Brevet FR2718941A1 — publié le 19951027

La présente Invention concerne un dispositif destiné à l'entraînement à la chirurgie coelioscopique et à l'acquisition des gestes nécessaires pour pratiquer cette chirurgie. La chirurgie coeiioscopique ne nécessite pas l'ouuerture des différentes caultés et espaces du corps humain par une incision, parfois très importante, pour opérer à ciel ouvert l'organe en question. Elle utilise des instruments flans et une caméra grossissante à lumière froide qui sont introduits par des petits orifices Judlcieusement choisis sur la peau. Les instruments et la caméra ainsi introduits permettent d'opérer l'organe en question sans auoir recours à l'ouuerture des différents espaces par une grosse incision. La chirurgie coelioscopique est donc une chirurgie à 1ciei fermé". Le chirurgien ne contrôle plus directement ses gestes et ses instruments comme tel est le cas en chirurgie classique. Le contrôle se fait indirectement à trauers l'écran d'un moniteur auec un grossissement important grâce à la caméra ainsi introduite dans les différentes caltés du corps humain. Ce contrôle Indirect des instruments et des gestes opératoires est le principal obstacle technique pour la maîtrise de cette nouvelle chirurgie. Les laparotrainers actuels utilisent le meme appareillage que pour les opérations réelles , à sauoir une caméra et un moniteur. Leur coût éleué et leur encombrement constituent un obstacle majeur deuant l'entraînement des Jeunes chirurglens. Le dispositif selon llnuentlon permet de remédier à ces Inconuénients : il n'utilise ni caméra ni moniteur et par conséquence son priH sera modeste, et il sera facilement transportable. II utilise un montage optique simple, formé d'une lentille et de deux miroirs suiuant le schéma optique de la figure 1. II permet un grossissement suffisant et donc de simuler les meme conditions de travail d'une opération réelle. Le chirurgien contrla ses gestes indirecte- ment grâce à un miroir faisant fonction d'écran d'un moniteur. Soulignons que les chirurgiens utilisent actuellement pour effectuer leurs sutures et leurs noeuds à l'intérieur de l'abdomen des clips et des pinces spéciales pour leur faciliter et leur rapidité d'emploi, mais le prix de roulent est très élevé. Une fois que le chlrurgien aura l'agilité nécessaire, il pourra utiliser un fil normal pour ce même objectif tout en éuitant le prolongement du temps opératoire. L'agilité baisse donc le coût de l'opération. Le schéma optique (fi- gure 1 ) permet de comprendre le principe de fonctionnement du dispositif. La lentille conuergente (I) de centre C et de foyer F donne une image uirtuelle et non renversée A'B'(5) d'un objet 118 (4) placé entre C et F. R'B'(5) est plus grande que RH. Le miroir plan (2) donne une image fl"B-(6) de même taille et non renuersée de R'B'(5). R"B"(6) joue le rôle d'objet par rapport au miroir plan (3). Le miroir plan(3) donne à son tour de fl8"(6) une image A"'B"'17) de même taille et non renuersée. R"'B"'17) est de même taille et de même sens que A'H'(5). L'image finale R"'6"'(7) est par conséquence plus grande et de même sens que l'objet RB(4). R titre indicatif, il a été choisi pour l'exemple de la figure 1 un grossissement de 1,7. C'est cette image R"'B"'(7) que voit l'oeil (8) de l'utilisateur et qui moyennant les caractéristiques de la lentille (dioptrie et grossissement) représente une Image similaire à celle que l'utilisateur aurait dû uoir en utilisant l'appareillage du bloc opératoire : caméra et moniteur. Le dispositif comporte en effet selon une première caractéristique un bottier présentant quatre faces : une supéro-postérieure, une inférieure et deuM latérales (figures 2, 3 et 4). La face supéro-postérieure (19) est un système coulissant et bloquant. Une lentille conuergente (11 et un miroir plan (2) sont fiHés sur le système coulissant. Un deuxième miroir plan (3) est fixé sur un support (12) de longueur réglable et solidaire du bottier (9). L'inclinaison dans le plan antéro-postérieur des deux miroirs plans ainsi que du support est réglable par un système de réglage articulé (11). Les deux parois latérales et la paroi supéro-postérieure sont conçues d'une substance adaptée (caoutchouc par exemple) permettant, à trauers des orifices, l'introduction d'instruments chirurgicauz à l'intérieur