Brevet FR2632850A1 — publié le 19891222

La présente invention concerne un appareil auto- matique pour fixer un fil-à une aiguille chirurgicale en introduisant une extrémité avant du fil dans un trou qui est formé dans une extrémité arrière de l'aiguille, et en pressant ensuite l'extrémité arrière de l'aiguille pour bloquer le fil dans le trou de l'aiguille. On utilise couramment en chirurgie des aiguilles chirurgicales auxquelles des fils ont été fixes préalable- ment, dans le but de réunir des parties du corps d'un pa- tient. Il existe un très grand nombre de sortes d'aiguil- les chirurgicales, et certaines ont des diamètres très faibles, comme par exemple 1 mm ou moins. Il faut noter que des fils à fixer à des aiguilles aussi fines ont éga- lement de très faibles diamètres. On a élaboré divers procédés pour fixer les fils aux aiguilles chirurgicales,- et du point de vue de la fa- cilité d'utilisation, on utilise de préférence une aiguil- le chirurgicale dans laquelle un fil est bloqué dans un trou formé à l'extrémité arrière de l'aiguille. La figure 1 montre une telle aiguille'chirurgicale. Dans le cas o on fixe un fil S à une aiguille chirurgicale N, on intro- duit manuellement une extrémité avant du fil dans un trou Nb qui est formé dans une face d'une extrémité arrière Na, après quoi on presse l'extrémité arrière Na de l'aiguille au moyen d'une machine de blocage, pour bloquer l'extrémité avant du fil S dans le trou Nb. Pendant cette opération ma- nuelle, un opérateur observe le fil S et l'aiguille N avec un microscope. On voit que ce procédé de fixation exige une certaine expérience de ce genre de travail, et en outre la productivité est très faible. Le coût de fabrication de l'aiguille chirurgicale est donc susceptible d'augmenter, et le risque que des aiguilles soient inutilisables est élevé. En outre, du fait que l'opération doit être effec- tuée en examinant l'extrémité avant du fil S et l'extrémité arrière Na de l'aiguille N avec un microscope ou un appa- reil grossissant, l'opération est susceptible de fatiguer considérablement les yeux des opérateurs. La présente invention a pour but de procurer un appareil nouveau et utile pour fixer automatiquement un fil chirurgical à une aiguille chirurgicale, au moyen du- quel on peut fixer le fil à l'extrémité arrière de l'ai- guille d'une manière efficace et fiable. Un autre but de l'invention est de procurer un appareil permettant de fixer automatiquement un fil chi- rurgical à une extrémité arrière d'une aiguille chirurgi- cale, dans lequel on puisse déterminer à volonté la lon- gueur du fil. Conformément à l'invention, un appareil destiné à fixer automatiquement un fil chirurgical à une aiguille chirurgicale comportant un trou formé dans une face d'une extrémité arrière de l'aiguille, comprend: des moyens pour amener l'aiguille chirurgicale dans une position donnée; des moyens pour débiter le fil chirurgical; des moyens pour guider une extrémité avant du fil chirurgical de façon à l'amener dans une position don- née dans laquelle l'extrémité avant du fil chirurgical fait face à une ouverture du trou qui est formé dans la face de l'extrémité arrière de l'aiguille chirurgicale; des moyens pour introduire l'extrémité avant du fil chirurgical dans le trou de l'aiguille chirurgicale; des moyens pour presser l'extrémité arrière de l'aiguille chirurgicale afin de bloquer l'extrémité avant du fil chirurgical dans le trou de l'extrémité arrière de l'aiguille chirurgicale; et des moyens pour couper le fil chirurgical en un point donné, de façon à procurer une aiguille chirurgica- le à l'extrémité arrière de laquelle est fixé un fil. chirurgical d'une longueur donnée. Dans un mode de réalisation préférable de l'ap- pareil conforme à la présente invention, le fil chirurgical est enroulé sur une bobine débitrice et il est déroulé à partir de cette dernière, et il existe des moyens de chauf- fage qui sont destinés à chauffer le fil qui est déroulé de la bobine afin de redresser une forme courbe du fil pour donner une forme rectiligne. Dans un autre mode de réalisation préférable de l'appareil conforme à l'invention, il existe des moyens qui sont destines à tirer le fil après que ce dernier a été fixé dans l'aiguille, et-des moyens destines à verifier si le fil a été fixé fermement à l'aiguille ou non. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en plan qui montre l'ai- guille chirurgicale à laquelle le fil est fixé; La figure 2 est une représentation schématique qui illustre un premier mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention; La figure 3 est une représentation schématique qui illustre l'opération d'insertion du fil dans le trou de l'aiguille; La figure 4 est une coupe qui montre la condition de blocage; La figure 5 est une coupe qui illustre une forme modifiée du guide représenté sur la figure 2; La figure 6 est une vue en perspective qui re- présente un dispositif de centrage conforme à l'invention; La figure 7 est une représentation schématique qui montre un second mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; La figure 8 est une vue en élévation qui illustre le dispositif de blocage représenté sur la figure 7; et La figure 9 est un schéma synoptique représentant le système de contrôle. La figure 2 est une représentation schématique qui montre un premier mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention. Sur la figure 2, la référence 1 désigne un dispositif de blocage qui comporte quatre poin- çons la, lb, lc et ld (le poinçon ld n'est pas représenté sur le dessin), pour déformer dans un but de blocage une extrémité arrière Nb d'une aiguille chirurgicale N, après qu'une extrémité avant d'un fil S a été introduite dans un trou Na qui est formé dans la face d'extrémité arrière de l'aiguille chirurgicale, afin que le fil soit fixé à l'ai- guille chirurgicale. Les quatre poinçons la à ld sont dis- posés symétriquement autour d'un axe longitudinal du fil S, de façon que le trou Nb de l'aiguille soit déformé d'une manière uniforme à partir de quatre directions mu- tuellement perpendiculaires. On peut régler la course de chacun des poinçons la à ld à l'aide de dispositifs micro- métriques respectifs le à 1h. L'aiguille N est maintenue par un support W, et le support est déplacé par un dispo- sitif d'avance 2 qui comporte un plateau de guidage. Le support W est positionné de façon que l'extrémité arrière Na de l'aiguille N soit alignée avec le centre des quatre poinçons la à ld. Un premier guide 3 qui est destiné à guider le fil S, est formé sous la forme d'un tube mince ayant une extrémité 3b qui est alignée avec l'extrémité arrière Na de l'aiguille N. L'autre extrémité du guide tu- bulaire 3 présente une ouverture évasée, de façon qu'on puisse introduire aisément l'extrémité avant d'un fil S dans le guide. Le fil S est enroulé sur une bobine 4 et il est déroulé à partir de cette dernière. Le fil S qui est déroulé traverse un liquide de stérilisation qui est con- tenu dans un réservoir de stérilisation 5, une éponge 6 destinée à retirer le liquide de stérilisation qui se trouve sur le fil, un dispositif de chauffage 7 de forme tubulaire qui est destiné à corriger la forme courbe du fil pour lui donner une forme rectiligne, une paire de ga- lets d'avance 8 et un second guide 9. Le fil S qui sort du second guide 9 est introduit dans le trou formé dans le premier guide 3. Un dispositif de coupe 10, tel qu'un cou- teau ou des ciseaux, est placé entre les premier et second guides-3 et 9. Le fil S est déroulé de la bobine 4 et est immer- gé dans le liquide de stérilisation qui se trouve dans le réservoir 5, et il est stérilisé par ce liquide. Ensuite, le fil S traverse le dispositif de chauffage 7 qui comprend un fil électrique chauffant, et il est chauffé par exemple à une température de 130 à 140 C, de façon à transformer le fil courbe en un fil rectiligne. Il faut noter que la tem- pérature du dispositif de chauffage 7 doit être réglée en fonction du diamètre et du matériau du fil. Le fil S qui a subi ce traitement est entraîné vers le dispositif de blo- cage 1, et au même