Brevet FR2778551A1 — publié le 19991119

- 1 - 2778551 Bloc de chirurgie portable et autonome. La présente invention concerne un bloc de chirurgie portable et autonome, incluant un générateur électro-chirurgical, lequel trouve une application particulièrement intéressante, bien que nullement limitative, dans la pratique de la médecine de catastrophe. On connaît des appareils d'électro-chirurgie comprenant principalement un bistouri électrique permettant la coupe et la coagulation, conçu pour fonctionner avec le courant électrique alternatif 220 Volts du réseau. Ces appareils permettent de pratiquer, altemativement, la section des tissus et la coagulation, en utilisant une pédale double ou une commande manuelle, sans qu'il soit nécessaire d'intervenir sur lesdits appareils. Les réglages des courants de section continus et coagulation, s'effectuent de façon indépendante, lesdits appareils comportant en outre un réglage continu du caractère hémostatique de la section. Ces appareils d'électro- chirurgie sont couramment utilisés dans certaines spécialités telles que, par exemple: dermatologie, O.R.L., ophtalmologie, gynécologie, petite chirurgie. Cependant, une insuffisance majeure de ces appareils découle du fait qu'ils sont inutilisables lorsqu'ils ne sont pas reliés à une source de courant alternatif 220 Volts (réseau ou groupe électrogène), de sorte qu'ils ne répondent pas à des besoins nombreux et sans cesse croissants, notamment: de la médecine d'urgence et de catastrophe, des postes médicaux avancés, des pays en voie de développement, des services de santé des armées, de la sécurité civile, du SAMU mondial, etc. Un objet de la présente invention est de remédier à cette insuffisance. Suivant l'invention, ce but est atteint grâce à un bloc de chirurgie portable et autonome comprenant, de façon connue en soi, un générateur électro-chirurgical électronique, mono et bipolaire, logé dans un coffre comportant une face avant de connexion, de commande et de contrôle, muni d'une prise pour le branchement d'un manche de bistouri électrique fonctionnant en courant alternatif 220 Volts, et qui, selon une première disposition -2- 2778551 caractéristique, est remarquable en ce qu'il est configuré pour recevoir une batterie ou un ensemble de batteries produisant un courant continu de 24 Volts et en ce qu'il comporte un onduleur constitué, de manière connue en soi, par une carte électronique et permettant de transformer le courant continu 24 Volts produit par la batterie ou par l'ensemble de batteries, en courant alternatif sinusoïdal 220 Volts pour l'alimentation du bistouri électrique. Ce bloc de chirurgie peut aussi avantageusement comporter, de façon connue en soi, un dispositif de connexion à une source de courant alternatif 220 Volts (réseau ou groupe électrogène) pour l'alimentation du bistouri électrique et, selon une autre disposition caractéristique de l'invention, ce dispositif de connexion et la sortie de l'onduleur électronique sont reliés à une carte de commutation électrique dont la sortie est reliée au bistouri électrique, de façon à permettre le passage du courant alternatif 220 Volts produit par la source de courant alternatif 220 Volts, lorsque le bloc est connecté à une telle source, ou le passage du courant alternatif 220 Volts fourni par l'onduleur électronique, en l'absence de branchement à ladite source; la carte électronique constituant l'onduleur comprenant un ensemble de composants incluant un étage oscillateur et sa configuration est agencée de manière que si le bloc n'est pas relié à une source de courant alternatif 220 Volts, cet étage oscillateur se mettra automatiquement en fonctionnement pour transformer le courant continu 24 Volts produit par les batteries en courant alternatif 220 Volts, tandis que ledit onduleur électronique se met automatiquement en veille, afin d'économiser lesdites batteries lorsque le bloc chirurgical est connecté à ladite source de courant alternatif. Selon une autre disposition caractéristique, le bloc de chirurgie portable et autonome suivant l'invention comprend un ou plusieurs des équipements