Brevet FR2740028A1 — publié le 19970425

La présente invention concerne un dispositif de régulation d'aspiration conçu pour être adapté à l'extré- mité de la pièce à main d'un appareil de phacoextraction employé en chirurgie oculaire. Le domaine général d'emploi de l'invention est celui où il s'agit, au cours d'une intervention chirurgicale d'aspirer des débris ou des liquides en général organiques dans une cavité remplie de liquide telle que par exemple la chambre antérieure de l'oeil, ceci avec une meilleure sécurité, en limitant fortement tous les effets et conséquences d'une aspiration incontrôlable ou mal contrôlée. Tous les appareils de phacoextraction actuel le ment commercialisés sont équipés d'une pompe d'aspiration reliée par des tuyaux souples à une pièce à main pouvant être pourvue d'un transducteur à ultrasons, ladite pièce à main étant manipulée par le chirurgien au cours de l'opération. Le point commun de tous ces appareils est que l'extrémité active de la pièce à main destinée à pénétrer dans la chambre antérieure de l'oeil, pour provoquer par vibration ultrasonore la fragmentation d'un corps à retirer de l'oeil, ne comporte qu'un seul orifice d'aspiration. Il est très souvent constaté à l'usage que lors de l'aspiration de débris organiques, une obstruction de cet orifice unique par un débris, peut présenter de graves inconvénients. En effet, dès l'obstruction totale ou quasitotale de cet orifice unique, la pompe d'aspiration, quel que soit son type, continue de procurer une dépression, ceci depuis sa partie fonctionnelle jusqu'à l'extrémité active de la pièce à main, lieu de l'obstruction. La dépression étant maintenue, il régne alors une pression négative dans la cavité formée par le tuyau reliant la pompe à la pièce à main. Si le débris est finalement aspiré, il se produit alors un phénomène transitoire non contrôlé. L'aspiration, du fait de la désobstruction brusque, se trouve amplifiée par, premièrement la pression négative potentielle de la colonne de liquide, présente entre l'extrémité de la pièce à main et la pompe, deuxièmement, par le retour à la position initiale des parois du tuyau, lesquelles étant un peu élastiques, ont provoqué une diminution de volume de la colonne de liquide, ceci parcequ'elles sont soumises à l'action de la pression atmosphérique lors de l'obstruction et à la dépression provoquée par la pompe. Ainsi, lorsque l'extrémité active de la pièce à main se trouve être placée au cours de l'intervention, à proximité d'une membrane organique mince, telle que la capsule postérieure du cristallin ou la hyaloïde, cette membrane est irrémédiablement aspirée brutalement, avec pour conséquence immédiate sa perforation par découpage contre l'extrémité active de la pièce à main. S'il s'agit d'un organe tel que l'iris, celui-ci est aussi aspiré avec des conséquences traumatiques. L'importance du volume aspiré brutalement et de façon imprévisible peut vider la cavité de la chambre antérieure de l'oeil, ce qui, compte tenu du faible volume de cette cavité peut avoir de graves conséquences. Les différents moyens tels que les clapets ou soupapes tarés ou asservis, dispositifs de régulation électromécaniques ou électroniques associés à des capteurs de pression ou de débit en vue d'asservir la pompe d'aspiration se révèlent impuissants à résoudre les problèmes existants. Ceci est dû, premièrement à la rapidité et à la brièveté des phénomènes transitoires, deuxièmement à l'inertie de la pompe, troisièmement à l'inertie de la colonne de liquide, quatrièmement à la faiblesse des valeurs des volumes de liquide présents et cinquièmement, aux très faibles distances, chirurgicalement nécessaires, séparant les éléments en présence. Il faut aussi noter que la valeur du volume de la cavité de la chambre antérieure de l'oeil est très inférieure à la valeur du volume existant entre l'extrémité active de la pièce à main et la pompe d'aspiration. Dans la configuration employée actuellement en chirurgie oculaire, l'extrémité active de la pièce à main est entourée sur la majeure partie de sa longueur par un