Brevet FR2899087A1 — publié le 20071005

La présente invention concerne une protection pour endoscope ainsi qu'un endoscope correspondant. Un endoscope est un instrument utilisé en médecine. Cet instrument comporte un système optique et une source lumineuse permettant d'éclairer et d'examiner la surface interne d'un organe creux, d'une cavité naturelle ou d'un conduit du corps à des fins diagnostiques ou thérapeutiques. Un tel instrument comporte une partie invasive appelée tige d'endoscope, pénétrant dans le corps d'un patient, et des moyens associés permettant de voir à l'intérieur du corps du patient. Une tige d'endoscope présente une forme cylindrique circulaire d'un diamètre de 8 mm par exemple. Elle comporte une enveloppe métallique tubulaire cylindrique contenant des lentilles optiques. L'endoscope peut être associé à un capteur d'images, une caméra. L'appareil alors obtenu est un endoscope appelé aussi vidéo endoscope. Pour éviter toute contamination, il est connu de stériliser les endoscopes avant chaque usage. Cette stérilisation se fait en autoclave. Le temps nécessaire pour réaliser une stérilisation d'un endoscope est important et les conditions sévères dans lesquelles cette stérilisation est réalisée conduisent à la longue à une détérioration de l'endoscope. Le brevet EP-0 456 761 propose une gaine stérile associée à un manchon repliée en accordéon afin de recouvrir un vidéo endoscope et pouvoir éviter ainsi de devoir le stériliser. La gaine vient protéger la tige d'endoscope et le manchon est destiné à recouvrir la partie extérieure du vidéo endoscope. L'utilisation d'une telle gaine et d'un tel manchon permet de résoudre les problèmes liés à la stérilisation d'un endoscope. Toutefois la gaine recouvrant la tige d'endoscope augmente le diamètre total de l'ensemble à introduire dans le corps du patient. La présente invention a alors pour but de remédier à ce dernier problème. Ainsi, le but de l'invention est de fournir les moyens d'avoir un ensemble comprenant une tige d'endoscope et une gaine de protection stérile d'un diamètre extérieur de diamètre réduit, de préférence du même diamètre que la partie invasive d'un endoscope stérilisable et utilisé sans gaine protectrice. A cet effet, elle propose une protection pour endoscope comportant une gaine avec une partie tubulaire cylindrique rigide, un manchon souple associé, ainsi que des moyens de fixation sur un endoscope. Selon l'invention, la partie tubulaire cylindrique rigide est réalisée dans une matière permettant le transport de la lumière ; la partie tubulaire cylindrique rigide est traitée de manière à guider la lumière en provenance d'une source de lumière de son extrémité proximale vers son extrémité distale, et l'extrémité distale de la partie tubulaire cylindrique présente des moyens permettant de diffuser et/ou d'orienter de la lumière guidée par la partie tubulaire cylindrique. Alors que dans les dispositifs de protection de l'art antérieur le dispositif de protection n'a qu'un rôle passif, un dispositif de protection selon l'invention peut avoir un rôle actif pour l'endoscope qu'il protège en conduisant de la lumière jusqu'à la zone à examiner par l'endoscope dans le corps d'un patient. II devient alors inutile de prévoir au niveau de l'endoscope de guider la lumière et celui-ci peut donc présenter une partie invasive rigide de diamètre rnoindre. Globalement, le diamètre de la partie invasive d'un endoscope conduisant de la lumière et le diamètre extérieur d'une partie tubulaire cylindrique d'un dispositif de protection selon l'invention monté sur la partie invasive d'un endoscope ne conduisant pas de lumière sont sensiblement identiques. Pour réaliser le guidage de la lumière dans la partie tubulaire cylindrique, cette dernière présente par exemple un coeur réalisé dans un premier matériau, et le coeur de cette partie tubulaire cylindrique est recouvert tant sur sa face intérieure que sur sa face extérieure d'un revêtement réalisé dans un matériau présentant un indice de réfraction inférieur à celui du premier matériau. Dans une telle forme de réalisation, le matériau utilisé pour réaliser le coeur de la partie tubulaire cylindrique est par exemple un PMMA (polyrnéthylméthacrylate) ou un polystyrène tandis que les revêtements sont par exemple réalisés en PMMA ou en polymère fluoré. Dans un dispositif de protection pour endoscope selon l'invention, les moyens