ci- après dont le fonctionnement nécessite un courant continu de 24 Volts. - Une pompe d'aspiration de sang; - Un connecteur pour la connexion d'un casque halogène; - Un micro moteur de chirurgie orthopédique; -3 - le générateur électro-chirurgical comprenant une carte de commutation dont la sortie est reliée auxdits équipements et dont l'entrée est reliée aux batteries et à la sortie d'un transformateur dont l'entrée est reliée au dispositif de connexion à la source de courant alternatif 220 volts, ladite carte de commutation permettant le passage du courant continu 24 Volts produit par le transformateur lorsque le bloc est branché à une source de courant alternatif 220 Volts vers le ou les branchements dudit ou desdits équipements, ou le passage du courant continu 24 Volts produit par les batteries, en l'absence de branchement du bloc de chirurgie à ladite source. On comprend que grâce à l'invention, les chirurgiens disposent d'un bloc de chirurgie portable qu'ils peuvent brancher à une source de courant alternatif 220 Volts (réseau ou groupe électrogène) lorsque cela est possible, ou utiliser de manière autonome dans tous les cas o la seule énergie disponible est celle des batteries internes dudit bloc de chirurgie portable, par exemple sur les lieux d'accidents, de catastrophes naturelles, d'expéditions scientifiques, d'attentats terroristes, de bombardements, de batailles, etc. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, le bloc de chirurgie comprend un chargeur de batteries disposé sur un circuit électronique, entre le transformateur d'alimentation générale et lesdites batteries. Ce chargeur avantageusement constitué par une carte électronique permet de recharger rapidement les batteries. Il régule automatiquement la tension et le courant de charge en fonction du besoin des batteries. Selon une autre disposition caractéristique, le bloc de chirurgie autonome selon l'invention se présente sous forme d'une valise portable composée de deux parties, à savoir: - une première partie réalisée sous forme d'un coffre renfermant notamment les différents composants actifs électroniques du générateur électro-chirurgical, et la ou les batteries; les différents connecteurs autorisant la connexion des accessoires électriques du bloc de chirurgie, ainsi que les boutons, témoins et organes de commande et de contrôle nécessaires au bon fonctionnement du bloc de chirurgie étant regroupés sur la face avant de ce coffre. - une deuxième partie faisant office de couvercle et de boîte de rangement de tous les accessoires électriques dudit bloc de chirurgie (manche de bistouri et son cordon de branchement, pédales de commande de coupe et coagulation et leur cordon, plaque de masse ou plaque-électrode indifférente et son cordon, etc.). De manière avantageuse, la partie formant coffre renferme également la pompe d'aspiration de sang, tandis que la partie formant couvercle est aménagée pour loger la pédale de pompe d'aspiration et son cordon. D'autre part, de manière intéressante, la face avant de la partie formant coffre peut être munie d'une prise pour un casque halogène et la partie formant couvercle est aménagée, dans ce cas, pour loger un casque halogène et son cordon. En résumé, le bloc de chirurgie portable et autonome selon l'invention procure les importants avantages ci-après: - mobilité d'un bistouri électrique classique sans besoin d'énergie extérieure, sur tous types de terrains; - intégration d'un ensemble d'équipements nécessaires pour la pratique d'interventions opératoires tels que bistouri électrique, pompe d'aspiration de sang, casque halogène, batteries et chargeur intelligent; - poids réduit et suppression des risques d'oubli de câbles et autres accessoires, indispensables pour de telles interventions nécessitant des temps records de mise en place de matériel de premier secours. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est le diagramme de la configuration du bloc chirurgical portable et autonome selon l'invention. 