Brevet FR2691624A1 — publié le 19931203

La présente invention concerne un appareil à ultrasons pour le curetage ou l'exérèse de tissus biologiques. Un appareil connu de ce type est décrit dans le FR-B- 2 584 916. Il comporte une poignée creuse contenant un transducteur ultrasonore, cette poignée étant prolongée par une canule destinée à pénétrer dans la région du tissu biologique à traiter, en vue d'effectuer une exérèse. La poignée et la canule sont traversées longitudinalement par deux conduits, un premier conduit pour l'irrigation par un liquide de traitement tel que du sérum physiologique, et un deuxième conduit pour l'aspiration du tissu biologique désagrégé et du liquide d'irrigation, ce deuxième conduit étant relié à une source de vide. Bien que ce type d'appareil permette une désagrégation convenable du tissu biologique à traiter, et une mise en émulsion, par les vibrations ultrasonores de l'extrémité de la canule, des particules de tissu désagrégé dans le liquide d'irrigation, des difficultés apparaissent dans la phase d'aspiration du tissu désagrégé et du liquide de traitement. Ces difficultés sont principalement liées au fait que les particules de tissu biologique désagrégé ont tendance à reformer des amas ou des bouchons dans le circuit d'aspiration. Dans un certain nombre de cas, la dépression d'aspiration qui s'accroit automatiquement du fait de la connexion à la source de vide, peut parvenir à un niveau suffisant pour éliminer le bouchon, mais au prix d'un à-coup de dépression dans la région de traitement pouvant se traduire par un traumatisme non négligeable du tissu correspondant. Un tel traumatisme est en général d'autant plus fort que le bouchon a résisté à l'élimination pendant une durée prolongée, car la dépression s'est accrue parallèlement. En outre, dans un nombre de cas non négligeable, on ne pourra venir à bout du blocage qu'en dégageant l'outil de la zone de traitement afin de pouvoir libérer l'ensemble de la charge accumulée dans tout le dispositif. La présente invention a pour but de réaliser un appareil à ultrasons pour l'exérèse de tissus biologiques dans lequel les inconvénients ci-dessus, liés au blocage du conduit d'aspiration, soient supprimés ou du moins largement réduits, et qui permette donc des conditions d'utilisation très régulières et souples limitant au maximum les traumatismes dans les tissus traités. La présente invention a pour objet un appareil pour le curetage ou l'exérèse d'un tissu biologique par irrigation au moyen d'un fluide soumis à des ultrasons et par aspiration du tissu désagrégé et dudit fluide, comportant un carter formant poignée contenant un transducteur ultrasonore accouplé mécaniquement à un instrument vibrant intégré dans le carter et formant au moins une partie d'une canule d'irrigation et d'aspiration dont une extrémité antérieure est adaptée à pénétrer dans la région du tissu biologique à traiter, cette canule comprenant - un premier conduit, d'irrigation, pour amener le fluide d'irrigation, raccordé côté amont à un réservoir de fluide d'irrigation et débouchant coté aval à l'extérieur de la canule à proximité de l'extrémité antérieure de la canule - et un deuxième conduit, d'aspiration, débouchant côté amont à l'extérieur de la canule à proximité de l'extrémité antérieure de celle-ci, et raccordé côté aval à une source de vide, pour aspirer le tissu désagrégé et le fluide d'irrigation qui se trouvent à proximité de ladite extrémité antérieure, - cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un troisième conduit formant arrivée d'air dont une extrémité est en communication avec l'atmosphère ambiante et dont l'autre extrémité est en communication avec l'intérieur du deuxième conduit d'aspiration. Ainsi, la dépression créée par la source de vide permet d'aspirer à la fois, par le deuxième conduit d'aspiration, du liquide d'irrigation et des particules de tissu désagrégé, et par le troisième conduit de l'air formant des bulles d'air qui se dispersent dans le liquide d'irrigation contenant lesdites particules, pour former un mélange dont la viscosité est nettement plus faible que celle obtenue dans l'art antérieur. Ce mélange plus fluide s'écoule plus facilement jusqu'à la source de vide, ce qui réduit considérablement les à-coups précités. De plus, du fait de cette arrivée d'air, la dépression réelle dans les tissus traités au niveau de l'extrémité antérieure de la canule n'est qu'une fraction de la dépression totale créée par la source de vide, de sorte que l'utilisation de l'appareil de l'invention est beaucoup moins traumatisante que celle de l'appareil de l'art antérieur. Selon un mode particulier de réalisation de 1 invention, le troisième conduit est en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une vanne de réglage. Ceci permet de contrôler la valeur maximale de la dépression au niveau des tissus à traiter, et de régler en même temps le débit et donc la vitesse de l'air aspiré au niveau de l'arrivée d'air dans le deuxième conduit, et par conséquent la mise en émulsion du mélange aspiré. