Brevet FR2492721A1 — publié le 19820430

Le contrCle du saignement en chirurgie repré- sente la majeure partie de la durée totale que nécessite une opération chirurgicale. Lorsque le tissu est incisé, le saignement résultant obscurcit la vision du chirurgien, réduit sa précision chirurgicale et souvent impose des procédures lentes et minutieuses au cours de l'opération chirurgicale. De façon typique, on doit saisir chaque vaisseau saignant dans une pince chirurgicale afin d'arrê- ter l'écoulement de sang et on ligature ensuite le tissu et le vaisseau serrés dans chaque pince avec des morceaux de fil fin. De telles masses de tissu ligaturées meurent et se décomposent ultérieurement, ce qui tend à retarder la cicatrisation et à créer un site possible d'infection. Les chercheurs ont déjà consacré une partie importante de leurs efforts dans le domaine du chauffage d'un instrument de coupe en vue d'obtenir une hémostase simultanée, et des demandes de brevets n0 Re 29 088 et Re 30 190, respective- ment du 11 janvier 1977 et du 15 janvier 1980, ont été déposées à ce sujet, ainsi que les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 4 089 336, n0 4 009 813 et n0 4 185 632. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention et un procédé de fabrication de ce dernier. Sur ces dessins: 25. les figures 1, 2 et 3 sont des vues schémati- ques représentant l'objet de la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue schématique partielle montrant l'objet de la présente invention; les figures 6 et 7 sont des vues en coupe transversale prises suivant les lignes 3-3 et 4-4 de la figure 5; et la figure 8 est une vue en perspective illus- trant l'objet de la présente invention. En se référant maintenant à la figure 6 des dessins, on y voit représenté un instrument de coupe 1 comportant un substrat en acier 3. Un composé de cuivre 5 possédant une limite d'élasticité apparente égale au moins à 175EPa est appliqué pour former un stratifié sur le substrat en acier 3. Le placage formé du composé de cuivre est de préférence formé par du cuivre renforcé par une dispersion d'alumine et dans lequel l'alumine est présente dans le composé du cuivre à raison d'environ 0,1 à 0,5% en poids du produit composé total. De préférence, la disper- sion d'alumine dans le cuivre est d'un type désigné et vendu dans le commerce sous l'appellation "Glidcop" par la société dite Glidden Company. Le substrat en acier 3 et le placage 5 formé du composé de cuivre devraient être aptes à subir un traitement thermique au moins à une température d'environ 8160. Un dispositif de chauffage 77, comportant un organe de chauffage 7 réalisé sous la forme d'une bande de cuivre, est fixé au placage 5 formé du composé de cuivre au moyen d'un adhésif 35 qui comporte une charge 13 électrique- ment isolante et thermiquemient conductrice, mélangée à un matériau 15 choisi parmi des résines acryliques, des polyi- mides, des polyamides, des silicones, des résines phénoliques et des résines époxy. La charge adhésive 13 est constituée de préférence par des diamants de qualité industrielle. Dans une forme de réalisation, le diamètre des diamants d'une tel- le charge 13 est tel que cette charge remplit l'espace sépa- rant l'organe de chauffage 7 et le placage 5 formé du composé de cuivre afin d'assurer le transfert thermique optimum entre l'organe de chauffage 7 et le placage 5. Le substrat en acier 3 comporte une arête de coupe 17 qui est de préférence recouverte d'un revêtement anti- adhésif 9 afin d'empocher l'arête de coupe de coller à un sujet dans lequel on pratique une incision. En outre, au moins une partie du reste de l'instrument de coupe est éga- lement recouverte de façon similaire d'un revêtement anti- adhésif 11. De préférence, le revêtement anti-adhésif 9 3 2492721 appliqué à l'arête de coupe 17 est une dispersion de par- ticules fluorocarbonées dans un liant adhésif aux sili- cones, tandis que le revêtement anti-adhésif appliqué au reste de l'instrument de coupe est une composition fluoro- carbonée. Les revêtements anti-adhésifs 9 et 11 sont de préférence constitués par une forme de polytétrafluoréthy- lène et sont choisis parmi le groupe incluant du tétrafluo- réthane, un alkoxy polyfluoré et un polymère d'éthylène fluoré. Dans une forme de réalisation préférée (figure 4), le dispositif de chauffage comporte un matériau de support 33 formé par du polyimide sur lequel l'organe de chauffage 7 et l'adhésif 35 peuvent être apposés avant d'être fixés au placage 5 formé du composé de cuivre. On empile les uns sur les autres les ensembles de lames de coupe de telle manière que chaque corps de lame est recou- vert par le corps