Brevet FR3043915A1 — publié le 20170526

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la manipulation assistée, voire automatisée, d'instruments ou d'outils, en particulier dans des applications requérant une précision élevée et une sécurité maximale, tel que celui des interventions chirurgicales sur des sujets vivants. Dans ce contexte, l'invention a pour objet un dispositif pneumatique de maintien et de déplacement d'un objet allongé, un système médical intégrant au moins un tel dispositif et un procédé d'insertion d'un instrument ou outil allongé dans le corps d'un patient par l'intermédiaire d'un tel système. Dans de nombreux domaines techniques, il existe un besoin pour des dispositifs automatiques ou semi-automatiques permettant de déplacer progressivement un élément ou une pièce allongé(e), en particulier en vue de l'introduire dans un corps ou un autre élément. Cela est notamment vrai pour le domaine médical et plus spécifiquement la chirurgie. Actuellement déjà, un nombre conséquent de dispositifs robotiques est proposé pour l'assistance aux gestes médicaux et chirurgicaux. Pour nombre d'entre eux, le système robotique est destiné à la manipulation d'outils tels que des instruments chirurgicaux, notamment sous forme de corps allongés, ou des aiguilles dans le cas par exemple de l'imagerie interventionnelle. En chirurgie minimalement invasive, le passage par des trocarts conditionne la forme et la structure des outils et instruments utilisés et limite le nombre de mouvements indépendants réalisables. La translation selon l'axe des outils, de géométrie oblongue, est alors très sollicitée. De la même manière, les procédures percutanées, qui consistent à insérer des aiguilles ou des outils médicaux analogues pour rejoindre une zone d'intérêt, nécessitent un mouvement de translation des aiguilles de large amplitude, qu'il y a lieu de réaliser avec un niveau de sécurité très élevée. Dans tous ces contextes, si la géométrie oblongue et allongée des objets à déplacer est une constante, le diamètre de leur corps généralement cylindrique peut largement varier, et ceci même au cours d'un même geste. Il en est de même de leur longueur. 3043915 - 2 - La plupart des solutions existantes se basent sur des systèmes d'actionnement solidaire de l'outil entraînant une modification de l'outil standard (ce qui n'est pas souhaitable). La translation est généralement réalisée par l'intermédiaire d'une transformation de mouvement (passage 5 d'un mouvement rotatif à un mouvement de translation notamment). En cas de nécessité (panne, urgence médicale), le découplage entre l'outil et le système d'avance est assez complexe et peut engager la sécurité du patient. Le recours de plus en plus fréquent à des imageurs (échographie, fluoroscopie, scanner X, IRM) pendant la réalisation du geste rend par 10 ailleurs délicat voire impossible l'emploi de nombre de technologies d'actionnement actuellement mises en oeuvre. Différentes techniques connues de déplacement assisté, motorisé ou mécanisé, de type pas-à-pas ou séquentiel, appliquent les principes de la cinématique dite de la chenille arpenteuse ("inch-worm" en 15 anglais), en particulier en relation avec des composantes gonflables ou actionnées pneumatiquement. Différentes déclinaisons applicatives de ces principes ont déjà été proposées dans le domaine médical et chirurgical, soit pour permettre la progression au moins partiellement automatisée, d'un objet allongé (par 20 exemple un endoscope) dans un conduit naturel d'un sujet (voir par exemple : US 2010/022947 ; EP 1 792 561 ; US 5 398 670 ; WO 02/068035), soit pour déplacer, depuis l'extérieur et de manière partiellement automatisée, au moins un objet allongé devant être introduit dans le corps d'un sujet (voir par exemple : WO 2014/068563). 25 Toutefois, ces réalisations connues mettant en oeuvre une cinématique du type "inch-worm" présentent au moins certains des inconvénients ci-après : structure complexe ; encombrement axial important ; composantes constitutives multiples ; incompatibilité avec certaines technologies d'imagerie médicale ; adaptation limitée à des objets 30 présentant des diamètres variables ou de valeurs différentes ; utilisation de différents types d'énergie. De plus, ces réalisations présentent toutes l'inconvénient commun, d'une part, de nécessiter plusieurs, c'est-à-dire au moins deux, lignes d'alimentation pour les différentes composantes actives des dispositifs de déplacement, d'autre part, de devoir piloter les différentes lignes de manière synchronisée (délicat à réaliser lorsque lesdites lignes ont des longueurs significatives) et, enfin de disposer d'une faculté limitée 3043915 - 3 - d'adaptation de l'engagement desdites composantes actives du dispositif avec l'objet allongé à déplacer. La présente invention a pour but de surmonter au moins certains des inconvénients précités. 5 A cet effet, elle a pour objet un dispositif pneumatique de maintien et de déplacement d'un objet allongé, en particulier d'un instrument ou outil chirurgical de forme oblongue et destiné à passer par un orifice ou un passage tubulaire, ledit dispositif comprenant un corps creux de forme générale annulaire ou tubulaire définissant une direction axiale, 10 traversé par l'objet allongé au niveau d'un passage axial et constitué par deux parties ou segments d'extrémité arrangé(e)s de manière alignée dans la direction axiale et formant mors et un(e) partie ou segment médian(e) ou central(e) reliant les deux parties ou segments formant mors entre eux, avec faculté de déplacement relatif de l'un par rapport à l'autre dans la direction 15 axiale sous l'effet d'une déformation contrôlée d'au moins une portion de ladite partie ou dudit segment médian(e) ou central(e), dispositif caractérisé en ce que les différent(e)s parties ou segments du corps creux définissent des chambres respectives, en ce que les partie(s) ou segment(s) d'extrémité formant mors 20 comportent, en tant que portions de parois destinées à venir en contact avec l'objet allongé en phase de serrage, des membranes élastiquement déformables, et en ce que les chambres des deux parties ou segments d'extrémité sont en communication fluidique avec la chambre de la partie 25 ou du segment médian(e) ou central(e) par l'intermédiaire chacun(e) d'au moins un moyen calibré d'écoulement respectif, l'injection de fluide gazeux sous pression s'effectuant par le biais d'une unique ligne d'alimentation reliée à une source contrôlée de fluide sous pression et débouchant dans la chambre de l'un(e) des deux parties ou segments d'extrémité , ce en fonction 30 du sens de déplacement en translation souhaité pour l'objet allongé présent dans le corps creux. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et expliqués avec référence aux dessins 35 schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 illustre, sous forme d'une série de représentations schématiques, et de chronogrammes, les étapes successives de la 3043915 - 4 - cinématique développée par un dispositif de maintien et de déplacement selon l'invention pour réaliser un déplacement élémentaire (un pas séquentiel) d'un objet allongé, ce en relation avec l'évolution de la pression de fluide gazeux injecté par l'intermédiaire d'une unique ligne 5 d'alimentation (rapport cyclique injection/évacuation 50/50) ; la figure 2 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation pratique d'un dispositif selon l'invention, présentant une structure aplatie en direction axiale, de forme discoïdale ; les figures 3A à 3G sont des vues en coupe similaires à celle de 10 la figure 2, illustrant les différentes étapes de modification du dispositif de la figure 2 lors de la réalisation des étapes cinématiques d'un déplacement élémentaire (objet déplacé non représenté) ; la figure 4A est une vue schématique en perspective et en coupe partielle selon un plan axial d'un second mode de réalisation de 15 l'invention dans lequel la partie ou le segment médian(e) comporte un matériau à propriété auxétique ; la figure 4B est une vue de détail, à une échelle différente, d'une formation élémentaire du motif formant la structure auxétique de la partie médiane représentée sur la figure 4A ; 20 les figures 5A et 5B sont des vues schématiques en perspective de la partie médiane d'une autre variante du second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, intégrant un matériau auxétique à structure vrillée, et représenté respectivement en l'absence d'injection de fluide sous pression (au repos : figure 5A) et après atteinte d'une pression interne 25 opérationnelle (figure 5B) ; la figure 6 est une représentation schématique illustrant un exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention ; la figure 7 est un schéma synoptique d'un système d'alimentation contrôlée pour un dispositif selon l'invention, pouvant faire 30 partie d'un système médical représenté figure 6 ; la figure 8 représente des courbes de pression (en bar) en fonction du temps (en seconde) illustrant deux profils d'alimentation en air d'un dispositif selon l'invention avec des rapports cycliques injection/évacuation de 50/50 et de 70/30 ; 35 la figure 9 illustre, de manière similaire à la figure 1, les étapes successives de la cinématique développée par un dispositif selon l'invention alimenté avec un rapport cyclique 70/30, et, 3043915 - 5 - les figures 10A à 10D sont des courbes illustrant respectivement : la course par cycle en fonction de la pression d'alimentation (figure 10A) ; la vitesse de déplacement de l'objet manipulé en fonction de la fréquence des cycles d'alimentation (figure 10B) ; les 5 durées d'inflation et de déflation en fonction du diamètre des orifices (figure 10C) et la fréquence maximale des cycles en fonction du diamètre des orifices (figure 10D), ce pour un dispositif tel que représenté figures 2 et 3. Les figures 1 à 4, 6 et 9 illustrent toutes un dispositif pneumatique 1 de maintien et de déplacement automatique d'un objet 10 allongé 2, en particulier d'un instrument ou outil chirurgical de forme oblongue et destiné à passer par un orifice ou un passage tubulaire 3. Ce dispositif 1 comprend un corps creux 1' de forme générale annulaire ou tubulaire définissant une direction axiale DA, traversé par l'objet allongé au niveau d'un passage axial 4 et est constitué par deux 15 parties ou segments d'extrémité 5 et 5' arrangé(e)s de manière alignée dans la direction axiale DA et formant mors et un(e) partie ou segment 6 médian(e) ou central(e) reliant les deux parties ou segments formant mors 5 et 5' entre eux, avec faculté de déplacement relatif de l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale DA sous l'effet d'une déformation contrôlée 20 d'au moins une portion 14, 15' de ladite partie ou dudit segment médian(e) ou central(e) 6. Les parties ou segments d'extrémité 5 et 5' présentent par conséquent une disposition concentrique vu(e)s dans la direction DA. Le fluide gazeux est préférentiellement de l'air sous faible 25 pression (préférentiellement de 1 à 5 bars), éventuellement traité, aisément disponible dans les établissements de santé. Conformément à l'invention, il est prévu : que les différent(e)s parties ou segments 5, 5', 6 du corps creux l' définissent des chambres 7, 7', 6' respectives, 30 que les partie(s) ou segment(s) d'extrémité 5, 5' formant mors comportent, en tant que portions de parois 8, 8' destinées à venir en contact avec l'objet allongé 2 en phase de serrage, des membranes élastiquement déformables, et que les chambres 7, 7' des deux parties ou segments 35 d'extrémité 5, 5' sont en communication fluidique avec la chambre 6' de la partie ou du segment médian(e) ou central(e) 6 par l'intermédiaire chacun(e) d'au moins un moyen calibré d'écoulement 9, 9' respectif, l'injection de 3043915 - 6 - fluide gazeux sous pression s'effectuant par le biais d'une unique ligne d'alimentation 10, 10' reliée à une source contrôlée de fluide sous pression 11 et débouchant dans la chambre 7, 7' de l'un(e) 5 ou 5' des deux parties ou segments d'extrémité 5, 5', ce en fonction du sens de déplacement en 5 translation souhaité pour l'objet