Brevet FR3163547A1 — publié le 20251226

DISPOSITIF MÉDICAL D’ENDOSCOPIE COMPRENANT UN TUBE RIGIDE Un aspect de l’invention concerne un dispositif médical d’endoscopie comprenant : une poignée ; un tube rigide comprenant une extrémité proximale fixée à la poignée et une extrémité distale opposée à l’extrémité proximale, le tube rigide étant formé d’un matériau présentant un module de Young supérieur ou égal à 100 GPa ; un dispositif d’acquisition d’image fixé à l’extrémité distale du tube rigide ; et une source de lumière fixée à l’extrémité distale du tube rigide. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 DISPOSITIF MÉDICAL D’ENDOSCOPIE COMPRENANT UN TUBE RIGIDE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des dispositifs médicaux d’endoscopie. L’invention concerne plus particulièrement un dispositif médical d’endoscopie comprenant un tube rigide et un procédé d’endoscopie sur un mannequin d’entraînement au moyen dudit dispositif médical d’endoscopie. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION L’extraction de corps étranger bronchique par voie endoscopique est un acte chirurgical qui se pratique généralement à l’aide de plusieurs instruments : un laryngoscope qui permet d’exposer le larynx en alignant l’axe buccal, l’axe pharyngé et l’axe laryngé ; un bronchoscope rigide inséré dans la trachée et permettant de visualiser le corps étranger à l’intérieur d’une bronche ; une pince porte-optique comprenant un fourreau et des mors permettant de saisir le corps étranger ; et une optique d’endoscopie introduite dans le fourreau de la pince porte-optique, la pince porte-optique et son optique étant insérées dans le bronchoscope. L’optique d’endoscopie permet de visualiser le corps étranger pendant son extraction. Elle comprend classiquement un tube rigide en acier, de diamètre et longueur adaptés à la pince porte-optique et au bronchoscope (typiquement de 2,7 à 4 mm de diamètre extérieur et de 18 à 36 cm de longueur), et une tête fixée à une extrémité proximale du tube rigide. Un oculaire et un connecteur pour une source de lumière externe sont montés sur la tête. L’optique comprend également un guide d’onde lumineuse qui s’étend à l’intérieur de la tête et du tube, depuis le connecteur jusqu’à l’extrémité distale du tube. Ce guide d’onde sert à acheminer la lumière depuis le connecteur de la source de lumière externe vers l’extrémité distale du tube, afin d’éclairer la zone à observer située dans le corps du patient. Il achemine également l’image endoscopique depuis l’extrémité distale du tube jusqu’à l’oculaire. Le guide d’onde comprend classiquement un ensemble de fibres optiques ou de lentilles cylindriques. Une caméra peut être disposée au niveau de l’oculaire, ou en remplacement de l’oculaire, afin d’afficher l’image sur un écran. Plusieurs exemples d’optiques endoscopiques sont décrits dans les documents US2014/0235947A1, US2008/0097160A1 et US2018/0279856A1. L’endoscopie laryngo-trachéale se prête très bien à l’enseignement par simulation sur des mannequins d’entraînement : la gestuelle de base est complexe, les gestes doivent être précis et adaptés à la taille du patient, les situations d’urgence vitale sont fréquentes, le travail en équipe est primordial, l’adaptation et la réactivité aux contraintes externes ne sont pas innées et nécessitent des exercices répétés. L’enseignement par simulation nécessite l’utilisation du matériel clinique afin d’être réalisé dans les meilleures conditions d’apprentissage. Ainsi, les optiques d’endoscopie utilisées aujourd’hui en enseignement sont les mêmes que celles utilisées au bloc opératoire. Il s’agit d’un matériel chirurgical d’expertise, coûteux et fragile. Les optiques actuellement disponibles sur le marché ne sont pas conçues pour supporter des contraintes mécaniques importantes, notamment en flexion. Or les mannequins utilisés en simulation (généralement en matériau plastique, silicone ou latex) n’ont pas les mêmes caractéristiques biomécaniques que le corps humain. Ils sont plus rigides, ce qui requiert d’exercer plus d’efforts sur le matériel médical pour réaliser les mêmes gestes. Il n’existe pas, à ce jour, de mannequin dont les caractéristiques d’ouverture de bouche, de flexion/extension du cou, de rigidité de la base de langue et d’exposition du larynx se rapprochent de celles du vivant. Les contraintes mécaniques exercées sur le matériel médical, et les optiques d’endoscopie en particulier, sont donc plus importantes en simulation que dans les conditions de bloc opératoire. De