Brevet FR2975887A1 — publié le 20121207

La présente invention se rapporte aux dispositifs utilisés en laparoscopie, notamment pour des buts de diagnostic ou de chirurgie. La présente invention s'intéresse plus particulièrement au besoin de créer un volume vide à l'intérieur du corps afin d'y faire évoluer une caméra et des outils de chirurgie, la caméra permettant de visualiser aussi bien la zone â traiter que les outils du praticien. Dans le cas de laparoscopie de l'abdomen, de l'air est insufflé afin de gonfler le péritoine pour libérer l'espace requis. L'étanchéité est réalisée par l'élasticité de la peau et des chairs autour du trocart. Dans les chirurgies par laparoscopie autres que l'abdomen, il est difficile de garantir une étanchéité car les caractéristiques de la peau et des chairs n'offrent pas l'étanchéité souhaitée, et l'existence de fuites d'air ne permet pas de créer la pression requise pour écarter suffisamment la peau.. Le brevet US 5 358 496 décrit un instrument chirurgical pour manipuler des organes volumineux comme le foie, les poumons, l'estomac ou les intestins à l'aide d'une spatule formée d'un cadre extensible dans un plan, permettant au chirurgien d'écarter un organe et le maintenir dans une configuration qui facilite l'accès à la zone opératoire. Des écarteurs mécaniques pouvant passer à l'intérieur d'un trocart et se déployer entre la peau et les chairs afin d'obtenir un espace de travail et d'observation pour le praticien sont connus. Par exemple, les brevets US 827 193 et US 5 275 610 décrivent des branches souples ou articulées formant une cage autour d'un guide central. Les instruments chirurgicaux doivent être insérés entre deux branches et en évitant le guide central de l'écarteur, ce qui peut entraver l'action du chirurgien. Il existe un besoin pour un écarteur apte à dégager le volume nécessaire pour 25 opérer et procurer un accès totalement libre pour les instruments chirurgicaux aussi bien qu'une bonne visibilité du champ opératoire par la caméra. Les demandes US 2003/0225432 et US 20070161864 divulguent des écarteurs comportant un trocart central et une partie extensible. Afin que les branches articulées ne limitent pas le mouvement des instruments chirurgicaux, on est parfois amené à utiliser 30 plusieurs écarteurs pour une même opération. US 2003/0225432 illustre ainsi une opération dans la cage thoracique nécessitant l'utilisation de plusieurs trocarts chacun équipé d'un écarteur. Les écarteurs connus de l'art antérieur s'intéressent généralement aux interventions de l'abdomen et de la cage thoracique il existe également un besoin pour permettre des opérations sous laparoscopie au niveau des membres. La présente invention a pour objectif de répondre à tout ou partie des besoins ci-dessus identifiés, Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un écarteur de tissu biologique, comportant : une tige de support, une pluralité de branches reliées à une extrémité à une partie distale de 1d la tige, et à l'autre extrémité à une partie coulissante pouvant se déplacer sur la tige, les branches étant déformables entre une première configuration d'introduction de l'écarteur et une deuxième configuration d'utilisation dans laquelle chaque branche prend une forme de lobe et l'ensemble des branches forme une structure multilobée. Cette dernière permet de créer un espace d'intervention du côté de la structure opposée à la tige. 15 Grâce à l'invention, le praticien dispose d'un outil facilitant les interventions chirurgicales. La tige de support peut être creuse ou pleine. Une tige creuse peut faciliter la fixation des branches sur la partie distale de la tige de support sans ajouter à l'encombrement de l'écarteur en configuration d'introduction. 20 De préférence, les branches sont réalisées dans un matériau élastiquement déformable. Les branches peuvent comporter des fils déformables, notamment des fils métalliques élastiquement défonnables, pax exemple en acier, en tungsten, en titane, en l'aliage de titane itinol , en alliage Cobalt-Chmmiu.ni-Nickel (phynox®), en matière 25 thermoplastique, en fibre de carbone ou en silicium. Alors que dans certains exemples de l'art antérieur la tige de l'écarteur est généralement constituée du trocart servant au passage des instruments chirurgicaux, la présente invention ne lie pas la libération du volume pour opérer et le passage des instruments, ces derniers n'étant pas introduits à travers la tige de support, 30 La partie coulissante peut comporter un manchon coulissant avec un faible jeu le long de la tige de support, notamment un manchon métallique, par exemple un tronçon de tube