allongé 2 présent dans le corps creux P. Ainsi, l'invention procure un dispositif 1 formant actionneur linéaire pour tout type d'instrument ou d'outil 2, avec la possibilité (grâce au contact surfacique des membranes 8, 8') de saisir des outils ou instruments de tailles et de diamètres différents avec une prise ferme, sans que ces 10 derniers n'aient à subir une quelconque modification (pour réaliser une éventuelle coopération, un hypothétique couplage ou emboîtement) et sans que leur surface extérieure ne soit modifiée ou dégradée par leur utilisation en relation avec le dispositif 1. Le passage traversant axial 4 est avantageusement dimensionné 15 en fonction des plus gros outils ou instruments 2 prévus pour une manipulation par le dispositif 1. Le déplacement n'étant pas réalisé avec un mouvement continu, mais de manière séquentielle, les risques de déplacement non contrôlé, voire de déplacement non souhaité, sont limités (en fréquence et en 20 ampleur), voire éliminés. La sécurité du geste, dans un contexte médical, est donc fortement augmentée. De plus, compte tenu des forces en jeu et de la vitesse d'exécution des mouvements élémentaires successifs, une intervention humaine dominante et correctrice est toujours possible. En outre, compte tenu de la structure enveloppante du corps 25 creux 1' autour de l'objet oblong 2 à déplacer, un maintien de ce dernier dans un tube de diamètre déterminé est toujours garanti, tout en autorisant une liberté de mouvement encadrée dans ce volume intérieur cylindrique (passage axial 4). En effet, à l'état dégonflé ou au repos, le dispositif 1, avec son passage tubulaire 4 dans lequel est disposé l'outil ou instrument 2, évite 30 un débattement trop important par rapport à la direction axiale DA, mais autorise un mouvement suffisant permettant, par exemple, à une aiguille chirurgicale plantée dans un organe de suivre le mouvement physiologique de ce dernier (mouvement de rotation de l'aiguille par rapport à son point d'insertion dans le corps du sujet 19) ou encore d'être manipulée par le 35 praticien. Par ailleurs, et en accord avec un avantage important procuré par l'invention, l'alimentation par une seule ligne 10, 10' (par sens de 3043915 - 7 - déplacement) simplifie grandement la connectique, réduit l'encombrement au niveau du site de mise en oeuvre du dispositif 1 et facilite la gestion du fluide. En effet, les différentes étapes cinématiques consécutives, nécessaires pour aboutir au déplacement de l'objet 2 par pas élémentaires 5 successifs, sont effectuées naturellement et sans intervention active autre que l'injection et l'arrêt de l'injection de fluide sous pression, du fait de la mise en communication calibrée particulière des trois chambres 7, 6' et 7' qui détermine l'ordre, la durée et l'intensité des séquences d'activation (mise sous pression) et de désactivation (mise hors pression) de ces dernières 10 générant un déplacement du type "inch-worm". Avantageusement, les parties ou segments d'extrémité 5, 5' formant mors pneumatiques, respectivement frontal et arrière en fonction du sens de déplacement positif de l'objet allongé 2, délimitent des chambres 7, 7' de forme annulaire ou torique de révolution autour de la direction 15 axiale AD, et présentant une structure sensiblement indéformable, axialement et radialement, dans la gamme de pressions opérationnelles de fluide injecté en fonctionnement normal du dispositif 1, à l'exception de membranes élastiquement déformables formant des manchons 8, 8' internes constituant les logements traversant des mors pour l'objet allongé 2, 20 formant par alignement le passage axial 4 du corps creux l' multichambre. Ainsi, le dispositif 1 comprend deux chambres annulaires ou toriques avec une paroi 8 ou 8' déformable élastiquement, sous pression interne, radialement vers l'intérieur (fonction mors pneumatiques) et une chambre annulaire ou tubulaire 6' médiane de liaison, déformable 25 élastiquement sous pression interne par allongement ou extension axiale du segment médian creux 6 qui la délimite. Préférentiellement, la partie ou le segment médian(e) ou central(e) 6 présente au moins une portion de paroi commune 12, 12' avec respectivement chacun(e) des deux parties ou segments d'extrémité 5, 5', 30 chacune desdites portions de parois communes 12, 12' participant ainsi simultanément à la délimitation partielle de l'une des chambres d'extrémité 7, 7' et à celle de la chambre médiane ou centrale 6'. Dans ce cas, les moyens d'écoulement 9, 9' calibrés peuvent consister en des trous traversants ménagés dans lesdites portions de parois communes 12, 12' et 35 présentant des formes et des tailles déterminées, fonction du séquencement souhaité pour le gonflement et le dégonflage des chambres 7, 6', 7' 3043915 - 8 - déterminant l'amplitude et/ou la vitesse du mouvement de déplacement en translation de l'objet allongé 2 considéré. En accord avec une caractéristique de l'invention, le calibrage de chacun des moyens d'écoulement respectifs 9, 9' entre chacune des 5 chambres d'extrémité 5, 5' et la chambre médiane ou centrale 6, qui est éventuellement différent et propre pour chaque moyen 9, 9', est réglé de telle manière que, par contrôle passif de la circulation du fluide gazeux injecté par l'unique ligne d'alimentation 10, 10', les deux chambres d'extrémité 5 et 5' peuvent être sous une pression opérationnelle entraînant 10 un double serrage effectif de l'objet 2 à déplacer, lorsque la chambre médiane ou centrale 6 est sous pression opérationnelle et dans son état déformé. L'homme du métier comprend que le contrôle passif de l'écoulement du fluide gazeux entre les différentes chambres 6', 7, 7' 15 communicantes, autant durant les phases d'injection (gonflement) que durant les phases d'évacuation (dégonflement), dépend prioritairement du dimensionnement des moyens 9 et 9', à savoir le diamètre de chacun des trous 9 et 9' dans le cadre de la variante de réalisation préférée de l'invention. Ces écoulements contrôlés déterminés par dimensionnement à 20 la fabrication, définissent les durées