2778551 La figure 2 est une vue en perspective de ce bloc chirurgical portable représenté ouvert, en position d'utilisation. La figure 3 est une vue de face du tableau de branchement et de pilotage de ce bloc chirurgical. La figure 4 représente le plan de câblage du générateur électro- chirurgical selon l'invention. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple de réalisation intéressant, bien que nullement limitatif, du bloc de chirurgie portable et autonome selon l'invention. Selon une disposition caractéristique, ce bloc de chirurgie se présente sous forme d'une valise portable composée de deux parties, soit: - une première partie 1 réalisée sous forme d'un boîtier ou coffre rigide renfermant les différents composants actifs électroniques du générateur électro- chirurgical (bistouri électrique permettant la coupe et la coagulation, onduleur, cartes de commutation, transformateur d'alimentation générale, etc.) la pompe d'aspiration de sang, la ou les batteries, le chargeur, etc., et - une deuxième partie 2 faisant office de couvercle et de boîte de rangement de tous les accessoires électriques dudit bloc de chirurgie (par exemple: manche de bistouri 4a et son cordon de branchement, pédales de commande 5 de coupe et coagulation et leur cordon, pédale de pompe d'aspiration et son cordon, plaque de masse ou plaque-électrode 7 et son cordon, casque halogène ou lampe frontale halogène 6 et son cordon de branchement, etc.). Les différents connecteurs, boutons, témoins et autres organes nécessaires au branchement des divers accessoires susmentionnés, au fonctionnement et au contrôle du bloc de chirurgie sont regroupés sur la face avant 3 de la première partie ou coffre, laquelle se trouve masquée par la deuxième partie ou couvercle lorsque cette demrnière se trouve fixée sur ladite première partie au moyen de fermetures rapides la, dans les positions de transport ou de rangement dudit bloc de chirurgie. Le bloc de chirurgie selon l'invention utilise un bistouri électrique 4 connu en soi, agencé pour permettre, altemrnativement, la coupe des tissus et la coagulation. Un bistouri électrique de ce genre utilise un courant alternatif 220 Volts. s La face avant 3 du coffre 1 est munie d'un connecteur C01 pour le branchement du cordon d'alimentation d'un manche de bistouri 4a ou porte- électrode active (électrodes ou pinces pour électro-chirurgie, monopolaires ou bipolaires), ainsi que d'un connecteur C02 pour la connexion du cordon de la plaque de masse patient ou plaque-électrode indifférente 7. Dans le coffre ou boîtier 1, est aménagé un logement pour le positionnement de deux batteries 8A, 8B de 12 Volts montées ou câblées en série. Il s'agit, par exemple, de deux batteries de type cadmium nickel de 13.8 Volts et de 7A/h; de telles batteries d'un poids de 2.2 Kg l'unité et composées de dix éléments chacune, offrent une grande autonomie d'utilisation du bistouri. Ces deux batteries 8A, 8B étant montées ou câblées en série, les tensions de 13.8 Volts s'additionnent. Lorsque la tension et le courant de charge est acquis, la carte chargeur assure alors la fourniture d'un courant d'entretien des batteries. Ces batteries sont reliées au bistouri électrique par l'intermédiaire d'un onduleur OND permettant la conversion du courant électrique continu 24 Volts provenant de la ou des batteries, en courant alternatif sinusoïdal 220 Volts. Cet onduleur OND est constitué par une carte électronique dont l'entrée reçoit du courant continu 24 Volts et dont la sortie délivre un courant alternatif sinusoïdal 220 Volts. Selon un mode d'exécution préféré et avantageux, le bloc de chirurgie comporte, de manière connue en soi, une entrée ou dispositif de connexion C04 permettant de le connecter, au moyen d'un cordon d'alimentation, à une source de courant alternatif 220 Volts, qui peut être une prise du secteur (réseau) ou un groupe électrogène pour l'alimentation du bistouri électrique. -7- Dans ce cas, ce dispositif de connexion et la sortie de l'onduleur sont reliés au bistouri par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation électrique 9, de façon à permettre le passage du courant alternatif 220 Volts fourni par une source de courant