permettant de diffuser et/ou d'orienter la lumière comportent par exemple une entretoise de diffusion et une lentille de correction angulaire. L'entretoise de diffusion est, dans une forme de réalisation préférée permettant une bonne diffusion de la lumière en provenance de l'extrémité proximale de la partie tubulaire cylindrique, une pièce tubulaire présentant une face transversale plane destinée à reposer contre l'extrémité distale de la partie tubulaire cylindrique tandis que la face opposée à la face transversale présente plusieurs arêtes, éventuellement arrondies, de manière à forme plusieurs prismes. Cette entretoise de diffusion peut être disposée entre la lentille de correction angulaire et l'extrémité distale de la partie tubulaire cylindrique, et un espace libre peut subsister entre l'entretoise de diffusion et la lentille de correction angulaire de manière à former une lentille d'air entre ces deux éléments. Une telle lentille d'air participe aussi à la bonne diffusion de la lumière. La présente invention concerne également un endoscope comportant une tige d'endoscope présentant une extrémité proximale et une extrémité distale, des moyens d'éclairage ainsi que des moyens de fixation pour recevoir une gaine protectrice recouvrant la tige d'endoscope. Selon l'invention, les moyens d'éclairage réalisent un faisceau lumineux annulaire autour de l'extrémité proximale de la partie invasive rigide. Une forme de réalisation d'un tel endoscope prévoit que celui-ci est un vidéo endoscope qui comporte un boîtier dans lequel se trouve les moyens d'éclairage, un capteur d'images et un objectif optique associé au capteur d'images, que les moyens d'éclairage et le capteur d'images sont montés coaxialement, et qu'un guide de lumière conique disposé à l'avant de l'objectif optique dirige la lumière issue des moyens d'éclairage de manière à réaliser le faisceau annulaire lumineux. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue d'ensemble d'un vidéo endoscope et d'une gaine selon l'invention, la gaine ne comportant pas sur cette figure de manchon souple, La figure 2 est une vue éclatée d'une gaine, sans son manchon, selon l'invention, La figure 3 est une vue éclatée d'un corps d'un vidéo endoscope selon l'invention, La figure 4 montre le corps du vidéo endoscope monté, La figure 5 montre la fixation d'un manchon sur une gaine selon l'invention, La figure 6 est une vue à échelle agrandie d'une forme de réalisation de moyens permettant de diffuser et d'orienter de la lumière à l'extrémité de la gaine de la figure 2, et La figure 7 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une partie rigide d'une gaine selon l'invention. La figure 1 représente un vidéo endoscope dont la tige (non visible) est recouverte par une gaine protectrice 4. Cette dernière est fixée sur l'endoscope à l'aide de moyens de verrouillage 6. La figure 2 montre plus en détail la gaine protectrice 4. Cette dernière comporte tout d'abord une partie tubulaire cylindrique 8. Cette dernière présente une extrémité proximale 10 et une extrémité distale 12. Du côté de l'extrémité distale, la gaine protectrice 4 comporte une entretoise de diffusion 14 et une lentille de correction angulaire 16. Du côté de l'extrémité proximale 10, la gaine protectrice 4 comporte un système de blocage 18, un support de manchon 20 ainsi que les moyens de verrouillage 6. La partie tubulaire cylindrique 8 de la gaine protectrice 4 est représentée plus en détail sur la figure 7. Cette figure est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité distale de cette partie tubulaire cylindrique 8. Le coeur de cette partie tubulaire cylindrique 8 est par exemple réalisée en polycarbonate, par exemple du PMMA (polymethylmethacrylate). Ce coeur est recouvert tant sur sa face intérieure que sur sa face extérieure d'une couche 22 réalisée dans un matériau présentant un indice de réfraction inférieur à celui du matériau utilisé pour réaliser le coeur de la partie tubulaire cylindrique 8. II s'agit par exemple d'un polymère fluoré. Ces couches 22 peuvent être coextrudées avec le coeur lors de la fabrication de la partie tubulaire cylindrique 8 ou bien il peut également s'agir de dépôts réalisés sur et dans le coeur de la partie tubulaire cylindrique 8. L'extrémité distale 12 de la partie tubulaire cylindrique 8 est usinée sur sa surface extérieure de manière à réaliser un épaulement 24. Ce dernier sert