Brevet FR2954169A1 — publié le 20110624

« Instrument de chirurgie pour l'injection d'un produit pharmaceutique à travers un tissu dense d'un corps humain ou animal et procédé de perforation d'un tel tissu dense» La présente invention concerne un instrument de chirurgie pour perforer un tissu dense d'un corps humain ou animal et injecter ensuite un produit pharmaceutique dans une zone du corps accessible à travers le tissu dense, et un procédé de perforation et d'injection avec un tel instrument. Certaines applications médicales, par exemple dans le domaine de l'anesthésie dentaire, nécessitent de traverser des tissus denses, par exemple la corticale osseuse d'une mâchoire, pour pouvoir injecter un produit pharmaceutique au bon endroit. Pour y arriver, on réalise d'abord une perforation avec un foret puis on fait l'injection avec une aiguille. Dans ce cas, il faut réussir à retrouver le trou de perforation avec l'aiguille d'injection. De plus, l'aiguille d'injection étant d'un diamètre plus petit, il y a des risques de fuite de produit pharmaceutique par le trou de perforation pendant l'injection. En outre, cette application en deux étapes demande l'emploi de deux instruments différents, à savoir un perforateur et une seringue, ce qui nécessite plus de temps de réalisation. Selon une méthode alternative, on réalise la perforation avec une aiguille perforante servant aussi à l'injection. Ceci permet de gagner du temps et d'éviter des fuites de produit pharmaceutique, puisque le trou de perforation est au diamètre de l'aiguille. Toutefois, cette méthode alternative présente le problème d'une obstruction de la lumière de l'aiguille par les débris générés lors de la perforation. Une solution consiste à injecter un liquide entre chaque phase de pénétration d'aiguille pour libérer la lumière d'éventuels débris, mais son efficacité est limitée. En choisissant une vitesse de rotation appropriée de l'aiguille perforante ou en employant une aiguille avec des biseaux spécifiques, on arrive à diminuer le taux d'obstruction de l'aiguille, mais on ne la supprime pas. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients décrits ci-avant. Le but de l'invention est atteint avec un instrument de chirurgie conçu et réalisé pour perforer un corps humain ou animal et injecter ensuite un produit pharmaceutique dans ce corps, l'instrument comprenant une pièce à main avec un logement pour un contenant de produit pharmaceutique, la pièce à main ayant deux extrémités opposées dont l'une est pourvue d'un passage axial débouchant dans le logement et qui est adapté pour le passage d'une aiguille d'injection perforante introduite dans le contenant et dont l'autre extrémité comprend des moyens d'entraînement en rotation du contenant et de l'aiguille. Conformément à l'invention, l'instrument comprend un organe adapté pour pouvoir exercer, pendant la perforation, de façon commandée une pression sur le produit pharmaceutique présent dans le contenant inséré dans le logement. L'organe agissant sur le produit pharmaceutique et plus précisément sur un piston intégré dans le contenant, comprend avantageusement sa propre électronique de commande pour pouvoir introduire, pendant une phase de perforation, des petites quantités de produit pharmaceutique dans la lumière de l'aiguille. Cette électronique de commande est programmable par exemple de façon que le produit soit introduit dans l'aiguille en fonction de l'avancement de la perforation ou que le produit pharmaceutique soit maintenu sous pression pendant toute la durée de la perforation. Dans la mesure où la lumière de l'aiguille est remplie de produit pharmaceutique sous pression, les débris résultant de la perforation ne peuvent pas y pénétrer et ne peuvent donc pas causer une obstruction de l'aiguille. L'instrument de l'invention peut avoir l'une au moins des caractéristiques supplémentaires ci-après, considérées isolément ou selon toute combinaison techniquement possible : - l'instrument comprend un support cylindrique conformé pour recevoir, de manière échangeable, un contenant de produit pharmaceutique, le support cylindrique étant adapté à la fois pour être disposé, dans le logement de la pièce à main, libre en rotation autour d'un axe longitudinal du support cylindrique et pour entraîner en rotation le contenant ; - le passage axial est pourvu d'un roulement mécanique coaxial servant d'appui pour une extrémité du support cylindrique ; - la pièce à main comprend un corps allongé comportant le logement pour recevoir le support cylindrique et le contenant, le corps présentant une tête pourvue du passage axial et, à l'extrémité opposée, une pièce de fond amovible comprenant les moyens d'entraînement en rotation du contenant ; - la tête est un élément distinct monté de manière amovible sur le corps ; - l'extrémité du support cylindrique en regard du passage axial est pourvue d'une piste de roulement circonférentielle destinée à coopérer avec le roulement mécanique ; - la piste