Brevet FR2393567A1 — publié le 19790105

L'invention se rapporte d'une manière générale au domaine de la chirurgie et en particulier celui de l'endoscopie et elle a pour objet un appareil optique qui permet l'observation visuelle d'une intervention endoscopique ou à organe ouvert en un ou plusieurs points éloignés, ce qui améliore la fonction d'enseignement du chirurgien opérateur et permet de l'assister dans l'exécution de l'intervention. On connaît déjà des appareils permettant une telle observation visuelle à distance et servant surtout à l'enseignement. Un appareil ty#pique de cette sorte comprend : (1) un diviseur de faisceau qui partage l'image lumineuse issue de l'objectif de l'endoscope entre le (chirurgien) opérateur et l'observateur; (2) l'oculaire de l'observateur; et (3) un dispositif tubulaire intermédiaire comprenant un système optique de relais qui transmet l'image du diviseur de faisceau à l'oculaire de l'observateur à distance. Jusqu'à présent, on connaît des appareils d'enseignement de ce genre de trois types : rigide, flexible et articulé. Le type rigide est inflexible entre le chirurgien et l'observateur et il a l'inconvénient qu'il gêne ou limite le libre mouvement de l'endoscope.Le type flexible a plusieurs inconvénients, dont les suivants : la transmission de l'image lumineuse par le câble de fibres de verre nécessaire donne une résolution très médiocre et un champ de vision ressemblant à une mosaïque, ce qui est gênant; l'appareil est assez fragile, de sorte qu'il est le plus souvent inutilisable après peu de temps, et il e#st très coûteux. Les appareils articulés connus comprennent un certain nombre de tronçons de relais rigides qui sont reliés entre eux par au moins deux joints. Ces appareils articulés sont délicats et coûteux, ils ne peuvent pas etre stérilisés par immersion dans une solution chimique et ils ne permettent l'observation que par un seul observateur. Une description assez complète des appareils d'enseignement connus mentionnés ci-dessus est contenue dans le chapitre intitulé "reaching Attachments" par Valerie Olson et George Berci dans l'ouvrage "Endoscopy" édité par George Berci, Appleton-Century-Crafts, New York 1976. Aucun apparei#l connu pour cette application ne permet un mouvement relatif complet entre l'objectif ou l'oculaire primaire au champ opératoire et le point éloigné ou les points éloignés où se trouve(nt) un seul ou plusieurs observateurs et, comme n'p a qu'un seul joint entre l'endoscope et l'appareil d'enseignement et comme de fréquents mouvements de l'endoscope sont nécessaires pendant l'opération en beaucoup de cas,l'utilité et les possibilités d'application des appareils et des systèmes connus ont été fortement limitées. L'appareil d'enseignement selon l'invention comprend deux tubes renfermant un système de lentilles et de miroirs pour transmettre l'image visuelle d'une intervention chirurgicale depuis le point d'observation primaire au champ opératoire à un ou plusieurs points d'observation éloignés, et un seul joint de liaison entre les tubes, joint qui permet un mouvenent d'orientation complet c'est-à-dire tridimensionnel entre les tubes et, partant, le libre mouvement de l'endoscope et des observateurs, sans gêne mutuelle. De plus, le joint de liaison contient des lentilles étanchées pour empecher la pénétration de la solution chimique utilisée pour la stérilisation de l'instrument. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequel - la figure I est une vue en élévation partiellement en coupe d'un appareil d'enseignement selon l'invention en combinaison avec un endoscope au champ opératoire et des dispositifs d'observation à un ou plusieurs points éloignés; et - la figure 2 montre l'utilisation d'un appareil selon l'invention pour réaliser un enregistrement pour la télévision ou cinématographique d'une opération à organe ouvert. L'appareil selon l'invention est représenté sur la figure I en combinaison avec un endoscope 2 qui est utilisé par un chirurgien dans le champ opératoire F lors d'une opération telle qu'une résection transurétérale, opération que l'on désire également observer par un oculaire qui se trouve en un point 5 à distance du champ opératoire. L'appareil comprend un tube 10 qui peut avoir toute longueur désirée et qui est relié par une extrémité à- l'endoscope 2, près de l'extrémité d'observation 12 de celui-ci, par l'intermédiaire d'un prisme diviseur de lumière 14 qui partage une image lumineuse du champ opératoire de manière qu'une partie prédéterminée de l'image puisse etre envoyée dans la direction de la flèche A sur la figure 1 vers l'oeil du chirurgien et que le reste puisse être envoyé à travers le tube 10 en direction de la flèche B.L'appareil selon