moment l'aiguille chirurgicale N est déplacée, en même temps que le support W, vers le premier guide 3, de façon que l'extrémité arrière Na de l'aiguille N vienne presque en contact avec l'extrémité avant 3a du premier guide 3, comme le montre la figure 3. Autrement dit, le trou Nb qui est formé à l'extrémité arrière Na de l'aiguille N est aligné avec l'ouverture de l'extrémité avant du guide 3. Ensuite, le fil S est avancé davantage au moyen des galets 8, et l'extrémité avant du fil est introduite dans le trou Nb de l'aiguille N, en passant par l'ouverture du premier guide 3. Ensuite, les poinçons la à ld du dispositif de blocage 1 sont déplacés vers l'aiguil- le pour presser l'extrémité arrière de l'aiguille, et le fil est fixé fermement à l'aiguille N comme le montre la figure 4. Il faut noter que la section droite circulaire du trou Nb est déformée par l'opération de blocage, pour donner une section droite de forme pratiquement carrée. L'aiguille chirurgicale N à laquelle le fil S est fixé est ensuite déplacée d'une distance donnée vers la gauche, sur la figure 2, par le déplacement du dispositif d'avance 2, après quoi le fil S est coupé par le dispositif de coupe 10. Dans le mode de réalisation présent, le fil S est coupé selon une ligne inclinée, de facon que le fil présente une extrémité avant pointue, et ceci facilite l'opération d'in- sertion du fil dans le trou Nb de l'aiguille, ainsi que dans le trou du guide 3. Comme expliqué ci-dessus, l'appareil conforme à l'invention permet de fixer automatiquement le fil fin S à l'aiguille chirurgicale N, d'une manière simple et effica- ce. Plus précisément, dans le mode de réalisation présent, du fait que le fil courbe est tout d'abord redressé pour donner le fil rectiligne, l'extrémité avant du fil est in- troduite aisément et donc correctement dans les trous de l'aiguille N et du guide 3. La figure 5 est une coupe qui représente un autre mode de réalisation du premier guide 3 conforme à l'inven- tion. Dans ce mode de réalisation, une fente 3b est formée au milieu du guide allongé 3, et la lame coupante du dis- positif de coupe 10 est introduite dans la fente. Dans ce mode de réalisation, après que l'extrémité avant du fil S a été coupée, l'extrémité avant du fil n'apparaît pas à l'extérieur du guide 3, ce qui fait que l'extrémité avant du fil qui a été coupée en oblique n'est pratiquement pas déformée, grâce à quoi l'opération d'insertion de l'extré- mité avant du fil dans le trou Nb de l'aiguille N peut être effectuée dans de bien meilleures conditions. La figure 6 est une vue en perspective qui montre un dispositif de positionnement destiné à aligner l'extré- mité arrière Na de l'aiguille N avec l'extrémité avant 3a du premier guide 3. Le dispositif de positionnement com- prend deux pièces semi-cylindriques 11a et 11b. L'extrémité arrière Na de l'aiguille N et l'extrémité avant 3a du pre- mier guide 3 sont bloquées entre les pièces semi-cylindri- ques lla et llb, après quoi l'extrémité avant du fil S est introduite dans le trou qui est formé dans la face d'extré- mité de l'aiguille. Les poinçons la à ld sont déplacés vers l'axe central après que les pièces de centrage lla et llb ont été retirées de l'aiguille N et du guide 3. Il faut noter que les diamètres des trous qui sont formes dans les premier et second guides 3 et 9 doi- vent être adaptés au diamètre du fil, ce qui fait que ces guides doivent être changés conformément au fil à utiliser. Dans ce but, on peut échanger les guides complets, ou bien on peut échanger des parties des guides. Dans le mode de réalisation qu'on vient d'expli- quer ci-dessus, les quatre poinçons la à ld du dispositif de blocage 1 sont déplacés simultanément, mais il est pos- sible de déplacer simultanément en premier des poinçons opposés la et lc, et de déplacer ensuite simultanément les poinçons opposés restants lb et ld. En outrer le dispositif de blocage 1-peut comprendre une paire de poinçons opposés. Dans ce cas, après avoir déplacé les poinçons, on peut les faire tourner de 90 degrés autour de