manchon cylindro-conique disposé concentriquement, et pourvu d'orifices latéraux radiaux dans sa partie terminale conique à proximité de l'extrémité active de la pièce à main. Ainsi, il existe un espace annulaire entre ces deux pièces puisque le diamètre intérieur du manchon est supérieur au diamètre extérieur de l'extrémité active de la pièce à main, et cet espace annulaire est employé pour infuser un liquide dont le double rôle est de refroidir l'extrémité active animée par des oscillations ultrasonores et aussi de remplacer le volume de liquide aspiré afin de maintenir l'ensemble de la chambre antérieure de l'oeil dans sa configuration normale en respectant son volume interne. Lors de l'infusion de ce liquide qui peut s'effectuer par gravité ou par pompage, l'inertie de la colonne de liquide présente entre le réservoir ou la pompe d'infusion et les sorties radiales à l'extrémité conique du manchon, ne permet pas de remplacer totalement et en temps réel, le volume aspiré lors d'une aspiration incontrôlable ou insuffisamment contrôlée. Il s'en suit que malgré cette infusion, les problèmes exposés ci-dessus subsistent. Ces phénomènes décrits ici sont de forme maximale, mais il en existe également de formes plus discrètes.Il existe en effet des sub-occlusions ou occlusions minimales dans leur durée, ceci lors de l'émulsification de fragments organiques et les transitoires créés par ces sub-occlusions sont responsables de nombreux petits à-coups de pression, qui sans avoir la gravité des phénomènes de forme maximale mentionnés plus haut, ont des conséquences néfastes sur l'oeil opéré; myosis, inflammation ... L'invention vise à remédier aux inconvénients des appareils de phacoextraction, notamment de phacoémulsification existants en créant un appareil de ce type qui tout en étant d'une construction très simple et d'un emploi aisé n'engendre pratiquement aucun phénomène transitoire incontrôlé au niveau de l'orifice d'aspiration de la pièce à main lors de l'aspiration d'un débris obstruant momentanément cet orifice. L'invention a également pour but d'accélérer la vitesse de transit de débris et de la colonne de liquide en mouvement lors de l'aspiration. Elle a donc pour objet un dispositif de régulation d'aspiration destiné à équiper un appareil de microchirurgie notamment de chirurgie oculaire, ledit appareil comprenant une pièce à main, munie d'un orifice d'aspiration de liquide et de débris contenus dans celui-ci et reliée à un système d'aspiration par pompage de liquide contenant des débris, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de maintien, en cas d'obstruction au moins partielle de l'orifice d'aspiration de la pièce à main, d'une circulation permanente de liquide entre l'extrémité active de la pièce à main et le système d'aspiration par pompage de l'appareil. Selon une caractéristique particulière de l'invention, lesdits moyens de maintien de la circulation de liquide comportent au moins un orifice latéral ménagé dans la paroi de l'extrémité distale de la pièce à main. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de maintien de la circulation du liquide sont formés par un orifice d'aspiration ménagé à l'extrémité distale de la pièce à main pourvu d'au moins une cannelure permettant de laisser un passage pour le liquide entre la paroi dudit orifice et un débris qui l'obstrue. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est une vue schématique d'un appareil de phacoémulsification; - la Fig.2 est une vue schématique en coupe à plus grande échelle d'une pièce à main de l'appareil de la Fig.l pourvue du dispositif de régulation d'aspiration suivant l'invention; - la Fig.3 est une vue en coupe transversale d'un autre mode de réalisation du dispositif de régulation d'aspiration suivant l'invention; et - la Fig. 4 est une vue schématique en coupe d'une variante de pièce à main destinée aux opérations d'aspiration sans fragmentation préalable du corps à retirer. Sur la figure 1, on a représenté sous forme schématique un appareil de phacoémulsification comprenant une pièce à main 1 équipée d'un