plus, du fait de leur statut d’apprenant, les participants aux sessions de simulation peuvent exercer des contraintes mécaniques inadaptées. Par conséquent, il n’est pas rare d’abîmer voire de casser des optiques d’endoscopie lors des sessions de simulation, ce qui entraîne un surcoût important ainsi qu’une indisponibilité du matériel pour les opérations chirurgicales (le temps qu’il soit réparé ou changé). Il existe donc un besoin de prévoir un dispositif médical d’endoscopie qui soit plus robuste, afin qu’il puisse être utilisé en enseignement par simulation. Selon un premier aspect de l’invention, on tend à satisfaire ce besoin en prévoyant un dispositif médical d’endoscopie comprenant : une poignée ; un tube rigide comprenant une extrémité proximale fixée à la poignée et une extrémité distale opposée à l’extrémité proximale, le tube rigide étant formé d’un matériau présentant un module de Young supérieur ou égal à 100 GPa ; un dispositif d’acquisition d’image fixé à l’extrémité distale du tube rigide ; et une source de lumière fixée à l’extrémité distale du tube rigide. Le dispositif d’acquisition d’image et la source de lumière situées à l’extrémité distale du tube rigide remplacent avantageusement les fibres optiques ou les lentilles cylindriques qui sont les éléments les plus fragiles du dispositif de l’art antérieur. Ainsi, le risque de casse du dispositif médical d’endoscopie est réduit et sa longévité est augmentée. Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif médical d’endoscopie comprend en outre un embout solidaire de la poignée et dans lequel est insérée l’extrémité proximale du tube rigide. Selon un développement de ce mode de réalisation préférentiel, l’embout est en métal et soudé à l’extrémité proximale du tube rigide. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif médical d’endoscopie selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le dispositif médical d’endoscopie est dépourvu de guide d’onde lumineuse à l’intérieur du tube rigide ; le tube rigide comprend une paroi d’épaisseur comprise entre 0,1 mm et 1 mm sur au moins 90 % de sa longueur ; le tube rigide est en métal ; le dispositif médical d’endoscopie comprend en outre un élément de support fixé à l’extrémité distale du tube rigide et sur lequel sont montés le dispositif d’acquisition d’image et la source de lumière ; le tube rigide comprend : une première partie présentant une première épaisseur de paroi et s’étendant sur au moins 90 % de la longueur du tube ; et une deuxième partie dans laquelle est logé l’élément de support et présentant une deuxième épaisseur de paroi inférieure à la première épaisseur de paroi ; la source de lumière comprend une pluralité de diodes électroluminescentes disposées autour du dispositif d’acquisition d’image ; et la poignée comprend des portions en saillie et des dépressions configurées pour permettre une prise en main tri-digitale. Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé d’endoscopie sur un mannequin d’entraînement au moyen d’un dispositif médical d’endoscopie selon le premier aspect de l’invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la FIG. 1 représente un mode de réalisation préférentiel d’un dispositif médical d’endoscopie selon le premier aspect de l’invention ; la FIG. 2 représente, schématiquement et en vue de face, l’extrémité distale du dispositif médical d’endoscopie, cette extrémité étant pourvue d’un dispositif d’acquisition d’image et d’une source de lumière ; la FIG. 3 représente un élément de support appartenant au dispositif médical d’endoscopie de la FIG. 1 , cet élément servant de support pour le dispositif d’acquisition d’image et la source de lumière ; la FIG. 4 est une vue de dessus de la partie supérieure d’une poignée appartenant au dispositif médical d’endoscopie de la FIG. 1 ; la FIG. 5 et la FIG. 5 représentent, respectivement en vue de côté et vue de dessous, la partie inférieure de la poignée. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE La FIG. 1 est une vue éclatée d’un dispositif médical d’endoscopie 1 selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention. On entend par « dispositif médical » un dispositif qui concerne la médecine. Le dispositif d’endoscopie 1 comprend notamment : une poignée 10 ; un tube rigide 11 ; un dispositif d’acquisition d’image 12 ; et une source de lumière 13. La poignée 10 est la partie du dispositif d’endoscopie 1 qui permet à un utilisateur, tel qu’un chirurgien ou un étudiant en chirurgie, de le tenir. Elle peut être formée de deux parties : une première partie 10a (partie inférieure dans l’orientation de la FIG. 1 ) et une deuxième partie 10b (partie supérieure) qui sont assemblées entre elles, par exemple au moyen de vis 14. Le tube rigide 11 comprend deux extrémités opposées : une extrémité proximale 11a (située le plus près de la poignée, et donc de la main de l’utilisateur) et une extrémité distale 11b (située le plus loin de la poignée). L’extrémité proximale 11a du tube rigide 11 est fixée à la poignée 10. L’extrémité distale 11b du tube est destinée à être insérée dans le corps d’un patient ou d’un mannequin d’entrainement. Par tube rigide, on entend un tube formé d’un matériau présentant un module de Young supérieur ou égal à 100 GPa, de préférence supérieur ou égal à 150 GPa, par opposition aux tubes flexibles équipant les fibroscopes, qui sont formés de matériaux souples. Le tube rigide 11 est de préférence formé d’un métal (métal pur ou alliage), par exemple l’acier inoxydable (environ 200 GPa). Grâce à son tube rigide 11, le dispositif d’endoscopie 1 est plus facile d’utilisation, plus robuste et plus durable qu’un fibroscope. Il peut être introduit plus facilement dans les voies aériennes et ne requiert pas un dispositif complexe d’orientation de la tête. Le dispositif d’acquisition d’image 12 est fixé à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11. Il est agencé de sorte à pouvoir fournir des images d’une zone dite d’observation qu’on cherche à visualiser au moyen du dispositif d’endoscopie (la zone d’observation est en pratique située à l’intérieur du corps du patient ou du mannequin). Le dispositif d’acquisition d’image 12 peut être un capteur d’image ou une caméra (c’est-à-dire un système comprenant, outre un capteur d’image, un objectif et un boîtier). La source de lumière 13 est également fixée à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11. Elle est agencée de sorte à pouvoir éclairer la zone d’observation. La source de lumière 13 est de préférence une source de lumière froide, c’est-à-dire une source de lumière dont la température de fonctionnement n’excède pas 37 °C. Elle peut notamment comprendre une ou plusieurs diodes électroluminescentes (LED), de préférence de couleur blanche (température de couleur comprise par exemple entre 5000 K et 7000 K). En référence à la FIG. 2 , la source de lumière 13 peut comprendre plusieurs LED 131, par exemple au nombre de 4, disposées autour du dispositif d’acquisition d’image 12, afin d’obtenir un éclairage homogène de la zone d’observation. Les LED 131 peuvent être disposées deux à deux de manière symétrique par rapport au dispositif d’acquisition d’image 12. Dans le dispositif d’endoscopie 1, l’acquisition de l’image endoscopique et l’éclairage s’effectue directement au niveau de l’extrémité distale du tube rigide 11. Ainsi, le dispositif d’endoscopie 1 peut être dépourvu d’un guide d’onde lumineuse, tel qu’un ensemble de fibres optiques ou de lentilles, à l’intérieur du tube rigide 11 pour guider la lumière jusqu’à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11 ou pour acheminer, dans le sens inverse, l’image endoscopique vers un capteur. La suppression du guide d’onde lumineuse, rendue possible par le positionnement du dispositif d’acquisition d’image 12 et de la source de lumière 13 à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11, réduit le risque de casse. Le dispositif d’endoscopie 1 est donc moins fragile et plus fiable que les dispositifs de l’art antérieur équipés d’un guide d’onde lumineuse. La suppression du guide d’onde lumineuse à l’intérieur du tube rigide 11 permet également d’augmenter l’épaisseur de la paroi du tube rigide 11 (soit la différence entre son diamètre extérieur et son diamètre intérieur divisée par deux) à diamètre extérieur constant (puisqu’il y a davantage de place disponible), au moins sur une grande partie de sa longueur. La robustesse du dispositif d’endoscopie 1 est alors encore augmentée par rapport aux dispositifs de l’art antérieur. L’épaisseur de la paroi du tube rigide 11 est avantageusement comprise entre 0,1 mm et 1 mm (plus préférentiellement entre 0,4 mm et 1 mm) sur au moins 90 % de sa longueur, et de préférence sur toute sa longueur. La longueur du tube rigide 11 peut être comprise entre 18 cm et 36 cm. Le dispositif d’endoscopie 1 de la FIG. 1 peut comprendre en outre un élément de support 15 fixé à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11 et sur lequel sont montés le dispositif d’acquisition d’image 12 et la source de