alternatif 220 Volts (réseau ou groupe électrogène), lorsque le bloc de chirurgie est connecté à une telle source, ou le passage du courant alternatif 220 Volts produit par l'onduleur électronique, en l'absence de branchement à ladite source. D'autre part, la carte électronique constituant l'onduleur comprend un ensemble de composants incluant un étage oscillateur et sa configuration est 0o telle que si le bloc de chirurgie n'est pas relié à une source de courant alternatif 220 Volts, cet étage oscillateur se met automatiquement en fonctionnement pour transformer le courant continu 24 Volts produit par la ou les batteries, en courant alternatif sinusoïdal 220 Volts, tandis que ledit onduleur se met automatiquement en veille, lorsque le bloc de chirurgie est connecté à une source de courant altemrnatif, afin d'économiser lesdites batteries. Selon l'invention, le bistouri électrique permet d'obtenir une coupe d'une puissance de 200 watts et une coagulation d'une puissance de 100 watts aussi bien avec le courant provenant du réseau, qu'avec le courant fourni par les batteries. Il dispose de deux boutons marche/arrêt M/A 1 et M/A 2 suivant les sources d'énergie que l'on utilise: soit le 220 Volts réseau, ou le 24 Volts batteries intemrnes, respectivement. Il offre les deux modes de coupe et coagulation en mode mono-actif et en mode bi-actif. La commande de coupe et coagulation peut s'effectuer de deux manières différentes soit par pédales PE1, soit par pression de deux boutons situés sur le manche du bistouri. Les puissances de ces deux modes sont parfaitement réglables par potentiomètres PO1, PO2. -8- Un potentiomètre de volume sonore PO3 offre aux chirurgiens la possibilité de reconnaître le mode coupe ou coagulation suivant le son émis par l'appareil. Un potentiomètre de réglage de l'hémostase PO4 offre également aux chirurgiens la possibilité de coaguler plus ou moins fort suivant la coupe. De nombreux voyants témoins sont placés sur la face avant du coffre, afin de permettre le mode de visualisation de l'état de coupe T1, de coagulation T2, de charge T7, de défaut de plaque T3 et de niveau d'énergie T4, ainsi que des voyants marche/arrêt sur secteur et en mode batteries T5, T6. o Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, le bloc de chirurgie comprend un ou plusieurs des équipements suivants dont le fonctionnement nécessite un courant continu de 24 Volts: - une pompe d'aspiration de sang 10; - un casque halogène 6; - un micro moteur de chirurgie orthopédique. Suivant ce mode d'exécution avantageux, le générateur électro- chirurgical du bloc de chirurgie comprend un dispositif de commutation électrique 11 dont l'entrée est reliée aux batteries et à la sortie d'un transformateur d'alimentation générale dont l'entrée est relié au dispositif de connexion C04 à une source de courant alternatif 220 Volts. Ce dispositif de commutation 11 opérant par un système de relais électriques spécifiquement utilisé en environnement sévère de part les rayonnements du bistouri fonctionnant a 20 Khz et à 550 Khz de fréquence de train d'ondes (il en va de même pour la carte de commutation électrique du courant 220 Volts provenant d'une source externe au 220 Volts foumrni par l'onduleur), permet le passage du courant continu 24 Volts provenant du transformateur lorsque le bloc de chirurgie est connecté à une source de courant alternatif 220 Volts vers le ou les équipements susmentionnés, ou vers leurs dispositifs de branchement (connecteurs), ou le passage du courant continu 24 Volts produit par les batteries, vers lesdits dispositifs, en l'absence de -9- branchement dudit bloc de chirurgie a ladite source de courant alternatif 220 Volts. La pompe d'aspiration de sang 10 est équipée d'un moteur à courant continu dont la tension de service est de 24 Volts. Cette pompe est avantageusement d'un type comprenant deux têtes ou corps de pompe permettant la dépression et la création du vide dans le bocal d'aspiration de sang "patient". Une telle pompe constitue une solution intéressante pour les applications nécessitant deux sources distinctes de vide ou de