de roulement circonférentielle est formée par un élément annulaire métallique ou en matière synthétique, selon les charges exercées ; - le roulement mécanique est un roulement à billes oblique adapté pour pouvoir supporter une charge axiale ; l'organe agissant sur le produit pharmaceutique est adapté pour introduire, pendant la perforation d'un tissu dense du corps humain ou animal, dans l'aiguille perforante des quantités de produit pharmaceutique prédéterminées en fonction de l'avancement de la perforation ; l'instrument comprend un module de commande électronique relié à l'organe agissant sur le contenant et ayant une mémoire pour stocker des consignes d'injection de quantités prédéterminées du produit pharmaceutique en fonction de l'avancement de la perforation ; - l'organe agissant sur le produit pharmaceutique est adapté pour entraîner lui-même le contenant et, par l'intermédiaire du support cylindrique, l'aiguille perforante en rotation, ou pour être entraîné par des moyens d'entraînement auxquels il est relié. Le but de l'invention est également atteint avec un procédé de perforation d'un tissu dense d'un corps humain ou animal et d'injection d'un produit pharmaceutique dans le corps humain ou animal préalablement perforé avec un instrument du type décrit ci avant équipé d'une aiguille perforante. Conformément à l'invention, le procédé comprend une étape d'introduction et de maintien sous pression d'au moins une quantité prédéterminée du produit pharmaceutique dans l'aiguille au cours de la phase de perforation. Un tel procédé peut avoir les caractéristiques supplémentaires ci-après, considérées isolément ou selon toute combinaison technique possible : - le produit pharmaceutique est introduit dans l'aiguille en fonction de l'avancement de la perforation ; - l'aiguille est maintenue remplie de produit pharmaceutique pendant toute la durée de la perforation pour éviter son obstruction ; - la phase de perforation est suivie de l'injection d'un produit pharmaceutique de traitement dans le corps humain ou animal. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'instrument selon l'invention et de la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. La description est faite en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente un instrument de chirurgie selon l'invention, - la figure 2 représente un support cylindrique avec une cartouche en tant que contenant d'un produit pharmaceutique en état d'assemblage, - la figure 3 représente le support cylindrique et la cartouche séparée, - la figure 4 représente une vue intérieure de la tête de l'instrument chirurgical, - la figure 5 représente l'extrémité du support cylindrique destiné à être logé dans la tête de l'instrument 5 de chirurgie, et - la figure 6 représente le support cylindrique en appui sur le roulement mécanique de la tête de l'instrument de chirurgie. La figure 1 représente, en une vue schématique latérale 10 avec un arrachement, un instrument de chirurgie selon l'invention. L'instrument comprend une pièce à main 1 ayant un corps allongé 11 avec un logement 111 et deux extrémités opposées 12, 14. L'extrémité 12 est formée par une tête amovible, 15 pourvue d'un passage axial 13. La tête 12 est avantageusement conformée pour être fixée sur le corps 11 par vissage, le corps 11 étant pourvu à cet effet d'un filetage 15 et la tête 12 d'un filetage 16 (voir figure 4). Toutefois, la tête 12 peut tout aussi bien être fixée par clipsage ou encore être 20 réalisée de matière avec le corps 11. L'extrémité 14 de la pièce à main 1 est formée par une pièce de fond montée par clipsage ou, selon une variante de réalisation non représentée, par vissage sur un raccord 17 du corps 11. Le corps 11 de la pièce à main 1 est conformé pour 25 recevoir, dans le logement 111 qui est symétrique en rotation autour d'un axe 112, un support cylindrique 3 et un contenant 4 de produit pharmaceutique, le produit pharmaceutique étant une solution injectable. Le contenant 4 comprend un corps cylindrique de rotation 41 (voir figure 2) avec un axe 42 et 30 un piston 43 pour pouvoir agir sur le contenu. En état d'utilisation, le contenant 4 est emmanché dans le support cylindrique 3, comme représenté sur la figure 2. Le support cylindrique 3 est un élément allongé creux avec un goulot pourvu d'une partie filetée 32 à l'une de ses 35 deux extrémités opposées et avec une ouverture axiale 36 pour l'emmanchement du contenant 4 à l'autre extrémité. Le support 3 est formé de façon que le goulot soit logé dans le passage axial 13 de la tête 12 de la pièce à main 1 et dépasse de celle-ci vers l'extérieur par la partie filetée 32 du goulot afin de pouvoir recevoir une aiguille perforante 5 par vissage. L'aiguille 5 comporte à cet effet, outre une canule 51, un embout de fixation fileté 52. La pièce de fond 14 retient le support cylindrique 3 à l'intérieur du corps allongé 11 et le maintient en appui sur une partie intérieure de la tête 12 conformée à cet effet, comme