lumière 13. Ainsi, le dispositif d’acquisition d’image 12 et la source de lumière 13 sont fixés à l’extrémité distale 11b du tube rigide 11 par l’intermédiaire de l’élément de support 15. L’élément de support 15 simplifie le montage du dispositif d’acquisition d’image 12 et de la source de lumière 13 sur le tube rigide 11. L’élément de support 15 est avantageusement dimensionné pour être inséré dans le tube rigide 11, via l’extrémité distale 11b. Il occupe une faible partie de l’espace intérieur du tube rigide 11. En référence à la FIG. 3 , l’élément de support 15 peut comprendre un logement 151 dimensionné pour recevoir le dispositif d’acquisition d’image 12. Le logement 151 est ouvert sur une face extérieure 152 de l’élément de support 15, cette face extérieure 152 étant orientée vers la zone d’observation lorsque l’élément de support 15 est introduit dans le tube rigide 11. La source de lumière 13 est de préférence fixée sur la face extérieure 152 de l’élément de support 15. L’élément de support 15 est de préférence monté serré et collé à l’intérieur du tube rigide 11. Il est par exemple formé d’un matériau polymère. Le tube rigide 11 peut présenter un diamètre extérieur constant ou sensiblement constant (± 3 % de variation) sur toute sa longueur. Ce diamètre extérieur est par exemple compris entre 2,7 mm et 4 mm, de préférence entre 2,8 mm et 2,9 mm. En revanche, son diamètre interne peut être variable afin d’aménager plus facilement l’élément de support 15 à l’intérieur de l’extrémité distale 11b. Ainsi, le tube rigide 11 peut présenter une première épaisseur de paroi dans une première partie s’étendant sur au moins 90 % de sa longueur et une deuxième épaisseur de paroi inférieure à la première épaisseur de paroi dans une deuxième partie, là où est logé l’élément de support 15. De préférence, la première épaisseur de paroi est comprise entre 0,1 mm et 1 mm (de préférence entre 0,4 mm et 1 mm) et la deuxième épaisseur de paroi est comprise entre 0,05 mm et 0,1 mm. A titre d’exemple, la première épaisseur de paroi est égale à 0,45 mm et la deuxième épaisseur de paroi est égale à 0,1 mm. Alternativement, le diamètre interne du tube rigide est constant ou sensiblement constant (± 3 % de variation) sur la toute longueur du tube et l’épaisseur de la paroi du tube rigide 11 est avantageusement comprise entre 0,1 mm et 1 mm (de préférence entre 0,4 mm et 1 mm). Dans le mode de réalisation préférentiel de la FIG. 1 , le dispositif d’endoscopie 1 comprend en outre un embout 16 fixé à la poignée 10 et dans lequel est insérée l’extrémité proximale 11a du tube rigide 11. Cet embout 16 augmente la résistance du dispositif d’endoscopie 1 aux contraintes mécaniques, et notamment à l’effet de levier. L’embout 16 peut être en métal et soudé à l’extrémité proximale 11a du tube rigide 11. Le métal de l’embout 16 est de préférence le même que celui formant le tube rigide 11. Une partie au moins de l’embout 16 est maintenue à l’intérieur de la poignée 10, de préférence entre ses deux parties 10a-10b. L’embout 16 est par exemple positionné entre deux vis 14 permettant de fixer les deux parties 10a-10b de la poignée 10 entre elles. Comme cela est représenté sur la FIG. 1 , le dispositif d’endoscopie 1 peut également comprendre une première carte électronique 17 pour contrôler le dispositif d’acquisition d’image 12 et une deuxième carte électronique 18 pour contrôler la source de lumière 13. Ces cartes électroniques 17-18 sont par exemple disposées à l’intérieur de la poignée 10. Le dispositif d’acquisition d’image 12 et la source de lumière 13 peuvent être chacun reliés à leur carte électronique par un ou plusieurs fils, qui s’étendent à l’intérieur du tube rigide 11. Un connecteur électrique 19 peut être fixé sur la première carte électronique 17, afin de relier le dispositif d’endoscopie 1 à un écran (pour l’affichage des images) ou à un ordinateur (pour afficher et enregistrer les images par exemple). Comme il n’est pas nécessaire d’attacher une caméra déportée au dispositif d’endoscopie 1 (puisqu’il dispose de son propre dispositif d’acquisition d’image), la poignée 10 peut être conçue de manière ergonomique. Comme cela est représenté par les figures 4 et 5A-5B, la poignée 10 peut comprendre des portions en saillie 101 et des dépressions 102 pour faciliter la prise en main du dispositif d’endoscopie 1. Ces portions en saillie 101 et dépressions 102 sont de préférence configurées pour permettre une prise en main tri-digitale, soit celle avec le pouce, l'index et le majeur (les