Brevet FR2662778A1 — publié le 19911206

TIGE DE M#TION D'UN DISPOSITIF D'INTERVENTION, COMMANDEE EN FLEXION La présente invention concerne de façon générale une tige permettant de supporter et d'amener un dispositif d'intervention ou d'observation en un lieu difficilement accessible. L'invention concerne plus particulièrement une telle tige, que T on appelera par la suite tige d'intervention, comportant un système lui permettant de fléchir de façon contrôlée, afin de pouvoir déplacer le dispositif d'intervention disposé en bout de la tige pour le positionner en un lieu inaccessible directement. On doit parfois effectuer un travail spécifique en un lieu difficilement accessible, par exemple à l'intérieur d'une machine complexe ou à l'intérieur d'un corps humain. A titre d'exemple, dans certanes interventions chirurgicales, on souhalte positionner un dispositif d'intervention spécifique à l'intérieur du corps humain, en un lieu qui n'est pas accessible en ligne droite mais accessible seulement en contournant un obstacle Cela est par exemple le cas de certaines disoctomies percutanées effectuées pour traiter des hernies discales lombaires situées à l'arrière du canal rachidien par rapport au dos du patient.Dans ce type d'intervention, il faut introduire une sonde dans le dos du patient jusqu'à oe que son extrémité avant se loge dans le disque, puis piloter l'extrémité distale de cette sonde pour que sa partie extrême puisse être incurves dans une direction précise et selon un rayon d'incurvation précis. D'autre part, la sonde doit être creuse pour permettre le passage d'un dispositif venant deboucher à son extrémité distale pour effectuer l'intervention souhaitée. On ne cannait pas actuellement de sonde ou de tige de section réduite permettant d'effectuer de tels mouvements d'incurvation de façon réversible et précise. On connaît seulement des dispositifs constitués d'une série de bras articulés qui peuvent constituer des sortes de tiges pouvant présenter une certaine incurvation, mais ces systèmes sont complexes et ne peuvent pas être miniaturisés avec un rapport favorable entre leur diamètre externe et leur diamètre interne libre. Un objet de la présente invention est de prévoir une tige d'intervention dont une partie distale peut être commandée depuis sa partie proximale vers une zone d'intervention choisie. Un autre objet de la présente invention est de prévoir une telle tige d'intervention présentant un conduit longitudinal permettant le passage d'un dispositif d'intervention ou de mayens pour commander ce dispositif d'intervention fixé à l'extrmité distale de la tige. Un autre objet de la présente invention est de prévoir une telle tige d'intervention pouvant être facilement miniaturisée, afin de présenter, par exemple, un diamètre extérieur inférieur à 5 itrn et un diamètre intérieur libre supérieur à 3 mm. Un autre objet de la présente invention est de prévoir une telle tige d'interention présentant, lorqu'elle est rectiligne, une rigidité relativement grande. Pour atteindre ces objets, # Tinvention prévoit une tige dtintervention comprenant un tube présentant une flexibilité longitudinale relativement grande le long d'une première généra triode et une flexibilité longitudinale relativement faible le long d'une deuxième génératrina diamétralement opposée et un organe de traction s'étendant longitudinalement au voisinage de la première génératrioe, une extrémité de l'organe de traction étant fixée à l'extrmité distale du tube et l'autre extrémité étant reliée à un moyen de ccmmende en traction, afin que le tube s'incurve en direction de cette première génératrioe. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le tube est constitué d'une paroi mince élastique présentant des ondulations dans le sens longitudinal du tube, l'amplitude de ces ondulations étant maximale au voisinage de la première génératri- ce du tube et minimale au voisinage de la deuxième génêratrioe. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'organe de traction est un lien flexible disposé à l'intérieur du tube. Selon la présente invention, il est prévu d'associer à la tige d'intervention un embout relié à son extrémité distale et un deuxième tube fixé à son extité proximale et d'utiliser l'ensemble campe sonde chiruicale. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'exemples de réalisation qui va suivre, illustrée par les figures annexées parmi lesquelles la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une tige selon la présente invention représentée dans une première position rectiligne la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1 dans laquelle la tige est représentée dans une seconde position incurvée ; la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un des éléments constituant la tige de la figure 1 la figure 4 représente un exemple de réalisation, en coupe longitudinale partielle, d'un ensemble d'éléments constituant la tige de la figure 1 ; et la figure 5 représente, en coupe longitudinale partielle, un autre exemple de réalisation d'une tige selon l'invention. Comme cela est représenté en figure 1, la tige 1 se compose d'un premier tube rigide allongé 2, d'un second tube flexible 3, en forme de soufflet dissymétrique, et d'un embout 4. L'embout 4 est soudé à l'une des extrémités du second tube 3 dont l'autre extrémité est soudée à l'une des extrémités du premier tube 2. L'embout 4 peut supporter un ensemble de pièces constituant un outil destiné à effectuer un travail spécifique en un lieu rendu accessible par la tige 1. Dans la suite du texte, on appellera extrémité distale de la tige # Textrémité portant un dispositif d'intervention et extrémité proximale, l'autre extrémité. Dans l'exemple d'application représenté en figure 1, la tige 1 est une sonde destinée à effectuer une discectomie percutanée d'une hernie discale lombaire. Pour ce type d'intereention, l'embout 4 sert de palier à une fraise 5 entraînée en rotation par l'intermediaire d'un tube 6 qui traverse la tige 1 et qui est flexible au moins sur sa longueur correspondant au tube 3. Le tube 6 est maintenu par des paliers 7 ménagés dans le tube rigide 2, de façon à assurer le guidage du tube 6 libre en rotation. En cours d'utilisation, on pourra introduire, par l'extrémité proximale de la tige 1, un liquide dans l'espa situé entre la tige 1 et le tube 6. Ce liquide s 'écoule vers l'extré- mité distale de la tige 1 (flèches 10), sort au niveau de la fraise 5 et est récupéré au travers d'un orifice centrai 12 de cette fraise dans le tuyau 6 (flèches 13) à l'extrémité proximale duquel on branche un moyen d'aspiration. Du fait de sa rotation, la fraise 5 enlève la matière de l'hernie discale et cette matière est évacuée par ce liquide. La présente invention concerne plus particulièrement la structure du second tube 3 qui peut être déplacé entra une première position rectiligne représentée en figure 1, et une seconde position incubée représentée en figure 2. Le tube 3 a la forme d'un soufflet dissymétrique par rapport à l'axe longitudinal 15 du tube. Cette dissymétrie se caractérise par le fait que les ondulations du soufflet présentent une relativement grande amplitude Si le long d'une certaine génératrioe A et une relativement faible amplitude S2 le long de la gêneratrioe B diamétralement opposée. Un lien 16 est disposé longitudinalement au voisinage de la genératri ~ A et est fixé par l'une de ses extrémités 17 à l'embout 4. Le lien 16 est disposé de préférence à l'intérieur des tubes 2 et 3 mais pourrait traverser toutes les ondulations S1 du tube 3, en passant à travers des orifices 18 ménagés dans les zones radiales de ces ondulations. Le tube 3 est réalisé en un matériau métallique fl ble et présente une certaine flexibilité longitudinale. Cette flexibilité est maximale au niveau de la génêratrioe A, c ' est-à- dire dans la zone longitudinale du tube dans laquelle les ondulations sont d'amplitude maximum S1 et minimale au niveau de la génératrioe diamétralement opposée B, c'est-à-dire dans la zone opposée du tube dans laquelle les ondulations sont d'amplitude minimum S2.Si l'on exerce une traction déterminée (flèche 19) sur l'extrémité arrière 20 du lien 16, celui-ci provoque une compression longitudinale déterminée du tube 3 au niveau de sa zone de plus grande élasticité, ce qui provoque une incurvation