Brevet FR2861574A1 — publié le 20050506

SYSTEME DE RACCORDEMENT POUR INSTRUMENT CHIRURGICAL La présente invention concerne de manière générale des instruments chirurgicaux. Plus particulièrement, la présente invention concerne des agencements de raccordement pour des instruments chirurgicaux. Dans différentes interventions chirurgicales, il est nécessaire d'inciser un os ou d'autres tissus. Dans certains cas, il peut être nécessaire de couper, meuler, former ou retirer des matières durcies afin de les préparer pour l'implantation, ou pour les retirer d'un patient. La plupart des instruments chirurgicaux classiques utilisés à ces fins utilisent des moteurs pneumatiques ou électriques pour mettre en rotation un élément de dissection. Sous sa forme la plus basique, un instrument chirurgical de ce type comprend une partie de moteur comportant un arbre tournant, un outil de dissection comportant un élément de coupe ou d'abrasion qui est mis en rotation par l'arbre tournant du moteur, et un agencement de raccordement destiné à relier l'outil de dissection à un pivot ou à une pince de serrage de l'arbre tournant. Le pivot ou la pince de serrage de l'arbre tournant est généralement renfermé(e) à l'intérieur d'une base fixée au moteur. Etant donné qu'il est souvent nécessaire de remplacer l'outil de dissection, dans l'art, on sait utiliser un raccord rapide pour fixer l'outil de dissection à l'instrument chirurgical. Un exemple d'un raccord rapide de ce type est connu et décrit dans le brevet américain communément cédé n 5 505 737. f Tandis que les outils chirurgicaux actuellement connus, notamment les outils de dissection remplaçables, présentent de nombreux avantages par rapport aux conceptions antérieures, il reste souhaitable de faire davantage progresser la technique pertinente concernant les agencements de raccordement pour les outils de dissection. Par exemple, lors d'une intervention chirurgicale, un outil de dissection peut tourner à de grandes vitesses, de 70 000 tours/minute environ, par exemple, et il se peut que, avec les agencements de raccordement qui étaient disponibles auparavant, l'outil ne soit pas effectivement retenu dans toutes les conditions de fonctionnement. Dans un mode de réalisation, un système de raccordement pour un outil médical de dissection comprend: un passage interne adapté pour accueillir une partie d'un outil médical de dissection, et au moins un élément de verrouillage pouvant être déplacé au moins partiellement le long de l'axe longitudinal suivant une première trajectoire jusque dans une position de verrouillage afin d'empêcher l'outil médical de dissection de se déplacer le long d'un axe longitudinal du passage interne. Dans un autre mode de réalisation, un raccord pour un outil médical motorisé comprend: un passage interne destiné à accueillir l'outil médical motorisé, et un assemblage de raccordement partiellement disposé à l'intérieur du passage interne et pouvant être déplacé d'une position de verrouillage à une position de déverrouillage, dans lequel l'assemblage de raccordement comprend: un élément de verrouillage, et un manchon de mise en prise destiné à mettre l'élément de verrouillage dans la position de verrouillage suivant une première trajectoire inclinée. D'autres avantages et propriétés de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et des revendications jointes, prises conjointement avec les dessins joints. D'autres domaines d'applicabilité de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée ci-après. Il convient de comprendre que la description détaillée et les exemples spécifiques décrivent des modes de réalisation de l'invention, mais ils ne sont donnés qu'à des fins d'illustration et ne sont nullement destinés à limiter la portée de l'invention. La présente invention apparaîtra plus clairement en considérant la description détaillée et les dessins 20 joints, sur lesquels: la Figure 1 représente un outil chirurgical de dissection utilisé dans un patient humain selon un mode de réalisation de la présente invention; la Figure 2A est une vue en perspective partiellement éclatée représentant un outil chirurgical de dissection selon un mode de réalisation de la présente invention; la Figure 2B représente un outil chirurgical de dissection partiellement assemblé de la Figure 2A; la Figure 2C représente un outil chirurgical de dissection assemblé de la Figure 2A; la