des séquences de gonflement et de dégonflement des chambres 6', 7, 7' durant les deux phases, en relation bien entendu avec les volumes desdites chambres et leur coefficient d'expansion par déformation, avec les pressions/dépressions appliquées, avec la nature du fluide gazeux utilisé (normalement de l'air) et avec le rapport cyclique 25 mutuel des phases de gonflement et de dégonflement. Un autre paramètre d'importance est la force de serrage souhaitée au niveau de chaque mors 5, 5'. Pour un dispositif 1 tel que représenté figure 2, avec des membranes 8, 8' ayant des longueurs axiales d'environ 10 mm chacune et 30 des chambres 6, 7, 7' ayant des volumes de 10-3 à 10-4 m3 et alimentées en air sous une pression d'environ 2 bars, chacun des deux trous 9, 9' présente avantageusement un diamètre d'environ 1 mm, permettant d'aboutir à une force de serrage d'environ 8 à 10 N avec une fréquence cyclique d'environ 1 Hz et un pas cyclique d'environ 1 mm, selon les expériences et essais 35 réalisés par les inventeurs. Une simulation basée sur les lois et règles de la mécanique des fluides et de la déformation élastiques des corps, aisément à la portée de 3043915 - 9 - l'homme du métier, peut permettre de dimensionner le dispositif 1 et ses paramètres de fonctionnement en fonction du résultat opérationnel recherché. Les étapes chronologiquement successives d'un cycle 5 cinématique du dispositif 1 aboutissant à un déplacement d'un pas élémentaire de l'objet 2 sont illustrées sur la figure 1 (en grisé : chambres sous pression opérationnelle ou au moins sous une pression déformante) : - étape 1 (en double sur la figure 1 : début et fin de cycle) : le dispositif 1 est au repos et le corps creux 1' n'est soumis à aucune pression gazeuse 10 (état dégonflé - à pression atmosphérique) : l'objet 2 n'est pas maintenu rigidement et n'est pas solidaire du corps creux 1', il peut être manipulé directement par l'utilisateur (débattement limité). - étape 2 : début d'un cycle de déplacement en translation : de l'air 15 comprimé est injecté par la ligne d'alimentation 10 dans la chambre 7 de la partie d'extrémité 5 frontale et la membrane tubulaire 8 de ce mors vient en application interne (avec une pression prédéterminée) contre la surface locale en regard de l'objet 2 (saisie de ce dernier). - étape 3 : lorsque le premier mors 5 est sensiblement gonflé à sa pression 20 opérationnelle (donc après écoulement d'un certain délai), l'air s'échappe par au moins un orifice calibré 9 dans la chambre 6' de la partie médiane 6, qui s'allonge dans la direction axiale DA sous la pression d'air et sépare les deux mors 5 et 5'. - étape 4 (illustrée en double sur la figure 1) : lorsque la chambre 6' 25 médiane est gonflée à sa pression opérationnelle, c'est-à-dire lorsque la partie médiane 6 a atteint son degré d'élongation nominal, l'air s'échappe par au moins un orifice calibré 9' vers la chambre 7' de la partie d'extrémité arrière 5' et la membrane tubulaire 8' de ce mors vient en application intime (avec une pression prédéterminée) contre la surface 30 locale de l'objet 2 en regard (contact surfacique local) lorsque la pression opérationnelle est atteinte dans la chambre 7' (double saisie de l'objet : maintien par les deux mors 5 et 5' avec un écartement défini par l'élongation de la partie médiane 6). - étape 5 : l'alimentation en air comprimé est stoppée et l'air sous pression 35 est évacué à travers la ligne d'alimentation 10 faisant office de ligne d'évacuation. La chambre 7 de la partie d'extrémité frontale 5 se vide et le mors correspondant libère sa prise sur l'objet 2. 3043915 - 10 - - étape 6 : l'air sous pression contenu dans la chambre 6' de la partie médiane 6 s'évacue et cette partie 6 reprend sa forme au repos (non allongée). Les deux mors 5 et 5' se rapprochent mutuellement et le mors arrière 5', toujours en prise avec l'objet 2, le déplace à travers le mors 5 frontal 5 (maintenu fixe). - étape 7 : finalement la chambre 7' de la partie d'extrémité arrière 5' se vide également et le mors correspondant relâche l'objet 2, qui se retrouve libre dans le passage axial tubulaire 4 (on retrouve une situation identique à celle de l'étape 1). 10 Le cycle précité décrit en relation avec les représentations de la figure 1 repose sur un rapport cyclique de valeur 1 entre les phases d'injection et d'évacuation du fluide (pour chaque cycle correspondant à un déplacement élémentaire de l'objet 2, le temps de chacune des deux phases représentent 50 % de la durée du cycle) et comporte une étape transitoire de 15 passage entre deux cycles consécutifs lors de laquelle l'objet 2 est relâché (étapes 1 et 7 de la figure 1). Lorsque, par exemple dans le cas d'un enfoncement avec retour élastique ou résistance à l'enfoncement, on veut conserver une prise continue durant tout le mouvement d'enfoncement, le rapport cyclique entre 20 les deux phases peut être modifié (par exemple 70/30) de telle manière que le gonflement du mors 5 frontal débute avant que le dégonflement du mors 5' arrière ne soit achevé, voire n'ait débuté. Dans ce cas, le dispositif 1 est en prise permanente avec l'objet 2 durant tout le déplacement par pas cyclique de ce dernier. 