de lame immédiatement voisin et l'on pulvérise un produit anti-adhésif 9 sur les arêtes de coupe 17. On fabrique l'instrument de coupe en insérant le dis- positif de chauffage 77 comprenant l'organe de chauffage 7 et son matériau de -support contigu 33 et l'adhésif 35 à travers le corps creux 41 de l'instrument de coupe, comme cela est représenté sur la figure 4. L'extrémité distale de ce dispositif de chauffage 77 comporte de préférence une ouverture 43, qui est fixée autour d'un bouton 45 du corps creux de l'instrument de coupe. La queue de la lame d'acier 3 est fixéedans le corps creux 41 de l'instrument de coupe de telle manière que le corps de lame 49 (figu- res 1 et 2) et l'arête de coupe 17 s'étendent à partir du corps creux 41 de l'instrument de coupe. La partie proxi- male du dispositif de chauffage 77 est ensuite plaquée sur le corps de lame 49, comme cela est représenté sur la figure 6. Cette opération de placage est effectuée de préférence à une pression comprise entre environ 690 kPa et environ 3450 kPa et à une température comprise entre environ 1000C et environ 2500C. De préférence, le corps creux 41 de la lame de coupe est constitué d'un matériau thermoplastique, de telle manière que le bouton 45 peut être chauffé pour dilater et enficher, sous l'action de la chaleur, l'extré- mité distale du dispositif de chauffage 77 dans le corps creux 41 de la lame de coupe. Puis les ensembles sont placés dans un convoyeur à nacelles 51 (figure 8), de telle manière que le corps de lame 49 est disposé à l'extérieur et est recouvert d'un produit anti-adhésif 11. Le dispositif de chauffage 77 comporte de préfé- rence un organe de chauffage 7 en cuivre tel que la partie du dispositif de chauffage 77, qui entoure l'extrémité dis- tale du corps creux 41 de l'instrument de coupe et est fixée sur le bouton 45, permet l'établissement d'un con- tact électrique avec la partie du dispositif de chauffage 77 en contact avec le produit stratifié formé du substrat en acier 3 et du placage formé du composé de cuivre 5. Ainsi,le dispositif de chauffage 77 est directement en contact interfacial entre le produit stratifié de la lame, constitué par le substrat en acier' 3 et le placage 5, et le corps creux 41 de l'instrument de coupe apte à être directement inséré dans le manche chirurgical 55 (figure 1) et à établir un contact électrique avec ce dernier sans conducteur intermédiaire. Après avoir décrit la structure de l'objet de la présente invention, on va maintenant décrire le mode de fonctionnement de ce dispositif. Lors de l'application d'un courant électrique à partir d'une source extérieure d'alimentation en énergie, l'organe de chauffage 77 est chauffé et la chaleur est transmise par l'intermédiaire de l'adhésif 35 au placage formé du composé de cuivre 5 et au substrat en acier 3 comportant l'arête de coupe 17. Un tel transfert de chaleur de l'organe de chauffage 7 au substrat en acier 3 est effectué conformément à l'équa- tion de transfert de chaleur q = K.a.' T, dans laquelle q est la quantité de chaleur transférée, K est le coeffi- cient de transfert thermique, a est la surface par laquelle la chaleur est transférée, AT est la différence de tempéra- ture et AX est l'épaisseur du matériau à travers laquelle la chaleur est transmise. Dans une forme de réalisation préférée, l'épais- seur du substrat en acier 3 est égale à environ 15,24.10 cm et l'épaisseur du placage 5 est égale à environ 15,24.10 cm. En outre, l'épaisseur de l'organe de chauffage 7 est égale de préférence à environ 1,016.10 cm, tandis que l'épais- seur de l'adhésif 35 est égale de préférence à environ 11016.10 3cm. Le matériau de revêtement 33 possède une épaisseur égale de préférence à environ 5,08.10 3cm. En raison des paramètres physiques concernant le transfert de chaleur, l'instrument de coupe peut être maintenu à une température sensiblement constante dans une plage prédéter- minée comprise de préférence entre environ 1000C et environ 3000C. Il est évident que certaines modifications peu- vent être apportées à la forme préférée de l'invention telle que décrite ci-dessus sans toutefois sortir du cadre de cette dernière. 6 2492721 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe apte à être chauffé dans une gamme prédéterminée de températures, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer un dispositif de chauffage (77) à l'intérieur d'un corps creux (41) de l'instrument de coupe, à fixer la queue d'une lame (3) à l'intérieur du corps creux de l'instru- ment de coupe, le corps de ladite lame comportant une arête de coupe (17) s'étendant à partir dudit corps de l'instrument de coupe, à plaquer ledit dispositif de chauf- fage (77) sur ledit corps de lame, à fixer le dispositif de chauffage au corps de l'instrument de coupe et à recou- vrir le corps de la lame, y compris l'arête de coupe de la lame d'un revêtement anti-andhésif. 2. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le placage est effectué à une pression comprise entre environ 690 kPa et environ 3450 kPa et à une température comprise entre environ 1000C et environ 2500C. 3. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite lame est un substrat en acier comportant une queue et un corps (49) de lame possédant une arête de coupe (17), et un composé de cuivre (5) possédant une résistance limite d'élasticité apparente égale à au moins EPa et qui est appliqué par placage sur le subs- trat en acier (3), mais s'étend de manière à ne pas recou- vrir ladite arête de coupe de la lame d'acier, le placage (5) formé par le composé de cuivre pouvant notamment com- prendre du cuivre renforcé par une dispersion d'alumine, ladite alumine étant présente dans ledit composé en une con- centration. compriseentre environ 0,1 et environ 0,5% en poids. 4. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (77) comporte un organe de chauffage (7) formé et fixé sur un matériau de support (33) au moyen d'un adhésif (35) qui inclut une charge électriquement isolante et thermiquement conductrice, mélangée à un matériau choisi parmi le groupe des résines acryliques, des polyimides, des polyamides, des silicones, des résines phénoliques et des résines époxy. 5. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement anti-adhésif (9) appliqué à l'arête de coupe (17) de la lame (3) est une dispersion de particules d'hy- drocarbure fluoré comportant un liant adhésif aux silicones et en ce que le revêtement anti-adhésif (11) appliqué au reste du corps de la lame est un composé fluorocarboné. 6. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps creux (41) de l'instrument de coupe est constitué en un matériau thermoplastique possédant à son extrémité distale un bouton d'enfichage à chaud (45), apte à fixer l'extrémité distale correspondante du dispositif de chauf- fage (77) au corps de l'instrument de coupe. 7. Procédé de fabrication d'un instrument de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (77) est en contact direct à la fois avec la lame (3) et avec le corps (41) de l'instrument de coupe et est apte à être inséré directement dans un man- che chirurgical et à établir un contact électrique avec ce dernier sans conducteur intermédiaire. 8. Instrument de coupe apte à être chauffé avec un accroissement prédéterminé de température, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat en acier (3) possédant une arête de coupe (17), un composé de cuivre (5) possédant une limite d'élasticité apparente égale à au moins 175MPa inséré dans ledit substrat en acier, mais s'étendant de manière à ne pas recouvrir l'arête de coupe en acier, un corps creux (41) de l'instrument de coupe, un dispositif de chauffage (77) traversant ledit corps creux de l'instrument de coupe et placé en contact direct avec ledit corps de lame et fixé par son extrémité proximale à ce corps de lame et par son extrémité distale, au corps de l'instru- ment de coupe, et un revêtement anti-adhésif (9) disposé. autour de l'arête de coupe (17) et d'au moins une partie du corps de lame (3). 9. Instrument selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le placage (5) formé par le composé de cuivre est en outre défini comme étant du cuivre renforcé par une dispersion d'alumine, ladite alumine étant pré- sente dans ce composé en un pourcentage compris entre envi- ron 0,1 et environ 0,5% en poids. 10. Instrument selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le dispositif de chauffage (77) est fixé au placage (5) formé par le composé de cuivre au moyen d'un adhésif (35) qui contient une charge (13) électrique- ment isolante et thermiquement conductrice, mélangée à un matériau sélectionné parmi le groupe comprenant des résines acryliques et des résines époxy, la charge pouvant notam- ment être constituée par un ensemble de diamants de qualité industrielle dont au moins certains peuvent avoir un dia- mètre essentiellement égal à la distance entre ledit pla- cage (5) et ledit dispositif de chauffage (77). 11. Instrument selon la revendication 8, carac- térisé en ce que le revêtement anti-adhésif (9) appliqué à l'arête de coupe reste dudit instrument de coupe est un composé fluorocar- boné, l'hydrocarbure fluoré du revêtement anti-adhésif (9) de la dispersion (11) pouvant notamment être du "Teflon". 