contrôlée de ce tube, came cela est représenté en figure 2. La fabrication d' un tube 3 en forme de soufflet dissymétrique peut présenter certaines difficultés, surtout si le tube 3 est de faible diamètre, comme cela est par exemple le cas pour la constitution de sondes chirurgicales qui présentant de préférence un diamètre externe inférieur à 5 mm et un diamètre interne libre supérieur à 3mm. Un premier procédé de réalisation du tube 3 est illustré par les figures 3 et 4. On commence par découper dans une tôle métallique des rondelles 25 présentant un trou excentré formant un bord intérieur circulaire (figure 3). Ensuite, on donne à ces rondelles, par emboutissage, une forme de coupelle, c'est-à-dire que l'Qn dévie axialement dans un sens la partie 27 située au voisinage du bord intérieur et dans le sens opposé la partie 28 située au voisinage du bord extérieur. On dispose ensuite les coupelles 25 tête-bêche et an soude les parties intérieures 27 entre elles et les parties extérieures 28 entre elles. Les parties intérieures 27 ou extérieures 28 en regard sont soit disposées bord à bord, soit en léger emboîtement l'une dans l'autre. Un emboîtement peut être préféré pour faciliter un assemblage par soudage.Les rondelles 25 peuvent avoir une épaisseur d'environ 0,1 mm. Un deuxième procédé de réalisation du tube 3 est représenté en figure 5. On découpe des rondelles 35 présentant un alésage excentré formant un bord intérieur circulaire 36. On constitue des premières entretoises 37 présentant un alésage formant un bord intérieur 38 pareillement excentré et un bord extérieur ayant un diamètre voisin de celui du bord extérieur 42 des randelles 35. On constitue également des secondes entretoises 40 présentant un alésage formant un bord intérieur 46 pareillement excentré dont le diamètre est voisin de celui du bord intérieur 36 des rondelles 35. Ensuite, on soude les bords extérieurs 42 des rondelles aux flancs 43 voisins des bords extérieurs 39 des premières entretoises 37 et on soude les bords intérieurs opposés 36 des rondelles aux flancs 45 voisins des bords intérieurs 46 des secandes entretoises 40.On constitue de la sorte une structure dans laquelle alternent longitudinalement une rondelle 35, une première entretoise 37, une autre rondelle 35 puis une seconde entretoise 40. Cette structure constitue elle aussi une sorte de soufflet. Les rondelles 35 sont réalisées à partir de feuilles minces d'acier ou autre matériau flexible. La flexibilité longitudinale est obtenue par déformation des rondelles 35. Puisque les entretoises 37 et 40 présentent des alésages respectifs 38 et 46 pareillement excentrés, la longueur radiale des rondelles 35 est maximale au voisinage de la généra trice A et minimale au voisinage de la génératri ~ B. Dans ces ounditions, la flexibilité longitudinale résultant de la déformation des rondelles 35 est relativement grande au voisinage de la génératrice A et relativement faible au voisinage de la gêné- ratrice B. De préférence, les rondelles 35 sont reliées aux entretoises par soudage.Dans un mode de réalisation, le diamètre du bord intérieur 38 des premières entretoises 37 est supérieur au diamètre du bord extérieur 47 des secondes entretoises 40, de sorte que le lien 16 puisse traverser l'ensemble des rondelles 35 en passant entre les premières et secondes entretoises et en passant également au travers d'orifices appropriés 48 ménagés dans les rondelles. Le fait que l'organe de traction 16 longe la paroi du tube 3 provoque une incurvation dont le rayon de courbure est pratiquement constant sur tout le long du tube 3, et ce, quelle que soit # Tl'intensité de la force de traction exercée sur cet organe. Le tube 3 prend donc la forme d'une portion d'arc de cercle d'un rayon pouvant varier à volonté entre l'infini et une valeur minimale prédéterminée. Dans le cas où le lien 16 est disposé contre la faoe interne du tube 3, il n'est pas nécessaire de prévoir un guidage de ce lien le long du tube 3 perce que l'incurration du tube tend à plaquer naturellement le lien le long d'une gênératrioe du tube. On notera qu'on conserve alors l'étanchéité de la tige. On peut rendre la tige 1 rigide en