Brevet FR2778550A1 — publié le 19991119

i La présente invention concerne un dispositif pour chauffer et fermer des agrafes à mémoire de forme thermorétractables utilisées en chirurgie. Il est spécifiquement conçu pour chauffer des agrafes en alliage NickelTitane dites "agrafes chaudes" qui se présentent ouvertes à température ambiante pour leur mise en place et nécessitent l'apport d'une quantité de chaleur pour se fermer et maintenir ainsi les tissus. Les contraintes chirurgicales, normatives économiques et ergonomiques imposent un cahier des charges extrêmement contraignant. En outre, un des buts de l'invention est de réaliser un appareil utilisable pour fermer tous les types d'agrafes, qu'il s'agisse d'agrafes monocorticales ou bicorticales, bipodes ou quadripodes et quelle que soit leur section. Un autre but de l'invention est d'équiper l'appareil d'un système de sécurité efficace et fiable pour empêcher les nécroses osseuses accidentelles dues à la chaleur. Un autre but de l'invention est de concevoir un appareil dont le cordon de chauffe est stérilisable en autoclave ou désinfectable dans un bain. Tous ces buts sont atteints par l'invention qui consiste en un dispositif pour chauffer et fermer des agrafes à mémoire de forme thermorétractables utilisées en chirurgie, dispositif comportant un boitier enfermant un circuit électronique de puissance et de commande, un cordon d'alimentation au secteur. Selon une caractéristique, le dispositif comporte en outre un ensemble stérilisable formé d'un cordon de liaison terminé à une extrémité par une fiche embrochable sur la sortie du circuit électronique et à son autre extrémité par un manchon portant les deux électrodes de chauffage et un interrupteur de commande, en ce que tous les éléments composant l'ensemble stérilisable supportent le passage en autoclave. En outre, I'ensemble stéribilisable est totalement étanche. Selon un mode de réalisation préféré, I'interrupteur de commande est un interrupteur a contacts sensitifs. Selon une autre caractéristique, le circuit électronique se compose essentiellement d'un bloc d'alimentation en courant, un bloc de commande et un bloc de réglage permettant de délivrer plusieurs quantités de chaleur prédéterminées correspondant chacune a une taille donnée d'agrafe. Dans un but de sécurité, le bloc de réglage est calculé pour que la quantité de chaleur délivrée à une agrafe n'engendre pas dans celle-ci une température dépassant une valeur maximale, par exemple 55 . Dans un but de sécurité également, le circuit électronique comporte en outre un bloc coupe circuit automatique coupant le courant de chauffage au bout d'un temps maximal prédéterminé, par exemple 5 secondes. Dans un but de sécurité également, le circuit électronique comporte en outre un bloc de signalisation sonore émettant un premier signal sonore pendant le temps de chauffage et un deuxième signal sonore, différent du premier si le temps maximal de chauffage est dépassé. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en référence aux figures annexées ci-après; -figure 1: vue d'ensemble schématique du dispositif selon l'invention - figure 2 schéma fonctionnel du circuit électronique du dispositif selon l'invention - figure 3 schéma de détail du circuit électronique; - figure 4 vue en coupe d'un manchon selon l'invention - figure 5: vue de détail de la face avant du boitier. Comme le montre la figure 1, le dispositif selon l'invention est composé essentiellement d'un boitier (1) enfermant un circuit électronique de puissance et de commande, d'un cordon d'alimentation au secteur (2), d'un ensemble stérilisable (3) formé d'un cordon de liaison (4), terminé à une extrémité par une fiche (5) embrochable sur une sortie (14) du circuit électronique et à son autre extrémité par un manchon (6) portant les deux électrodes de chauffage (7) de l'agrafe et un interrupteur de commande (8). La face frontale du boitier (1) (figure 5) est équipée d'un commutateur principal (9), d'un témoin lumineux de défaut (10), d'un signal de mise sous tension (11), d'un bouton (12) de potentiomètre de réglage de quantité de chaleur, d'un témoin (13) de mise en chauffage des électrodes (7), et d'une fiche de sortie (14) dans laquelle on branche l'ensemble stérilisable (3). La face arrière non représentée en détail est équipée classiquement d'une plaque signalétique et de la sortie réseau (2). On se réfère à présent aux figures 2 et 3. Le circuit électronique se compose de - une alimentation en courant A: Elle comporte deux transformateurs