de section circulaire. La partie coulissante est de préférence libre en rotation autour de la tige de support, et peut tourner sur elle-même quand la partie coulissante est déplacée, cette rotation étant induite par la déformation des branches, Les branches peuvent être soudées sur la partie distale de la tige de support et/ou sur la partie coulissante, de préférence sur sa portion distale, ou fixées par tout autre moyen approprié connu de l'homme du métier, notamment par sertissage, à l'aide de pièces d'une ou plusieurs pièces de fixation rapportées ou pax collage. Si la matière le permet, les branches peuvent être venues de moulage avec la tige de support et/ou la partie coulissante. La portion distale de la tige de support peut comporter un moyen de protection de la fixation des branches. Le dispositif est de préférence à usage unique. L'écarteur est introduit par une légère incision située par exemple au-dessus de la zone à opérer, alors que les branches déformables sont dans leur première configuration non déployée, et que la distance entre les extrémités des branches respectivement fixées à la tige de support et à la partie coulissante est de préférence maximale. Une fois l'écarteur introduit, le praticien déploie les branches, par exemple en tenant la partie coulissante d'une main et en tirant sur la tige de support de l'autre main, ce qui rapproche axialement les extrémités des branches, sur l'axe longitudinal de la tige de support, pour faciliter encore la mise en place, le praticien peut combiner un mouvement de rotation au mouvement de traction de la. tige de support relativement à la partie coulissante, La première configuration rétractée correspond à une position de repos dans laquelle les contraintes mécaniques s'exerçant sur l'écarteur, en particulier sur les branches, sont de préférence minimales, par exemple gal= au préformage des branches et / ou à leur fixation sans contraintes internes sur la partie coulissante, Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, au fur et à mesure de la traction exercée par le praticien sur la tige de support, les contraintes internes s'exerçant sur les branches augmentent pour atteindre un état de contrainte maximale au terme de la formation de la structure multilobée ou peu avant. Le passage par un état de contrainte maximale peut assurer un maintien stable dans la configuration multilobée au terme de la traction exercée sur la tige de support. En l'absence de passage par un état de contrainte maximale, lorsque la partie coulissante est relâchée, les branches peuvent avoir tendance par élasticité à ramener la partie coulissante vers l'extrémité proximale de la tige de support. Au sein de la structure multilobée, les branches peuvent définir ensemble, au 5 moins au contact des tissus, une structure concave du côté opposé à l'extrémité proximale de la tige de support, formant en quelque sorte un dôme, ayant par exemple une forme générale comparable à celle d'une toile de parapluie inversée. Deux branches adjacentes peuvent venir en appui l'une sur l'autre en configuration déployée, pour former la structure multilobée. IO Cela peut renforcer la tenue mécanique de la structure et son aptitude à écarter les tissus. L'axe géométrique longitudinal X de la tige de support peut former un axe de symétrie de la structure multilobée. La forme en dôme lors de l'utilisation est particulièrement avantageuse par 15 rapport aux dispositifs existants car non seulement la structure multilobée définit un espace intérieur mais elle peut créer également au-dessous de cet espace intérieur un volume totalement libre et dégagé. Ainsi, l'espace d'intervention peut être situé, au moins partiellement, au-dessous de l'espace intêiieur du dôme, dans le volume libre dégagé, ce qui à la fois facilite la vision de la zone d'opération et en améliore l'accès pour les 20 instruments opératoires. En particulier, les branches de l'écarteur ne cachent pas la zone à opérer ni ne s'interposent sur le trajet des instruments. L'expression « au-dessous » fait référence à une position de l'écarteur dans laquelle l'axe géométrique X de la tige de support est vertical et la concavité du dôme dirigé vers le bas. Selon l'opération réalisée, l'écarteur peut être maintenu dans cette position verticale ou être positionné avec l'axe 25 géométrique X incliné par rapport à la verticale. Afin de faciliter l'insertion de l'écarteur à travers la peau et pour limiter la taille de l'incision à pratiquer, le chirurgien peut utiliser un guide d'insertion, par exemple un trocart ou un tube de tunellisation. Le guide peut n'être utilisé que pour l'insertion