pression, ou, simultanément, le vide et la pression. Il est possible de modifier la performance de la pompe en régulant la tension du moteur électrique. La tension de chaque type de pompe peut être diminuée ou augmentée de 30 %. La face avant 3 du coffre 1 du bloc de chirurgie est équipée d'au moins un des dispositifs ci-après: - un galvanomètre de dépression GD affichant la dépression dans le bocal d'aspiration de sang "patient"; - une sortie pression SP et une entrée vide EV; - un bouton marche/arrêt M/A 3 ainsi qu'un dispositif de connexion C03 du cordon électrique d'une commande par pédale à pieds. Le casque halogène frontal 6 est, par exemple, constitué d'une lampe halogène d'une puissance de 50 watts et fonctionnant en courant continu de 24 Volts, avec une consommation de 2A/h. Cette lampe est intégrée dans une parabole ou boule orientable servant de déflecteur et de refroidisseur, de manière à générer un faisceau lumineux orientable. Cette boule est montée sur un bandeau destiné à être placé sur la tête du chirurgien qui peut ainsi orienter le faisceau lumineux dans la direction souhaitable; elle empêche également toute personne de se brûler par les dégagements thermiques de l'éclairage. -10- 2778551 Une prise électrique PR équipant la face avant 3 du coffre 1 du bloc de chirurgie permet le branchement de ce casque halogène, ladite face avant étant encore équipée d'un bouton marche/arrêt M/A 4 du casque halogène. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, le bloc de chirurgie comprend un chargeur de batteries 12 disposé entre le transformateur d'alimentation générale 13 et lesdites batteries 8A, 8B. Ce chargeur intelligent est constitué par une carte électronique configurée pour recevoir le courant 28 Volts provenant du transformateur d'alimentation générale et transformer ce courant 28 Volts redressé en courant continu 24 Volts avec un courant allant de 300 mA à 2A, selon les besoins en courant des batteries internes du bloc de chirurgie. Il est aussi possible de raccorder le bloc de chirurgie à du courant continu 24 Volts externe provenant de batteries plus grosses afin d'augmenter l'autonomie dudit bloc ainsi que celle de la pompe d'aspiration de sang et du casque halogène. Sur le schéma de câblage de la figure 4, la référence RE désigne une résistance 47 Ohms; la référence D1, une diode MR 850; la référence CD, un condensateur 220 Micro 100 Volts; la référence D2, un pont de diode; la référence FI, un filtre d'entrée. - 11 - REVENDICATIONS 1. - Bloc de chirurgie portable et autonome comprenant un générateur électro- chirurgical électronique mono et bipolaire, logé dans un coffre (1) comportant une face avant de branchement, de commande et de contrôle, muni d'un connecteur (CO1) pour le branchement d'un manche (4) de bistouri électrique fonctionnant en courant alternatif 220 Volts, caractérisé en ce qu'il est aménagé pour recevoir une batterie ou un ensemble de batteries (8A, 8B) produisant un courant continu de 24 Volts, et en ce qu'il comporte un onduleur (OND) constitué par une carte électronique permettant de transformer le courant continu 24 Volts produit par la batterie ou l'ensemble de batteries (8A, 8B), en courant alternatif sinusoïdal 220 Volts pour l'alimentation du bistouri électrique. 2. - Bloc de chirurgie portable et autonome selon la revendication 1, comportant un dispositif de connexion à une source de courant alternatif 220 Volts (réseau ou groupe électrogène) pour l'alimentation du bistouri électrique, caractérisé en ce que ce dispositif de connexion et la sortie de l'onduleur électronique sont reliés à un dispositif de commutation électrique (9) dont la sortie est reliée au bistouri électrique, de façon à permettre le passage du courant alternatif 220 Volts produit par une source de courant alternatif 220 Volts, lorsque le bloc est connecté à une telle source, ou le passage du courant alternatif 220 Volts fourni par l'onduleur électronique (OND) en l'absence de branchement à ladite source, la carte électronique constituant l'onduleur comprenant un ensemble de composants incluant un étage oscillateur