Brevet FR2544978A1 — publié le 19841102

La présente invention concerne les endoscopes et, en particulier, ceux ayant une tige dont la pointe ou extrémité distale est articulée et fléchissable sous la commandeà distance de molettes, leviers ou boutons actionnés manuellement ou automatiquement. Les moyens de commande habituels des endoscopes comprennent des paires de fils ou câbles réunis à des jeux de crémaillères et pignon ou à des bobines ou tambours, l'une des extrémités de chaque fil étant réunie à l'inté- rieur de la pointe de l'endoscope et les extrémités opposées sont réunies séparément à une crémaillère Dans le cas de tambours ou de bobines, les paires de fils sont réunies à des tambours diamétralement opposés l'un de l'autre La rotation, dans un sens ou dans l'autre, d'un pignon ou d'un tambour crée une tension sur un fil tout en relâchant l'autre fil d'une paire donnée avec pour résultat que la pointe articulée de l'endoscope fléchit. Par "jeu de crémaillères et pignon", on entend un jeu de deux crémaillères engrenant avec un pignon unique de telle sorte que la rotation du pignon entraîne une crémaillère dans une première direction tandis que l'autre crémaillère est entraînée dans la direction opposée. Lorsque l'on désire pouvoir fléchir une pointe poly- directionnellement ou universellement, on utilise deux paires de câbles; chaque paire de câbles dépend séparemment d'un jeu de crémaillères et de pignon ou d'un tambour selon le cas. L'appareil (qui peut être actionné manuellement ou automatiquement) pour détendre et tendre les paires de câbles a une structure qui peut être quelconque et qui dépend d'un choix d'ingéniérie et de dessin et, dans la description et les revendications ci-après, cet appareil sera désigné d'une manière générale par "moyens de tension du câble". Un moyen de tension du câble fléchit la pointe dans un premier plan tandis que l'autre la fléchit dans un second plan perpendiculaire au premier et si l'on combine l'action -2- des deux moyens de tension, on peut obtenir un fléchissement selon n'importe quel angle en combinant les plans perpendi- culaires. Une forme d'exécution représentative d'un endoscope antérieur décrivant des moyens de tension sous la forme de deux paires de câbles et de jeux associés de crémaillères et pignons avec des molettes ou boutons de commande est donnée dans le brevet des Etats-Unis no 4 207 873 intitulé "Dispo- sitif de commande de la flexion d'un endoscope" délivré au nom de Theodore A Kruy le 17 juin 1980 et cédé à American Cystoscope Makers, Inc. Une caractéristique fondamentale de la présente inven- tion est d'apporter un procédé et un appareil de manipula- tion ou de fléchissement universel de l'extrémité distale ou pointe d'un endoscope, sur tous les points de la périphérie d'un cercle dont le centre tombe sur l'axe longitudinal d'une tige d'endoscope droite non fléchie en utilisant seulement une paire de câbles ou fils, c'est-à-dire un moyen de tension de câble. Autrement dit, l'invention a pour objet fondamental d'apporter un procédé et un appareil de fléchissement polydirectionnel d'une pointe d'endoscope au moyen d'une paire unique de fils réunis à un jeu unique de crémaillères et pignon, à un tambour unique ou à un moyen d'enroulement ou de bobinage équivalent. Un autre objet de l'invention est d'apporter un endoscope à structure et fonctionnement simplifiés offrant à l'opérateur plus de liberté pour manipuler d'autres moyens de commande de l'endoscope. Un autre but de l'invention est d'apporter un procédé de fléchissement polydirectionnel de la pointe d'un endosco- pe en faisant tourner le manchon de l'endoscope par rapport à son corps. L'expression "manchon" a pour but de définir un couvercle ou une enveloppe protectrice qui entoure les cbles et qui constitue une partie de la tige de l'endos- cope. -3 Un autre but de la présente invention est d'apporter un dispositif de commande de flexion actionnable à l'aide de la main qui tient le corps de l'endoscope. Un autre but de l'invention est d'apporter un endoscope perfectionné qui se prête au montage stable sur un trépied, de telle sorte qu'un appareil photographique puisse y être adapté pour faciliter la photographie d'une zone particu- lière que l'endoscope explore On se *propose également de pouvoir faire fonctionner l'endoscope de loin en utilisant des câbles actionnés électriquement. C'est-à-dire que la flexion de l'extrémité distale de l'endoscope peut être accomplie tandis