Brevet FR2712480A1 — publié le 19950524

i La présente invention concerne un instrument chirurgical pour l'inser- tion par impact d'une aiguille-trocart dans un os à des fins de perfusion, d'injection, de transfusion, d'aspiration, d'anesthésie ou de toute autre administra- tion de médicament ou de tout autre traitement d'un patient, qu'il s'agisse d'un être humain ou d'un animal. La présente invention concerne particulièrement un instru- ment permettant l'insertion instantanée d'une aiguille-trocart, que ce soit sur un champ de bataille, sur le site d'un accident, ou dans tout autre cas nécessitant une perfusion ou une injection instantanée. Ce peut être le cas en particulier pour les nouveau-nés ou les enfants pour lesquels il est souvent difficile de trouver une veine. Dans le cas des adultes, l'instrument chirurgical selon l'invention constitue une alternative à la perfusion ou injection intraveineuse en permettant un accès vasculaire rapide et une aspiration ou transplantation rapide de la moelle osseuse. La perfusion intra-osseuse et la transfusion de moelle osseuse ont été introduites pour la première fois au cours des années 1940 de ce siècle et ont été utilisées en particulier dans les cas d'urgence pendant la seconde guerre mondiale pour éviter les longues durées nécessaires pour trouver un vaisseau sanguin permettant l'insertion d'une aiguille. Actuellement, ce procédé est bien connu, mais n'est pas très utilisé du fait qu'il est délicat d'enfoncer de manière forcée une aiguille ou un trocart dans un os, car ceci s'accompagne d'une douleur intense et, d'autre par, car il existe un risque d'infection provenant de la nécessité de pratiquer une ouverture dans la peau et le tissu entourant l'os. Le trocart conventionnel est utilisé sous forme d'un stylet affilé situé dans un tube (canule) qui est inséré dans la paroi de l'os, puis retiré pour permettre à un liquide d'être perfusé ou drainé par le tube. Les perfusions, les injections, les réanimations, les administrations de médicaments et les anesthésies par une veine majeure ou une veine périphérique peuvent souvent entraîner des complications qui sont aisément évitées grâce à la perfusion intra-osseuse, et la présente invention a principalement pour but de fournir une aiguille- trocart et un instrument permettant de l'enfoncer ou la projeter dans la moelle d'un os sans que le patient ressente de la douleur. Les cas particu- liers pour lesquels une injection intra-osseuse est nécessaire sont ceux nécessitant un accès vasculaire rapide, l'injection de médicaments et l'aspiration de moelle osseuse. La présente invention a également pour but de fournir un instrument chirurgical propulsé par un gaz pour l'insertion par impact d'une aiguille-trocart intra-osseuse, qui soit pratiquement indéréglable et facile à manipuler par les chirurgiens, les infirmières et les personnels médicaux et paramédicaux sur les champs de bataille ainsi que dans les ambulances, et en particulier dans les salles d'urgence des hôpitaux. La présente invention a également pour but de fournir un instrument chirurgical de ce type, qui puisse être aisément stérilisé pour être réutilisé. Toute- fois, la présente invention a principalement pour but de permettre la production d'un tel instrument à faible coût de manière qu'il puisse être jeté à la suite d'une seule utilisation. Dans la description suivante de l'instrument chirurgical selon la présente invention, il est à noter que l'expression "antérieure" sera utilisée pour l'extrémité de l'instrument qui est destinée à être pressée sur la peau du patient, que l'expression "postérieure" sera utilisée pour l'autre extrémité et que les expressions "avant" et "arrière" seront utilisées dans le même sens. Il est à noter également que l'instrument chirurgical selon la présente invention est destiné à être utilisé pour le traitement des personnes malades ou en bonne santé, des nouveau-nés, des chevaux et du bétail, et de tout être vivant nécessitant un traitement, mais que, dans la suite, l'expression "patient" sera utilisée pour désigner globalement