25 Afin d'amplifier le phénomène d'allongement de la partie médiane ou centrale 6, et par conséquent le pas de déplacement par cycle cinématique, il peut être prévu que cette partie 6 soit au moins partiellement formé(e) ou recouvert(e) d'une couche 13 d'un matériau auxétique, c'est-à-dire avec un coefficient de Poisson négatif. Le caractère auxétique dudit 30 matériau peut provenir de la structure de ce dernier et/ou de la nature même dudit matériau. Conformément à une variante de réalisation pratique préférée, le corps creux 1' multichambre avec ses trois sorties ou segments 5, 5' est entièrement réalisé en matériau(x) polymère(s), préférentiellement en tant 35 que pièce monobloc ou réalisée d'un seul tenant, par exemple par impression tridimensionnelle, les membranes déformables 8, 8' des mors 3043915 -11- 5, 5' étant éventuellement rapportées par surmoulage d'un matériau polymère distinct spécifique. Ainsi, le dispositif 1 peut être mis en oeuvre dans un contexte quelconque d'imagerie médicale et être fabriqué pour un coût de revient 5 faible, éventuellement sous forme de produit à usage unique. De manière avantageuse néanmoins, les matériaux polymères utilisés, par exemple de la résine acrylate rigide (de nature élasto-plastique) pour les parois rigides du corps creux 1 et de la résine acrylate souple (de nature élastomérique) pour les parois élastiquement déformables de ce 10 dernier, sont de nature à résister à une stérilisation et compatible avec une utilisation en chambre stérile. En variante, le matériau rigide peut être un polypropylène ou un polyoxyméthylène et le matériau souple un silicone. En vue de disposer d'un dispositif 1 apte à déplacer l'objet 15 allongé 2 dans les deux sens de la direction axiale AD, sans modifier leur arrangement mutuel, et donc pouvoir enchaîner des mouvements d'introduction et d'extraction, il peut être prévu qu'un conduit 10, 10' apte et destiné à former sélectivement une ligne d'alimentation ou une ligne d'évacuation est relié à chacune des chambres 7, 7' des parties ou segments 20 d'extrémité 5, 5' (figure 2). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, illustré aux figures 2 et 3, la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) définit une chambre 6' annulaire ou torique et s'étend périphériquement, et radialement extérieurement, autour des deux parties ou segments d'extrémité 5, 5' pour 25 aboutir à un corps creux 1' multichambre de forme discoïdale. Cette partie ou ce segment 6 relie ces parties ou segments 5, 5' entre eux/elles par une liaison élastiquement déformable dans la direction axiale DA, les deux parties ou segments d'extrémité 5, 5' étant en contact mutuel dans ladite direction axiale DA à l'état dégonflé de la partie ou du segment médian(e) 30 ou central(e) 6 et les deux parties ou segments d'extrémité 5, 5' étant situé(e)s à distance l'un(e) de l'autre à l'état gonflé de ladite partie ou dudit segment médian(e) ou central(e) 6, sous une pression suffisante pour entraîner une déformation de ce(tte) dernier(e). La déformation de ce(tte) dernier(e) entraînant un écartement nominal des mors gonflables 5 et 5' est 35 atteinte lorsque la valeur de pression opérationnelle est atteinte dans la chambre médiane ou centrale 6'. 3043915 - 12 - Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 présente au repos une extension longitudinale selon la direction DA de valeur minimale, pour une surface de contact des mors 5, 5' avec l'objet 2 qui est maximale. En effet, la partie médiane 6 et sa chambre associée 6' 5 s'étendent autour des mors 5 et 5' et présente une dimension axiale qui est inférieure au cumul des dimensions axiales des deux mors 5, et 5'. Ainsi, au repos, la dimension axiale du dispositif 1 correspond à la somme des dimensions axiales des deux mors 5 et 5', qui se retrouvent axialement en contact. 10 Conformément à une construction pratique avantageuse en relation avec le premier mode de réalisation précité, la partie ou le segment médian(e) ou central(e) 6 du corps creux 1' multichambre est constitué(e), d'une part, par une portion de paroi tubulaire interne 14 pouvant être déformée élastiquement dans la direction axiale DA et reliant les deux 15 parties ou segments d'extrémité 5, 5' entre eux(elles) et, d'autre part, par une portion de paroi externe à section en U 15, de révolution autour de la direction axiale DA et formant par coopération complémentaire avec la portion de paroi tubulaire interne 14, la chambre médiane ou centrale 6' annulaire ou torique du corps creux 1', les deux ailes 15' du U étant 20 également reliées par leurs extrémités libres aux deux parties ou segments d'extrémité 5, 5' et étant déformables élastiquement par flexion vers l'extérieur du U dans la direction axiale DA, sous l'effet d'une surpression suffisante dans la chambre centrale ou médiane 6'. Le gonflement de la chambre médiane ou centrale 6' entraîne 25 par conséquent un écartement élastique des ailes 15' de la structure de révolution à section en U 15 et simultanément un étirement élastique de la paroi tubulaire interne 14 dans la direction axiale DA, aboutissant à un écartement des deux parties ou segments d'extrémité 5 et 5' entre eux. En fonction de la cinématique souhaitée, l'une des deux ailes 30 15' (par exemple l'aile 15' frontale associée à la partie d'extrémité 5) peut présenter une plus grande aptitude à la déformation, voire être la seule aile déformable. Une déformation élastique simultanée des ailes 15' frontale et arrière permet d'augmenter le pas cyclique du dispositif 1 (voir figures 3E et 3F). 35 La partie ou le segment médian(e) ou central(e) 6, en plus de définir une chambre centrale ou médiane 6' se dilatant sous la pression, 3043915 - 13 - réalise une double liaison élastique entre les deux parties ou segments d'extrémité 5 et 5'. Les orifices 9 et 9' de communication fluidique sont ménagés quant à eux dans les portions de paroi 12 et 12' situées entre les ailes 15' et 5 les sites de solidarisation de la paroi tubulaire 14 sur les parties ou segments d'extrémité 5 et 5', au niveau des parois rigides de ces dernier(e)s formant avec les membranes 8 et 8' les chambres annulaires 7 et 7'. En vue d'aboutir éventuellement à un déplacement plus important à chaque cycle, les zones 15" de la portion de paroi à section en 10 U externe 15 qui correspondent aux ailes 15' dudit U sont formées ou recouvertes, préférentiellement sur leur face interne, par une couche 13 de matériau auxétique (figure 2) ou à propriété auxétique. A titre d'exemple pratique de construction d'un dispositif 1 réalisé par les inventeurs, sur la base du mode de réalisation représenté 15 figures 2 et 3, les dimensions et coefficients suivants peuvent être appliqués : - Dimensions extérieures du dispositif 1 : - diamètre extérieur : 74 mm - épaisseurs extérieures : 24 mm 20 - Mors 5 et 5' : - volume au repos : 2,1 x 10-6 m3 - diamètre intérieur repos : 2,0 x 10-3 m - diamètre