Brevet FR2444455A1 — publié le 19800718

La présente invention se rapporte à un instrument chirurgical destiné à extraire des fragments ou éclats ferromagnétiques, en particulier de l'oeil, du type qui comprend une pointe effilée en matière ferromagnétique et un genérateur de champ magnétique servant à magnétiser la pointe pour permettre de l'utiliser pour extraire un fragment ou éclat par attraction magnétique. Les instruments chirurgicaux de ce type qui sont déjà connus utilisent des courants électriques à haute densité qui circulent dans des solénoides appropriés pour engendrer le champ magnétique destiné à aimanter la pointe ferromagnétique. Parmi ces instruments, l'appareil de Mellinger et l'appareil de Haab se sont largement imposés dans les do maines -de la traumatologie et en particulier dans l'ophtal- mologie ; ces appareils seront décrits brièvement dans la suite. Dans l'appareil de Mellinger, le champ magnétique est engendré par un courant circulant dans un solénolde qui est suffisamment grand pour quton puisse y introduire la tête du patient. Le champ magnétique engendré dans le solé noise est pratiquement constant. L'extraction de fragment de l'oeil s'effectue en introduisant un concentrateur de flux de forme appropriée dans le champ, en le maintenant aussi parallèle que possible à la direction du champ et en plaçant la pointe effilée du concentrateur âpcoximité du fragment ou éclat ferromagnétique de manière à exercer une force d'attraction suffisante pour extraire ce fragment. Dans l'appareil de Haab, le champ-magnétique est engendré par un solénolde dont la bobine est formée autour d'un noyau ferromagnétique de dimension considérable de manière à engendrer une force d'attraction beaucoup plus grande que celle qui peut être obtenue avec l'appareil de Mellinger ; l'instrument est donc très encombrant et en réalité fixe, et le patient doit en pratique être placé à proximité de l'instrument pour permettre l'extraction. Les deux instruments précités permettent d'effectuer le réglage de l'in-tensité du champ magnétique en faisant varier le courant envoyé au solénoïde mais, en raison de leur encombrement, ils sont difficiles à manipuler et limitent notablement la liberté d'action du chirurgien. Toutes les tentatives de construction d'instruments utilisant un électroaimant, qui soient plus petits, et par conséquent plus maniables, se sont traduites par une réduction de l'intensité du champ magnétique â une valeur inacceptable. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients des appareils connus précités utilisés en ophtalmologie en réalisant un instrument destiné à l'extraction de fragments ou éclats ferromagnétiques, en particulier de l'oeil, qui soit suffisamment petit et léger pour pouvoir être saisi et guidé par la main du chirurgien. Suivant l'invention, un instrument pour extraire des éclats ou fragments ferromagnétiques de l'oeil comprend une pointe effilée en matière ferromagnétique et un générateur de champ magnétique destiné à magnétiser la pointe de manière à permettre d'utiliser cette dernière pour extraire un fragment ou éclat par attraction magnétique, cet instrument étant caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier allongé en matière non magnétique que l'on peut saisir pour la manipulation de l'instrument, la pointe effilée en matière ferromagnétique est montée à une extrémité du boîtier, le générateur de champ magnétique comprend un aimant permanent logé dans le bottier, et des moyens sont prévus pour faire varier le couplage magnétique entre l'aimant permanent et la pointe ferromagnétique entre un premier état dans lequel le flux engendré par l'aimant passe à peu près totalement dans la pointe et un deuxième état dans lequel pratiquement aucune partie du flux ne passe dans la pointe, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre.Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - les Fig. 1 et 2 sont des coupes axiales schématiques d'une partie d'une première forme de réalisation de l1inven- tion représentée dans deux conditions de fonctionnement dif férentes; - les Fig. 3 et 4 sont des coupes axiales schématiques d'une partie d'une deuxième forme de réalisation de l'invention représentée dans deux conditions de fonctionnement différentes - les Fig. 5 et 6 sont des coupes axiales schématiques d'une partie d'une troisième forme de réalisation de l'invention représentée dans deux conditions de fonctionnement différentes ; - la Fig. 7 est une vue en plan et en partie en coupe de la forme de réalisation de la Fig. 1, plus détaillée et à plus grande échelle que sur les figures précédentes. - la Fig. 8 est une vue en coupe axiale de la forme de réalisation de la Fig. 1, prise à la meme échelle que la Fig. 7 et dans une direction perpendiculaire à la coupe de la Fig. 7 ; - la Fig. 9 est une coupe à échelle agrandie prise suivant la ligne IX-IX de la Fig. 8 ; et - la Fig. 10 est un schéma d'un circuit électrique destiné à alimenter en courant un moteur de la forme de réalisation des Fig. 7 a' 9. La Fig. 1 des dessins représente un instrument destiné à extraire des fragments ou éclats ferromagnétiques de 1bail, qui comprend une pointe 1 effilée conique en matière ferromagnétique montée à une extrémité d'un boiter tubulaire 2 fait d'une matière non magnétique, une plaque de base circulaire appartenant à la pointe 1 étant appliquée contre un couvercle d'extrémité 3 en matière ferromagnétique qui ferme l'extrémité de ce boiter. Pour fixer la pointe 1 au bottier 2, il est prévu un capuchon 4 en matière non magnétique qui possède une ouverture centrale s'ajustant sur la pointe 1 et une jupe cylindrique filetée intérieurement qui est vissée sur un filetage extérieur de ladite première extrémité du bottier 2.On peut donc commodément enlever la pointe 1 en dévissant le capuchon 4 et la remplacer par une autre pointe d'une forme appropriée pour produire, en service des champs magnétiques de différentes valeurs. A l'intérieur du bottier 2 est logé un aimant permanent 5 enfermé dans un étui cylindrique 6 qui est fait d'une matière non magnétique, à l'exception de sa plaque d'extrémité 7, adjacente au couvercle 3, laquelle est faite d'une matière ferromagnétique. Une tige 8 est fixée rigidement à l'extrémité de l'étui 6 qui est à l'opposé de la plaque 7 pour déplacer l'aimant 4 le long du boiter 2 sous l'action de moyens non représentés sur la Fig. 1. Sur la Fig. 1, la plaque d'extrémité 7 est représentée en contact avec le couvercle 3 et, par conséquent, la pointe ferromagnétique 1 n'est séparée de l'aimant permanent 5 que par le couvercle 3 et par la plaque 7, qui sont tous deux en matière ferromagnétiquec Le flux engendré par l'aimant passe donc pratiquement en totalité dans la pointe l et le flux circulant dans la pointe 1 est â son intensité maxi male. Sur la Fig. 2, l'aimant 5 est représenté déplacé le long du boîtier 2 vers sa position de fin de course opposée à celle représentée sur la Fig. 1. La pointe 1 et l'aimant 5 sont donc espacés d'une distance considérable et l'intensité du flux dans la pointe 1 est à son minimum et, en fait, négligeable. Sur les Fig. 3 et 4, on a représenté une deuxième forme de réalisation dans laquelle l'aimant permanent 5 est fixé au boîtier 2 par une monture ferromagnétique 8A par l'intermédiaire de laquelle il est en contact direct avec le pointe lo Une gaine 9 en matière ferromagnétique qui peut entourer circonférentiellement l'aimant 5 se déplace longitudinalement dans le boîtier 2 et est reliée rigidement à une tige 8 qui peut se déplacer axialement sous l'action de moyens non représentés sur les Fig. 3 et 4. La Fig. 3 correspond à la Fig. 1 en ce sens qu'elle montre l'état de fonctionnement de l'instrument dans lequel le flux passant dans la pointe 1 atteint son maximum, puisque le flux engendré par l'aimant 5 passe pratiquement en totalité dans la pointe l, la gaine 9 étant en effet éloignée de l'aimant 5, tandis que la Fig. 4 montre 11 état correspondant à la Fig. 2 dans lequel la gaine 