tous les cas ci-dessus. L'instrument chirurgical ou "pistolet" servant à enfoncer une aiguille- trocart dans un os d'un patient fonctionne d'après le principe selon lequel l'extrémité postérieure de l'aiguille-trocart est fixée de manière amovible à l'extrémité antérieure d'un piston qui est propulsé vers l'avant par un gaz libéré d'un réservoir de gaz comprimé, le piston et le réservoir de gaz étant situés à l'intérieur de l'instrument. Le réservoir de gaz est normalement fermé par une soupape qui est ouverte par la pression de l'extrémité antérieure du pistolet sur la peau du patient, après libération d'un cran de sûreté, de sorte que l'aiguille-trocart est propulsée vers l'avant à grande vitesse en se séparant du piston. L'instrument chirurgical selon la présente invention comprend une aiguille-trocart qui a la forme extérieure d'une aiguille hypodermique convention- nelle qui comporte à l'extrémité antérieure une pointe affilée qui ferme la lumière de l'aiguille et un ou plusieurs orifices transversaux prévus dans la paroi de l'aiguille à proximité de la pointe affilée qui permettent une communication entre la lumière de l'aiguille et l'extérieur. L'extrémité postérieure de l'aiguille est constituée de manière conventionnelle par une bride servant à sa fixation à un dispositif de perfusion ou analogue. Dans un mode de réalisation d'un instrument ou "pistolet" que l'on préfère, celui-ci comprend essentiellement un boîtier cylindrique ayant une extrémité antérieure fermée par une membrane perforable pour maintenir l'aiguille dans des conditions stériles, et une extrémité postérieure fermée par un bouchon mobile axialement. Le boîtier contient l'aiguille-trocart décrite ci-dessus dont la pointe affilée est proche de la membrane, un piston maintenant de manière amovible l'extrémité postérieure de l'aiguille au moyen de griffes flexibles fixées à l'extrémité antérieure du piston, et un cylindre qui entoure le piston et qui fait partie intégrante du boîtier. L'extrémité postérieure du cylindre comporte une ouverture communiquant avec l'extrémité de sortie d'un corps de soupape qui, normalement, maintient le réservoir de gaz fermé. Le réservoir de gaz est maintenu dans sa position arrière normale par une goupille de sécurité, ce qui empêche la projection involontaire de l'aiguille qui est ainsi maintenue fermement dans sa position arrière. Le bouchon est muni d'un cran de sûreté qui le maintient dans sa position antérieure à l'encontre de la pression du gaz qui agit sur l'avant du cylindre. L'instrument ou pistolet est mis en état de fonctionner par retrait de la goupille de sécurité, ce qui permet un mouvement du réservoir de gaz vers l'avant. Pour propulser ou projeter l'aiguille-trocart dans l'os prédéterminé, l'extrémité antérieure du boîtier est pressée contre la peau qui recouvre cet os par une pression manuelle exercée sur le bouchon coulissant situé à l'extrémité arrière de l'instru- ment, de sorte que le bouchon se déplace vers l'avant tout en poussant le réservoir de gaz dans le même sens, si bien que le corps de soupape pénètre dans le réservoir et provoque son ouverture. Le gaz comprimé s'échappe alors dans le cylindre et propulse vers l'avant à grande vitesse le piston et l'aiguille-trocart fixée à celui-ci, si bien qu'elle traverse la membrane, la peau et le tissu pour pénétrer dans l'os. Le piston est arrêté dans sa course par une bague dirigée vers l'intérieur, qui est située à l'extrémité du cylindre, si bien que les griffes élastiques prévues à l'avant du piston libèrent la bride de l'aiguille-trocart. Le boîtier est ensuite retiré et l'aiguille- trocart est reliée au moyen de sa bride à un dispositif de perfusion ou à une seringue à l'extérieur du corps du patient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit qui se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale de l'instrument chirurgical selon l'invention, en position armée, - la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la partie centrale de l'instrument représenté sur la figure 1, - la figure 3 est une coupe