aiguille : 1,8 x 10-3 m - longueur membranes 8, 8' : 10,0 x 10-3 m 25 - pression avant contact : 0,5 x 105 Pa - Chambre médiane 6 : - volume au repos : 4,2 x 10-5 m3 - coefficient de raideur volumique : 1,3 x 10-11 m3/Pa - coefficient de raideur en déplacement : 4,5 x 10-9 m/Pa 30 - Trous 9 et 9' : - diamètre : 1,0 x 10-3 m - coefficient de décharge : 0,577 En construisant et en utilisant un dispositif 1 dimensionné comme indiqué ci-dessus et en modélisant son comportement, les 35 inventeurs ont pu établir les courbes des figures 10A à 10D, desquelles ressortent les valeurs typiques, limites et optimales en termes de dimensionnement des orifices 9, 9' de communication entre chambres, de 3043915 - 14 - pression d'injection, de fréquence cyclique et de pas de cycle. A partir de ces valeurs, il est évident pour l'homme du métier de décliner des variantes dimensionnelles du dispositif 1. Selon un second mode de réalisation de l'invention, ressortant 5 des figures 4 et 5, la partie ou le segment central(e) ou médian(e) 6 peut comprendre une chambre tubulaire cylindrique 6' s'étendant dans la direction axiale DA et de révolution autour de cette dernière, ladite chambre 6' comportant une paroi extérieure 16 déformable élastiquement et étant en communication fluidique calibrée avec les chambres 7, 7' des parties ou 10 segments d'extrémité 5, 5'. Ladite paroi 16 est recouverte extérieurement d'une structure cylindrique à propriété auxétique 16', qui est formée d'un réseau maillé à motif répétitif de formations élémentaires 17 et qui prend appui sur et est solidaire de deux butées discoïdales 17' opposées. Ces butées 17' sont également reliées à la paroi déformable 16 précitée et 15 forment des portions de paroi communes 12, 12' avec aux parties ou segments d'extrémité 5, 5' ou sont reliées à ces dernières. Les composantes constitutives précitées de la partie ou du segment médian(e) 6 sont mutuellement arrangés de telle manière que la mise sous pression opérationnelle de la chambre médiane ou centrale 6' entraîne par action de 20 la paroi 16 sur le réseau 16' un écartement mutuel des butées discoïdales 17' dans la direction axiale DA, et donc des parties ou segments d'extrémité 5, 5' respectivement solidaires desdites butées 17'. Conformément à une construction pratique avantageuse, les formations élémentaires 17 constituent ensemble un réseau 16' à motif en 25 nids d'abeilles inversés et sont arrangées en plusieurs rangées consécutives dans la direction DA. Lorsqu'un mouvement plus complexe qu'une simple translation est recherché, il peut par exemple être prévu que le réseau auxétique 16' présente au repos un vrillage autour de la direction axiale DA, une mise 30 sous pression opérationnelle dudit réseau entraînant un déplacement relatif en translation et un déplacement relatif en rotation entre les deux parties ou segments d'extrémité 5 et 5' (figures 5A et 5B, par opposition à la variante des figures 4A et 4B dont le réseau 16' n'est pas vrillé). La figure 4B montre les paramètres dimensionnels essentiels 35 des formations élémentaires 17, qui définissent la géométrie et les performances de déformations du réseau auxétique 16'. A titre d'exemple illustratif, et en choisissant théta = 10 degrés, 1 = 11 mm et h = 6,8 mm, un 3043915 - 15 - réseau 16' comportant des bandes de quatre formations élémentaires 17 consécutives sur la circonférence et dix telles bandes de formations 17 répétées sur la longueur axiale du réseau 16' permet de réaliser des déplacements cycliques de 3 mm environ sous une pression d'environ 1 bar. 5 L'invention concerne également, comme le montre schématiquement la figure 6, un système de maintien et de déplacement séquentiel contrôlé d'un objet allongé 2 du type instrument ou outil chirurgical ou médical de forme oblongue, destiné à être introduit dans le corps d'un patient 19. 10 Ce système comprend, d'une part, au moins un dispositif pneumatique de maintien et de déplacement porté par un support spécifique 18' ou solidarisé au patient 19, et disposé en contact direct avec la peau 19' de ce dernier, d'autre part, au moins une source de fluide gazeux sous pression et, enfin, une interface de commande homme-machine 18, faisant 15 éventuellement partie d'une installation médicale. Ce système est caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif pneumatique de maintien et de déplacement consiste en un dispositif 1 tel que décrit précédemment, son corps creux 1' étant maintenu au niveau de sa partie d'extrémité frontale 5. 20 En vue d'augmenter la force de poussée applicable à l'objet 2, il peut être prévu que le système comprenne au moins deux dispositifs pneumatiques 1 de maintien et de déplacement, arrangés de manière alignée selon leur direction axiale DA (i.e. les directions axiales DA des dispositifs 1 sont confondues) et traversés chacun par l'objet allongé 2 à maintenir et à 25 déplacer automatiquement sur commande, lesdits dispositifs 1 étant alimentés en fluide sous pression de manière coordonnée (non représenté). La figure 7 illustre, à titre d'exemple, un système d'alimentation contrôlée formant source de fluide (ici de l'air sous pression) pour le dispositif 1. Le système représenté comprend : une interface de mesure 20 30 reliée à des capteurs de pression 20' surveillant les lignes 10, 10' ; une vanne 20" de sélection de direction de déplacement ; une vanne 20"' de génération du profil temporel de pression d'alimentation ; un régulateur de pression 21 relié au réseau d'alimentation et associé à un accumulateur 21' ; un dispositif 22 de contrôle et de pilotage du système. 35 Enfin, l'invention vise également un procédé d'insertion d'un instrument ou outil allongé dans le corps d'un sujet au moyen d'un système mentionné ci-dessus. 