du boîtier. L'objet simulant l'organe à opérer (4) est posé sur un support (13) qui est fixé à l'intérieur du boitier sur sa face inférieure. La lentille (1) peut décrire dans son trajet grâce au système coulissant (18) un quart de circonférence dont le centre est l'objet (4) à opérer. Ainsi l'utilisateur peut aperceuoir l'objet (4) sous différents angles suiuant la position de la lentille (1). Le rayon du quart de circonférence décrite par la lentille (1), qui représente à la fois la distance objet(4)-lentille(1) est plus petit que la distance focale de la lentille (1). Il est judicieusement choisi selon les caractéristiques de cette dernière (dioptrie et grossissement) pour que l'image de l'objet présente le meilleur grossissement et la meilleure netteté. L'objet (4) est éclairé par une source lumineuse (14) située à l'intérieur du boîtier. L'image (5) de l'objet (4) formée par la lentille (1) est ainsi transmise à l'oeil du chirurgien (8) grâce aux deux miroirs plans (2 et 3). En faisant coulisser le "tandem1 Ientille(l)-mirolr (2), l'utilisateur peut alors choisir l'angle sous lequel il souhaite trauailler en bloquant le système coulissant (toc). Le réglage de l'inclinaison des deux miroirs (2 et 3) et du support (12) ainsi que de sa longueur permet à l'utilisateur de ramener l'image finale dans son champ de vision. Par conséquence, l'utilisateur peut uoir l'image finale à trauers le deuxième miroir (3) comme sur l'écran d'un moniteur et ceci lui permet donc de contrôler à trauers ce miroir (3) ses gestes et ses instruments chirurgicaux. Selon des modes particuliers de réalisation - le support du miroir (3) faisant fonction d'écran d'un moniteur peut être détachable du boîtier; - la position de la lentille (l) étant fixe, le support (13) de l'objet (4) peut , grâce à un système coulissant et bloquant 1C} décrire un trajet d'un quart de circonférence, dont le centre est la lentille (1) selon figures 5 et 6. Ce système permet alors de uoir l'objet sous différents angles. Le boîtier peut à titre d'exemple auoir 5 faces une supérieure, une inférieure, une postérieure et deux latérales. Les instruments chirurgicaux peuuent être introduits par les faces supérieure, postérieure ou latérales - le système optique peut ne pas fournir qu'un rapport de grossissement image-objet égal à 1. Dans ce eas-là, la lentille (1) peut être éliminée ou remplacée par un simple système optique transparent non grossissant; - la lentille (1) peut être remplacée par un système optique plus puissant. Le grossissement obtenu est plus important. R titre d'exemple on peut aJouter à la lentille (1) une autre lentille conuergeante additionnelle. La distance focale résultante de ce système est alors plus petite que celle de la lentille (1) mais le grossissement est plus grand - afin d'obtenlr un grossissement supplémentaire , le miroir plan (2) et/ou le miroir plan (3) peuuent être remplacés par des miroirs sphériques. Les figures 2 et 3 donnent une uue d'ensemble du dispositif selon l'inuentlon. La figure 4 représente en coupe le dispositif en montrant l'intérieur du boîtier. La figure 5 et 6 représente une uariante du dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un botter (9) conçu d'un matériel adapté (caoutchouc à titre d'exemple) pour l'introduction des instruments chirurgicaux à trauers ses parois. La paroi supéro-postérieure du boîtier représente un système coulissant et bloquant (18) sur lequel sont fixés une lentille (1) et un miroir plan (2). L'inclinaison du miroir (2) est réglable grâce à un système de réglage articulé (11) relié au système Eoulissant(tB). Un deuxième miroir plan (3) faisant fonction d'écran d'un moniteur est relié à un support (121 de longueur réglable et qui est solidaire du boîtier. L'inclinaison dans le plan antóro-postérieur du miroir (3) et du support (12) est assurée grâce à un système de réglage articulé (11). Un support (13) est fixé à l'intérieur du bottier sur sa paroi inférieure. L'obJet simulant l'organe à opérer (4) est posé sur le support (13) d'une manière à ce qu'il forme le centre du quart de circonférence, représentant le trajet que peuuent parcourir la lentille (1 > et le miroir (2) grâce au système coulissant (18). Le rayon de ce quart de circonférence qui est en même temps la distance objet(4)-loentille(i) est plus