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'appareil comporte une entrée de gaz reliée côté amont à une source de gaz sensiblement à la pression ambiante et côté aval au premier conduit d'irrigation de manière à constituer un fluide d'irrigation qui soit un fluide diphasique gaz-liquide. On introduit donc dans le tissu à traiter un fluide d'irrigation, constitué par du liquide d'irrigation et des bulles de gaz, qui est aussitôt aspiré par le second conduit d'aspiration avec les particules de tissu désagrégé pour former un mélange de viscosité plus faible que dans le cas de l'art antérieur. En outre, le gaz étant aspiré par la dépression transmise depuis la source de vide, il n'y a aucun risque d'introduire du gaz dans le corps d'un patient à l'occasion d'une fausse manoeuvre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le deuxième conduit d'aspiration traverse axialement le carter : à superficie de passage donnée, un conduit cylindrique axial présente une dimension de passage pour les particules de tissu désagrégé supérieure à celle d'un conduit annulaire. En outre, la position axiale du conduit d'aspiration fait que les parois de ce conduit et le mélange présent à l'intérieur de ces parois sont soumis à des vibrations ultrasonores qui facilitent encore l'écoulement dudit mélange. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront dans la description que l'on va donner maintenant, à titre non limitatif, de modes de réalisation de cette invention, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil conforme à l'invention, avec arrachement partiel de la partie antérieure - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale agrandie de la partie postérieure de l'appareil de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale agrandie de l'extrémité avant de la partie antérieure de l'appareil ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 concernant une variante de la partie antérieure de l'appareil ; et - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de l'appareil conforme à l'invention Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, un carter 1, encore appelé pièce à main, ou poignée, possède une forme générale cylindrique et est relié, à sa partie antérieure, à une canule 3, également de forme générale cylindrique. Dans ce qui suit, on désigne par partie antérieure (ou partie avant) d'un organe la partie de cet organe qui est tournée vers la région à traiter, c'est-àdire vers la droite, sur chacune des figures 1 à 3. Inversement, la partie opposée de chaque organe est dénommée partie postérieure (ou partie arrière). Le carter 1 comprend un corps 5, de forme générale cylindrique dont l'arrière s'emboite dans une embase 7 supportant plusieurs raccordements de circuits de fluides nécessaires au fonctionnement de l'appareil. Des filetages conjugués portés respectivement par le corps 5 et l'embase 7 permettent de les solidariser l'un à l'autre de façon amovible. Un joint torique 9 assure l'étanchéité entre le corps 5 et l'embase 7. L'embase 7 est traversée axialement par une broche 11 qui présente elle-même un canal axial 21 et dont une partie arrière 17 vient se loger dans un évidement cylindrique 12 de l'embase. A son extrémité arrière, la broche 11 comporte un rétrécissement cylindrique tubulaire 15 adjacent à une surface plane transversale, de forme annulaire 13, qui s'appuie contre un épaulement correspondant 14 de la face interne de l'embase. Le rétrécissement cylindrique 15 est lui-même raccordé par une canalisation 15a à une source de vide, schématisée par la flèche V, par le réservoir 60 et la pompe 61. Avant le rétrécissement 15, la partie arrière 17 de la broche 11 présente, sur sa surface externe, trois gorges annulaires transversales, une gorge centrale 16 et deux gorges latérales 18 équidistantes de la précédente. La gorge centrale 16 forme, avec la surface interne de l'évidement 12 de l'embase, une chambre annulaire 20 qui communique avec le