3043915 - 16 - Ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en place au moins un dispositif pneumatique 1 de maintien et de déplacement en alignant sa direction axiale DA avec un orifice d'entrée ménagé préalablement dans la peau 19' du sujet 19, à mettre ensuite en place 5 l'instrument ou l'outil dans le passage axial 4 du corps creux 1' du dispositif 1 jusqu'à une position d'introduction prédéterminée, à réaliser ensuite un enfoncement progressif et séquentiel dudit outil ou instrument 2 en réalisant, pour chaque pas élémentaire de déplacement, successivement une phase d'injection de fluide sous pression et une phase d'évacuation dudit 10 fluide, la phase d'injection étant interrompue lorsque la chambre d'extrémité arrière 7' du corps creux 1' multichambre a atteint une pression interne correspondant à sa pression opérationnelle, et à répéter le cycle des deux phases précitées autant de fois que nécessaire pour atteindre l'amplitude de déplacement en translation, voire le degré d'enfoncement, souhaité. 15 Lorsqu'une prise continue du dispositif sur l'objet 2 tout au long du mouvement d'enfoncement est recherchée, il peut être prévu que la phase d'injection du cycle suivant débute alors que la phase d'évacuation du cycle en cours n'est pas achevée (voir figures 8 et 9). La différence entre la cinématique de la figure 1 (avec 20 relâchement de l'aiguille 2) et celle de la figure 9 (sans relâchement) ressort d'une comparaison des représentations des étapes 1 de la figure 1 (phases de relâchement) avec les étapes 1 et 7 de la figure 9. Sur la figure 9, on note que lorsque la chambre 7' commence à se vider (serrage encore effectif), la chambre 7 est déjà en train de se gonfler (étape 7). Le serrage au niveau du 25 mors 5 va alors se raffermir tandis que le serrage au niveau du mors 5' continue à se relâcher pour autoriser le déploiement par allongement axial de la chambre 6' et le glissement du mors 5' sur l'objet 2 (étape 2). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications 30 restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif pneumatique de maintien et de déplacement d'un objet allongé, en particulier d'un instrument ou outil Chirurgical de forme oblongue et destiné à passer par un orifice ou un passage tubulaire, ledit dispositif comprenant un corps creux de forme générale annulaire ou 5 tubulaire définissant une direction axiale, traversé par l'objet allongé au niveau d'un passage axial et constitué par deux parties ou segments d'extrémité arrangé(e)s de manière alignée dans la direction axiale et formant mors et un(e) partie ou segment médian(e) ou central(e) reliant les deux parties ou segments formant mors entre eux, avec faculté de 10 déplacement relatif de l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale sous l'effet d'une déformation contrôlée d'au moins une portion de ladite partie ou dudit segment médian(e) ou central(e), dispositif (1) caractérisé en ce que les différent(e)s parties ou segments (5, 5', 6) du corps creux (1') définissent des chambres (7, 7', 6') 15 respectives, en ce que les partie(s) ou segment(s) d'extrémité (5, 5') formant mors comportent, en tant que portions de parois (8, 8') destinées à venir en contact avec l'objet allongé (2) en phase de serrage, des membranes élastiquement déformables, 20 et en ce que les chambres (7, 7') des deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') sont en communication fluidique avec la chambre (6') de la partie ou du segment médian(e) ou central(e) (6) par l'intermédiaire chacun(e) d'au moins un moyen calibré d'écoulement (9, 9') respectif, l'injection de fluide gazeux sous pression s'effectuant par le biais d'une 25 unique ligne d'alimentation (10, 10') reliée à une source contrôlée de fluide sous pression (11) et débouchant dans la chambre (7, 7') de l'un(e) (5 ou 5') des deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') , ce en fonction du sens de déplacement en translation souhaité pour l'objet allongé (2) présent dans le corps creux (1'). 30 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties ou segments d'extrémité (5, 5') formant mors, respectivement frontal et arrière en fonction du sens de déplacement positif de l'objet allongé (2), délimitent des chambres (7, 7') de forme annulaire ou torique de révolution autour de la direction axiale (AD), et présentant une structure sensiblement 3043915 - 18 - indéformable, axialement et radialement, dans la gamme de pressions opérationnelles de fluide injecté en fonctionnement normal du dispositif (1), à l'exception de membranes élastiquement déformables formant des manchons (8, 8') internes constituant les logements traversants des mors pour l'objet allongé (2), formant par alignement le passage axial (4) du corps creux (1') multichambre. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) présente au moins une portion de paroi commune (12, 12') avec 10 respectivement chacun(e) des deux parties ou segments d'extrémité (5, 5'), chacune desdites portions de parois communes (12, 12') participant ainsi simultanément à la délimitation partielle de l'une des chambres d'extrémité (7, 7') et à celle de la chambre médiane ou centrale (6') , et en ce que les moyens calibrés d'écoulement (9, 9') consistent en des trous traversants 15 ménagés dans lesdites portions de parois communes (12, 12') et présentant des formes et des tailles déterminées, fonction du séquencement souhaité pour le gonflement et le dégonflage des chambres (7, 6', 7') déterminant l'amplitude et/ou la vitesse du mouvement de déplacement en translation de l'objet allongé (2) considéré. 20 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le calibrage de chacun des moyens d'écoulement respectifs (9, 9') entre chacune des chambres d'extrémité (5, 5') et la chambre médiane ou centrale (6), éventuellement différent pour chaque moyen (9, 9'), est réglé de telle manière que, par contrôle passif de la 25 circulation du fluide gazeux injecté par l'unique ligne d'alimentation (10, 10'), les deux chambres d'extrémité (5 et 5') peuvent être sous une pression opérationnelle entraînant un double serrage effectif de l'objet (2) à déplacer, lorsque la chambre médiane ou centrale (6) est sous pression opérationnelle et dans son état déformé. 