position rectiligne, par exemple pour introduire le tube 3 dans le corps d'un patient, en introduisant momentanement dans les tubes 2 et 3 une tige rigide. On peut aussi rendre la tige 1 rigide en position rectiligne en l'enfilant à l'intérieur d'un tube 50, de façon que son extrémité distale soit sensiblement au niveau de l'extrémité T exLi# avant Si du tube 50. Dans oette position (non représentée), il est alors possible de manipuler l'ensemble qui est rigide et rectiligne. On peut, par exemple enfiler cet ensemble à l'intérieur d'un corps humain. Lorsque l'ensemble est ainsi mis en place, on peut alors exercer un effort de traction (flèche 19) sur le lien 16 et effectuer simultanément une poussée sur la tige 1 afin de faire sortir ltextrémité T######distale hors du tube 50. La partie avant 3 de la tige 1 fléchit à mesure qu'elle sort du tube 50, et pénétra dans le corps humain en suivant un chemin incurvé oontrôlé. Pour retirer l'ensemble, on commence par faire revenir la tige 1 à l'intérieur du tube 50, puis on retire l'ensemble. Dans ce qui precede, on a essentiellement présenté le dispositif introduit dans la tige 1 comme un dispositif tinter vention. On notera que cette intervention pourra être une simple observation, le dispositif étant par exemple une ou plusieurs fibres optiques. REVENDICATIONS 1. Tige d'intervention caractérisée en ce qu'elle comprend : - un tube (3) présentant une flexibilité longitudinale relativement grande le long d'une première génératrioe (A) et une flexibilité longitudinale relativement faible le long d'une deuxième génératrioe (B) diamétralement opposée ; et - un organe de traction (16) s'étendant longituaina- lement au voisinage de la première généretrioe (A), une extrémité (17) de l'organe de traction étant fixée à l'extrémité distale du tube (3) et # Tautre extrémité (20) étant reliée à un mayen de commee en traction, afin que le tube (3) s'incurve en direction de cette première génératrioe. 2. Tige d'intervention selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube est constitué d'une paroi mince élastique présentant des ondulations (S1, S2) dans le sens longitudinal du tube, l'amplitude de ces ondulations étant maximale (S1) au voisinage de la première gênêratrioe (A) du tube et minimale (S2) au voisinage de la deuxième génératrioe (B). 3. Tige d'intervention selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tube (3) est réalisé en découpant des rondelles (25) présentant un trou excentré, emboutissant ces rondelles pour leur donner la forme de coupelles présentant, dans un plan longitudinal, une demiondulation, disposant ces coupelles les unes à la suite des autres, de façon concentrique et tête-bêche, et soudant des bords intérieurs (27) et des bords extérieurs (28) jointifs, la struoture ainsi obtenue ayant la forme d'un soufflet présentant une dissymétrie par rapport à son axe longitudinal (15). 4. Tige dtintervention selon la revendication 2, carac térisée en ce que le tube (3) est réalisé en découpant des rondelles (35) ayant un bord intérieur circulaire (36) excentré, constituant des premières entretoises (37) ayant un bord intérieur (38) pareillement excentré et un bord extérieur (39) de diamètre voisin de celui du bord extérieur 42 des rondelles, constituant des secondes entretoises (40) ayant un alésage formant un bord intérieur (46) pareillement excentré dont le diamètre est voisin de celui du bord intérieur (36) des rondelles, et soudant les bords extérieurs (42) des rondelles aux flancs (43) voisins des bords extérieurs (39) des premières entretoises (37) et en soudant les bords intérieurs opposés (36) des rondelles aux flancs (45) voisins des bords intérieurs (46) des secondes entretoises. 5. Tige dtintervention selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de traction (16) est un lien flexible disposé à l'intérieur du tube (3). 6. Sonde chirurgicale caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une tige dtintervention selon l'une quelconque des revendications précédentes et en ce qu'elle comporte un embout (4) relié à l'extremité distale du tube (3) et un deuxième tube (2) fixé à l'extrémité proximale du tube (3).