l'axe central, et les actionner ensuite à nouveau. En outre, le dispositif de blocage peut comprendre plus de quatre poinçons, et cexu-ci peuvent être déplacés simultanément. Il faut en outre noter qu'il est possible de faire avancer le fil en éjectant un jet d'air par une buse. On peut couper le fil simultanément à l'opération de blocage ou avant cette der- nière. Dans le mode de réalisation considéré ci-dessus, la longueur du fil qui est fixé à l'aiguille chirurgicale est déterminée au préalable, et on ne peut pas la changer aisément. En pratique, il est souvent nécessaire d'utiliser des aiguilles chirurgicales auxquelles sont fixes des fils de diverses longueurs. Selon un autre aspect de l'invention on peut changer aisément et de façon précise là longueur du fil qui est fixé à l'aiguille. La figure 7 est un schéma qui montre un autre mo- de de réalisation de l'appareil conforme à l'invention. Un dispositif de blocage est désigné par la référence 21 et il comprend deux poinçons 21a et 21b. Au moment du blocage, le dispositif de blocage 21 est déplacé vers la gauche à partir de la position qui est représentée sur la figure 7. Comme le montre la figure 8, les poinçons 21a et 21b sont montés de façon mobile à l'intérieur d'un guide 21c, de façon à pouvoir se déplacer vers l'axe central dans des directions opposées, afin que l'extrémité arrière Na de l'aiguille chirurgicale N puisse être pressée pour bloquer l'extrémité avant du fil S à l'intérieur du trou Nb qui est formé dans la face d'extrémité de l'aiguille. On peut régler les courses sur lesquelles se déplacent les poin- çons 21a et 21b, au moyen de dispositifs micrométriques respectifs 21d et 21e. L'aiguille chirurgicale N est main- tenue par un dispositif d'avance 22 qui peut être déplacé dans la direction avant-arrière et la direction haut-bas, et qui peut tourner sous l'action de moteurs 21a et 21b. Des aiguilles chirurgicales peuvent être fixées de façon amovible, une par une, au dispositif d'avance 22, à l'aide d'un appareil de manipulation qui n'est pas représenté. Il faut noter que l'aiguille N est maintenue sur le disposi- tif d'avance 22 de façon que l'extrémité arrière de l'ai- guille N soit placée face au dispositif de blocage 21. Le fil S est enroulé sur une bobine 23 et il est déroulé à partir de cette dernière. Le fil déroulé S passe par un ensemble de galets de réglage de tension 24, un galet-frein destiné à appliquer une tension de retenue au fil, un dispositif de chauffage 26 destiné à redresser le fil cour- be pour donner un fil rectiligne, une paire de galets de codeur 27 à l'un desquels est accouplé un codeur tournant qui est destiné à mesurer une longueur du fil à fixer à l'aiguille, un mandrin d'avance 28 destiné à faire avancer le fil lorsque l'extrémité avant du fil lui est fixée, et un guide 29. Le guide 29 est formé sous la forme d'un tube comportant un trou de faibles dimensions, et il est monté de façon mobile dans les directions avant et arrière. Une extrémité avant 29a du guide 29 vient pratiquement en con- tact avec le trou Nb de l'aiguille N, de façon que l'axe central de l'extrémité avant 29a soit aligné avec la di- rection longitudinale du fil S. Un dispositif de coupe 30 destiné à couper le fil S est placé près de l'extrémité avant 29a du guide 29. Deux caméras de télévision 31a et 31b sont placées à la position de blocage pour contrôler la fixation du fil S à l'aiguille N, à partir de direc- tions opposées. Cinq galets 32 et 33 sont placés entre le dispositif d'avance 22 et le guide 29. Comme le montre la figure 7, les deux galets 33 sont placés entre les galets 32 et sont mobiles dans la direction perpendiculaire à l'axe central, de façon à permettre de régler sur une plage étendue la longueur de la section de fil qui se trouve entre le guide 29 et le dispositif d'avance 22. Au moment de la fixation du fil S à l'aiguille N, le fil fixé au mandrin 28 est déplacé vers le disposi- tif d'avance 22. Il faut noter que l'extrémité avant du fil S s'étend légèrement au-delà du guide 29 qui est éga- lement