petit que la distance focale de la lentille (1). Une source lumineuse (14) à l'intérieur du bottier éclaire l'objet (4). Selon une uariante non illustrée, le support (12) du miroir (3) est détaché du boîtier. Dans la forme de réalisation selon la figure 5 et 6, l'objet (4), posé sur un support 113), peut décrire grâce à un système coullssant et bloquant (16) un quart de circonférence de centre la lentille (1). Le boîtier peut alors auoir différentes formes. R titre d'exemple, la figure 5 représente une forme rectangulaire. La figure 6 montre l'intérieur du boîtier. Selon une uariante non illustrée, la lentille (1) est remplacée par un simple système optique transparent non grossissant ou tout simplement éliminée. Le rapport de grossissement image-objet est alors égal à 1. D'apurés une autre uariante non illustrée, la lentille conuergente (1) est remplacée par un système transparent, non grossissant ou tout simplement éliminé, les miroirs plans (2 et 3) sont tous les deux ou l'un deux remplacés par des miroirs sphériques, le grossisement dépend donc de ces deux derniers. Selon une dernière variante également non Illustrée, la lentille (1) peut être remplacée par un système optique plus grossissant. Les miroirs plans (2 et 3) peuuent être tous les deux ou l'un deux remplacés par des miroirs sphériques, le grossissement final est alors plus important. R titre d'exemple non limitatif, le boîtier aura des dimensions de l'ordre de 29 centimètres de largeur, 35 centimètres de longueur et 26 centimètres de hauteur. Le dispositif selon l'inuention est particulièrement destiné à l'entrainement à la chirurgie coelioscoplque. REUENDICATIONS 1- Dispositif pour l'entraînement à la chirurgie coelioscopie caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (9) présentant quatre faces une supéro-postérieure (16), une inférieure et deux latérales. Ses faces latérales et supéro-postérieure sont conçues d'un matériel adapté (par exemple eaoutchouc) permettant, à trauers des orifices, l'introduction d'instruments chirurgicaux à l'intérieur du boîtier. Sa face supéro-postérieure (111) constitue un système coulissant et bloquant. Une lentille eonuerqente (1) et un miroir plan (2) sont solidaires du système coulissant (18). Un deuxième miroir plan (3) est fixé sur un support de longueur réglable (12) qui est solidaire du boitier 19) . L'inclinaison dans le plan antéro-postérieur des miroirs (2 et 3) et du support (12) est réglable grâce à un système de réglage artieulé (11). L'objet simulant l'organe à opérer (4) est posé sur un support (13) fixé à l'intérieur du bottier sur sa paroi inférieure. L'objet (4) est en effet le centre du quart de circonférence présentant les trajets possibles parcourus par la lentille (1) et le miroir (2) grâce au système coulissant (16). La distance objet(4)- lentille(1) qui représente en même temps le rayon du quart de circonférence parcourue par la lentille (1) et le miroir (2) est plus petite que la distance focale de cette lentille (1). Elle est Judicieuse- ment choisie en fonction des caractèristiques (dioptrie et grossissement) de la lentille (1) pour que l'limage présente un meilleur grossissement et netteté. R l'intérieur du boîtier, une source lumineuse (14) éclaire l'objet (4). 2- Dispositif selon la reuendicatlon 1 caractérisé, en ce que le support (12) sur lequel est fixé le miroir (3) soit détaché du boîtier. 3- Dispositif selon la figure 5 et 6 caractérisé en ce que la position du "tandem" lentille (1) et miroir (2I soit fixe mais le support (13) et par conséquence l'objet 14) peuuent décrire grâce à un système coulisant et bloquant (16) un trajet d'un quart de circonférence de centre la lentille (1). 4- Dispositif selon l'une quelconque des rouendications précédentes caractérisé en ce que le rapport de grossissement final image objet soit égal à 1. La lentille (1) est remplacée par un système optique transparent et non grossissant ou éliminée. 5- Dispositif selon les reuendicatlons 1,2,3 caractérisé en ce que la lentille (1) soit remplacée par un autre systbme optique plus grossissant (par exemple deux lentilles conuergeantes). 6- Oispositif selon leune queleonque des reuendications précéden- tes caractérisé en ce qu'un des deux miroirs plans (2 et 3) ou les deux ensembles soient remplacés par des miroirs sphériques.