longitudinale de l'aiguille-trocart selon l'invention, et - la figure 4 est une coupe longitudinale d'un second mode de réalisa- tion de l'aiguille-trocart selon la présente invention. L'aiguille-trocart représentée sur la figure 3 a la forme extérieure d'une aiguille hypodermique conventionnelle 23, à ceci près que la lumière 24 est obturée à peu de distance de l'extrémité antérieure affilée 21 et communique avec l'extérieur, dans le cas présent l'intérieur de l'os, par deux orifices transversaux 22. L'extrémité postérieure de l'aiguille est sous forme d'une bride 20 qui s'étend sur Sa circonférence et qui permet de raccorder une seringue, un dispositif de perfusion ou analogue. L'aiguille-trocart représentée sur la figure 4 comprend un stylet plein 25 qui a une extrémité antérieure affilée 21 et une extrémité postérieure montée dans un bloc cylindrique 26 qui va en se rétrécissant en direction de son extrémité antérieure. Le stylet est contenu dans une canule 27 qui comprend une extrémité postérieure tronconique creuse 28 qui est montée sur l'extrémité antérieure du bloc 26 et qui se termine par une bride 20 identique à celle qui est représentée sur la figure 3 et qui remplit la même fonction. Sur la figure 1, on voit que l'instrument, ou pistolet, destiné à propulser ou projeter l'aiguille-trocart représentée sur la figure 3 ou la figure 4 dans un os d'un patient pour une perfusion, une transfusion ou un autre traitement, comprend essentiellement un boîtier 1 qui peut être cylindrique et qui peut être constitué par exemple par une matière plastique ou un métal, une aiguille-trocart 2 maintenue de manière amovible par un piston 3 et un réservoir dc gaz 4. L'extrémité anté- rieure du boîtier est fermée par une membrane 5 qui est fixée solidement et de manière étanche au boîtier par un capuchon 10 perforé au centre qui sert de bouchon ou d'arrêt pour empêcher une projection accidentelle de l'aiguille-trocart. L'extrémité postérieure du boîtier est fermée par un bouchon mobile 14 muni d'un cran à ressort 15 permettant de le maintenir dans sa position antérieure. La partie antérieure du boîtier est sous forme d'un cylindre lisse 11 dont l'extrémité anté- rieure est munie d'une bague 12 qui fait saillie vers l'intérieur et qui sert d'arrêt antérieur pour le piston 3. La partie centrale de l'instrument médical selon la présente invention est représentée en détail sur la figure 2. Sur cette figure, on voit que le boîtier 2712480 comprend une cloison 13 qui constitue la paroi postérieure du cylindre et qui est perforée au centre par une ouverture d'entrée de gaz 16. A l'arrière de la cloison, le boîtier forme un guide cylindrique lisse 17 pour l'extrémité antérieure du boitier de soupape du réservoir de gaz, ce qui facilite le mouvement de celui-ci vers l'avant. Le piston 3 est sous forme d'un disque 30 prolongé vers l'avant par un axe 31 dont l'extrémité antérieure est perforée par un évidement cylindrique 35 conçu pour recevoir l'extrémité postérieure de l'aiguille- trocart représentée sur la figure 4. Le disque et l'axe sont constitués par un métal de manière à communiquer à l'aiguille l'impulsion nécessaire. L'axe porte à son extrémité antérieure un autre disque 32 en matière plastique qui comprend deux ou plus de deux griffes élas- tiques 33 en forme de crochets qui permettent la fixation de l'aiguilletrocart au piston au moyen de sa bride postérieure 20 et sa libération lors du contact brusque du piston avec la bague 12. Un joint torique 34 est inséré dans une gorge annulaire sur la périphérie du disque 30 pour empêcher le gaz de s'échapper. Le réservoir de gaz contient de l'air comprimé ou un autre gaz appro- prié et est fermé par un corps de soupape 40 mobile axialement dans un boîtier de soupape 41. Le boîtier de soupape est fixé dans le col taraudé du réservoir et est muni de deux gorges annulaires parallèles 42 et 43, la gorge 43 contenant un joint torique 44 qui a pour fonction d'empêcher le gaz de pénétrer dans la partie posté- rieure du boîtier. La gorge 42 est en contact avec l'extrémité d'une goupille de sécurité 