Figure 3A est une vue latérale partielle en coupe transversale représentant un outil médical de dissection montrant un agencement de raccordement verrouillé selon un mode de réalisation de la présente invention; la Figure 3B est un agrandissement partiel de la vue latérale en coupe transversale de l'agencement de raccordement de la Figure 3A; la Figure 3C est une vue transversale en coupe 10 transversale de l'agencement de raccordement de la Figure 3A suivant la ligne 3C-3C; la Figure 4A est une vue latérale partielle en coupe transversale représentant un outil médical de dissection montrant un agencement de raccordement déverrouillé selon un mode de réalisation de la présente invention; la Figure 4B est un agrandissement partiel de la vue latérale en coupe transversale représentant l'agencement de raccordement de la Figure 4A; la Figure 4C est une vue transversale en coupe transversale représentant l'agencement de raccordement de la Figure 4A suivant la ligne 4C-4C; et les figures 5A' à 5C représentent des détails d'un joint d'articulation selon un mode de réalisation de la 25 présente invention. La présente invention propose un système de raccordement perfectionné et un procédé d'assemblage pour des instruments médicaux de dissection. Afin de faciliter la compréhension des principes de l'invention, on va maintenant faire référence aux modes de réalisation, ou exemples, illustrés sur les dessins, et une terminologie spécifique va être utilisée pour les décrire. On comprendra néanmoins que le but n'est nullement de limiter la portée de l'invention. On envisage toute altération et autres modifications apportées aux modes de réalisation décrits, et toute autre application des principes de l'invention telle que décrite dans le présent document, imaginées par l'homme du métier et auxquelles se rapporte l'invention. Considérant maintenant la Figure 1, dans un mode de réalisation, un patient humain A est représenté subissant une intervention neurologique. Comme cela est courant, pour accéder au cerveau ou à d'autres structures neurologiques, il est souvent nécessaire de pratiquer une dissection délicate de l'os ou d'autres tissus B. A titre d'exemple, un assemblage formant outil de dissection 10 selon un mode de réalisation de la présente invention est représenté en cours d'utilisation pour disséquer une partie de l'os et d'autres tissus B du patient A adjacents au point d'accès chirurgical. On comprendra que l'assemblage formant outil de dissection 10 ne sera que brièvement décrit ici, car différents' modes de réalisation d'assemblages formant outils de dissection sont décrits dans la demande de modèle d'utilité américaine n 10/200 683 déposée le 22 juillet 2002 Considérant maintenant les figures 2A à 2C, des vues partielles en perspective d'un mode de réalisation de l'assemblage formant outil de dissection 10 sont représentées. L'assemblage formant outil de dissection 10 comprend un boîtier de moteur 12, qui est raccordé à un assemblage flexible d'alimentation en air 14 qui alimente le moteur en air sous pression et élimine par ventilation l'air basse pression évacué du champ opératoire. L'assemblage formant outil de dissection 10 comprend en outre un logement de fixation 16 et un outil de dissection 18. Comme cela est représenté sur la Figure 2A, la partie distale 51 du boîtier de moteur 12 comprend une partie avant effilée 53 et une zone de raccordement en double D. La zone de raccordement en double D comprend deux parties opposées planes sensiblement parallèles coupant le corps sinon cylindrique de manière à définir deux parties opposées cylindriques et sensiblement parallèles. Ces parties sont séparées par une jonction 55 en un segment fixe comportant une partie cylindrique 54 et une partie plate 52, et en un segment mobile comportant une partie cylindrique 58 et une partie plate 56. Considérant maintenant la Figure 2B, le logement de fixation 16 comprend une cavité interne adaptée pour venir en prise avec la partie distale 51 du boîtier de moteur 12. En outre, le logement de fixation 16 et la partie distale 51 sont configurés de manière à fournir à l'utilisateur un rétrocontrôle tactique indiquant une mise en prise positive. Dans une position initiale avec une première partie cylindrique 25 qui vient sensiblement s'appuyer contre le boîtier de moteur 12, un repère indicateur de fixation 24 est sensiblement aligné avec un