9 est amenée à sa position dans laquelle elle entoure l'aimant 5 et est en contact avec cet amant de sortie de sorte qqe le flux magnétique passe pratiquement totalement dans la gaine 9 et que pratiquement aucune fraction de ce flux ne passe dans la pointe 1. Les Fig. S et 6 montrent une autre forme de réalisa- tion de l'invention dans laquelle un aimant 5 et une gaine 9 de matière ferromagnétique peuvent tous deux se déplacer par rapport au boîtier 2. Dans cette forme de réalisation, la variation du flux qui passe de l'aimant 5 à la pointe l est obtenue en dépla çant l'aimant 5 et la gaine 9 l'un en sens inverse de l'autres La Fig. 5 montre l'état de fonctionnement dans lequel le flux dans la pointe I est a son maximum, l'aimant 5 étant pratiquement en contact avec la pointe 1 et la gaine 9 étant éloignée aussi loin que possible de l'aimant 5, tandis que la Fig. 6 montre l'état dans lequel le flux dans la pointe 1 est à son minimum, l'aimant 5 étant séparé de la pointe I par un intervalle d'air ou entrefer et entièrement entouré par la gaine 9 de sorte que le flux passe à peu près en totalité dans la gaine 9 et ne pénètre pratiquement pas dans la pointe 1. Sur les Fig 7 et 8 des dessins, on a représenté la forme de réalisation des Fig, l et 2 avec plus de détails. Le boîtier 2 comprend un premier élément tubulaire 10, représenté sur les Fig, I et 2 et fermé à une première extrémité par une plaque 3 . L'élément 10 est enprise à son extrémité qui est à l'opposé de la plaque 3 avec l'extrémité file tée intérieurement d'un deuxième élément tubulaire 11 qui est fileté extérieurement à son autre extrémité et en prise par celle-ci avec l'extrémité filetée intérieurement d'un troisième élément 12. La tige 8 servant à déplacer l'aimant 5 est fileté extérieurement et elle est vissée dans une bague filetée intérieurement ou écrou 15 qui coopère avec cette tige et est monté dans l'élément 10 du boîtier par un roulement à billes 13. Le roulement à billes 13 est maintenu en position dans l'extrémité de l'élément 10 qui est reliée à l'élément 11 à l'aide d'un organe de montage 14 ; la bague 15 est bloquée à l'encontre de tout déplacement axial par un écrou annulaire 16 qui est vissé sur une surface filetée extérieurement formée à une extrémité de la bague 15 et qui est en butée contre le roulement à billes 13, ainsi que par des dents axiales périphériques prévues à l'autre extrémité du manchon et qui sont en prise avec un pignon 25. Le pignon 25 est monté à une première extrémité d'une tige de transmission 19 qui s'étend dans l'élément tubulaire 11 parallèlement à l'axe de cet élément. Un tourillon de la tige 19 tourillonne dans une cavité ménagée dans organe de montage 14 tandis que le tourillon opposé tourillonne d'une façon analogue dans un organe de montage 18 situé à la jonction des éléments 11 et 12. La tige 19 porte un autre pignon 24 adjacent à l'organe de montage 18, qui est en prise avec un pignon 23 fixé à un arbre d'entraînement 22 d'un moteur à courant continu 21 logé dans l'élément tubulaire 12 et fi xe à l'organe de montage 18 par des vis 20. Ainsi qu'on l'a également représenté sur la Fig. 9, un petit bloc 28 de matière isolante de forme allongée est fixé å la paroi intérieure de l'élément tubulaire 11 par deux vis 26 et, 27. Deux barrettes de contact métalliques espacées 29, 30 sont fixées au bloc 28 et s'étendent parallèlement à l'axe de l'élément 110 Un balai électriquement conducteur 17 est fixé à ltex- trémité de la tige 8 qui est à l'opposé de l'aimant 5 de sorte qutil peut assurer un contact glissant avec les deux barrettes 29, 30 pour couvrir l'intervalle qui les sépare. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig, 8 , ltextré- mité libre de l'élément tubulaire 12 est fermée par un chapeau 31 présentant une ouverture centrale 32 et par un support 35, qui présente également une ouverture centrale et est fixé au chapeau par des vis 33 et 34. Un connecteur désigné dans son ensemble par la référence 36 et servant à connecter le moteur 21 et les barrettes de contact 29, 30 a' une source de tension électrique et à des dispositifs de commande situés à l'extérieur du boîtier 2 est logé dans l'ouverture du support 35 et vissé dans le support. La Fig. 10 montre le circuit électrique servant à alimenter le moteur 21 en courant. Ce circuit comprend un transformateur 42 qui possède un enroulement primaire 41 disposé en série avec un fusible 40, un interrupteur principal 37 et deux bornes 38, 39, l'enroulement primaire 41 étant alimenté en courant à la tension normale du réseau pendant l'utilisation de 11 instrument. Un enroulement secondaire 43 du transformateur 42 possède une première sortie 44 et une deuxième sortie 45, la première sortie 44 étant à une tension plus élevée que la deuxième sortie 45. Un contact inverseur 46 de relais å deux directions est agencé pour connecter l'une ou l'autre des deux sorties 44 et 45 à un circuit secondaire qui comprend un interrupteur 47 commandé par une bobine excitatrice 61 et un pont redresseur double alternance 48, ce pont 48 étant connecté, en service, pour envoyer un courant redressé au moteur 21 à courant continu par l'intermédiaire de l'un ou l'autre de deux interrupteurs bipolaires 49, 50 commandés par relais. Le fonctionnement des interrupteurs 49, 50 est commandé respectivement par des bobines de relais 55, 70 intercalées respectivement dans des circuits 51, 52 qui sont euxmemes connectés à-la sortie 44 du transformateur 42 et com prennent des diodes 53, 71 et des interrupteurs 54, 69 respectivement. La sortie 44 du transformateur 42 alimente également en courant un dispositif de sécurité 56 comprenant une diode 57, un premier interrupteur de commande 58 commandé par la bobine 55, un deuxième interrupteur de commande 59 commandé par la bobine 70 et une minuterie 60. Cette minuterie 60, lorsqu'elle est excitée, alimente en courant une bobine d'excitation 61 qui ouvre l'interrupteur 47, interrompant ainsi l'alimentation en courant du moteur 21. Enfin, la sortie 44 du transformateur 42 est connectée à un circuit 62 comprenant une diode 63, une bobine d'excitation 64 qui commande le contact inverseur 46 et deux bornes 65, 66 connectées respectivement à des conducteurs 67, 68 qui sont eux-memes connectés respectivement aux deux barrettes de contact 29, 30 fixées à l'élément tubulaire 11 du boi- tier 2. L'ensemble comprenant le balai conducteur 17 et les barrettes 29, 30 constitue un interrupteur à contact glissant. Le mode d'utilisation de l'extracteur de fragments magnétiques représenté sur les Fig. 7, 8, 9 et 10 est le suivant Le chirurgien saisit le boîtier 2 et le manipule pour placer la pointe effilée 1 à proximité du fragment ou éclat qu'il s'agit de retirer de l'oeil du patient, l'aimant permanent 5 se trouvant dans sa position de fin de course représentée sur la Fig. 7, de sorte que la pointe 1 n'est pas magnétisée. Lorsque la pointe 1 est presque en contact avec le fragment, le chirurgien la magnétise pour provoquer ltextrac- tion.A cet effet, il ferme manuellement l'interrupteur principal 37 intercalé dans le circuit du primaire du transformateur et l'interrupteur 54 intercalé dans le circuit 51 qui commande l'interrupteur bipolaire 49, ce qui permet au courant de circuler dans la bobine 55 pour provoquer ainsi la fermeture de l'interrupteur bipolaire 49. Au même moment, la bobine 55 commande la fermeture de l'interrupteur 58 et met en marche la minuterie 60. A ce stade, le commutateur 46 connecte la sortie haute tension 44 du transformateur 42 au pont redresseur double alternance 48. Le moteur à courant continu 21 est alors alimenté en courant et, par l'intermédiaire du dispositif de transmission mécanique, 22, 24, 19, 25, 15, 8 (voir Fig.8), il commande le déplacement de l'aimant 5 de sa position de fin de course représentée sur la Fig. 7 vers sa position de fin de course représentée sur la Fig. 8. Pendant la majeure partie du déplacement #de l'aimant 5, le balai 17 glisse en contact avec les barrettes de