circuit d'alimentation alimenté par une pile électrique et que ce circuit comprend un interrupteur relié en série à la pile et un condensateur et une lampe témoin reliés en parallèle au circuit. 4 - Endoscope selon 1 à 3, caractérisé par le fait que le circuit oscillateur comprend deux transistors au silicium de faible puissance. 5 - Endoscope selon 1 à 4, caractérisé par le fait que des moyens sont prévus pour débrancher l'oscillateur quand il existe un court-circuit dans l'endoscope.