12. Instrument de coupe apte à être chauffé dans une plage prédéterminée de températures, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat en acier (3) possédant une arête de coupe (17), un composé de cuivre (5) possédant une limite d'élasticité apparente égale au moins à 175ITa et contigu audit substrat en acier, mais s'étendant de manière à ne pas recouvrir l'arête de coupe en acier, et un dispositif de chauffage (77) fixé audit composé de cuivre, le composé de cuivre (5) pouvant notamment compren- dre du cuivre renforcé par une dispersion d'alumine, ladite alumine étant présente dans le composé en un pourcentage compris entre environ 0,1 et environ 0,5% en poids. 13. Instrument selon la revendication 12, carac- térisé en ce que le dispositif de chauffage (77) est fixé au composé de cuivre (5) au moyen d'un adhésif (35) qui contient une charge (13) électriquement isolante et thermi- quement conductrice, mélangée à un matériau choisi parmi le groupe contenant des résines acryliques,des polyimides, des ro-yamides, des résines phénoliques et des résines époxy, le diamètre d'au moins certaines particules de la charge (13) pouvant notamment être à peu près égal à la distance entre le composé de cuivre (5) et le dispositif de chauf- fage (77), et ladite plage prédéterminée de températures pouvant plus particulièrement être comprise entre environ 1000C et environ 3000C' 14. Instrument selon la revendication 12, carac- térisé en ce qu'un revêtement anti-adhésif (9) est appli- qué à ladite arête de coupe (17) et est constitué par une dispersion de particules d'hydrocarbure fluoré dans un liant adhésif aux silicones et en ce qu'un composé fluoro- carboné anti-adhésif (11) est appliqué sur le reste de l'instrument de coupe, ledit revêtement anti-adhésif (9) pouvant notamment être du "Teflon", ou encore un matériau choisi parmi le tétrafluoréthylène, un alkoxy polyfluoré et un polymère d'éthylène fluoré. 15. Instrument de coupe apte à être chauffé dans une plage prédéterminée de températures, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat en acier (3) possédant une arête de coupe (17), un composé de cuivre (5) possédant une limite apparente d'élasticité égale à au moins 1759Ta plaqué sur ledit substrat en acier (3), mais s'étendant de manière à ne pas couvrir l'arête de coupe dudit substrat, et un dis- positif de chauffage (77) fixé audit placage formé du composé en cuivre, au moyen d'un adhésif (35) qui comprend une charge (13) électriquement isolante et thermiquement conductrice. 16. Instrument selon la revendication 15, carac- térisé en ce que ladite plage prédéterminée de températures est de préférence comprise entre environ 1000C et environ 3000C. 17. Instrument selon l'une des revendications 10 et 12, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (77) est de préférence réparti essentiellement uniformément sur le placage formé du composé de cuivre. 18. Instrument selon l'une des revendications 13 et 15, caractérisé en ce que la caractéristique d'isolation électrique de la charge est de préférence égale à au moins kilohms, et sa caractéristique de conduction thermique correspond de préférence à un flux thermique par unité de température égal à au moins 0,1 watt/0C. 19. Procédé d'utilisation d'un instrument de coupe, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer un courant électrique à travers un dispositif de chauffage (77), à transmettre l'énergie thermique produite par le dispositif de chauffage à travers un composé de cuivre (5), possédant une limite apparente d'élasticité égale à au moins 1759Pa à un substrat en acier (3) qui est plaqué sur le composé du cuivre et qui possède une arête de coupe (17), ce qui permet de chauffer ladite arête de coupe dans une plage prédéterminée de températures comprise entre environ 100'C et environ 300'C, et à effectuer une incision sur un sujet à l'aide de ladite arête de coupe chauffée. 20. Procédé d'utilisation d'un instrument de coupe selon la revendication 19, caractérisé en ce que le placage formé du composé de cuivre est constitué de cuivre renforcé par une dispersion d'alumine, ladite alumine étant présente dans le composé de cuivre en une concentration comprise entre environ 0,1 et environ 0,5% en poids. 21. Procédé d'utilisation d'un instrument de coupe selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à transmettre l'énergie thermique produite par ledit dispositif de chauffage (77)au placage (5) formé du composé de cuivre par l'intermédiaire d'un adhésif (35) qui renferme une charge (13) électriquement isolante et thermiquement conductrice mélangée à un matériau choisi parmi des résines acryliques, des polyimides,des polyamides, des résines phé- noliques et des résines époxy.