transducteur à ultrasons (non représenté) de mise en vibrations d'une aiguille 2 creuse reliée par un tuyau flexible 3 à un système d'aspiration par pompage 4 relié à son tour à un récipient 5 de récupération des débris et du liquide aspiré, pourvu d'un tube de mise à l'air libre 6. Le transducteur contenu dans la pièce à main 1 est relié par des conducteurs électriques d'alimentation 7 à un générateur 8 de courant de fréquence ultrasonore. La pièce à main comporte en outre un conduit de section annulaire entourant le prolongement de l'aiguille 2 intérieur à la pièce à main et relié par un tuyau souple 9 à un réservoir d'infusion du liquide par gravité 10 pourvu d'un tube de mise à l'air libre 11. Comme on le voit clairement sur la vue schématique en coupe de la figure 2, l'aiguille creuse 2 comporte une extrémité 12 taillée en biseau, d'angle variable en fonction de l'utilisation envisagée et dans laquelle débouche un orifice d'aspiration axial. L'aiguille 2 se prolonge à l'intérieur de la pièce à main 1 pour être reliée à son extrémité opposée au tuyau souple 3 et à l'aide de celui-ci, au système de pompage 4 (Fig.l). Entre l'aiguille creuse 2 et la paroi de la pièce à main 1, est ménagé le canal ou conduit annulaire 14 précité relié comme indiqué à la figure 1 par le tuyau souple 9 au réservoir 10 d'infusion par gravité et comportant à son extrémité proche de l'extrémité libre de l'aiguille 2, d'une portion tronconique 15 pourvue d'orifices radiaux 16. Le conduit annulaire 14 est d'une section égale ou supérieure à celle de l'orifice d'aspiration 17 de l'aiguille 2. Le liquide infusé à partir du réservoir d'infusion par gravité 10 circule dans le conduit annulaire 14 et s'écoule ensuite par les orifices radiaux 16 de l'extrémité tronconique 15 de la paroi en forme de manchon de la pièce à main 1. Dans la portion d'extrémité libre de l'aiguille 2 est ménagé un orifice radial, latéral 18 qui, forme en cas d'obstruction au moins partielle de l'orifice d'aspiration 17 de l'aiguille 2, un moyen de maintien d'une circulation permanente de liquide entre l'extrémité active de l'aiguille 2, c'est à dire de la pièce à main et la pompe d'aspiration du système de pompage 4. Dans le présent mode de réalisation, l'orifice 18 qui est placé à une distance d de la pointe de l'aiguille 2 et par conséquent, de l'extrémité de l'orifice d'aspiration 17 de celle-ci supérieure à la longueur maximale 1 que peut présenter un débris tel que le débris 19 susceptible d'obstruer ledit orifice. La section de l'orifice radial 18 est inférieure à celle de l'orifice d'aspiration 17 de l'aiguille 2. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'aiguille 2 comporte dans sa portion intérieure à la pièce à main, un second orifice radial 20 pouvant être de même section que l'orifice 18, et mettant en communication l'intérieur de l'aiguille et le canal annulaire 14 et dont l'axe est disposé orthogonalement à celui de l'orifice 18. Bien entendu il est également possible de prévoir plusieurs autres orifices tels que l'orifice 18 disposé radialement sur le pourtour de l'aiguille 2. Lors de l'introduction de l'aiguille dans la cavité antérieure de l'oeil 0, représentée en trait mixte à la figure 2, et après que la mise en vibrations de l'aiguille 2 de la pièce à main par le transducteur (non représenté) sous l'action du générateur d'ondes ultrasonores 8 ait provoqué la rupture et par conséquent la fragmentation du corps à extraire de l'oeil, le système de pompage 4 provoque l'aspiration du liquide contenant les débris du corps à extraire mélangé au liquide d'infusion sortant par les orifices 16 de la pièce à main 1 et provenant du réservoir 10 d'infusion par gravité. Lorsque, comme représenté à la figure 2, un débris tel que le débris 19 obstrue totalement ou partiellement l'orifice 17 d'aspiration de l'aiguille 2, le débit possible pour cet orifice devient nul ou réduit dans de grandes proportions. C'est alors que la pseudo-dérivation constituée par le ou les orifices latéraux 18 ménagés dans l'extrémité de l'aiguille 2 engagée dans la cavité de