au montage de la lentille de correction angulaire 16. L'entretoise de diffusion 14 est montée à l'intérieur de la lentille de correction angulaire 16, entre l'extrémité distale 12 de la partie tubulaire cylindrique 8 et la lentille de correction angulaire 16. L'ensemble formé par la lentille de correction angulaire 16 et l'entretoise de diffusion 14 est montrée à échelle agrandie sur la figure 6. La lentille de correction angulaire 16 comporte d'une part une douille 26 tubulaire cylindrique et d'autre part une partie terminale 28 fermant la douille 26. La douille 26 est de dimension adaptée à l'extrémité distale de la partie tubulaire cylindrique 8. Le diamètre intérieur de cette douille correspond au diamètre extérieur, réduit, au-delà de l'épaulement 24 de la partie tubulaire cylindrique 8. La douille 26 peut ainsi venir en butée contre l'épaulement 24. La partie terminale 26 de la lentille de correction angulaire 16 présente une forme dépendant des caractéristiques souhaitées et de la forme de l'extrémité distale de la tige d'endoscope protégée. En effet, selon le type d'utilisation de l'endoscope, il est peut être demandé d'éclairer axialement, ou bien avec un angle donné pouvant aller jusqu'à 90 . L'exemple des dessins considère un éclairage réalisé à un angle de 30 . Ainsi, la surface extérieure de la partie terminale 28 de la lentille de correction angulaire 16 est une surface sensiblement plane inclinée de 30 par rapport à un plan transversal. La lentille de correction angulaire 16 forme ainsi un couvercle venant fermer l'extrémité distale 12 de la partie tubulaire cylindrique 8. La lentille de correction angulaire 16 vient enfermer l'entretoise de diffusion 14 à l'extrémité distale de la gaine protectrice 4. Cette entretoise de diffusion 14 est une pièce tubulaire destinée à diffuser de la lumière guidée par la partie tubulaire cylindrique 8. Lorsque cette entretoise de diffusion 14 est en place à l'extrémité de la gaine protectrice 4, elle vient en appui contre l'extrémité distale 12 de la partie tubulaire cylindrique 8, plus précisément du coeur de cette partie. Elle présente ainsi une face annulaire plane venant en appui contre l'extrémité distale 12 de la partie tubulaire cylindrique 8. L'extrémité opposée de l'entretoise de diffusion 14 est d'une forme complexe qui dépend de l'application souhaitée pour l'endoscope, notamment de l'angle d'éclairage choisi pour orienter la lumière en provenance de l'endoscope. Comme on peut le voir notamment sur la figure 6, l'extrémité distale de l'entretoise de diffusion 14 présente des arêtes sensiblement radiales qui définissent des prismes 30. La face intérieure de la partie terminale 28 de la lentille de correction angulaire 16 reprend une forme qui correspond sensiblement à la forme de l'extrémité distale de l'entretoise de diffusion 14. Comme on peut toutefois le remarquer sur la figure 6, il subsiste entre l'entretoise de diffusion 14 et la partie terminale 28 de la lentille de correction angulaire 16 un espace libre. Seules quelques zones de contact sont prévues entre l'entretoise de diffusion 14 et la face intérieure de la partie terminale 28 de la lentille de correction angulaire 16. Ces zones de contact permettent de garantir un bon contact entre l'entretoise de diffusion 14 et la partie tubulaire cylindrique 8. On définit ainsi une lentille d'air 32 qui participe également à la diffusion et à l'orientation de la lumière. Le système de blocage 18 se trouvant du côté de l'extrémité proximale 10 de la partie tubulaire cylindrique 8 est connu de l'homme du métier. II s'agit d'un système que l'on retrouve classiquement sur un endoscope. En effet, un endoscope est habituellement guidé et supporté par une chemise de guidage (non représentée) et verrouillé sur celle-ci. Le système de blocage 18 correspond ici à un système de blocage connu de l'art antérieur. De même, les moyens de verrouillage 6 permettant de fixer la gaine protectrice 4 sur l'endoscope correspondent à des moyens de verrouillage connus de l'homme du métier. Il peut s'agir par exemple de moyens de verrouillage tels ceux révélés par le document EP-0 456 761. Le support de manchon 20 permet de relier un manchon souple 34 à la gaine protectrice 4 rigide (cf. figure 5). II s'agit ici d'un manchon en matière synthétique souple. Ce manchon présente une longueur de plusieurs mètres. Ainsi, avant utilisation du dispositif de