TR1 et TR2 dont les primaires sont branchés sur le réseau. Le transformateur TR1 est un transformateur à plaques résistant aux courts-circuits dont le secondaire délivre une tension de 12V alimentant le bloc de commande C, le bloc coupe- circuit D, et le bloc de signalisation E. Le transformateur TR2 est un transformateur torique à effet d'écran dont le secondaire délivre un courant de 20 A sous 4V et sert à alimenter les électrodes de chauffage (7). Les transformateurs sont mis en tension par action sur le commutateur principal SW3 de la figure 3, lui-même commandé par le bouton (9) (figure 1). Les transformateurs remplissent, en plus de leur fonction d'alimentation, une fonction de sécurité isolant les patients et le secteur. -un bloc de régqlage B L'attaque de phase de l'alimentation est reliée au primaire du transformateur TR2 et se compose d'un triac TH1, d'un diac TH2 et un circuit déphaseur R11, C 10. Le triac TH1 commute de 0 à la valeur maximale, à chaque alternance du courant en un temps très court. Le temps de blocage est réglé par le diac TH2 et le potentiomètre R1 3 manoeuvré par le bouton (12). Le bouton (12) est étalonné de 1 à 10, chaque graduation correspondant à une quantité de courant prédéterminée pour une taille donnée d'agrafe. A titre d'exemple, pour une charge entre électrodes de 0,1 W et 50 W, et un courant nominal de 1A, les mesures de tension sur les positions 1, 5, 10 du bouton (10) sont respectivement de 0,9 V + 20 /%, 1,4 + 20 %/o, 2,0 V + 20%. Les positions 1 à 5 sont utilisées pour une gamme d'agrafes monocorticales et bicorticales de différentes dimensions comportant de 0, 8 g à 1,7 g d'alliage et les positions 6 a 10 pour une gamme d'agrafes épiphysaires comportant jusqu'à 2,8 g d'alliage. - un bloc de commande C Il a pour but de coordonner les fonctions du dispositif. Le chauffage de l'agrafe doit être déclenché par l'interrupteur de commande (8). Celui-ci entraine le relais K2 et le contact k2.1 met la capacité C7 à zéro volt. En même temps, le contact k2.2. met l'horloge U3 à + 12 V. - un bloc coupe-circuit automatique D Dans un but de sécurité, ce bloc permet de couper automatiquement le chauffage au-delà d'une durée prédéterminée, limitant ainsi la quantité de chaleur délivrée à l'agrafe pour éviter tout risque de nécrose même si par exemple le chirurgien oublie de couper l'interrupteur (8). L'horloge U3 est l'élément principal du bloc court-circuit D. Les temps sont réglés de 0 à 17s par le compteur et ajustés ensuite par le régleur R17. Une tension positive est appliquée à l'entrée de l'horloge de telle sorte qu'à l'arrêt, la sortie (S3) de l'horloge présente un potentiel et que le relais K1 soit retombé. Le contact relais k2.1 envoie la séquence de temps. Le relais k1 est attiré et retombe lorsque le temps déterminé est écoulé. -un bloc de siqnalisation optique et sonore E Un témoin (11) s'allume pour signaler la mise sous tension dès fermeture des contacts SW3. Un témoin lumineux (13) à L.E.D. (diode électroluminescente) D6 et un signal acoustique LA1 indiquent l'état de fonctionnement. Le témoin lumineux (13) s'allume quant l'interrupteur de commande (8) est fermé. Simultanément, une tension est établie sur le contact de relais k2.2 du modulateur U2. Celui-ci est activé et induit des impulsions de modulation dans le signal sonore LA1. Les impulsions de modulation sont envoyées par des portes U4 à la base d'un transistor Q2 qui est par intervalle porté à O volt. Si l'interrupteur de commande(8) est maintenu appuyé alors que le temps est écoulé, le témoin (13) reste allumé et le signal sonore émet un son continu. Le circuit électronique comporte encore d'autres composants dont le montage ne présente pas de difficultés pour l'homme du métier. On se raportera à présent à la figure 4 qui montre, vu en coupe, le manchon (6) porte- électrodes. Le manchon (6) présente par exemple, mais non limitativement, une forme cylindrique creuse, mais toute autre forme ergonomique facilitant la prise en main par le chirurgien peut convenir, Deux fils conducteurs (15, 16) sont connectés à deux zones de contacts (8a, 8b) d'un interrupteur à effleurement (8) reliées à deux électrodes de chauffage (7a, 7b) maintenus parallèles à l'extrémité du manchon (6) et isolées classiquement par une douille isolante (17). Un conducteur central (18) assure la mise à la terre. L'ensemble cordon de liaison (4), manchon (6) et fiche (5) est réalisé en matériaux stérilisables en autoclave supportant jusqu'à 134 C. Il comporte en outre un joint