que le boîtier de l'endoscope reste fixé sur un trépied et l'on obtient un fléchissement universel ou polydirectionnel au moyen d'une seule paire de câbles. Un appareil ayant certaines caractéristiques de l'in- vention peut comprendre un endoscope ayant un boîtier, une tige ayant un manchon se terminant par une pointe, ladite pointe étant fléchissable au moyen d'une paire de câbles compris dans le manchon sous la commande de moyens de tension de câble contenus dans le boîtier, l'actionnement, dans un sens ou dans l'autre, des moyens de tension étant capable de tendre un des câbles et de relâcher l'autre pour fléchir la pointe, des moyens formant palier pour accoupler le manchon audit boîtier de telle sorte que le manchon peut tourner par rapport au boîtier, des moyens de commande de câble réunis auxdits moyens de tension pour les actionner, dans un sens ou dans l'autre, et fléchir la pointe dans un plan donné, et des moyens de commande de manchon adaptés à faire tourner le manchon par rapport au boîtier pour obtenir le fléchissement polydirectionnel de la pointe à la manière d'un joint universel. Un procédé utilisant les principes de l'invention est mis en oeuvre lors du fonctionnement de l'appareil ci-dessus pour fléchir polydirectionnellement la pointe ou l'extrémité distale d'un endoscope en utilisant une unique paire de câbles de commande manipulés en tournant dans un sens ou -4- dans l'autre, un bouton de commande unique peut consister à prévoir un endoscope comprenant une tête ou un boîtier réuni à une tige flexible protégée par un manchon se terminant en une pointe, ledit manchon ayant une réaction suffisante au couple de telle sorte qu'un mouvement de torsion de l'extrémité de la tête du manchon fait tourner la pointe du manchon proportionnellement autour de l'axe longitudinal de la tige, à prévoir un palier entre le boîtier et le manchon de telle sorte que le manchon et le bottier sont montés rotatifs l'un par rapport à l'autre, à faire tourner, par rapport au bottier, l'extrémité du manchon proche du boîtier sur un angle désiré pour donner une rotation proportionnelle à l'extrémité distale ou à la pointe du manchon et à actionner le bouton de commande pour fléchir l'extrémité distale de la tige tandis que la tige reste tournée selon l'angle voulu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un disposi- tif de l'art antérieur montrant une paire de boutons ou molettes de commande dont chacun actionne une paire séparée de câbles, la figure 2 est une vue en coupe horizontale à plus grande échelle de la figure 1 telle qu'observée dans le plan représenté par la ligne 2-2, la figure 3 est une vue latérale d'une première forme d'exécution de l'invention montrant un boîtier d'endoscope muni d'une poignée pistolet et d'un levier pour faire tourner le manchon par rapport au boîtier, la figure 4 est une vue latérale montrant une variante d'exécution convenant au montage de l'endoscope sur un trépied, et la figure 5 est une vue latérale d'une autre forme encore d'exécution montrant une poignée pistolet, un levier de commande de fléchissement, un dispositif de rotation de tige et une molette de mise au point, ladite vue étant partiellement éclatée à des fins de clareté. Si l'on se réfère maintenant aux dessins et, en particulier, à la figure 1, on voit-un endoscope de l'art antérieur 10 comprenant un boîtier 1 i fixé à une tige 12 se terminant par une extrémité distale ou pointe 13 fléchis- sable selon les diverses positions en pointillés 14 et 16 par actionnement des deux molettes de commande de fléchis- sement 17 et 18 ayant des axes séparés co-axiaux 19, 21. L'axe 19 actionne un jeu de pignon et crémaillères 22 et l'axe 21 actionne un jeu de pignon et crémaillères 23. Ainsi, dans le dispositif antérieurement connu des figures 1 et 2, il est nécessaire de manipuler deux jeux de pignon et; crémaillères 22 et 23 pour obtenir la flexion universelle ou polydirectionnelle de la pointe 13. Au contraire, si l'on se réfère aux figures 3 et 5, on voit que le dispositif selon la présente invention permet un fléchissement polydirectionnel au moyen d'un jeu unique de crémaillères et pignon 24 représenté schématiquement à la figure 5. Les diverses caractéristiques de l'endoscope de la Demanderesse comprennent un boîtier 26, un accouplement rotatif 27 (moyen formant palier), une tige 28, un manchon , un dispositif de commande de fléchissement 29 (moyen de commande de câble), une poignée pistolet 31 (il n'y a pas de poignée pistolet dans la forme d'exécution de la figure 4), une molette de mise au point 32 (seulement dans la forme d'exécution de la figure 5), un dispositif de rotation du manchon 33 (moyen de commande du manchon) et une pointe ou extrémité distale 34 - Comme il ressort mieux de la figure 5, le bottier 26 contient une paire unique de crémaillères 36 et 37 (moyen de tension) dont chacune est réunie séparément aux câbles ou fils 38 et 39 Le pignon correspondant 41 entraîne les crémaillères 36 et 37 en réponse à l'actionnement dans un sens ou dans l'autre des moyens de fléchissement 29 qui, dans la forme d'exécution de la figure 5, sont constitués par un levier digital 42 en forme de boucle Dans les formes -6- d'exécution des figures 3 et 4, le dispositif de commande de fléchissement est une molette 45. Le pignon 41 tourne à son tour pour tendre ou relâcher les câbles 38 et 39 et fléchir l'extrémité distale ou pointe 34 dans un plan unique d'une manière connue en soi. On doit comprendre que le jeu de crémaillères et pignon décrit est simplement représentatif de moyens de tension du câble et il entre totalement dans la portée de la présente invention d'utiliser un tambour ou un autre dispositif d'enroulement ou de bobinage équivalent pour relâcher et tendre une paire de câbles, selon les besoins. Dans toutes les formes d'exécution de l'invention, le manchon ou la gaine 30 de la tige 28 réalise une connexion rotative avec le boîtier 26 tel qu'en 46 et le manchon est pourvu de moyens de commande de rotation 33 actionnables manuellement pour faire tourner le manchon par rapport au boîtier, ledit moyen de commande de rotation se présentant sous la forme d'un levier de rotation 47 aux figures 3 et 5 et d'un cône rainuré 50 à la figure 4 Il est à noter que la forme d'exécution de la figure 4 présente un méplat 55 et une oreille 60 pour faciliter le montage sur un trépied Des moyens d'arrêt, non représentés, peuvent être prévus à la jonction entre le boîtier 26 et le manchon 30 pour limiter la rotation entre eux. Les câbles 38 et 39 et les autres moyens mécaniques et optiques normalement contenus dans le manchon y sont librement contenus et fixés au manchon uniquement au niveau de l'extrémité distale ou pointe 34. Le manchon, qui est habituellement formé de matériaux polymères convenablement renforcés par un tressage et par des enroulements hélicoïdaux métalliques a une rigidité et une résistance suffisante pour supporter des charges en torsion de telle sorte que la rotation du manchon au voisinage du boîtier se traduit par une rotation proportion- nelle de la pointe 34 Ainsi, la manipulation combinée du levier digital 42 ou des molettes 45, selon le cas, en combinaison avec la rotation du manchon par saisie du levier -7- de rotation 47 ou du cône rainuré 50 produit un fléchis- sement universel ou polydirectionnel de la pointe 34 en n'utilisant qu'un jeu de crémaillères et pignon. En bref, le procédé d'obtention du fléchissement universel ou polydirectionnel de l'extrémité distale d'un endoscope en utilisant un unique moyen de tension de câble est obtenu en réalisant un joint rotatif entre le boîtier de l'endoscope et le manchon de telle sorte que la manipulation de moyens de tension de câble unique (une seule paire de câbles) en combinaison avec la rotation du manchon donne un pivotement périphérique aux infinies possibilités autour de l'axe longitudinal de la tige d'endoscope. -8- REVENDICATIONS 1 Procédé de fléchissement polydirectionnel de la pointe ou extrémité distale d'un endoscope utilisant une unique paire de câbles de commande à l'aide de moyens de tension de câble caractérisé en ce qu'il consiste: à réaliser un endoscope comprenant un boîtierz ( 26) réuni à une tige flexible ( 28) comprise dans un manchon ( 30) se terminant par une pointe articulée ( 34) ledit manchon ( 30) ayant une réaction suffisante au couple de telle sorte qu'un mouvement de torsion de l'extrémité du manchon ( 30) proche du boîtier ( 26) fait tourner proportionnement la pointe ( 34) du manchon ( 30) autour de l'axe longitudinal de la tige ( 28) à prévoir un palier ( 27) entre le logement ( 26) et la tige ( 28) de telle sorte que le manchon ( 30) et le boîtier ( 26) soient rotatifs l'un par rapport à l'autre à faire tourner l'extrémité du manchon ( 30) proche du boîtier ( 26) par rapport au boîtier ( 26) sur un angle désiré pour donner une rotation proportionnelle à l'extrémité distale ou pointe ( 34), et à actionner les moyens de tension ( 29) pour fléchir l'extrémité distale ( 34) de l'endoscope tandis que le manchon ( 30) est tourné selon des positions angulaires voulues. 