Brevet FR2635260A1 — publié le 19900216

Procédé et dispositif de préhension, par exemple pour biopsie. La présente invention concerne un dispositif de préhension comportant une pince dont l'ouverture et la fermeture sont commandées à distance. Selon une application particulièrement intéressante, bien que nullement limitative, ce dispositif est appelé à constituer une pince à biopsie. L'invention vise également un procédé de préhension qui peut être avantageusement mis en oeuvre au moyen de ce dispositif, par exempte pour effectuer des biopsies. Les pinces à biopsie actuellement utilisées pour effectuer des prélèvements de fragments de tissus ou autres sur des organismes vivants, par exemple, en vue d'examens microscopiques, comportent des mâchoires coupantes actionnées par un dispositif de commande comprenant une poignée éloignée desdites mâchoires et reliée à celles-ci par un système de câbles et de pièces articulées extrêmement fragiles et relativement complexes, assemblés par de nombreuses soudures. Ce matériel est utilisé par un personnel très qualifié qui, bien qu'averti, par expérience, de La fragilite de ces instruments, ne peut éviter des cassures très fréquentes des câbles qui assurent l'ouverture et la fermeture des mâchoires desdits instruments.Il faut considérer que ces pinces, en raison de leur destination et de leur mode d'emploi, ont des dimensions très réduites et que les câbles qui commandent l'ouverture et La fermeture de leurs mâchoires sont extrêmement fins. D'autre part, il faut remarquer que la pression que l'on doit exercer sur la poignée pour assurer le mouvement des mâchoires doit être assez forte pour pouvoir préLever en découpant (et non pas en déchirant et en arrachant) des particules de tissus ou des muqueuses. Toutefois, cette pression ne peut se mesurer et se contrôler avec précision, de sorte qu'elle est Laissée à L'appréciation du manipulateur qui ne L'évalue pas toujours correctement, ce qui est la cause de rupture des cibles ou de lâchage des soudures. D'autre part, on observe que si le câble ne casse pas# après quelques interventions, l'usage de la pince devient rapidement impossibLe en raison du fait que le sang qui pénètre à l'intérieur de La gaine du câble se coagule et provoque le blocage dudit câble. Ce phénomène se produit malgré les soins apportés au nettoyage et à la stérilisation des instruments, ces opérations ne parvenant pas à éliminer totalement le sang ou autres liquides ou résidus qui pénètrent dans la gaine pendant Les interventions dans Les organes visités. La stérilisation par La châleur n'apporte aucune amélioration mais, au contraire, participe au séchage et à la coagulation du sang dans la gaine. Les inconvénients ci-dessus conduisent à faire effectuer de fréquentes réparations coûteuses par des spéciaListes de ce type de travaux. Un autre inconvénient des pinces à biopsie actuelles réside dans le fait que leur diamètre est trop important pour permettre d'envisager leur emploi en association avec des endoscopes de diamètre plus réduit que celui de ceux qui sont actuellement utilisés, comme celà est pourtant souhaitable. Un objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Selon 11 invention, ce but est atteint grâce à un procédé et à un dispositif suivant Lesquels L'une au moins des mâchoires de la pince est fixée, au moyen d'une articulation, à l'extrémité de la tige d'un piston loge, avec une aptitude de coulissement étanche, dans un cylindre dans lequel il délimite une chambre à vide et dont le recul entrai- nant la fermeture desdites mâchoires est obtenu en mettant ladite chambre à vide en relation avec une source de vide ou d'aspiration, tandis que L'ouverture des mâchoires est assurée par un ressort de compression qui repousse le piston vers L'avant Lorsque la chambre à vide n'est plus sous vide. Ce procédé et ce dispositif procurent de nombreux et importants avantages. Ils sont simples et très efficaces. Leur mise en oeuvre est grandement facilitée par le fait que toutes les chambres ou salles d'opération des hôpitaux et cliniques sont équipées d'une prise de vide dont la puissance de vide est suffisante pour faire fonctionner