repère indicateur de déverrouillage 22 sur le boîtier de moteur 12. Dans cette position, l'outil de dissection 18 peut être inséré dans le logement de fixation 16 et accueilli dans un assemblage de raccordement (décrit par la suite) à l'intérieur du boîtier de moteur 12. Considérant maintenant la Figure 2C, l'outil de dissection 18 étant inséré à l'intérieur du logement de fixation 16 et prêt à être raccordé au boîtier de moteur 12 (voir les figures 3A à 3C), le logement de fixation 16 peut être mis en rotation dans le sens de la flèche 23 par rapport au boîtier de moteur 12. Cette rotation déplace le repère indicateur de fixation 24 pour l'aligner sensiblement avec un repère indicateur de verrouillage 15 sur le boîtier de moteur 12. Comme cela est davantage décrit ci-dessous, cette rotation verrouille également l'assemblage de raccordement afin d'empêcher le retrait involontaire de l'outil de dissection 18 du logement de fixation. Des agencements de raccordement selon un mode de réalisation préféré illustré vont maintenant être décrits en détail, bien que la description qui suit ne doive pas empêcher l'application des enseignements de l'invention à la mise en oeuvre sous d'autres formes. On se référera particulièrement a l'assemblage de ' raccordement 102 représenté sur les figures 3A à 3C. L'assemblage de raccordement 102 comprend un arbre de commande 122, adapté pour être raccordé à un moteur 12, au moins partiellement entouré par un manchon de mise en prise 106. Le déplacement du manchon de mise en prise 106 par rapport à l'arbre de commande 122 est réalisé de manière classique en déplaçant les parties externes du dispositif décrit en référence aux figures 2A à 2C. Comme cela est représenté plus en détail sur les figures 5A à 5C, l'arbre de commande 122 comprend un alésage longitudinal 308 comportant une extrémité ouverte 310 et un épaulement interne 114 (Figure 3B). Le canal ou alésage longitudinal 308 est configuré de manière à accueillir une partie proximale de l'arbre de l'outil 138 à travers l'extrémité ouverte 310 et à venir en prise par appui avec l'épaulement interne 114. Une ouverture 302 s'étend entre la surface externe de l'arbre de commande 122 et l'alésage longitudinal 308. L'ouverture 302 comprend une partie inférieure 304 ayant un premier périmètre, et une partie supérieure 306 ayant un second périmètre plus grand que le premier périmètre. Selon un aspect préféré, l'ouverture 302 constitue une transition entre le premier périmètre et le second périmètre de manière à former un bord sensiblement biseauté. Comme cela est décrit plus en détail ci-dessous, un élément de retenue 104 peut s'étendre dans l'ouverture 302, mais le contact avec le bord biseauté peut l'empêcher de pénétrer complètement dans l'alésage longitudinal 308. Comme ' cela est représenté sur la Figure 5C, l'ouverture 302 a une longueur L2 qui s'étend le long de l'axe longitudinal L1, et une largeur W qui s'étend de manière sensiblement transversale par rapport à l'axe longitudinal. Selon un aspect préféré, la longueur L2 est plus grande que la largeur W, si bien que l'ouverture 302 prend la forme d'une fente allongée. Bien qu'une fente allongée s'étendant le long de l'axe longitudinal soit représentée à des fins d'illustration, on envisage que d'autres configurations de l'ouverture 302 puissent être utilisées pour mettre en oeuvre la présente invention, sans s'écarter des enseignements décrits dans le présent document. Considérant maintenant les figures 3A à 3C, l'assemblage de raccordement 102 est représenté dans une position de verrouillage. L'élément de retenue 104 est représenté s'étendant à travers l'ouverture 302 dans l'arbre 122, et dans une rainure de retenue 128 sur l'arbre de l'outil 140. Le manchon de mise en prise 106 entoure une partie de l'arbre de commande 122 adjacente à l'ouverture 302. Le manchon de mise en prise 106 comprend une surface interne comportant une zone de dégagement 107 avec un premier diamètre intérieur, et une surface de mise en prise 106a avec un second diamètre intérieur minimal plus petit que le premier diamètre. La position du manchon de mise en prise 106 par rapport à l'arbre de commande 122 est commandée par le déplacement du logement de fixation et la force d'un ressort 124. Dans la position de verrouillage représentée sur les figures 3A à 3C, la surface de mise en prise 106a est en contact avec l'élément