décrit plus loin en référence à la figure 6. En outre, la pièce de fond 14 comprend un organe 18 conformé pour être en appui sur un piston 43 du contenant 4 afin de pouvoir exercer une pression sur le produit pharmaceutique contenu dans le contenant 4. L'organe 18 est configuré pour pouvoir non seulement injecter une dose prévue du produit pharmaceutique dans le corps humain ou animal mais aussi pour introduire et maintenir sous pression, en une ou plusieurs fois, le produit pharmaceutique dans l'aiguille 5 selon des critères de fonctionnement décrits plus loin dans la présente description. Dans la pièce de fond 14 sont également logés des moyens d'entraînement 19 permettant de mettre l'ensemble support/contenant en rotation autour de l'axe longitudinal 42 du corps 41 du contenant 4. Les figures 2 et 3 représentent respectivement en état assemblé et en état séparé le support cylindrique 3 et le contenant de produit pharmaceutique 4. Le support cylindrique 3 comporte un corps allongé creux 31 réalisé en un matériau plastique rigide. Le corps tubulaire 31 est fermé à une de ses deux extrémités opposées par le goulot fileté mentionné déjà plus haut et qui est conformé pour porter l'aiguille perforante 5. Le goulot est muni d'une lumière par laquelle l'aiguille 5 pénètre d'abord à l'intérieur du corps 31 et ensuite par le scellage élastique du contenant 4 à l'intérieur de ce dernier. Ainsi, en appuyant sur le piston 43, le produit pharmaceutique sort du contenant 4 par l'aiguille 5 et est injecté dans un corps humain ou animal. Le goulot est également pourvu d'une piste de roulement circonférentielle 33 destinée à, et conformée pour, coopérer avec un roulement mécanique 2 disposé dans la tête 12 de la pièce à main 1, comme décrit ci-après. En effet, pour éviter l'obstruction de l'aiguille 5 par des débris produits au cours d'une phase de perforation, l'invention propose d'injecter un liquide, pendant la phase de perforation, pour lubrifier et remplir la lumière de l'aiguille. Le plus simple est alors d'utiliser pour cela le produit pharmaceutique. Ce fonctionnement empêche les débris du tissu perforé de pénétrer dans la lumière de l'aiguille. Mais pour que ce système fonctionne, il faut réunir au moins deux paramètres . - l'injection ne doit pas influer sur la vitesse de rotation de l'aiguille, - le liquide doit être injecté avec une vitesse et une 15 pression optimale. Ces paramètres peuvent être réunis avec des moyens simples en contrôlant les paramètres d'injection (telle la vitesse, la pression et la résistance rencontrées) à l'aide d'un pousse-seringue électronique 18 et en plaçant un 20 roulement mécanique 2, par exemple un roulement à billes oblique, à l'endroit où l'ensemble support 3/contenant 4 est en appui rotatif sur la tête 12. De cette manière, la vitesse de rotation de l'aiguille ne diminue pas lorsque l'organe 18 appuie axialement sur le piston 43, et ainsi sur l'ensemble 25 support3/contenant 4, lorsqu'une injection de rinçage a lieu. Ainsi, l'utilisation simultanée d'une presse liquidienne à l'intérieur de l'aiguille (gérée par un pousse-seringue électronique) et le maintien de la vitesse de rotation optimale grâce à un montage sur roulement permet de supprimer 30 l'obstruction de l'aiguille lorsque celle-ci perfore des tissus denses. La figure 4 représente, en une vue en perspective, l'intérieur de la tête 12 de la pièce à main 1. Elle donne une vue sur le filetage intérieur 16 de la tête 12 qui 35 coopère avec le filetage extérieur 15 du corps 11 lorsque la tête 12 est fixée sur le corps 11, et montre également le passage axial 13 et le roulement mécanique 2 qui entoure le passage axial 13. Le roulement mécanique 2 présente une surface intérieure 21 de laquelle dépassent des billes 22, et une surface transversale 23 rejoignant le filetage 16. La figure 5 représente le support cylindrique 3 du côté du goulot en une vue en perspective avec une vue sur les faces coopérant avec le roulement mécanique 2. Le goulot comprend, partant de la partie filetée 32 vers le corps 31 du support 3, une partie cylindrique droite 33 et une partie tronconique 34 formant ensemble une piste pour les billes 22 du roulement mécanique 2. Cette piste est axialement espacée du corps 31 par une surface annulaire cylindrique 35 dont la longueur axiale détermine la distance axiale entre le corps 31 du support 3 et la surface transversale 24 de la tête 12. Comme cela est visible sur la figure 6, les dispositions ci-avant concernant le roulement mécanique 2 et le goulot du support 3 coopèrent de la manière suivante dans la présente invention. Pour assurer à la fois un positionnement concentrique du support 3 dans le passage 13 de la tête 12 et un espace axial entre le corps 31 du support 3 et la tête 12, le roulement mécanique 2 doit constituer à la fois un support radial et un support axial. Ceci est obtenu par une disposition adaptée des billes 22 et de la surface 21 tel que, lorsque le support 3 est logé dans