2 Procédé de fléchissement variable de la pointe ou extrémité distale d'un endoscope utilisant une paire unique de câbles à l'aide de moyens de tension de câble actionné d'un côté ou de l'autre un bouton de commande unique, caractérisé en ce qu'il consiste: à réaliser un endoscope comprenant un boîtier ( 26) réuni à une tige flexible ( 28) comprise dans un manchon ( 30) se terminant par une pointe articulée ( 34) ledit manchon ( 30) ayant une réaction suffisante au couple de telle sorte qu'un mouvement de torsion de l'extrémité du manchon ( 30) proche du boîtier ( 26) fait tourner la pointe ( 34) du manchon ( 30) proportionnellement -9- autour de l'axe longitudinal de la tige ( 28) à prévoir un palier ( 27) entre le logement ( 26) et la tige ( 28) de telle sorte que le manchon ( 30) et le boîtier ( 26) soient rotatifs l'un par rapport à l'autre à faire tourner l'extrémité du manchon ( 30) proche du boîtier ( 26) parrapport au boitier ( 26) sur un angle désiré pour donner une rotation proportionnelle à l'extrémité distale ou pointe ( 34), et à tourner -d'un côté ou de l'autre le bouton de commande pour fléchir l'extrémité distale ( 34) de la tige ( 28) tout en faisant tourner l'extrémité du manchon ( 30) proche du boîtier ( 26) pour obtenir un fléchissement variable de la pointe ( 34). 3 Endoscope comportant un boîtier, une tige comprise dans un manchon et se terminant par une pointe, ladite pointe étant fléchissable au moyen d'une paire de câbles sous la commande de moyens de tension de câble contenus dans le boîtier, l'actionnement des moyens de tension tendant un câble et relâchant l'autre pour fléchir la pointe, ledit endoscope étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens formant palier ( 27) pour accoupler le - manchon ( 30) au boîtier ( 26) de telle sorte que le manchon ( 30) peut tourner par rapport audit boîtier ( 26), des moyens de commande de câble ( 29) pour actionner les moyens de tension ( 36, 37, 41, 38, 39) pour fléchir la pointe ( 34) dans un plan donné, et des moyens de commande du manchon ( 33) pour faire tourner le manchon ( 30) par rapport au boîtier ( 26) tout en actionnant les moyens de commande de câble ( 36, 37, 41, 38, 39) pour effectuer la flexion polydirectionnelle de la pointe ( 34) à la manière d'un joint universel. 4 Endoscope selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens d'arrêt à la jonction entre le boîtier ( 26) et le manchon ( 30) pour limiter la rotation relative entre eux. Endoscope selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier ( 26) est pourvu d'une poignée pistolet - ( 31). 6 Endoscope selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande de câble sont constitués par un levier ( 42) formant une boucle adaptée à recevoir les doigts de la main qui saisit la poignée pistolet ( 31). 7 Endoscope selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande du manchon se présentent sous la forme d'une goupille se projetant à partir dudit manchon au voisinage de la jonction entre le manchon ( 30) et le bottier ( 26). 8 Endoscope selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande du manchon sont constitués par une pièce de préhension rainurée ( 50) formée sur le manchon ( 30). 9 Endoscope selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bo Itier ( 26) supporte une molette de mise au point ( 32) disposée au voisinage de ladite poignée pistolet ( 31) grâce à quoi le levier ( 42) et la molette de mise au point ( 32) peuvent être librement actionnés manuellement à l'aide de la main qui tient la poignée pistolet ( 31). Endoscope comportant un boîtier réuni à une tige se terminant par une pointe, ladite tige étant fléchissable à l'aide d'une paire de câbles sous la commande de moyens de tension de câble contenus dans ledit bottier, l'actionnement des moyens de tension tendant l'un des câbles et relâchant l'autre pour fléchir la pointe, caractérisé en ce que ledit endoscope comprend des moyens de commande de câble ( 29) adaptés à actionner lesdits moyens de tension et qui sont accessibles à la main qui tient la poignée pistolet. 3-0 11 Endoscope selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de commande de câble définissent un levier formant une boucle adaptée à recevoir les doigts de la main qui tient la poignée pistolet ( 31).