canal axial 21 de la broche 11 au moyen d'ouvertures 26. La chambre 20 est en relation, conformément à l'invention, avec un alésage d'usinage 27 pratiqué dans l'embase 7 dont l'extrémité extérieure est bouchée par un bouchon 27a mais qui communique lui-même avec l'air extérieur par un conduit tubulaire 29. Une arrivée d'air est ainsi constituée, schématisée par la flèche A. Cette arrivée d'air peut être réglée à la valeur désirée au moyen d'une vanne de réglage 28, en communication avec l'atmosphère. Chacune des deux gorges annulaires latérales 18 reçoit un joint torique 19 s'appuyant aussi contre la surface de l'évidement 12 et assurant l'étanchéité de la chambre annulaire 20, vers l'avant et vers l'arrière. Le carter 1 contient en outre un générateur ultrasonore connu en lui-meme, comprenant des pastilles de céramique piézo-électrique de forme annulaire 31, empilées axialement les unes sur les autres et reliées par des conducteurs électriques 32, 33 à une source de courant non représentée. Les pastilles céramiques 31 sont enfilées sur un axe 36 terminant vers l'avant une contre-masse 35 et elles sont pressées entre cette contre-masse et un élément amplificateur antérieur 37 de transducteur transmettant les vibrations ultrasonores vers l'avant de l'appareil. La broche 11 s'emboite dans un évidement 34 de la partie arrière de la contre-masse 35, laquelle présente à l'avant de l'axe 36 un filetage externe 40 qui se visse sur un filetage conjugué existant à l'arrière de l'élément amplificateur antérieur 37 du transducteur, de telle sorte que des canaux axiaux 22 et 23, pratiqués respectivement dans la contre-masse 35 et l'élément amplificateur antérieur 37, soient en alignement avec le canal axial 21 de la broche 11, et constituent avec ce dernier un conduit axial unique de diamètre sensiblement constant. Des joints toriques 39 assurent l'étanchéité de la liaison entre les canaux axiaux 21 et 22 (voir figure 2). En outre, un joint torique 41 est disposé dans chacune des deux gorges annulaires pratiquées sur la partie postérieure de l'élément 37 et de même un joint torique 42 est disposé entre deux redents circulaires ménagés respectivement en vis-à-vis sur la surface cylindrique externe de l'élément amplificateur antérieur 37 du transducteur et sur la surface cylindrique interne du corps 5. Les joints toriques 41 et 42 procurent l'étanchéité entre le corps 5 et l'élément de transducteur 37 à l'égard d'un espace cylindrique annulaire 45 défini à l'avant du corps 5 entre ce dernier et l'élément 37. En outre, les joints toriques assurent un certain découplage vibratoire entre les deux composants ci-dessus. Enfin, dans la partie avant du corps 5 est ménagé un orifice 47 pour permettre d'aspirer un gaz, de préférence sensiblement stérile en provenance d'un réservoir de gaz non représenté, à la pression ambiante, le raccordement de l'orifice 47 à ce réservoir de gaz étant schématisé par la flèche G. Bien entendu, on peut utiliser de l'air ambiant, à condition qu'il soit relativement pur et stérile comme l'air que l'on trouve dans une salle d'opération. La canule 3, qui pénètre par sa partie antérieure dans le tissu biologique à traiter, comprend une gaine 50 entourant une sonde 51, possédant un canal central 24. La gaine 50 et la sonde 51 sont de forme générale cylindrique et sont disposées de manière à ménager entre elles un espace 54. L'extrémité arrière de la sonde 51 est assemblé à un raccord 53. A son tour, le raccord 53 comporte un rétrécissement arrière fileté extérieurement 52 qui se visse dans un filetage conjugué porté par l'extrémité avant de l'élément transducteur 37. Après vissage, le canal axial 24, qui peut présenter un diamètre différent des canaux axiaux 21, 22, 23, est aligné avec ces derniers, de telle sorte que l'on obtient un canal axial d'aspiration sensiblement rectiligne sur toute la longueur de l'appareil. De même, les espaces annulaires cylindriques 54 et 45 sont en continuité l'un de l'autre. A son extrémité avant, la sonde 51 possède un bout arrondi 55 à proximité duquel on a ménagé, latéralement, au moins un orifice 56 qui permet une aspiration latérale, moins agressive, du tissu biologique après désagrégation. A l'arrière, la gaine 50 possède. une extrémité cylindrique 57, laquelle, après vissage du rétrécissement fileté 52 sur le filetage conjugué de l'élément 37, vient s'emboîter dans l'extrémité antérieure du carter 5. Un joint torique 59, porté extérieurement par l'extrémité cylindrique 57, assure alors l'étanchéité