protection décrit ici, ce manchon souple 34 est replié. Pour faciliter le déploiement de ce manchon au-dessus du vidéo endoscope et de l'alimentation de cet endoscope, le manchon est de préférence replié de manière télescopique. La figure 3 montre sous forme éclatée la poignée du vidéo endoscope 20 et des principaux éléments qu'il contient. Le boîtier 2 proprement dit comporte un corps arrière 36, un corps avant 38 et un capot avant 40. L'alimentation en électricité et en lumière est réalisée à travers un porte manchon 42. A l'intérieur du boîtier 2, se trouve notamment un capteur d'images 44 25 associé à un objectif 46 comportant des lentilles optiques non représentées. Le capteur d'images 44 est monté dans un support 48. A l'arrière du capteur d'images 44 se trouvent des circuits imprimés 50 intégrant des moyens électroniques pour la gestion et la commande du vidéo endoscope. Un clavier 52 fixé sur le corps arrière 36 sert d'interface entre les circuits imprimés 50 et un 30 utilisateur. Le vidéo endoscope est alimenté en lumière depuis l'extérieur à travers le porte manchon 42. Ainsi, des fibres optiques alimentent le vidéo endoscope. Elles sont réparties au niveau du support 48 autour du capteur d'images 44 et de l'objectif 46 et sont ensuite connectées à un guide conique 54 de manière à former une source lumineuse annulaire dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de la section de la partie tubulaire cylindrique 8 de la gaine protectrice 4. Une entretoise (non représentée) tubulaire cylindrique permet de guider la lumière depuis la source lumineuse annulaire à l'intérieur du boîtier 2 jusqu'aux moyens de verrouillage 6 de manière à pouvoir transmettre la lumière de la source lumineuse annulaire jusqu'à la partie tubulaire cylindrique 8 de la gaine protectrice 4. A l'avant du boîtier 2 du vidéo endoscope, se trouve une pièce d'accouplement 56 qui porte d'une part la tige d'endoscope (non représentée) et d'autre part les moyens de verrouillage complémentaires des moyens de verrouillage 6 de la gaine protectrice 4. Le capot avant 40 participe quant à lui au verrouillage de la tige d'endoscope sur le vidéo endoscope. Un roulement à billes 58 est disposé entre la pièce d'accouplement 56 et le corps avant 38 du boîtier 2. Ainsi, il est possible de faire tourner le corps du boîtier 2 avec le capteur d'images 44 par rapport à la tige d'endoscope. Une vis de blocage 60 permet de bloquer le boîtier 2 dans une position donnée. Dans l'ensemble décrit ci-dessus, comportant le vidéo endoscope et son dispositif de protection, la gaine protectrice 4 est une pièce active qui conduit la lumière pour éclairer l'organe à examiner par le vidéo endoscope. La gaine protectrice 4 et le manchon souple 34 associés ne servent donc plus ici uniquement à protéger le patient d'une contamination mais jouent également un rôle dans le fonctionnement du vidéo endoscope. Alors que dans les endoscopes de l'art antérieur, la tige d'endoscope, utilisée ou non avec une gaine stérile extérieure, sert d'une part à amener de la lumière vers la zone à examiner et d'autre part à permettre de filmer cette zone, la tige d'endoscope décrite plus haut a pour fonction uniquement de permettre la capture d'images par le capteur d'images 44. La fonction concernant le transport de lumière est entièrement dédiée à la gaine protectrice. De ce fait, le diamètre extérieur de la tige d'endoscope peut être réduit. II est possible de réaliser alors des endoscopes avec une tige d'un diamètre de 2 mm. La gaine protectrice 4 d'un dispositif de protection selon l'invention peut alors présenter un diamètre extérieur de 4 mm. Ce diamètre correspond au diamètre extérieur de la tige d'un endoscope de faible diamètre. Bien entendu, l'invention peut être utilisée pour d'autres diamètres, plus ou moins importants. Le dispositif de protection, en particulier sa gaine protectrice, permet d'assurer un bon guidage de la lumière. Par rapport aux endoscopes de l'art antérieur, une source lumineuse de puissance moindre peut être utilisée. Un endoscope tel que décrit ci-dessus peut fonctionner avec une lampe d'une puissance de 24 W alors que dans les endoscopes de l'art antérieur les lampes utilisées présentent couramment des puissances de l'ordre de 250 à 300 W. En adaptant la forme de la lentille distale, et de l'entretoise de diffusion associée, il est possible de s'adapter à un endoscope pour tous