de retenue 104. Dans le mode de réalisation préféré illustré, la surface de mise en prise 106a est inclinée, communiquant ainsi une première force à l'élément de retenue 104 de manière transversale et vers l'intérieur par rapport à l'axe longitudinal, et une seconde force le long de l'axe longitudinal L1 en direction de l'épaulement interne 114. Dans cette position, la force du ressort 124, appliquée à travers le manchon de mise en prise 106 et l'élément de retenue 104, pousse l'extrémité de raccordement 142 de l'arbre de l'outil 140 contre l'épaulement interne 114. Les figures 4A à 4C représentent l'assemblage de raccordement 102 disposé dans une position de déverrouillage. Dans la position de déverrouillage, le manchon de mise en prise 106 est positionné le long de l'axe longitudinal de telle sorte que la zone de dégagement 107 soit positionnée de manière axiale et adjacente par rapport à l'élément de retenue 104. Dans cette position, l'élément de retenue 104 peut sortir du canal 308. En outre, dans cette position, l'extrémité de raccordement 142 de l'arbre de l'outil 140 peut être espacée de l'épaulement interne 114 en créant un espace 115. Considérant maintenant les figures 3A et 3B, le fonctionnement des modes de réalisation illustrés va être davantage décrit. Dans un mode de réalisation, un outil médical de dissection 138 est avancé à l'intérieur de l'alésage longitudinal 308 jusqu'à ce que son extrémité de raccordement 142 vienne en contact avec un élément de retenue 104, lequel fait partie intégrante d'un arbfe 122. Dans un exemple, l'extrémité de couplage 142 peut comprendre une ou plusieurs surfaces planes adaptées pour s'assembler avec des surfaces correspondantes à l'intérieur de l'alésage 308 afin de communiquer la force de rotation à l'arbre de l'outil 140. Considérant maintenant plus particulièrement la vue en perspective partiellement éclatée des figures 3B et 3C, alors qu'un logement de fixation 120 est mis en rotation dans le sens d'une flèche 134 par rapport à un boîtier de moteur 136, il pousse un ressort 110 le long de l'axe longitudinal L1 et en direction du boîtier de moteur 136, ce qui amène le ressort 110 à se comprimer. En conséquence, un espace 108 est créé entre le logement de fixation 120 et le manchon de mise en prise 106. A cette étape, le ressort 110 se détend, et sa détente pousse le manchon de mise en prise 106 dans une direction parallèle à l'axe longitudinal L1 et en direction du logement de fixation 120. Etant donné qu'une surface de contact 106a du manchon de mise en prise 106 est inclinée, il pousse l'élément de verrouillage 104, qui peut être une bille sphérique, suivant une trajectoire inclinée en se déplaçant à la fois parallèlement à l'axe longitudinal L1 et en direction de celui-ci. En conséquence, l'élément de verrouillage 104 se déplace le long de l'axe longitudinal L1 jusqu'à la rainure adjacente 128, étape à laquelle l'élément de verrouillage se déplace vers l'intérieur jusque dans la rainure 128. Finalement, l'élément de verrouillage 104 est poussé contre un arbre 122. A cette étape, le manchon de mise en prise 106 et' l'arbre verrouillage 104 déplacement de longitudinal L1. On envisage présenter toute122 fixent ensemble l'é'lément de dans la rainure 128, ce qui empêche le l'arbre 140 le long de l'axe que la surface de contact 106a puisse une variété de formes différentes, telles qu'une forme conique ou une forme partiellement 30 sphérique, à condition que cette forme soit adaptée au déplacement de l'élément de verrouillage 104 suivant une trajectoire inclinée. Dans cette illustration, l'élément de verrouillage 104 est représenté se déplaçant suivant une trajectoire inclinée, qui est orientée à un angle de 45 environ par rapport à l'axe longitudinal L1, jusque dans la position de verrouillage. Toutefois, la présente invention envisage également toute une variété d'angles différents, qui peuvent aller de 0 à 90 environ. Dans le mode de réalisation illustré, la rainure 128 présente une forme concave selon une vue longitudinale en coupe transversale, et elle ne participe pas activement à la transmission d'une quelconque force de rotation à l'arbre 140. Toutefois, on envisage que la rainure 128 puisse présenter des configurations de surface adaptées pour recevoir la force de rotation, et puisse ainsi contribuer à entraîner l'arbre 140. Considérant maintenant la Figure 3C, dans