l'oeil, assure en raison du maintien de l'aspiration du système de pompage 4, la circulation d'un volume réduit de liquide, ce qui a pour conséquence, de permettre à la colonne de liquide 22 située entre la pointe de l'aiguille et le système de pompage d'être toujours maintenue en mouvement, un débit même faible étant alors établi depuis le débris 19 obstruant l'extrémité de l'orifice d'aspiration 17 jusqu'à la pompe du système de pompage 4 (Fig.l). En raison de la disposition particulière du ou des orifices 18 d'axe perpendiculaire à la paroi de l'aiguille, le débit du liquide entourant cette zone de l'aiguille voit sa vitesse augmentée à proximité immédiate du ou des orifices 18 et ceci de chaque côté de la paroi de la partie active 2a de l'aiguille 2. Plus particulièrement, à l'intérieur de cette partie active 2a, il s'établit alors un régime hydrodynamique turbulent représenté par la flèche F qui a un effet bénéfique sur la vitesse de transit de la colonne de liquide 22 grâce aux turbulences qui s'opposent au régime lent d'écoulement laminaire qui s'établit normalement à proximité des parois. Du fait du débit de liquide passant par le ou les orifices 18, on comprend que la très grande majorité des différentes veines de liquide qui composent la colonne de liquide 22, se déplace avec des vitesses quasi-homogènes, et avec beaucoup moins de frottements parasites le long des parois intérieures de l'extrémité active 2a de l'aiguille 2 et ainsi la vitesse d'aspiration se trouve augmentée dans des proportions notables. Du point de vue des transitoires, on comprend alors que la colonne 22 étant toujours maintenue en mouvement, le tube d'aspiration 3 (Fig.l) conserve son volume intérieur initial car il est soumis à la pression atmosphérique sur ses parois externes et à une pression négative constante provoquee par la pompe du système de pompage 4 et limitée par la section du ou des orifices 18, sur ses parois internes. Le tube 3 n'est donc jamais sujet à des variations brusques de son volume intérieur, de sorte qu'il n'y a jamais d'effet d'amplification de la valeur du volume aspiré comme on le rencontrait dans les appareils connus, de l'art antérieur. En raison de la disposition particulière du ou des orifices radiaux 18 ainsi que de leur section adaptée il n'y a pas réduction de la puissance de l'aspiration au niveau de l'orifice 17. Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 2, l'orifice 20 ménagé dans la paroi latérale de la portion de l'aiguille 2 située à l'intérieur de la pièce à main 1 et par conséquent, à plus grande distance de l'extrémité de la partie active 2a de l'aiguille 2 que la distance d qui sépare la pointe de l'aiguille de l'orifice 18 ménagée dans cette zone active 2a, établit également un régime de turbulence, ce qui augmente encore la vitesse d'aspiration sans pénaliser la puissance d'aspiration et procure d'une façon bénéfique une régulation encore accrue lors de brèves occlusions partielles de l'orifice d'aspiration 17 de l'aiguille, et aussi de l'orifice 18. Selon une variante de l'invention représentée à la figure 3, l'aiguille 2 comporte à son extrémité distale un orifice d'aspiration 25 présentant des cannelures 26 qui assurent lors de l'obstruction de l'orifice 25 par un débris tel que 27, une pseudo-dérivation du liquide aspiré par la pompe et ainsi un maintien permanent en mouvement de la colonne de liquide entre la pointe de l'aiguille 2 obstruée par le débris 27 et le système de pompage 4 (Fig. 1). En fait, la surface intérieure de l'orifice d'aspiration 25 est ondulée grâce à la présence des cannelures 26 de façon à permettre un passage latéral du liquide lors de l'occlusion de cet orifice par un débris. Les veines latérales de liquide circulant par les cannelures 26 créent un débit de liquide et assurent donc le maintien en mouvement de la colonne 22 (Fig.l), de sorte que la régulation de l'aspiration est ainsi obtenue. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, et afin de maintenir en mouvement la totalité de la colonne de liquide 22, le ou les orifices 18 sont pratiqués dans la paroi latérale de la partie active de l'aiguille 2 à proximité quasi immédiate du lieu de l'obstruction. On peut cependant ménager ce ou ces orifices en tout autre emplacement de l'aiguille 2. L'effet de régulation est néanmoins maximal lorsque la colonne de liquide 22 toute entière est en mouvement. Selon une autre variante, on peut également faire appel pour éviter toute tendance de réduction de section de la colonne de liquide 22, à une mise en communication calibrée entre les tuyaux d'aspiration 3 et d'infusion 9. Cette mise en communication représentée en trait mixte sur la figure 1 et désigné par le numéro de référence 29, peut être pratiquée à tout endroit du tuyau d'aspiration 3 compris entre le point d'obstruction de l'orifice d'aspiration de l'aiguille 2 et le système de pompage 4 et conjointement à n'importe quel endroit du conduit d'infusion 9. En outre, pour vaincre l'inertie de la colonne de liquide provenant de l'infusion, la communication est de préférence établie à l'extrémité de la colonne d'infusion se trouvant à proximité quasi immédiate de l'emplacement de l'obstruction. Ainsi, les deux colonnes de liquide sont toujours entièrement en mouvement. Sur la Fig. 4, on a représenté en coupe une pièce à main destinée aux opérations d'aspiration seules. Cette pièce à main est utilisée lorsqu'il y a lieu de retirer de l'oeil des particules de très faibles dimensions et d'une consistance plutôt gélatineuse. Elle comporte un corps 30 relié à une extrémité à un conduit d'infusion 31 et un conduit d'aspiration 32 reliés respectivement à leur tour à un réservoir d'infusion par gravité et à un système de pompage analogue à ceux de la Fig. 1. A son extrémité le corps 30 porte une aiguille 33 plus fine que l'aiguille 2 de l'appareil représenté aux Figs. 1 et 2. L'aiguille 33 comporte une extrémité 34 arrondie, pleine et un orifice d'aspiration 35 est ménagé dans la surface latérale de l'aiguille à proximité de ladite extrémité pleine 34. L'aiguille 33 est entourée d'un manchon 36 par exemple en silicone d'amenée du liquide d'infusion. Un orifice latéral 37 ayant une section inférieure à celle de l'orifice d'aspiration 35 est ménagé dans l'aiguille 33 dans une position proche de son extrémité proximale par laquelle elle est reliée à la pièce à main. Cet orifice latéral 37 dont la section est par exemple de l'ordre du tiers de celle de l'orifice d'aspiration 35 assure le maintien en mouvement de la colonne de liquide entre l'aiguille 33 et le système d'aspiration (non représenté) lors d'une obturation momentanée de l'orifice d'aspiration 35 par un débris à évacuer. Il résulte de la description qui précède que le dispositif de régulation d'aspiration suivant l'invention peut être utilisé avec tous les appareils de phacoextraction existants quel que soit le système de pompe d'aspiration utilisé. L'utilisation du dispositif de régulation d'aspiration de l'invention se fait sans aucune modifica tion de l'appareil de phacoextraction, sans aucune variante de son mode d'emploi et surtout sans nécessiter de modification de la nature ou de l'ordre des gestes opératoires du chirurgien. L'utilisation du dispositif de régulation d'aspiration est tout à fait possible avec les appareils d'aspiration simples c'est-à-dire non équipés de transducteur ultrasonore de fragmentation. Il ne nécessite aucun apprentissage pour son emploi. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation d'aspiration destiné à équiper un appareil de microchirurgie notamment de chirurgie oculaire, ledit appareil comprenant une pièce à main (1) munie d'un orifice (17;35) d'aspiration de débris et reliée à un système (14) d'aspiration par pompage de liquide contenant des débris, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (18,20;26;37) de maintien, en cas d'obstruction au moins partielle de l'orifice d'aspiration (17;35) de la pièce à main (1;30), d'une circulation permanente de liquide entre l'extrémité active de la pièce à main et le système d'aspiration par pompage (4) de l'appareil. 2. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien de la circulation de liquide comportent au moins un orifice latéral (18;37) ménagé dans la paroi de l'extrémité distale de la pièce à main (1;30). 3. Dispositif de régulation d'aspiration suivant l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pièce à main (1;30) est munie d'une aiguille creuse (2;33), ayant un orifice d'aspiration (17;35) débouchant à l'extrémité distale de l'aiguille, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien de la circulation de liquide comportent au moins un orifice latéral (18;37) ménagé dans la paroi de l'aiguille (2;33). 4. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 3 dont l'aiguille (2) est montée dans une pièce à main (1) équipée d'un transducteur à ultrasons de fragmentation d'un corps à extraire de l'oeil, l'orifice (17) d'aspiration de l'aiguille étant un orifice axial ménagé dans l'extrémité de celle-ci, caractérisé en ce que ledit au moins un orifice radial (18) est ménagé à une distance (d) de la pointe de l'aiguille supérieure à la longueur maximale (1) d'un débris susceptible d'obstruer l'orifice d'aspiration (17) de l'aiguille (2). 5. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 3, dont l'aiguille (33) est montée dans une pièce à main (30), caractérisé en ce que l'aiguille présente une extrémité arrondie pleine (34), l'orifice d'aspiration (35) étant ménagé à proximité de ladite extrémité pleine arrondie, et en ce que ledit au moins un orifice radial (37) présente une section inférieure à celle de l'orifice d'aspiration (35) et est ménagé dans la paroi latérale de l'aiguille (33) à un emplacement proche de son extrémité proximale par laquelle elle est fixée à la pièce à main (30). 6. Dispositif de régulation d'aspiration suivant l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la pièce à main comporte un canal annulaire (14) entourant l'aiguille (2) et pourvu à son extrémité d'orifices (16) pour infusion d'un liquide de refroidissement et de drainage, caractérisé en ce que les moyens de maintien de la circulation de liquide comportent en outre au moins un orifice radial (20) de mise en communication de l'orifice d'aspiration de liquide (17) avec le canal annulaire d'infusion (14) disposé à une distance de la pointe de l'aiguille supérieure à la distance (d) du ou des orifices (18) ménagés dans la partie active de l'aiguille. 7. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice radial (18) ménagé dans la partie active (2a) de l'aiguille (2) et un orifice radial (20) de mise en communication de l'orifice d'aspiration (17) avec le canal annulaire d'infusion (14), caractérisé en ce que l'axe de l'orifice radial (20) de mise en communication de l'orifice d'aspiration (17) avec le canal annulaire (14) est orthogonal à l'axe de l'orifice (18) ménagé dans la partie active (2a) de l'aiguille (2). 8. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien de la circulation du liquide sont formés par un orifice d'aspiration (25) ménagé à l'extrémité distale de la pièce à main, pourvu d'au moins une cannelure (26) permettant de laisser un passage pour le liquide entre la paroi dudit orifice et un débris qui l'obstrue. 9. Dispositif de régulation d'aspiration suivant la revendication 8, dans lequel la pièce à main (1) est munie d'une aiguille creuse (2), ayant un orifice d'aspiration (25) débouchant à l'extrémité distale de l'aiguille, caractérisé en ce que ladite au moins une cannelure (26) est ménagée dans l'extrémité distale de l'aiguille (2). 10. Dispositif de régulation d'aspiration suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de maintien de la circulation de liquide comportent un conduit (29) de liaison d'un conduit (3) reliant l'aiguille (2) au système d'aspiration par pompage (4) avec un conduit (9) reliant le canal annulaire (14) d'infusion de liquide de refroidissement et de drainage avec un réservoir d'infusion (10). 11. Appareil de microchirurgie notamment de chirurgie oculaire, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de régulation d'aspiration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.