déplacé en synchronisme avec le mandrin 28. Le mandrin 28 et le guide 29 sont déplacés de façon que l'extrémité avant du fil S soit introduite dans le trou Nb qui est formé dans la face de l'extrémité arrière Na de l'aiguille N. Avant d'introduire le fil dans le trou Nb de l'aiguille, on vérifie si le fil est aligné ou non avec le trou Nb, à l'aide des caméras de télévision 31a et 31b. La figure 9 est un schéma synoptique qui montre le système de contrôle comprenant les caméras de télévi- sion 31a et 31b. Les signaux vidéo de sortie que produi- sent les caméras de télévision sont appliques à un circuit de commande 34, ainsi qu'à des moniteurs respectifs 35a et 35b. Les écrans de contrôle des moniteurs 35a et 35b pré- sentent des images de l'extrémité avant du fil S et de l'extrémité arrière de l'aiguille N. Du fait que ces images sont prises dans des directions différentes, l'opérateur pear vérifier visuellement la condition de centrage. Dans le circuit de commande 34, on détecte le bord avant de l'aiguille N en traitant les lignes de balayage, et on dé- tecte ensuite l'axe de l'aiguille. Simultanément, on détec- te le bord supérieur du fil S et on détecte ensuite l'axe du fil. Ensuite, on compare mutuellement les positions des axes ainsi détectés, dans le but de détecter un écart entre ces axes. Le circuit de commande 34 applique des signaux de commande aux moteurs 22a et 22b pour régler les positions du dispositif d'avance 22, c'est-à-dire pour régler la po- sition du fil S par rapport à l'aiguille N, de façon que le fil soit exactement aligné avec l'aiguille. De cette manière, lorsque le fil présente un écart par rapport au trou, le dispositif d-'avance 22 ou le guide 29, ou les deux, sont déplacés dans la direction perpendiculaire à l'axe central jusqu'à ce que le fil soit aligné avec le trou. Après que l'extrémité avant du fil S a été correcte- ment introduite dans le trou Nb de l'aiguille N, les camé- ras de télévision 31a et 31b sont retirées de la position de blocage et le dispositif de blocage 21 est ensuite amené dans la position de blocage. Ensuite, les poinçons 21a et 21b sont déplacés simultanément pour presser l'ex- trémité arrière Na de l'aiguille N, afin de déformer le trou. Le dispositif d'avance 22 est ensuite tourné de 900 autour de l'axe central, et les poinçons 22a et 22b sont déplacés à nouveau pour presser l'extrémité arrière de l'aiguille. De cette manière, le fil S peut être fixé à l'extrémité arrière Na de l'aiguille N, comme représenté sur la figure 4. Après que le fil a été fixé à l'aiguille de la manière expliquée cidessus, le dispositif d'avance 22 est légèrement déplacé vers la gauche sur la figure 7, 1 1 de façon à déterminer si le fil sort du trou de l'aiguille ou non, en détectant la tension qui est appliquée au fil. Ensuite, le mandrin 28 libère le fil S et le dispositif d'avance 22 est déplacé vers la position qui est représen- tée sur la figure 7, pour établir un espace entre le dis- positif d'avance 22 et le guide 29. A la suite de ceci, les galets 32 et 33 sont introduits dans cet espace, de façon que ces galets 32 et 33 soient placés sur des côtés opposes du fil S. Les galets 33 sont ensuite amenés dans des positions situées entre des galets 32 adjacents, pour allonger en zigzag le fil S. Le fil S est déroulé de la bobine 23 sur une longueur désirée, de la manière expliquée ci-dessus. La longueur du fil qui est déroulé de la bobine 23 est mesurée par le codeur tournant qui est accouplé au galet 27, et lorsqu'une longueur désirée a été déroulée, le galet-frein est actionné pour appliquer une tension au fil. Ensuite, le mouvement des galets 33 est arrêté.et l'opération con- sistant à dérouler le fil est terminée. Le dispositif de coupe 30 est ensuite actionné pour couper le fil S. Comme expliqué ci-dessus, des fils ayant différentes longueurs peuvent être fixes automatiquement à des aiguilles succes- sives N, d'une manière efficace. Dans le mode de réalisation considéré ci-dessus, on mesure la longueur du fil S au moyen du codeur tournant, mais