un mode de réalisation, afin d'offrir un support triangulaire, trois éléments de verrouillage, chacun pouvant être une bille sphérique, peuvent être prévus pour l'assemblage de raccordement. On envisage qu'ùn nombre plus ou moins grand d'éléments de verrouillage puisse également être utilisé par la présente invention. En outre, les éléments de verrouillage peuvent se présenter sous d'autres formes, telles que des éléments partiellement sphériques ou présentant des formes irrégulières. Considérant maintenant les figures 4A à 4C, dans un mode de réalisation, un assemblage de raccordement 202 est représenté dans une position de déverrouillage. Considérant plus particulièrement les vues en perspective partiellement éclatées de la Figure 4B et de la Figure 4C, alors que le logement de fixation 120 est mis en rotation dans le sens d'une flèche 204 par rapport au boîtier de moteur 136, la force exercée auparavant sur le ressort 110 est relâchée, ce qui amène le ressort 110 à se détendre et à se déplacer le long de l'axe longitudinal L1 (en direction du manchon de mise en prise 106). Pendant ce temps, alors que le logement de fixation 120 est mis en rotation, il avance en direction du manchon de mise en prise 106 et referme l'espace 108 de la Figure 3B. A cette étape, le manchon de mise en prise 106 est contraint de se déplacer le long de l'axe longitudinal Ll en direction du ressort 124, ce qui amène le ressort 124 à se comprimer. Alors que le manchon de mise en prise 106 continue d'avancer en direction du ressort 124, il ne retient plus l'élément de verrouillage 104 dans la rainure 128. En conséquence, l'élément de verrouillage 104 sort de la rainure 128 suivant une trajectoire inclinée qui est à la fois parallèle à l'axe longitudinal L1 (et en direction du ressort 124) et qui s'éloigne de l'axe longitudinal L1. Bien que seuls quelques exemples de modes de réalisation de la présente invention aient été décrits en détail ci-dessus, l'homme du métier comprendra facilement que de nombreuses modifications sont possibles dans les exemples de modes de réalisation sans s'écarter, d'un point de vue matériel, des enseignements et avantages nouveaux de la présente invention. De même, les propriétés illustrées et décrites ci-dessus par rapport à certains modes de réalisation peuvent être combinées à des propriétés illustrées et décrites ci-dessus par rapport à d'autres modes de réalisation. Par conséquent, toutes ces modifications sont destinées à être incluses dans la portée de la présente invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. - 15 - REVENDICATIONS 1. Système de raccordement pour outil médical de dissection, le système de raccordement étant configuré pour relier l'un à l'autre une source d'énergie à un outil de dissection (18), le système de raccordement comprenant: un joint d'articulation (102) ayant une partie proximale destinée à recevoir de l'énergie provenant de la source d'énergie, une partie distale, et un axe longitudinal (Ll),ladite partie distale ayant une surface externe et définissant un passage interne adapté pour accueillir une partie de l'outil médical de dissection (18), et au moins une ouverture (302) s'étendant depuis ladite surface externe jusqu'audit passage interne; et au moins un élément de verrouillage (104) positionné de manière adjacente à ladite au moins une ouverture (302) et pouvant être déplacé suivant une première trajectoire dans une direction au moins partiellement parallèle audit axe longitudinal (L1) dans une position de verrouillage afin d'empêcher l'outil médical de dissection (18) de se déplacer le long de l'axe longitudinal du passage interne. 2. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel la première trajectoire est créée en déplaçant le au moins un élément de verrouillage (104) en direction de l'arbre de l'outil (140) et dans une direction parallèle à l'axe longitudinal (L1). 3. Système de raccordement selon la revendication 1, 30 dans lequel la première trajectoire s'étend à un angle de 45 environ par rapport à l'axe longitudinal (L1) . 4. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel le au moins un élément de verrouillage 5 (104) comprend une bille sphérique. 5. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel le au moins un élément de verrouillage (104) comprend trois éléments de verrouillage. 