et/ou l'enlèvement de l'écarteur. Le guide peut par exemple être retiré avant de tirer sur la tige 30 de support alors que l'écarteur est toujours dans sa position d'insertion. A la fin de l'intervention, le guide peut être réintroduit alors que les branches sont ramenées dans la configuration d'insertion pour permettre l'extraction de l'écarteur. Afin de faciliter la formation du dôme sans exercer des contraintes trop importantes sur les branches, celles-ci sont de préférence préformées par exemple en les coudant en au moins un point de manière à leur conférer unie déformation permanente, En particulier, les branches peuvent être fixées après préformage sur la partie coulissante et/ou à l'extrémité distale de la tige de support, afin d'engager la rotation nécéssaire à la forme finale et d'éviter des contraintes élevées sur le matériau. En particulier, chaque branche est de préférence coudée à plus de 900 à son extrémité fixée à la tige de support. Chaque branche peut être fixée sur la partie coulissante par une portion Iii proximale rectiligne sensiblement de même orientation que l'axe longitudinal de la partie coulissante -de préférence moins de 300 d'oblicité, mais décalée angulairement autour de l'axe longitudinal de la partie coulissante d'un angle égal de préférence à 360°/n. Les branches se répartissent sur toute la périphérie de façon homogène. Les branches sont de préférence toutes fixées de la même façon, avec un décalage angulaire d'une branche à 15 l'autre de 360'/n, où n est le nombre de branches, Quand l'écarteur est observé en projection selon son axe longitudinal, les branches quittent tangentiellement la partie coulissante et se raccordent sensiblement radialement à la tige de support, Le nombre de branches peut être pair ou impair, étant par exemple compris 20 entre 4 et 10 branches. De préférence, l'écarteur comporte quatre ou six branches. Plus nombreuses sont les branches, mieux répartis sont les efforts sur la peau. Dans l'exemple à six branches, les efforts sur la peau sont répartis de façon satisfaisante et le recouvrement des branches donne plus de rigidité à l'ensemble une fois déployé. 25 La présente invention permet de créer un espace autour du site opératoire par traction sur la peau. La peau est préalablement décollée des tissus. C'est la caractéristique élastique de la peau qui permet par traction sur celle-ci de créer une cavité sous cutanée. Ainsi, bien qu'une laparoscopie demande en général l'utilisation de plusieurs trocarts, un seul écarteur selon l'invention peut suffire pour dégager le volume nécessaire pour opérer. 30 L'invention peut s'adapter à des sites opératoires de tailles différentes. L'invention est en particulier intéressante pour créer de petites cavités, ce que les dispositifs de l'art antérieur ne permettent pas facilement. Ainsi l'invention peut aussi bien être utilisée pour des opérations abdominales ou dans la cage thoracique avec un volume dégagé relativement important que pour une opération des membres inférieurs ou supérieurs. La longueur des branches peut varier en fonction du type d'opération. Pour opérer un membre par exemple, les branches ont une longueur utile (entre points de fixation) comprise entre 10 mm et 80 mm, de préférence entre 20 mm et 50 mm. Pour une opération dans l'abdomen ou la cage thoracique, les branches ont une longueur utile comprise entre 20 mm et 150 mm, de préférence entre 40 mm et 100 mm. La section des branches est de forme quelconque, par exemple rectangulaire, 10 cylindrique, ovale ou variable en fonction des formes à obtenir, éventuellement creuse, cette liste étant non limitative. De préférence, la section est circulaire. L'écarteur peut comporter une butée réglable coulissant sur la tige de support permettant de bloquer la partie coulissante en place. La butée comporte par exemple une bague dans laquelle est vissée une vis de serrage pouvant s'appliquer sur la tige de support. 15 L'écarteur est de préférence entièrement réalisé en métal, à l'exception de cette butée éventuelle. Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet un système chirurgical de laparoscopie comportant un écarteur de tissu biologique selon l'invention tel que défini précédemment et un dispositif de fixation de l'écarteur sur le trocart, notamment un trocart 20 d'une caméra. Le système peut comporter en outre ledit trocart déjà solidaire du dispositif de fixation, Le dispositif de fixation peut comporter un bras articulé, par exemple comportant au moins trois articulations, afin de régler l'orientation et la position de 25 l'écarteur par rapport au trocart. Alors que, lors de PutiliSation des dispositifs existants de l'art antérieur, il est souvent difficile d'obtenir une bonne position, à la fois de l'écarteur et de la caméra, qui facilite l'accès à la zone d'opération, la faculté de pouvoir régler la position de l'écarteur par rapport à la caméra est particulièrement avantageuse, En réglant la hauteur de 30 l'écarteur par rapport à la peau, le praticien peut définir un dôme, formé grâce aux branches, plus ou moins bombé. Le dispositif de fixation peut également permettre de choisir l'inclinaison de l'axe longitudinal de l'écarteur par rapport à la verticale, La fixation de l'écarteur sur le trocart de la caméra permet de dégager et d'éclairer de façon optimale le champ opératoire et favorise ainsi le travail du chirurgien, Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet un procédé d'écartement des tissus biologiques, notamment lors d'une intervention laparoscopique, en particulier une intervention de diagnostic ou de chirurgie, par exemple des membres inférieurs ou supérieurs. Ce procédé peut comporter les étapes consistant à IO - introduire un écarteur selon l'invention tel que défini précédemment, notamment par l'intermédiaire d'un guide, par exemple un trocart, - exercer une traction sur la tige de support afin d'écarter les branches et créer un volume d'intervention. Le praticien peut bloquer la partie coulissante sur la tige de support grâce à la 15 butée réglable. Le praticien peut exercer sur la tige de support une rotation autour de son axe, combinée à la traction, pour faciliter le déploiement de la structure multilobée. Le procédé peut comporter une étape supplémentaire consistant à immobiliser l'écarteur dans sa configuration déployée par rapport au trocart de la caméra, 20 L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et l'examen du dessin annexé, sur lequel la figure illustre un écarteur selon l'invention dans sa configuration rétractée, 25 - la figure 2 représente la partie coulissante de l'écarteur de la figure 1, la figure 3 est une coupe de la partie discale de l'écarteur de la figure 1, les figures 4A à 4C représentent l'écarteur de la figure 1 en cours d'utilisation, la figure 5 illustre, vu de face, un autre exemple d'écarteur selon 30 - la figure 6 représente un système de maintien selon l'invention, 8 2975887 la figure 7 illustre l'utilisation du système de maintien de la figure 4 lors d'une intervention chirurgicale, et la figure 8 est une coupe dans le plan de la figure 7. L'écarteur 1 selon l'invention, représenté sur les figures, comporte une tige de 5 support 10 d'axe longitudinal géométrique X sur laquelle coulisse selon l'axe X une partie coulissante 3, Dans l'exemple considéré, l'axe X est rectiligne Des branches 2, par exemple au nombre de six comme illustré, relient l'extrémité distale 1Od de la tige 10 à la partie coulissante 3. La tige 10 est de préférence métallique, étant formée par exemple par une tige d'acier. La tige 10 peut être creuse comme dans l'exemple illustré, étant de préférence de section circulaire, par exemple cylindrique de diamètre compris entre 1 mm et 5mm. Dans l'exemple considéré, les branches 2 sont soudées sur une portion distale 3d de la partie coulissante 3 en configuration légèrement inclinée et vrillée, afin de guider et faciliter leur déformation. Toutes les branches 2 ont de préférence la même forme et sont réparties régulièrement autour de l'axe X et de la partie coulissante 3. Deux branches successives 2 sont images l'une de l'autre par une rotation d'axe X et d'angle 360°/n, n étant le nombre de branches. Les branches 2 peuvent comme illustré à la figure 3 présenter une partie distale 2d repliée qui est insérée dans l'extrémité distale de la tige 10. Les figures 4A et 4B illustrent l'écarteur en cours de déploiement. Chaque branche 2, lorsque ses extrémités sont rapprochées axialement par le mouvement de la partie coulissante 3 vers l'extrémité distale de la tige de support, prend une fouine de lobe. En fin de déploiement, comme illustré à la figure 4C, les branches 2 forment une structure multilobée. L'écarteur peut comporter, de façon optionnelle, comme illustré à la figure 4C, une butée réglable 4 réalisée, dans cet exemple, en matière thermoplastique et comportant une bague portant une vis de serrage latérale. La figure 5 illustre vu de face en configuration déployée unie variante d'écarteur 1 à quatre branches 2. La figure 6 représente un. système de laparoscopie 100. L'écarteur 1 est fixé au trocart 200 d'une caméra non représentée par une potence articulée 180 comportant trois articulations 150, d'axes de rotation parallèles. L'écarteur est fixé