l'invention comprend un deuxième tube 20 dont une extrémité est située au point éloigné où se trouve un observateur. La lumière qui traverse le tube 20 en direction de la flèche C sur la figure 1, qui correspond à la direction d'envoi de lumière à travers le tube 10 suivant la flèche B, est envoyée à un dispositif de vision (oculaire) 22 où se tient l'observateur. La lumière sortant du tube 20 peut être envoyée également, comme représenté, à un diviseur de faisceau 24 qui pa#rtage la lumière sortant du tube 20 et qui permet de l'envoyer à deux oculaires 22 et 26 pour permettre l'observation simultanée de l'opération par deux observateurs se trouvant au point éloigné. Les extrémités des tubes 10, 20 qui sont à la fois éloignées de l'endoscope et du point d'observation éloigné sont proches l'une de l'autre et sont reliées par un dispositif selon l'invention qui forme un seul joint et qui permet un mouvement relatif complet, c'est-à-dire tridimensionnel des deux tubes. Les axes des tubes 10 et 20 que ce dispositif relie l'un àl'autre, axes qui sont désignés par X-X et Z-Z, sont situés dans des plans parallèles et restent dans des plans parallèles dans toute la plagie de mouvementtentre les deux tubes. Le dispositif de liaison entre les tubes comprend deux coudes tubulaires 30, 32 formant chacun un angle droit. Chaque coude comprend une extrémité alignée avec l'un des deux tubes et une extrémité située sur un axe Y-Y qui est perpenticulaire aux axes X-X et Z-Z. Le coude 30 comprend ainsi une extrémité 34 qui est alignée axialement avec le tube 10 et reliée à celui-ci par un dispositif de raccordement E qui sera décrit plus en détail dans ce qui va suivre et qui permet la rotation relative du tube 10 et de l'extrémité 34, et avec elle le reste du coude 30, autour de l'axe X-X, sur 3600. L'autre extrémité, 36, du coude 30 est située sur l'axe Y-Y et fait donc un angle de 900 avec l'extrémité 34.Entre les deux extrémités 34 et 36 du coude 30 se trouve, sous un angle de 450 par rapport à chacune d'elles, une surface 38, portant à l'intérieur un miroir 40. Il est aisément compréhensible que la lumière qui se propage à travers le tube 10 dans le sens de la flèche B traverse l'extrémité 34 du coude tubulaire 30 avant d'être réfléchie par le miroir 40 suivant l'axe Y-Y et à travers l'extrémité 36 du coude 30. Le coude 32, relié à l'extrémité proximale du tube 20, est également relié au coude 30 et est idéntique à ce dernier. Son extrémité 50 est alignée axialement avec le tube 20 et est reliée à celui-ci par un dispositif de raccordement E, et son extrémité opposée 52 est située sur l'axe Y-Y, lequel fait un angle droit avec l'axe de l'extrémité 50. Entre les deux extrémités 50, 52 se trouve une partie de coude ou surface 54 qui fait un angle de 450 avec l'axe des extrémités 50 et 52 et sur le caté intérieur de laquelle est prévu un miroir56. Les tubes 10 et 20 sont donc situés dans des plans parallèles, comme représenté sur la figure 1, et les axes des extrémités de coude 36 et 52 sont alignés, puisqu'ils sont tous deux situés sur l'axe Y-Y, également comme représenté sur la figure 1, de sorte que la lumière qui se propage à travers le tube 10 dans le sens de la flèche B est transmi#se du tube 10 au tube 20 par les miroirs 40 et 56 et à travers les extrémités tubulaires 34 et 36 du coude 30 et 52, 50 du coude 32. Le tube 10 est relié au coude 30, les coudes 30 et 32 sont reliés entre eux et le coude 32 est relié au tube 20 par trois dispositifs de raccordement désignés respectivement par E-1, E-2 et E-3 et permettant chacun un mouvement de rotation relatif de 3600 des deux éléments reliés chaque fois entre eux. Comme ces dispositifs de raccordement sont identiques, seul celui désigné par E-2 et reliant les extrémités de coude 36 et 52 sera décrit en détail. Ce dispositif de raccordement comprend une bride extérieure 60 formée au bout de l'extrémité 52 du coude 32 et portant un filetage extérieur destiné à recevoir le filetage intérieur d'un raccord cylindrique femelle 62 porté par l'extrémité 36 du coude 30.Le raccord 62 possède à l'arrière un collet intérieur 64 par lequel ce raccord est accroché derrière un épaulement 66 sur l'extrémité de coude 36, l'agencement étant tel que le raccord 62 peut tourner librement sur l'extrémité 36 et se déplacer également dans le sens longitudinal sur cette extrémité pour permettre le vissage du raccord 62 sur la bride 60 pour produire ainsi l'accouplement des deux coudes. L'extrémité 52 porte sur sa face extrême une nervure circulaire 68 qui, à l'état accouplé des deux coudes, est emboîtée dans une rainure circulaire 70 ménagée dans la face extrême de l'extrémité 36 pour former un dispositif empêchant l'échappement de lumière, des