la pièce à main 1 avec un contenant 4, le goulot du support 3, et plus précisément la piste de roulement formée par les parties cylindrique droite 33 et tronconique 34, est en appui sur les billes 22 sans qu'une autre partie du support 3 ne vienne en contact avec la tête 12. Les billes 22 exercent un effort suivant une résultante formant un angle de contact compris de préférence entre 10° et 30° avec l'axe 112 du corps 11 de la pièce à main 1. De cette manière, le goulot du support 3 est maintenu par les billes en appui sur une surface annulaire concentrique droite, ici la surface 33 du goulot. En même temps, le support 3 ne peut pas venir en contact avec la surface transversale 24 de la tête 12, ce qui évite un ralentissement de la rotation du support 3 au moment d'une injection de produit pharmaceutique. Selon l'exemple de réalisation représenté, le roulement 2 est un roulement à billes oblique. Toutefois, sans sortir du principe de la présente invention, d'autres types de roulements mécaniques peuvent également être utilisés, par exemple des roulements mécaniques contenant des rouleaux cylindriques ou coniques coopérant avec une piste en biseau formée sur le goulot à la place des surfaces 33, 34. Il est également concevable que, pour coopérer avec les billes 22, les surfaces 33, 34 soient remplacées par une surface annulaire galbée.15 REVENDICATIONS1. Instrument de chirurgie pour perforer un tissu dense d'un corps humain ou animal et pour injecter ensuite un produit pharmaceutique dans une zone du corps accessible à travers le tissu dense, l'instrument comprenant une pièce à main (1) ayant un corps (11) avec un logement (111) pour un contenant (4) de produit pharmaceutique, le corps (11) ayant deux extrémités (12, 14) opposées dont l'une (12) est pourvue d'un passage axial (13) débouchant dans le logement (111) et qui est adapté pour le passage d'une aiguille d'injection perforante (5) introduite dans le contenant (4) et dont l'autre extrémité (14) comprend des moyens d'entraînement en rotation (19) du contenant (4) et de l'aiguille (5), caractérisé en ce qu'il comprend un organe (18) adapté pour pouvoir exercer, pendant la perforation, de façon commandée une pression sur le produit pharmaceutique présent dans le contenant (4) inséré dans le logement (111). 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un support cylindrique (3) conformé pour recevoir, de manière échangeable, un contenant (4) de produit pharmaceutique, le support cylindrique (3) étant adapté à la fois pour être disposé, dans le logement (111) de la pièce à main (1), libre en rotation autour d'un axe longitudinal (30) du support cylindrique et pour saisir le contenant (4) de façon à être solidaire en rotation avec celui-ci. 3. Instrument selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le passage axial (13) est pourvu d'un roulement mécanique (2) coaxial servant d'appui pour une extrémité (32) du support cylindrique (3). 4. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (11) de la pièce à main (1) est un corps allongé présentant une tête (12) pourvue dupassage axial (13) et, à l'extrémité opposée, une pièce de fond (14) amovible comprenant les moyens d'entraînement en rotation (19) du contenant (4). 5. Instrument selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (12) est un élément distinct monté de manière amovible sur le corps (11). 6. Instrument selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité (32) du support cylindrique (3) en regard du passage axial (13) est pourvue d'une piste de roulement circonférentielle (33) destinée à coopérer avec le roulement mécanique (2). 7. Instrument selon la revendication 6, caractérisé en ce que la piste de roulement circonférentielle (33) est formée par un élément annulaire. 8. Instrument selon l'une quelconque des revendications 20 1 à 7, caractérisé en ce que le roulement mécanique est un roulement à billes oblique (2). 9. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe (18) agissant sur le 25 contenant (4) est agencé pour pouvoir exercer la pression sur le produit pharmaceutique de façon à introduire dans l'aiguille perforante (5) des quantités de produit pharmaceutique prédéterminées en fonction de l'avancement de la perforation. 30 10. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un module de commande électronique (19) relié à l'organe (18) agissant sur le contenant (4) et ayant une mémoire pour stocker des consignes 35 d'injection de quantités prédéterminées du produit pharmaceutique en fonction de l'avancement de la perforation. 11. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe (18) agissant sur le contenant (4) est agencé pour entraîner lui-même le contenant (4) et, par l'intermédiaire du support cylindrique (3), l'aiguille perforante (5) en rotation. 12. Instrument selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe (18) agissant sur le contenant (4) est entraîné par des moyens d'entraînement (19) auxquels il est relié.