30 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) du corps creux (1') est au moins partiellement formé(e) ou recouvert(e) d'une couche (13) d'un matériau auxétique, c'est-à-dire avec un coefficient de Poisson négatif 35 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps creux (1') multichambre avec ses trois sorties ou segments (5, 5') est entièrement réalisé en matériau(x) polymère(s), 3043915 19 préférentiellement en tant que pièce monobloc ou réalisée d'un seul tenant, par exemple par impression tridimensionnelle, les membranes déformables (8, 8') des mors (5, 5') étant éventuellement rapportées par surmoulage d'un matériau polymère distinct spécifique. 5 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un conduit (10, 10') apte et destiné à former sélectivement une ligne d'alimentation ou une ligne d'évacuation est relié à chacune des chambres (7, 7') des parties ou segments d'extrémité (5, 5'). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) définit une chambre (6') annulaire ou torique et s'étend périphériquement, et radialement extérieurement, autour des deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') pour aboutir à un corps creux (1') multichambre de forme discoïdale et en ce qu'elle relie ces parties ou segments (5, 5') entre eux/elles par une liaison élastiquement déformable dans la direction axiale (DA), les deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') étant en contact mutuel dans ladite direction axiale (DA) à l'état dégonflé de la partie ou du segment médian(e) ou central(e) (6) et les deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') étant situé(e)s à distance l'un(e) de l'autre à l'état gonflé de ladite partie ou dudit segment médian(e) ou central(e) (6), sous une pression suffisante pour entraîner une déformation de ce(tte) dernier(e). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) du corps creux (1') multichambre est constitué(e), d'une part, par une portion de paroi tubulaire interne (14) pouvant être déformée élastiquement dans la direction axiale (DA) et reliant les deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') entre eux(elles) et, d'autre part, par une portion de paroi à section en U externe (15), de révolution autour de la direction axiale (DA) et formant par coopération complémentaire avec la portion de paroi tubulaire interne (14), la chambre médiane ou centrale (6') annulaire ou torique du corps creux (1'), les deux ailes (15') du U étant également reliées par leurs extrémités libres aux deux parties ou segments d'extrémité (5, 5') et étant déformables élastiquement par flexion vers l'extérieur du U dans la direction axiale (DA), sous l'effet d'une surpression suffisante dans la chambre centrale ou médiane (6'). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les zones (15") de la portion de paroi à section en U externe (15) qui 3043915 - 20 - correspondent aux ailes (15') dudit U sont formées ou recouverts, préférentiellement sur leur face interne, par une couche (13) de matériau auxétique. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 5 caractérisé en ce que la partie ou le segment médian(e) ou central(e) (6) comprend une chambre tubulaire cylindrique (6') s'étendant dans la direction axiale (DA) et de révolution autour de cette dernière, ladite chambre (6') comportant une paroi extérieure (16) déformable élastiquement et étant en communication fluidique calibrée avec les 10 chambres (7, 7') des parties ou segments d'extrémité (5, 5'), en ce que ladite paroi (16) est recouverte extérieurement d'une structure cylindrique à propriété auxétique (16'), qui est formée d'un réseau maillé à motif répétitif de formations élémentaires (17) et qui prend appui sur et est solidaire de deux butées discoïdales (17') opposées, également reliées à la paroi 15 déformable (16) précitée et formant des portions de paroi communes (12, 12') avec ou reliées aux parties ou segments d'extrémité (5, 5'), les composantes constitutives précitées de la partie ou du segment médian(e) (6) étant mutuellement arrangés de telle manière que la mise sous pression opérationnelle de la chambre médiane ou centrale (6') entraîne par action de 20 la paroi (16) sur le réseau (16') un écartement mutuel des butées discoïdales (17') dans la direction axiale (DA), et donc des parties ou segments d'extrémité (5, 5') respectivement solidaires desdites butées (17'). 12. Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que les formations élémentaires (17) constituent ensemble un réseau (16') à 25 motif en nids d'abeilles inversés. 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le réseau auxétique (16') présente au repos un vrillage autour de la direction axiale (DA), une mise sous pression opérationnelle dudit réseau entraînant un déplacement relatif en translation et un déplacement relatif en 30 rotation entre les deux parties ou segments d'extrémité (5 et 5'). 14. Système de maintien et de déplacement séquentiel contrôlé d'un objet allongé du type instrument ou outil chirurgical ou médical de forme oblongue, destiné à être introduit dans le corps d'un patient, ledit système comprenant, d'une part, au moins un dispositif 35 pneumatique de maintien et de déplacement porté par un support spécifique ou solidarisé au patient, et disposé en contact direct avec la peau de ce dernier, d'autre part, au moins une source de fluide gazeux sous pression et, 3043915 - 21 - enfin, une interface de commande homme-machine, faisant éventuellement partie d'une installation médicale, système caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif pneumatique de maintien et de déplacement consiste en un dispositif (1) 5 selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, son corps creux (1') étant maintenu au niveau de sa partie d'extrémité frontale (5). 15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs pneumatiques (1) de maintien et de déplacement, arrangés de manière alignée selon leur direction axiale (DA) 10 et traversés chacun par l'objet allongé (2) à maintenir et à déplacer automatiquement sur commande, lesdits dispositifs (1) étant alimentés en fluide sous pression de manière coordonnée.