épaulements et des renfoncements pouvant en outre Xetre prévus dans les portions adjacentes des extrémités 36 et 52 pour le montage de lentilles L.La nervure 68 et la rainure 70 constituent en outre un dispositif d'étanchéité qui empêche la pénétration dans l'appareil de la solution chimique utilisée pour la stérilisation. La figure 2 montre l'utilisation d'un appareil d'enseignement selon l'invention pour llenregistrement cinématographique d'une intervention chirurgicale dans le champ opératoire F. Comme représenté sur cette figure, un instrument 80 à grand angle de vision est placé près du champ opératoire, en une position appropriée pour recevoir des images lumineuses de celui-ci, et une caméra 82 est installée en un point éloigné du champ opératoire. Le dispositif prévu pour relier les tubes 10 et 20 entre l'instrument de vision 80 et la caméra 82 est le même que celui déjà décrit relativement à la figure 1. Pendant l'utilisation de l'appareil selon l'invention, l'extrémité proximale du tube 10 est reliée à l'endoscope 2 par un dispositif de -raccordement 90 qui peut comprendre ou non le diviseur de lumière 14, et l'extrémité distale du tube 20 est reliée aux oculaires 22 et 26, ou à l'un seulement de ces deux oculaires, par un dispositif de raccordement 92 qui, comme le dispositif 90, peut être d'un type quelconque. Les extrémités adjacentes des tubes 10 et 20 sont reliées entre elles par le dispositif de liaison décrit, comprenant les trois liaisons tournantes E-1, E-2 et E-3 et les deux coudes tubulaires 30, 32. La liaison ainsi établie permet tous les mouvements relatifs des éléments reliés.A supposer que l'endoscope 2 et le tube 10 qui y est relié soient librement déplaçables par le chirurgien pendant que celui-ci effectue l'opération, les autres éléments peuvent effectuer les mouvements de base suivants sans interférence avec le chirurgien ou ltendoscope utilisé par lui. Les coudes 30, 32 et le tube 20 peuvent ensemble être tournés sur 3600 autour de l'axe X-X, le coude 32 et le tube 20 peuvent ensemble être animés d'un pivotement sur 3600 autour de l'axe Y-Y et le tube 20 peut être tourné sur 3600 autour de l'axe Z-Z. Ces différents mouvements peuvent bien entendu etre combinés pour permettre les mouvements désirés de l'endoscope 2 et des oculaires 22 et 26 pour les observateurs à distance. Les dispositifs de raccordement 90 et 92 à l'extrémité proximale du tube 10 et à l'extrémité distale du tube 20 sont de préférence des dispositifs de raccordement rapide qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détail ici. Au lieu d'un observateur, il est possible aussi de placer un appareil de prise de vues ou une caméra cinématographie ou de télévision derrière ou à la place de l'oculaire 22 ou 26, ou de chacun d'eux, pour enregistrer une phase ou le déroulement partiel ou complet de l'intervention dans le champ opératoire F. De plus, L'application d'un appareil selon l'invention n'est pas limitée au domaine chirurgical ou endoscopique. Elle est au contraire applicable partout où des images doivent être transmises à un ou plusieurs observateurs depuis un point d'accès difficile ou impossible, en combinaison ou non avec un endoscope ou un appareil analogue. REVENDICATION Appareil d'enseignement permettant l'observation en un point éloigné d'une intervention chirurgicale réalisée dans un champ opératoire, caractérisé en ce qu'il comprend un premier tube de vision et un deuxième tube de vision dont les axes sont situés dans des plans parallèles espaces, l'extrémité distale du premier tube étant située près de l'extrémité proximale du deuxième tube, l'extrémité proximale du premier tube étant destinée à etre placée près du champ opératoire et L'extrémité distale du deuxième tube étant destinée à être placée au point éloigné, les extrémités adjacentes des deux tubes étant reliées par un seul joint qui permet le mouvement relatif universel des deux tubes sur 3600 dans tous les plans, ce joint comprenant deux coudes tubulaires faisant chacun un angle droit, une extrémité de chaque coude étant alignée axialement avec et étant reliée en rotation à une extrémité de l'autre coude de manière à permettre une rotation relative sur 3600, l'autre extrémité de chaque coude étant alignée avec l'un des tubes et étant reliée en rotation et de façon amovible#à ce tube, dans le joint unique, de manière à permettre une rotation sur 3600, chacun des coudes tubulaires contenant un miroir disposé obliquement dans la région de l'intersection des axes des deux extrémités tubulaires du coude, la disposition étant telle qu'une image soit transmise depuis llextrémité proximale du premier tube, à travers le joint entre les tubes, jusqu'à l'extrémité distale du deuxième tube.