et sa configuration est agencée de manière que si le bloc n'est pas relié à une source de courant alternatif 220 Volts, cet étage oscillateur se met automatiquement en fonctionnement pour transformer le courant continu 24 ou 12 Volts produit par les batteries (8A, 8B) en courant alternatif 220 Volts, tandis que ledit onduleur électronique se met automatiquement en veille, afin d'économiser lesdites batteries lorsque le bloc chirurgical est connecté à ladite source de courant alternatif. -12- 2778551 3. - Bloc de chirurgie portable et autonome, suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs des équipements ci- après dont le fonctionnement nécessite un courant continu de 24 Volts: pompe d'aspiration de sang (10); - casque halogène (6); - micro moteur de chirurgie orthopédique; le générateur électro- chirurgical dudit bloc de chirurgie comprenant un dispositif de commutation électrique (11) dont l'entrée est reliée aux batteries (8A, 8B) et à la sortie d'un transformateur (13) dont l'entrée est reliée au dispositif de connexion (CO4) à la source de courant alternatif 220 volts, ledit dispositif de commutation électrique permettant le passage du courant continu 24 Volts produit par le transformateur (13) lorsque le bloc est branché à une source de courant alternatif 220 Volts vers le ou les équipements susmentionnés ou vers leurs dispositifs de branchement, ou le passage du courant continu 24 Volts produit par la batterie ou l'ensemble de batteries, en l'absence de branchement du bloc de chirurgie à ladite source. 4. - Bloc de chirurgie portable et autonome suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un chargeur de batteries (12) disposé sur un circuit électrique reliant un transformateur d'alimentation générale (13) et lesdites batteries (8A, 8B). 5. - Bloc de chirurgie portable et autonome selon la revendication 4, caractérisé en ce que le chargeur de batteries (12) est constitué par une carte électronique configurée de manière à permettre une régulation automatique de la tension et du courant de charge en fonction du besoin des batteries (8A, 8B). -13- 2778551 6. - Bloc de chirurgie portable et autonome selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'une valise portable composée de deux parties, soit: - une première partie (1) réalisée sous forme d'un coffre renfermant les différents composants actifs électroniques du générateur électro- chirurgical et la ou les batteries (8A, 8B); les différents connecteurs, boutons, témoins et organes de contrôle nécessaires au bon fonctionnement du bloc de chirurgie étant regroupés sur la face avant de ce coffre - une deuxième partie (2) faisant office de couvercle et de boite de rangement de tous les accessoires électriques dudit bloc de chirurgie, tels que: manche de bistouri et son cordon de branchement (4a), pédales de commande de coupe et coagulation et son cordon (5), plaque de masse ou plaque-électrode indifférente et son cordon (7). 7. - Bloc de chirurgie portable et autonome suivant la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la partie formant coffre (1) renferme également la pompe d'aspiration de sang (10), tandis que la partie formant couvercle (2) est aménagée pour loger la pédale de pompe (5) d'aspiration et son cordon. 8. - Bloc de chirurgie portable et autonome selon la revendication 7, caractérisé en ce que la face avant 3 du coffre 1 du bloc de chirurgie est équipée d'au moins un des dispositifs ci-après: - un galvanomètre de dépression GD affichant la dépression dans le bocal d'aspiration de sang "patient"; - une sortie pression SP et une entrée vide EV; - 14- - un bouton marche/arrêt M/A 3 ainsi qu'un dispositif de connexion C03 du cordon électrique d'une commande par pédale à pieds. 9. - Bloc de chirurgie portable et autonome, selon l'une des revendications 6, 7 ou 8 et l'une quelconque des revendications 3 a 5, caractérisé en ce que la face avant (3) de la partie formant coffre (1) est munie d'une prise (PR) pour un casque halogène et en ce que la partie formant couvercle (2) est aménagée pour loger un casque halogène (6) et son cordon.