la pince. Cette dernière ne peut être sujette à aucune cassure en cours d'intervention, en raison de la suppression du câble de tension dont sont munies les pinces à biopsie conventionnelles. De ce fait, on peut envisager une durée de fonctionnement des pinces selon l'invention de 10 à 20 fois plus longue que celle des instruments existants. Grâce à la pince selon L'invention, l'hygiène est totalement assurée, en raison de t'absence de sang ou autre liquide à l'intérieur de la gaine souple raccordée au cylindre, cette gaine étant parfaitement hermétique du fait du principe de fonctionnement de l'instrument. On observe en outre que Le nettoiement de la pince est simplifié. En effet, comme cela ressort de l'exposé qui suit, un simple pas de vis permet de La dissocier de la gaine et, ainsi, de la désinfecter par des moyens plus simples et aussi efficaces que ceux employés actuellement et qui sont basés sur la chaleur. Compte tenu de l'absence de transmission mécanique entre la pince et son système de commande, la longueur de la gaine peut être pratiquement illimitée ; le dispositif selon l'invention permet ainsi L'accès à des mécanismes ou à l'interieur de ceux-ci, sans la moindre restriction de longueur. Une importante gamme de mâchoires de conformations différentes peut être proposée aux utilisateurs, en fonction des besoins. Par exemple, leurs dimensions peuvent varier selon les préLèvements à effectuer ou selon le diamètre de L'endoscope, dans le cas d'une application médicale. Les buts, avantages et caractéristiques ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en élévation et de face du dispositif de préhension selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de ce dispositif considérée suivant un plan perpendiculaire à L'axe de pivotement des mâchoires de la pince représentée en position d'ouverture et de repos. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 et montrant La pince en position de fermeture. La figure 4 est une vue en élévation avec coupe longitudinale partielle considérée suivant un plan perpendiculaire à celui des figures 2 et 3. La figure 5 est une vue éclatée, en perspective, de l'extrémité antérieure de la pince. On se reporte auxdits dessins pour décrire un exemple avantageux de mise en oeuvre et de réalisation du procédé et du dispositif de préhension selon L'invention. On précise que si l'on décrit, dans L'exposé qui suit, une application particulièrement intéressante de ce dispositif à la réalisation d'une pince à biopsie, ledit dispositif et son procédé peuvent être utilisés à d'autres fins pour la préhension ou le prélèvement d'échantillons, fragments ou particules de nature diverse (organiques, minéraux ou autres). Le dispositif selon l'invention comprend un cylindre 1 dans lequel est monté, avec une aptitude de coulissement axial étanche, un piston 2 avantageusement équipé d'un joint périphérique 3. Ce piston est soLidaire d'une tige axiale d'entrainement 4 laquelle, pour une commodité de fabrication et de montage, est, de préférence, fixée par vissage, audit piston. Dans ce but, le piston comprend un taraudage axial et l'extrémité de La tige d'entrainement 4 est munie d'un doigt axial fileté 4a se vissant dans ledit taraudage. Ce doigt fileté présente un diamètre plus réduit que celui de la tige et, entre les surfaces disposées en regard de l'extrémité de La tige et du piston, est disposé un joint d'étanchéité annulaire 5 qui peut être partiellement Logé dans une gorge circuLaire#ménagée dans la surface en forme de couronne circulaire de ladite extrémité. Le piston 2 ainsi réalisé délimite, à l'intérieur du cylindre 1 et par sa face arrière, une chambre 20 que l'on appellera "chambre à vide" dans la suite du présent exposé. Un ressort 6 agissant en compression et logé dans la chambre à vide 20, prend appui, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées, d'une part, contre la face postérieure du piston 2 et, d'autre part, contre une butée circulaire ou diamétrale 7 dont est munie, intérieurement, la partie postérieure du cylindre 1. Le ressort 6 tend à repousser en permanence le piston 2 vers l'avant. La partie arrière la du cylindre 1 