on peut mesurer la longueur du fil en détectant la position des galets 33. En outre, le dispositif de blocage 21 peut comprendre trois ou quatre poinçons. L'opération de blocage peut alors être effectuée en une seule fois, comme dans le cas du premier mode de réalisation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS R13971 1. Appareil pour fixer automatiquement un fil chi- rurgical à une aiguille chirurgicale (N) qui comporte un trou (Nb) formé dans une face d'une extrémité arrière (Na) de cette aiguille, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens d'avance (2,22) destinés à amener l'aiguille chirurgicale dans une position donnée; des moyens (4,23) pour débiter le fil chirurgical; des moyens (9,29) pour guider une extrémité avant du fil chirurgical de façon à l'amener dans une posi- tion donnée à laquelle l'extrémité avant du fil chirurgical fait face à une ouverture du trou (Nb) qui est formé dans la face de l'extrémité arrière (Na) de l'aiguille chirurgicale; des moyens (28) pour introduire l'extrémité avant du fil chi- rurgical dans le trou (Nb) de l'aiguille chirurgicale; des moyens (la,lb; 21a,21b) pour presser l'extrémité arrière de l'aiguille chirurgicale de façon à bloquer l'extrémité avant du fil chirurgical dans le trou (Nb) de l'extrémité arrière (Na) de l'aiguille chirurgicale; et des moyens (10,30) pour couper le fil chirurgical en un point donné, pour former une aiguille chirurgicale à l'extrémité arrière de laquelle est fixé un fil chirurgical ayant une longueur donnée. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens qui sont destinés à introduire l'extrémité avant du fil chirurgical dans le trou de l'aiguille chirurgicale comprennent un mandrin (28) en forme de tube auquel le fil est fixé de façon sélective, et qui est mobile dans la direction longitudinale du fil. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de chauffage (7) destinés à redresser le fil courbe pour donner un fil recti- ligne. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (5) pour stériliser le fil que fournissent les moyens débitant le fil. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de coupe (30) sont construits de façon que le fil soit coupé selon une ligne qui est inclinée par rapport au fil. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour vérifier si le fil a été fixé fermement à l'aiguille (N), ou non, en appli- quant une tension au fil. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'avance (22) de l'aiguille sont montés de façon mobile dans une direction longitudinale, et l'appareil comprend en outre des moyens qui sont intercalés entre les moyens d'avance (22) de l'aiguille et les moyens de guidage (29) du fil, et qui déroulent le fil (S) sur une on- gueur désirée, à partir des moyens débitant le fil (23). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé. en ce que les moyens pour dérouler le fil (S) comprennent un premier jeu de galets (32) disposés d'un côté du fil et un second jeu de galets (33) disposés de l'autre côté du fil, et qui sont mobiles dans une direction perpendiculaire à la di- rection longitudinale du fil, entre'le premier jeu de galets. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (25) qui sont placés entre les moyens débitant le fil (23) et les moyens de guidage et qui appliquent sélectivement une force de freinage au fil. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (31a) destinés à contrôler les positions du trou de l'aiguille (N) et du fil (S) avant l'insertion du fil dans le trou, pour élaborer un signal d'écart qui représente un écart entre le fil et le trou de l'aiguille, et des moyens (22a,22b) pour régler la position relative du fil par rapport au trou de l'aiguille conformément au signal d'écart précité, de façon à aligner le fil avec le trou de l'aiguille. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent deux caméras de télévision (31a) qui sont destinées à capter des images de l'extrémité avant du fil et de l'extrémité arrière de l'aiguille, dans deux directions différentes.