6. Système de raccordement selon la revendication 10 5, dans lequel le au moins un élément de verrouillage (104) comprend trois billes sphériques. 7. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel ladite partie proximale et ladite partie distale sont formées d'un seul tenant sur un seul arbre. 8. Système de raccordement selon la revendication 1, comprenant en outre un manchon de mise en prise (106) disposé de manière adjacente à ladite partie distale, ledit manchon de mise en prise (106) ayant une surface interne de contact configurée de manière à mettre le au moins un élément de verrouillage (104) dans une position de verrouillage suivant la première trajectoire. 9s Système de raccordement selon la refvendication 1, dans lequel l'outil de dissection (18) comprend une extrémité proximale, et ledit passage interne comprend un épaulement interne (114), ledit au moins un élément de verrouillage (104), en étant poussé dans ladite position de verrouillage, poussant ladite extrémité proximale de l'outil de dissection (18) contre ledit épaulement interne (114). - 17 - 10. Système de raccordement selon la revendication 8, comprenant en outre un élément de sollicitation poussant ledit manchon de mise en prise (106) pour le mettre en contact avec ledit au moins un élément de verrouillage (104) afin de le déplacer dans ledite position de verrouillage. 11. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel le au moins un élément de verrouillage (104) se déplace suivant une seconde trajectoire dans une position de déverrouillage pour permettre à l'outil médical de dissection (18) de se déplacer le long de l'axe longitudinal du passage interne. 12. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel l'outil comprend un arbre (140) et dans lequel l'élément de verrouillage (104), dans sa position de verrouillage, s'étend dans une rainure (128) formée dans l'arbre (140) de l'outil. 13. Système de raccordement selon la revendication 1, dans lequel le passage interne de l'arbre (140) de l'outil comprend un alésage définissant un épaulement (114) qui est engagé avec l'extrémité (142) correspondante de l'arbre (140) pour retenir l'outil. 14. Raccord destiné à raccorder une source d'énergie à un outil chirurgical de dissection comportant à un outil chirurgical de dissection comportant un axe longitudinal (L1), le raccord comprenant: un logement définissant une surface externe avec une partie adaptée pour être raccordée à la source d'énergie, un passage interne destiné à accueillir une partie de l'outil de dissection (18), et une ouverture (302) définie entre ladite surface externe et ledit passage interne; et 2861574 - 18 au moins un élément de verrouillage (104) disposé de manière adjacente à ladite ouverture (302), ledit élément de verrouillage (104) pouvant être déplacé au moins partiellement le long de l'axe longitudinal (L1) depuis une position de déverrouillage se trouvant sensiblement à l'extérieur dudit passage interne à une positon de verrouillage, au moins une partie dudit élément de verrouillage étant disposée à l'intérieur dudit passage interne; et un élément de mise en prise disposé de manière adjacente à ladite ouverture (302) afin de pousser l'élément de verrouillage (104) dans la position de verrouillage suivant une première trajectoire. 15. Raccord selon la revendication 14, dans lequel le déplacement de l'élément de verrouillage (104) suivant la première trajectoire comprend un déplacement parallèle à l'axe longitudinal (L1) du logement. 16. Raccord selon la revendication 14, dans lequel la première trajectoire est orientée à un angle de 45 environ par rapport à l'axe longitudinal (Li). 17. Raccord selon la revendication 14, dans lequel l'élément de verrouillage (104) comprend une bille 25 sphérique. 18. Raccord selon la revendication 14, dans lequel l'assemblage de raccordement (102, 202) comprend deux éléments de verrouillage supplémentaires. 2861574 -19- 19. Raccord selon la revendication 18, dans lequel les trois éléments de verrouillage comprennent trois billes sphériques. 20. Raccord selon la revendication 14, dans lequel l'élément de verrouillage (104) se déplace suivant une autre trajectoire jusque dans une position de déverrouillage. 21. Raccord selon la revendication 14, dans lequel l'outil comprend un arbre (140) et dans lequel l'élément de verrouillage (104), dans sa position de verrouillage, s'étend dans une rainure (128) formée dans l'arbre (140) de l'outil.