d'étanchéité (19) au niveau du raccord (manchon-cordon) pour permettre également une stérilisation par immersion au choix de l'utilisateur. Un renfort (20) en sortie de cordon évite les pliures et protège les fils conducteurs (15,16,18). Pour la mise en place d'une agrafe, le chirurgien procède comme décrit ci-après - préparation et positionnement des fragments d'os, - mise en place des guides de forage de part et d'autre de la fracture, - forage des trous, - mise en place des agrafes, I'une après l'autre dans les forages, - mise sous tension de l'appareil par le commutateur principal (9) et choix de la position du bouton (12), - appui du manchon sur une agrafe et début du chauffage dès que le courant est établi par contact du doigt sur l'interrupteur (8). Le signal sonore est alors intermittent. Le courant est interrompu par le chirurgien dès la fermeture de l'agrafe ou, a défaut, au bout de cinq secondes grâce au coupe circuit automatique D. Le signal sonore est alors continu et avertit le chirurgien. Les possibilités et qualités de l'invention sont notamment les suivantes chauffage de tout type d'agrafe. A cet effet, I'écartement de 15 mm des électrodes permet, en une seule application, de chauffer la partie dorsale des petites et moyennes agrafes, pour les agrafes plus grandes, on chauffera d'abord une extrémité de la partie dorsale, puis l'autre, ce qui a pour effet de plier successivement les branches; - limitation de la quantité de chaleur délivrée et limitation à 55 de la température pouvant être atteinte par l'alliage; - limitation de la durée d'application du chauffage; - manchon totalement étanche aux liquides - n'entrainant aucun risque d'explosion puisque le contact utilisé ne crée pas d'arc électrique. L'invention porte également sur les agrafes à mémoire de forme thermorétractable utilisées en chirurgie, conçues pour être fermées par le dispositif de chauffage décrit ci- dessus, et comportant une quantité d'alliage Nickel-Titane pouvant varier de 0,8 g à 2,8 g. /, REVENDICATIONS 1. Dispositif pour chauffer et fermer des agrafes à mémoire de forme thermorétractables utilisées ern chirurgie, dispositif comportant un boitier enfermant un circuit électronique de puissance et de commande, un cordon d'alimentation au secteur (2), caractérisé en ce que le circuit électronique de puissance se compose essentiellement d'un bloc d'alimentation en courant A, un bloc de commande C et un bloc de réglage B permettant de délivrer plusieurs quantités de chaleurs prédéterminées correspondant chacune à une taille donnée d'agrafe. 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bloc de réglage B est calculé pour que la quantité de chaleur délivrée à une agrafe n'engendre pas dans celle-ci une température dépassant une valeur maximale. 3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la température maximale est de 55 . 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le circuit électronique comporte en outre un bloc coupe-circuit automatique D coupant le courant de chauffage au bout d'un temps maximal prédéterminé. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le temps maximal est réglé à 5 secondes. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit électronique comporte en outre un bloc de signalisation sonore émettant un premier signal sonore pendant le temps de chauffage et un deuxième signal sonore, différent du premier si le temps maximal de chauffage est dépassé. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un ensemble stérilisable (3) formé d'un cordon de liaison (4) terminé à une extrémité par une fiche (5) embrochable sur la sortie (14) du circuit électronique et à son autre extrémité par un manchon (6) portant les deux électrodes de chauffage (7) et un interrupteur de commande (8), en ce que tous les éléments composant l'ensemble (3) sont stérilisables en autoclave. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'interrupteur de commande (8) est un interrupteur à contacts sensitifs. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble (3) est étanche et en ce que le manchon (6) comporte un joint (19) au niveau du raccord manchon-cordon. 10. Disposiif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'écartement des électrodes est de 15 mm. 1 1. Agrafe à mémoire de forme thermorétractable utilisée en chirurgie, caractérisée en ce qu'elle comporte une quantité d'alliage Nickel-Titane pouvant varier de 0,8 g à 2,8 g et en ce qu'elle est conçue pour être fermée par le dispositif selon l'une des revendications 1 à 10.