contact 29 et 30 et court-circuite les deux bornes 65, 66. La bobine 64 est ainsi maintenue dans son état excité et, à son tour, elle maintient le contact-inverseur 46 dans l'état dans lequel il connecte la sortie 44 au moteur 21. Tant que le balai 17 est en contact avec les barrettes 29, 30, l'aimant se déplace à une vitesse constante, mais dès que le contact entre le balai 17 et les barrettes 29, 30 est interrompu le courant ne circule plus dans la bobine 64, de sorte que le contact inverseur 46 manoeuvre pour interrompre la liaison entre la sortie 44 et le pont 48 et établir la connexion entre la sortie 45 à plus faible tension et le pont 48. Le moteur 21 est donc alimenté en courant à une tension réduite, sa vitesse de rotation est réduite et l'aimant 5 est entraîné à plus faible vitesse pendant la partie finale de son déplacement en direction de la position de fin de course de la Fig. 8. Le choc de l'aimant 5 sur le couvercle 3 est donc réduit comparativement au choc qui se produirait si l'aimant poursuivait son mouvement avec sa vitesse initiale déterminée par le courant plus intense débité par la sortie 44, de sorte que l'appareil et, par conséquent, la main du chirurgien ne subissent pas de choc appréciable. Si, à ce stade, le chirurgien n'est pas en mesure d'interrompre manuellement l'alimentation en courant du moteur 21, par exemple en ouvrant l'interrupteur 54, la minute terie 60 intervient apres écoulement d'un temps prédéterminé à la suite de ltinstant où l'interrupteur 54 a été f#ermé, pour protéger le moteur 21 en ouvrant interrttpteur 47 au moyen de la bobine 61. L'alimentation du moteur 2 est donc interrompue. La pointe ferromagnétique 1 est maintenant aimantée et elle attire le fragment ou éclat ferromagnétique0 Le chirurgien peut alors effectuer l'extraction de ce fragment, Après l'extraction du fragment, la fermeture manuelle de ltinter- rupteur 69 excite la bobine 70 qui ferme l'interrupteur bipolaire 50. Le moteur 21 est maintenant alimenté en courant continu avec la polarité inverse de celle du stade d'excitation précédent et, de ce fait, il tourne dans le sens inverse pour faire revenir l'aimant 5 de sa position de fin de course de la Fig. 8 vers sa position de fin de course de la Fig. 7. La fermeture de l'interrupteur 69 a également pour effet d'exciter la minuterie 60 qui intervient de la façon décrite plus haut pour interrompre l'alimentation en courant du moteur 21 lorsque l'aimant atteint sa position de fin de course de la Fig. 7 si, ici également, le chirurgien n'est pas en mesure d'effectuer cette action manuellement. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour extraire des fragments ou éclats ferromagnétiques de ltoeil,comprenant une pointe effilée en matière ferromagnétique et un générateur de champ magnétique destiné à magnétiser la pointe pour wrmettre de l'utiliser pour extraire un fragment ou éclat par attraction magnétique, cet instrument étant caractérisé en ce qu'il comprend un bottier allongé (2) en matière non magnétique que l'on peut saisir pour manipuler l'instrument, en ce que la pointe effilée (1) en matière ferromagnétique est montée à une extrémité du boîtier (2), en ce que le générateur de champ magnétique comprend un aimant permanent (5) logé dans le boîtier (2), et en ce que des moyens sont prévus pour faire varier le couplage magnétique entre l'aimant permanent (5) et la pointe ferromagnétique (1) entre un premier état dans lequel le flux engendré par l'aimant (5) passe pratiquement en totalité dans la pointe (I) et un deuxième état dans lequel pratiquement aucune fraction du flux ne passe dans la pointe. 2 - Instrument suivant la revendication 1, caractérisé en ce que aimant permanent (5) peut se déplacer le long du boîtier (2) et en ce que les moyens servant à faire varier le couplage magnétique entre l'aimant (5) et la pointe (1) comprennent des moyens pour déplacer l'aimant (5) entre une première position de fin de course dans laquelle l'aimant (5) est proche de la pointe (1), de sorte que le flux magnétique passe pratiquement en totalité dans la pointe (l) et une deuxième position de fin de course dans laquelle l'aimant est espacé de la pointe (1), de sorte que pratiquement aucune fraction du flux magnétique ne passe dans la pointe. 