présente avantageusement un diamètre plus réduit que celui de la portion restante de celui-ci et cette partie arrière est dotée d'un filetage par l'intermédiaire duquel elle est raccordée à une gaine souple 8 (dont on a seulement représenté une partie terminale sur les dessins) dont la longueur peut être variable et qui est raccordée à un dispositif de commande qui peut être constitué par une poignée d'un type connu en soi comportant une vanne manoeuvrable au moyen d'un levier pivotant ou d'un bouton-poussoir. Ce dispositif de commande est équipé d'un tuyau muni de raccords permettant son branchement à une source d'aspiration ou de vide. On ne décrit pas ces dispositifs de commande et de branchement qui n'entrent pas, en soi, dans le cadre de l'invention et qui peuvent être constitués par un appareillage connu. De manière préférée, pour une commodité de fabrication et de montage, le cylindre 1 peut être exécuté en deux parties lb, lc, assembLées par vissage. Le piston 2 coulisse dans la partie postérieure lb, tandis que la tige 4 est montée avec une aptitude de coulissement dans la partie antérieure lc. La pince proprement dite est installée en avant de la partie antérieure lc du cylindre et elle est constituée de deux mâchoires 9. L'une au moins des deux nâchoires 9 est mobile et fixée, au moyen d'une articulation, à l'extrémité avant de la tige 4. Toutefois, de manière préférée, les deux mâchoires 9 sont mobiles et sont fixées au moyen d'une articulation sur L'extrémité avant de ladite tige. De manière avantageuse, Les deux mâchoires 9 sont fixées au moyen d'une articulation comprenant un axe commun 10. Les mâchoires 9 comportent, chacune, une branche de fixation il dont l'extrémité est munie d'un trou 12 et lesdites extrémités sont logées dans une chape d'articulation 13 constituant l'extrémité avant de la tige -4 et également pourvue de trous alignés 14. L'axe 10 traverse les trous 12 et 14, et il est bloqué dans ces derniers, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées. Une barrette écarteuse 15 est fixée diamétralement à la partie avant du cylindre 1. Cette barrette fixe est disposée paraLlèlement à L'axe 10 d'articulation des mâchoires et elle est placée en avant de ce dernier. D'autre part, elle est disposée entre les branches de fixation 11 des mâchoires. Une échancrure 16 est ménagée à L'extrémité avant de la paroi latérale du cylindre 1, dans le plan de basculement de la branche de fixation et d'articulation 11 de la mâchoire mobile ou de chaque mâchoire mobile 9, afin de permettre le passage de Ladite branche, lors du pivotement de la ou desdites mâchoires mobiles vers l'extérieur. Les branches d'articulation 11 ont un bord extérieur convexe 11a qui forme une rampe de guidage glissant sur le fond des échancrures 16, en favorisant le mouvement de pivotement des mâchoires dans les positions d'ouverture ou de fermeture. Les mâchoires 9 peuvent avoir différentes conformations adaptées aux fonctions qu'elles sont appelées à remplir. Dans l'application à la réalisation de pinces à biopsie ou autres pinces destinées à effectuer des prélèvements de fragments de matière, Les mâchoires 9 peuvent comporter, dans leur face interne, une concavité 17 sensiblement hémisphérique délimitée par un bord coupant 18 dans sa demi-partie avant. Lorsque la pince est fermée, les mâchoires rapprochées délimitent une cavité sensiblement sphérique suffisamment importante pour renfermer un fragment du tissu, échantillon biologique ou autre prélevé. D'autre. part, un orifice 19 débouchant à l'extérieur est ménagé dans le fond des concavités 17 des mâchoires 9, afin de permettre l'évacuation du sang ou liquide imprégnant le fragment de tissu ou autre prélevé. Pour éviter de blesser les tissus ou muqueuses des organes visités, L'extrémité antérieure de la surface extérieure des mâchoires comporte une conformation arrondie, dépourvue d'arête vive. On conçoit bien La mise en oeuvre du procédé et du dispositif de préhension seLon L'invention. Dans l'application à la réalisation de pinces à biopsie, la pince et sa gaine souple sont logées dans un endoscope par l'intermédiaire duquel ladite pince est amenée à