entre deux mâchoires 160 dont P écartement est réglable par une molette 165, et la potence 180 est fixée sur le trocart 200 par exemple par l'intermédiaire d'un collier 170. Avant l'opération, le chirurgien commence par introduire l'écarteur 1 dans sa configuration rétractée par une incision comme illustré à la figure 7. En s'aidant éventuellement de la butée 4, il exerce une traction accompagnée d'une rotation sur la tige de support IO jusqu'à donner à. chaque branche 2 une forme de lobe et continue la traction sur la tige 10 pour soulever la peau qui prend alors une forme arquée sous la contrainte exercée par la structure multilobée formée par les branches 2. La butée réglable 4 est positionnée pour venir en appui contre l'extrémité proximale de la partie coulissante 3 et la maintenir en place, Une fois l'écarteur 1 dans la configuration souhaitée, celui-ci est fixé au bras articulé relié au trocart 200 de la caméra. La hauteur de fixation de l'écarteur, calculée par rapport à l'incision, règle la traction exercée sur la peau et la configuration plus ou moins fléchie de la structure multilobée. La figure 7 illustre l'utilisation du système de maintien 100 pour l'opération d'un membre m. Le trocart 200 de la caméra, d'axe Z, est introduit sous la peau par une incision ia, des incisions i2, i'2 permettent d'introduire des trocarts 400, 400' pour les instruments chirurgicaux, l'incision io plus petite que les autres permet l'introduction de l'écarteur 1 sous la peau, Sur la figure 7, les axes X de l'écarteur et Z du trocart de la caméra sont représentés inclinés par rapport à la verticale et par rapport à la surface du membre m. Seule une partie de la tige de traction 10 et la partie coulissante 3 de l'écarteur 1 sont visibles sur la figure 8. Le trocart 200 a une partie introduite sous la peau, Dans l'exemple illustré, aussi bien la caméra que les instruments chirurgicaux sont manipulés par l'intermédiaire de bras robotisés non représentés, La cavité 21 formée entre les branches 2 s'ajoute au volume libre entre les tissus 25, sous l'écarteur. La zone opératoire n'est ainsi pas obturée visuellement, ou mécaniquement, étant éclairée par une caméra non. représentée introduite dans le trocart 200. Grâce au bras articulé 180, il est facile de régler la configuration de l'écarteur 1 par rapport à la caméra pour avoir une bonne visibilité du volume 25 dégagé entre les chairs, sous la structure multilobée 20, le volume 25 se répartissant comme illustré autour de l'intersection des axes X et Z. L'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés. Par exemple, la fixation des branches sur la tige de support et la partie coulissante est réalisée autrement. L'expression « comportant un » est synonyme de « comportant au moins un ». 10 REVENDICATIONS1. Ecarteur (1) de tissu biologique, comportant une tige de support (IO), une pluralité de branches (2) reliées à une extrémité (2d) à une partie distale de la tige (10d), et à une autre extrémité à une partie coulissante (3) se déplaçant sur la tige de support, les branches (2) étant déformables entre une première configuration d'introduction de l'écarteur et une. deuxième configuration d'utilisation, dans laquelle chaque branche (2) prend une forme de lobe et l'ensemble des branches forme une 1O structure multilobée (20). Ecarteur selon la revendication 1, les branches (2) étant. élastiquement déformables. 3. Ecarteur selon l'une des revendications précédentes, la' longueur utile des branches (2) étant comprise entre 10 min et 150 mm, 15 4. Ecarteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, les branches (2) étant réalisées en un matériau métallique, 5. Ecarteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, la section des branches (2) étant circulaire. 6. Ecarteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, les 20 branches (2) étant au nombre de quatre ou six. Ecarteur, selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une butée réglable (4) mobile sur la tige de support, pour venir en appui contre la partie coulissante et la maintenir en place. Ecarteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, chaque 25 branche se raccordant à ses extrémités à la tige et à la partie coulissante avec des orientations qui sont, quand l'écarteur est observé en projection selon son axe longitudinal, respectivement sensiblement radiale et tangentielle. 9. Système chirurgical de laparoscopie (100) comportant : un écarteur (1) de tissu biologique selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, et - un dispositif de fixation (180) de l'écarteur sur trocart, notamment un trocart d'une caméra.