autres doigts étant repliés). Les portions en saillie 101 et dépressions 102 sont avantageusement symétriques par rapport à un plan médian de la poignée 10, de sorte que le dispositif d’endoscopie 1 soit utilisable aussi bien par un utilisateur gaucher qu’un utilisateur droitier. Grâce à sa robustesse, le dispositif d’endoscopie 1 est adapté à une utilisation en enseignement par simulation sur un mannequin d’entraînement, où les contraintes mécaniques exercées sur le matériel médical sont particulièrement élevées. Il peut notamment servir à l’apprentissage des gestes d’urgences pédiatriques comme l’extraction de corps étranger dans les voies aériennes. Le dispositif d’endoscopie 1 permet également la réalisation d’endoscopies, comme celle des voies aériennes. Le dispositif d’endoscopie 1 remplit les mêmes fonctions que les optiques d’endoscopie de l’art antérieur et peut s’utiliser de la même manière. Le dispositif d’endoscopie 1 peut donc être qualifié d’optique d’endoscopie. Il peut être utilisé seul (pour l’observation seulement) ou en combinaison avec une pince porte-optique (typiquement pour l’extraction d’un corps étranger). L’uniformité du diamètre externe du tube rigide 11 facilite son introduction dans la pince porte-optique (introduction qui ne serait pas possible avec un tube souple). Le dispositif d’endoscopie 1 est conçu pour résister aux contraintes mécaniques et aux manipulations fréquentes, offrant ainsi une plus grande longévité. Il est avantageusement configuré pour supporter un effort de flexion d’au moins 60 N.m sans détérioration. Le dispositif d’endoscopie selon l’invention n’est pas limité au mode de réalisation préférentiel décrit en relation avec la FIG. 1 . Il peut notamment comporter une seule carte électronique pour la commande de l’éclairage et l’acquisition des images. L’électronique de commande peut également être déportée à l’extérieur du dispositif d’endoscopie, afin par exemple d’être partagée entre plusieurs dispositifs d’endoscopie. Par ailleurs, bien que ce montage soit plus difficile, le dispositif d’acquisition d’image 12 et la source de lumière 13 peuvent être fixées directement sur le tube rigide 11, autrement dit sans l’élément de support 15. Dispositif médical d’endoscopie (1) comprenant : une poignée (10) ; un tube rigide (11) comprenant une extrémité proximale (11a) fixée à la poignée (10) et une extrémité distale (11b) opposée à l’extrémité proximale (10a), le tube rigide étant formé d’un matériau présentant un module de Young supérieur ou égal à 100 GPa ; un dispositif d’acquisition d’image (12) fixé à l’extrémité distale (11b) du tube rigide (11) ; et une source de lumière (13) fixée à l’extrémité distale (11b) du tube rigide (11). Dispositif (1) selon la revendication 1, dépourvu de guide d’onde lumineuse à l’intérieur du tube rigide (11). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le tube rigide (11) comprend une paroi d’épaisseur comprise entre 0,1 mm et 1 mm sur au moins 90 % de sa longueur. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le tube rigide (11) est en métal. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un embout (16) solidaire de la poignée (10) et dans lequel est insérée l’extrémité proximale (11a) du tube rigide (11). Dispositif (1) selon la revendication 5, dans lequel l’embout (16) est en métal et soudé à l’extrémité proximale (11a) du tube rigide (11). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre un élément de support (15) fixé à l’extrémité distale (11b) du tube rigide (11) et sur lequel sont montés le dispositif d’acquisition d’image (12) et la source de lumière (13). Dispositif (1) selon la revendication 7, dans lequel le tube rigide (10) comprend : une première partie présentant une première épaisseur de paroi et s’étendant sur au moins 90 % de la longueur du tube ; et une deuxième partie dans laquelle est logé l’élément de support (15) et présentant une deuxième épaisseur de paroi inférieure à la première épaisseur de paroi. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la source de lumière (13) comprend une pluralité de diodes électroluminescentes (131) disposées autour du dispositif d’acquisition d’image (12). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la poignée (10) comprend des portions en saillie (101) et des dépressions (102) configurées pour permettre une prise en main tri-digitale. Procédé d’endoscopie sur un mannequin d’entraînement au moyen d’un dispositif médical d’endoscopie (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.