l'emplacement de prélèvement souhaité. En position de repos, Le piston 2 est repoussé vers L'avant sous l'action du ressort 6 et les mâchoires 9 sont écartées dans la position d'ouverture (figure 2). Lorsque la chambre à vide 20 est mise en relation avec la source de vide, la dépression créée dans ladite chambre provoque le recul du piston 2 à L'encontre de L'action antagoniste du ressort 6 qui se trouve comprimé lors de ce recul, ledit ressort étant taré à une valeur inférieure à la force d'aspiration exercée par La source de vide. Le déplacement du piston vers l'arrière entraine la fermeture de la pince dont les mâchoires 9 se trouvent rapprochées par L'action du fond des échancrures 16 contre lesquels glisse le bord externe convexe fla des branches d'articulation li desdites mâchoires. Lorsqu'on interrompt la communication entre la chambre à vide 20 et la source de vide, le ressort 6 repousse le piston 2 vers L'avant. Lors de ce mouvement, la barrette écarteuse 15 contre laquelle glisse le bord interne des branches d'articulation 11 des mâchoires 9, provoque le basculement de ces dernières dans la position d'ouverture. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de préhension tel que, par exemple, pince à biopsie, caractérisé en ce qu'il comporte un piston (2) monté avec une aptitude de coulissement étanche dans un cylindre (1) à l'intérieur duquel il délimite une chambre à vide, ce piston (2) étant solidaire d'une tige d'entraine- ment (4) à L'extrémité de laquelle est fixée, au moyen d'une articulation, au moins l'une des deux mâchoires (9) d'une pince, un ressort de compression (6) logé dans ledit cylindre (1) étant calé contre ledit piston qu'il tend à repousser vers l'avant ; ledit dispositif comprenant encore des moyens (8) permettant de le relier à une source de vide. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux mâchoires (9) de la pince sont fixées, au moyend'une articulation, à ltextrémite de la tige d'entrainement (4). 3. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux mâchoires mobiles (9) sont fixées au moyen d'un axe d'articulation commun (10). 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une barrette écarteuse (15) est fixée diamétralement à L'extrémité avant du cylindre (1), parallèlement à l'axe (10) d'articulation des mâchoires (9) et en avant de ce dernier, ladite barrette fixe étant disposée entre les branches (11) de fixation et d'articulation desdites mâchoires. 5. - Dispositif suivant L'une quelconque des revendications 1 å 4, caractérisé en ce qu'une échancrure (16) est ménagée à l'extrémité avant de la paroi latérale du cylindre (1), dans le plan de pivotement de la branche (11) de fixation et d'articulation de la mâchoire mobile (9) ou de chaque mâchoire mobile (9). 6. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les branches de fixation et d'articulation (11) des mâchoires (9) ont un bord externe convexe (il). 7. - Dispositif selon L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les mâchoires 9 comportent, dans Leur face interne, une concavité (17), par exemple de forme sensiblement hémisphérique, ladite concavité étant délimitée par un bord coupant (18) dans sa demi-partie avant. 8. - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'un orifice (19) débouchant à L'extérieur est ménagé dans le fond des concavités (17) des mâchoires (9). 9. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une gaine souple (8) permettant de le relier à une source de vide, la partie postérieure (la) du cylindre (1) étant agencée pour permettre son raccordement à cette gaine. 10. - Procédé de préhension, par exemple pour biopsie, caractérisé en ce que l'une au moins des mâchoires (9) d'une pince est fixée, au moyen d'une articulation, à l'extrémité de La tige (4) d'un piston (2) monté, avec une aptitude de coulissement étanche, dans un cylindre (1) dans lequel il délimite une chambre à vide (20), et en ce que la fermeture desdites mâchoires (9) est obtenue en mettant Ladite chambre à vide (20) en relation avec une source de vide permettant de créer une dépression qui entrai ne le recul dudit piston (2) et le rapprochement de ces dernières.