3 - Instrument suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour réduire la vitesse de déplacement de l'aimant (5) le long du boîtier en direction de la pointe lorsque cet aimant parvient à proximité de la première position de fin de course, 4 - Instrument suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer l'aimant comprennent un moteur électrique à courant continu (21) porté par le boîtier (2) et un mécanisme de transmission servant à transformer le mouvement d'entraînement rotatif du moteur à courant continu (21)en un mouvement de translation de l'aimant permanent (5) le long du boîtier, lesdits moyens servant à réduire la vitesse de déplacement de l'aimant (5) vers la pointe comprenant des moyens qui réduisent l'alimentation en courant du moteur. 5 - Instrument suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit servant à alimenter en courant le moteur électrique (21), ce circuit comprenant un transformateur qui possède une première sortie et une deuxième sortie, un contact inverseur de relais connecté aux sorties du transformateur et qui peut être actionné pour sélectionner l'une ou l'autre des deux sorties pour alimenter en courant le moteur, un premier contact monté pour se déplacer conjointement avec aimant et un deuxième contact fixe par rapport au boîtier, le premier et le deuxième contacts coopérant pour provoquer l'excitation d'une bobine de commande du contact inverseur de relais sur une partie du trajet de l'aimant, le choix de l'une ou l'autre des sorties du transformateur dépendant de 11 état d'excitation de la bobine de commande. 6 - Instrument suivant#la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit comprend un dispositif de sécurité comprenant lui-même une minuterie (60) servant à interrompre l'alimentation en courant du moteur électrique (21) lorsque l'aimant (5) se trouve dans au moins l'une de ses positions de fin de course. 7 - Instrument suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant permanent (5) est fixé au boîtier (2) à proximité de la pointe (1) et en ce que les moyens servant à faire varier le couplage magnétique entre l'aimant et la pointe (1) comprennent une gaine (9) en matière ferromagnétique logée à l'intérieur du boîtier (2) et capable de se déplacer le long de ce boîtier, ainsi que des moyens servant à déplacer la gaine (9) entre une première position dans laquelle elle entoure l'aimant (5) de sorte que le flux magnétique engendré par l'aimant (5) passe à peu près totalement dans la gaine (9) et une deuxième position dans laquelle la gaine est espacée de l'aimant de sorte que le flux magnétique passe à peu près totalement dans la pointe. 8 8 - Instrument suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 11 aimant permanent (5) est mobile le long du boîtier (2) et en ce que les moyens servant à faire varier le couplage magnétique entre la pointe (1) et l'aimant (5) comprennent une gaine (9) en matière ferromagnétique logée dans le boîtier (2) et capable de se déplacer le long de ce boîtier et des moyens qui déplacent simultanément l'aimant (5) et la gaine (9) le long du boîtier l'un en sens inverse de l'autre entre une première configuration dans laquelle l'aimant (5) est proche de la pointe (1) et où la gaine (9) est espacée de l'aimant de sorte que le flux engendré par l'aimant (5) passe à peu près totalement dans la pointe (1) et une deuxième configuration dans laquelle l'aimant (5) est espacé de la pointe (1) et entouré par la gaine (9) de sorte que le flux engendré par l'aimant (5) passe à peu près totalement dans la gaine (9). 9 - Instrument suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pointe ferromagnétique (1) est montée de façon démontable à la première extrémité du boîtier (2)