45 dont la poignée sphérique fait saillie du boîtier de l'instrument. Le boîtier de la soupape est perforé au centre et contient le corps de soupape 40 constitué par un tube 46 fermé à son extrémité postérieure par une base 47 et communiquant, à l'état ouvert, avec l'intérieur du réservoir par un ou plusieurs orifices latéraux 48. A l'état fermé du réservoir de gaz qui est représenté sur la figure 2, les orifices 48 sont recouverts par le boitier de soupape. La fermeture étanche du réservoir de gaz est assurée également par un joint d'étanchéité annulaire 49 situé entre l'extrémité postérieure du boitier de soupape et la base 47 qui est poussée contre l'extrémité du boîtier par la pression du gaz dans le réservoir. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné précédemment, l'instrument est préparé pour la projection par retrait de la goupille de sécurité 45 du boîtier. L'extrémité antérieure est alors pressée sur la peau qui recouvre l'os dans lequel l'aiguille- trocart doit être enfoncée, et le réservoir de gaz est poussé vers l'avant par la pression exercée sur le bouchon 14 situé à l'extrémité postérieure du boîtier, le bouchon étant maintenu dans sa position par le cran de sûreté 15. Le mouvement du réservoir vers l'avant fait pénétrer le corps de soupape à l'intérieur du réservoir, si bien que les orifices 48 sont découverts, ce qui permet une communication entre l'intérieur du réservoir et le cylindre. La pression du gaz propulse vers l'avant à grande vitesse le piston et l'aiguille fixée au piston, l'aiguille étant projetée à travers la membrane dans le corps du patient et dans l'os. Le piston est arrêté par la bague 12, de sorte que l'aiguille est libérée du piston par les griffes flexibles 33. L'instrument est alors retiré et l'aiguille e st reliée à une seringue ou à un dispositif de perfusion ou de transfusion. Le principal avantage de la présente invention est qu'elle permet d'introduire rapidement l'aiguille-trocart dans l'os sans que le patient ressente une douleur, et de libérer instantanément l'aiguille-trocart du dispositif de projection. Cette opération est préférable à une perfusion intraveineuse, car elle nécessite moins de temps que la recherche d'un vaisseau sanguin approprié, ce qui est très important sur les champs de bataille, pendant les accidents, les émeutes et dans les cas semblables. Ainsi que cela a été mentionné ci-dessus, l'instrument chirurgical selon la présente invention est très utile dans le cas des nouveau-nés et des enfants pour lesquels il est souvent délicat de détecter une veine appropriée. Comme l'instrument est totalement stérile, il n'y a pas de risque d'infections ou d'autres complications. REVENDICATIONS 1- Instrument chirurgical pour enfoncer de manière forcée une aiguilletrocart dans la moelle osseuse d'un patient à travers la peau et le tissu, sous l'action de détente d'un gaz initialement comprimé, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier longitudinal (1) ayant une extrémité antérieure et une extré- mité postérieure et divisé en une partie antérieure et en une partie postérieure par une cloison (13) perforée au centre, ladite partie antérieure formant un cylindre (11) contenant un piston (3) mobile dans celui-ci et une aiguille-trocart (2) fixée de manière amovible à l'avant dudit piston, et ladite partie postérieure contenant un réservoir de gaz comprimé (4) et des dispositifs pour provoquer l'ouverture dudit réservoir afin de libérer le gaz comprimé dans ledit cylindre et de projeter ledit piston et ladite aiguille-trocart vers l'avant, ladite partie antérieure contenant en outre des dispositifs permettant à ladite aiguille-trocart de se séparer dudit piston à l'extrémité de la course du piston après qu'elle a pénétré dans un os. 2- Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite aiguille-trocart est sous forme d'une aiguille hypodermique conven- tionnelle placée à l'avant dudit boîtier, de manière que son extrémité antérieure soit tournée vers l'avant, ladite aiguille-trocart comportant une pointe fermée affilée et au moins un orifice transversal (22) proche de ladite pointe affilée et permettant une communication entre la lumière de l'aiguille et l'extérieur. 