du raccordement. La présence des joints 41, 42 et 59 fait que la gaine 50 est pratiquement découplée de l'ensemble vibrant à fréquence ultra-sonore constitué par l'amplificateur 37, le raccord 53 et la sonde 51 ; ceci limite considérablement, par rapport aux appareils connus jusqu'à présent, les lésions des tissus. Sur la partie arrière cylindrique 57 de la gaine 50 est pratiqué un orifice 58 pour l'arrivée d'un liquide d'irrigation tel que du sérum physiologique, schématisée par la flèche L. L'alimentation en liquide d'irrigation est réalisée au moyen d'un dispositif auxiliaire connu en lui-même et non représenté, comprenant notamment une micropompe reliée à un récipient du liquide considéré. A son extrémité avant, la gaine 50 est recourbée partiellement vers l'intérieur en direction de la sonde 51, de manière à former entre ces deux organes une ouverture annulaire 46 pour le passage du fluide d'irrigation. Enfin, dans le mode de réalisation de la sonde 51 représenté sur la figure 4, le conduit 24 comporte à son extrémité antérieure 55 un orifice supplémentaire sensiblement axial 62. Les orifices 56, 62 ménagés dans la paroi de la sonde 51 ont une diamètre suffisamment petit pour empêcher la pénétration à l'intérieur de la sonde 51 de particules de tissu désagrégé de dimensions telles qu'elles risqueraient d'obturer le canal axial 24, 23, 22, 21. A titre d'exemple non limitatif, on peut réaliser les différentes parties structurelles du dispositif ci-dessus en acier inoxydable. Le carter 1 peut avoir une longueur d'environ vingt centimètres, de même que la canule 3. Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus est le suivant. Après pénétration de la canule 3 dans le tissu biologique à traiter, et mise en marche du générateur d'ultrasons, des alimentations en gaz G et en liquide d'irrigation L, ainsi que du circuit de vide et de l'arrivée d'air 27, 29, on constate que le mélange du gaz et du liquide produit un liquide diphasique de densité réduite circulant plus aisément dans les tubulures et facilitant l'extraction du tissu désagrégé mélangé au liquide d'irrigation, grâce à une sorte de "craquage" produit par la présence de bulles d'air, au sein du liquide, dans une première proportion dans l'espace 54 et dans les canaux 24, 23, 22, dans une seconde proportion plus importante en aval de la chambre 20. En outre, dans le rétrécissement 15 et le conduit 15a de raccordement à la source de vide, la vitesse de l'air est très supérieure à la vitesse du liquide émulsionné, et il y a "éparpillement" de l'émulsion interdisant en fait tout bouchage dans le conduit 15a. En cas de menace de bouchage par des particules de tissu graisseux tendant à s'agglomérer en amont de la chambre 20, le circuit de dérivation d'air permet d'accroitre la quantité d'air aspirée par le conduit 29 et d'éviter une augmentation brutale de la dépression d'aspiration qui demeure à une valeur acceptable, ce qui donne généralement le temps de désagréger le bouchon naissant par les ultrasons produits en permanence et de le faire disparaître, sans risque de traumatisme au niveau du tissu biologique traité. Sur la figure 5, a été représentée une variante simplifiée d'un appareil conforme à l'invention, ne comportant pas de générateur d'ultrasons, cette variante étant utilisable pour certaines applications dans lesquelles le mélange à aspirer est relativement fluide. Les éléments de cette variante identiques aux éléments correspondants au mode de réalisation des figures 1 à 4 portent les mêmes références que ceux-ci. A sa partie arrière, le corps 5 de l'appareil est raccordé au conduit d'arrivée d'air 29 muni de sa vanne de réglage 28, ainsi qu'au conduit d'aspiration 64. Le corps 5 est en outre raccordé à une arrivée de liquide d'irrigation L par un conduit 65. A son extrémité avant, le corps 5 comporte un filetage externe se vissant sur un filetage interne conjugué porté par la partie arrière 57 de la canule 3. Le joint torique 59 permet d'assurer l'étanchéité de la liaison entre le corps 5 et la partie 57. Dans cette variante, le canal axial d'aspiration de l'appareil est constitué par la réunion du canal axial 21a du corps 5 avec le canal axial 24 de la sonde 51 de la canule 3. En outre, le corps 5 est traversé longitudinalement par un canal d'aspiration différentielle 66, ainsi que par un canal d'irrigation 67, ces deux canaux aboutissant, à l'avant du corps 5, à une chambre 68 comprise entre le corps 5 et la partie arrière 57 de la canule 3. Le mélange émulsionné air-liquide d'irrigation sort de la chambre 68 par un canal annulaire 69 compris entre la sonde 51 et la gaine 50, puis par l'espace annulaire 46 à l'extrémité avant de la gaine 50. Comme dans le premier mode de réalisation, la présence d'un circuit d'aspiration d'un fluide gazeux permet de réaliser un "craquage" du mélange liquide d'irrigation-particules du tissu désagrégé, ce craquage s'effectuant ici naturellement au niveau de l'ouverture latérale d'aspiration 56. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut leur apporter de nombreuses modifications sans sortir du cadre de cette invention. On peut ainsi remplacer les pastilles 31 de céramique piézo-électrique annulaires placées en série par tout autre type connu de générateur d'ultrasons. On peut également modifier les formes des différentes pièces composant l'appareil décrit et les modes de liaison de ces pièces entre elles. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le curetage on l'exérèse d'un tissu biologique par irrigation au moyen d'un fluide soumis à des ultrasons et par aspiration du tissu désagrégé et dudit fluide, comportant un carter formant poignée (1) contenant un transducteur ultrasonore (31, 35, 37) accouplé mécaniquement à un instrument vibrant, intégré dans le carter (1) et formant au moins une partie d'une canule (3) d'irrigation et d'aspiration dont une extrémité antérieure (55) est adaptée à pénétrer dans la région du tissu biologique à traiter, cette canule (3) comprenant - un premier conduit, d'irrigation, (54) pour amener le fluide d'irrigation, raccordé côté amont à un réservoir de fluide d'irrigation et débouchant côté aval à l'extérieur de la canule à proximité de l'extrémité antérieure (55) de la canule ; et - un deuxième conduit, d'aspiration, (15a, 21, 22, 23, 24) débouchant côté amont à l'extérieur de la canule (3) à proximité de l'extrémité antérieure (55) de celle-ci, et raccordé côté aval à une source de vide (60, 61), pour aspirer le tissu désagrégé et le fluide d'irrigation qui se trouvent à proximité de ladite extrémité antérieure (55), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un troisième conduit (27, 29) formant arrivée d'air dont une extrémité est en communication avec l'atmosphère ambiante et dont l'autre extrémité est en communication avec l'intérieur du deuxième conduit d'aspiration. 2. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième conduit (27, 29) est en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une vanne de réglage (28). 3. Appareil conforme à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le deuxième conduit d'aspiration (15a, 21, 22, 23, 24) traverse sensiblement longitudinalement le carter (1), caractérisé en ce que le point de raccordement (20) de l'arrivée d'air est situé dans la partie postérieure du carter (1). 4. Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arrivée d'air se fait par une chambre (20) traversée par le deuxième conduit (21) et communiquant avec ce dernier. 5. Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une entrée de gaz (G) reliée côté amont à une source de gaz sensiblement à la pression ambiante et côté aval au premier conduit d'irrigation (54), de manière à constituer un fluide d'irrigation qui soit un fluide diphasique gaz-liquide. 6. Appareil conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que l'entrée de gaz (G) est reliée au premier conduit d'irrigation (54) en un point (47) situé en amont par rapport à l'orifice d'injection (58) du liquide d'irrigation. 7. Appareil conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le deuxième conduit d'aspiration (21, 22, 23) traverse axialement le carter (1). 8. Appareil conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité antérieure du deuxième conduit d'aspiration comporte un bout sensiblement arrondi (55), dans lequel on a pratiqué au moins un orifice (56) pour l'aspiration du tissu biologique désagrégé et du fluide d'irrigation. 9. Appareil conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice (56) est ménagé dans la paroi latérale du deuxième conduit (24), et en ce que ce deuxième conduit (24) comporte, à son extrémité antérieure (55), un orifice supplémentaire (62) sensiblement axial. 10. Appareil conforme à l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le premier conduit d'irrigation (54) entoure le deuxième conduit d'aspiration (23, 24) et a son extrémité antérieure ouverte (46) qui débouche à proximité de l'extrémité antérieure (55) du deuxième conduit d'aspiration (24).