les angles d'observations utilisés, par exemple 0 , 30 , 45 , 70 et 90 . Par rapport aux gaines protectrices de l'art antérieur qui sont utilisées, une gaine protectrice 4 selon l'invention présente une épaisseur de paroi plus importante afin de permettre de guider la lumière. Cette épaisseur accrue conduit à un gain de rigidité qui permet d'augmenter également la sécurité lors d'une intervention. Il ressort également de ce qui précède une simplification de l'endoscope. Le coût de celui-ci peut ainsi être réduit. La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Protection pour enclé i5 omportant une gaine avec une partie tubulaire cylindrique (8) rigide, un manchon souple (34) associé, ainsi que des moyens de fixation (6) sur un endoscope, caractérisée en ce que la partie tubulaire cylindrique (8) rigide est réalisée dans une matière permettant le transport de la lumière, en ce que la partie tubulaire cylindrique (8) rigide est traitée de manière à guider la lumière en provenance d'une source de lumière de son extrémité proximale (10) vers son extrémité distale (12), et en ce que l'extrémité distale (12) de la partie tubulaire cylindrique (8) présente des moyens (14, 16) permettant de diffuser et/ou d'orienter de la lumière guidée par la partie tubulaire cylindrique (8). 2. Protection pour endoscope selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie tubulaire cylindrique (8) présente un coeur réalisé dans un premier matériau, et en ce que le coeur de la partie tubulaire cylindrique est recouvert tant sur sa face intérieure que sur sa face extérieure d'un revêtement réalisé dans un matériau présentant un indice de réfraction inférieur à celui du premier matériau. 3. Protection pour endoscope selon la revendication 2, caractérisée en ce que le matériau utilisé pour réaliser le coeur de la partie tubulaire cylindrique (8) est choisi dans un ensemble comprenant les polystyrènes et les PMMA (polyméthylméthacrylate). 4. Protection pour endoscope selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le matériau utilisé pour recouvrir le coeur est choisi dans l'ensemble comprenant les PMMA (polyméthylméthacrylate) et les polymères fluorés. 5. Protection pour endoscope selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens permettant de diffuser et/ou d'orienter la lumière comportent une entretoise de diffusion (14) et une lentille de correction angulaire (16). 6. Protection pour endoscope selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entretoise de diffusion (14) est une pièce tubulaire présentant une face transversale plane destinée à reposer contre l'extrémité distale (12) de la partie tubulaire cylindrique (8) tandis que la face opposée à la face transversale présente plusieurs arêtes, éventuellement arrondies, de manière à forme plusieurs prismes (30). 7. Protection pour endoscope selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que l'entretoise de diffusion (14) est disposée entre la lentille de correction angulaire (16) et l'extrémité distale (12) de la partie tubulaire cylindrique (8), et en ce qu'un espace libre subsiste entre l'entretoise de diffusion (14) et la lentille de correction angulaire (16) de manière à former une lentille d'air 32 entre ces deux éléments. 8. Endoscope comportant une tige d'endoscope présentant une extrémité proximale et une extrémité distale, des moyens d'éclairage, ainsi que des moyens de fixation pour recevoir une gaine protectrice recouvrant la tige d'endoscope, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de guidage pour guider la lumière issue des moyens d'éclairage autour de l'extrémité proximale de la tige d'endoscope afin d'y réaliser un faisceau lumineux annulaire, et des moyens de verrouillage destinés à coopérer avec les moyens de fixation (6) d'une protection pour endoscope selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Endoscope selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste en un vidéo endoscope, en ce qu'il comporte un boîtier (2) dans lequel se trouve les moyens d'éclairage, un capteur d'images (44) et un objectif optique (46) associé au capteur d'images (44), en ce que les moyens d'éclairage et le capteur d'images (44) sont montés coaxialement, et en ce qu'un guide de lumière conique (54) disposé à l'avant de l'objectif optique (46) dirige la lumière issue des moyens d'éclairage de manière à réaliser le faisceau annulaire lumineux.