3 - Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite aiguille-trocart comprend un stylet affilé (25) qui est fixé à l'extrémité antérieure dudit piston, ledit stylet étant situé dans une canule (27) ayant une extrémité postérieure (28) montée de manière amovible sur l'extrémité postérieure dudit stylet et se terminant sous la forme d'une bride périphérique (20). 4- Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réservoir de gaz comprend un corps de soupape (40) mobile axialement dans un boîtier de soupape (41) et qui fait saillie dudit boîtier vers l'avant, de sorte que son extrémité antérieure est située à proximité de ladite perforation de ladite cloison, ledit corps de soupape maintenant fermé ledit réservoir dans sa position antérieure et permettant son ouverture lorsqu'il pénètre dans ledit réservoir. - Instrument chirurgical selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit corps de soupape est sous forme d'un tube (46) fermé à son extrémité postérieure par une base (47) et perforé par au moins un orifice transversal (48) à 8 /2712480 son extrémité postérieure, à proximité de ladite base, et en ce que l'extrémité antérieure dudit tube coopère avec ladite perforation de ladite cloison. 6- Instrument chirurgical selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité postérieure dudit boîtier contient un bouchon (14) qui est mobile axialement sous l'action d'une pression manuelle exercée sur lui, de telle manière que ledit réservoir est déplacé vers l'avant et que ledit corps de soupape pénètre dans ledit réservoir, de sorte que le réservoir est ouvert et que le gaz s'échappe dudit réservoir par ledit corps de soupape pour pénétrer dans ledit cylindre et pour propulser vers l'avant ledit piston et ladite aiguille-trocart. 7- Instrument chirurgical selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit piston est muni de griffes élastiques (33) conçues pour maintenir la bride arrière (20) de ladite aiguille-trocart et pour la libérer après l'insertion de ladite aiguille-trocart dans l'os. 8- Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier est de forme cylindrique et en ce que l'extrémité antérieure du boîtier est fermée par une membrane perforable (5) maintenue en position par un capuchon (10) perforé au centre. 9- Instrument chirurgical selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bouchon (14) est muni d'un cran à ressort (15) pour le maintenir dans sa position avant. - Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston comprend une partie postérieure métallique sous forme d'un disque (30) et d'un axe (31) qui s'étend vers l'avant et un disque antérieur (32) en matière plastique fixé audit axe, ledit disque antérieur étant muni de griffes élastiques (33) en matière plastique pour maintenir de manière amovible ladite bride (20) de ladite aiguille- trocart. 11 Instrument chirurgical selon la revendication 10, caractérisé en ce que le disque métallique dudit piston est muni d'un joint torique (34) situé dans une gorge périphérique. 12- Instrument chirurgical selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité annulaire (49) est placé sur la surface frontale de ladite base (47) dudit corps de soupape pour assurer une fermeture étanche dudit réservoir. 13 - Instrument chirurgical selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit boîtier de soupape est muni d'une gorge périphérique (42) qui coopère avec l'extrémité d'une goupille de sécurité (45) qui s'étend depuis l'extérieur dudit boîtier et qui maintient ledit réservoir de gaz dans sa position arrière au repos. 14- Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier est en matière plastique. - Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier est en métal. 16- Instrument chirurgical selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite aiguille-trocart est munie de deux orifices latéraux opposés (22) proches de ladite pointe antérieure affilée.