CH635999A5

CH635999A5 - Instrument de coupe chirurgical.

Info

Publication number: CH635999A5
Application number: CH137380A
Authority: CH
Inventors: Lanny L Johnson; Leonard Joseph Bonnell
Original assignee: Dyonics Inc
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1983-05-13
Also published as: FR2449440B1; DE3006577C2; JPS55116346A; FR2449440A1; BE881828A; GB2042902B; JPS6254501B2; DE3006577A1; GB2042902A; CA1130163A; US4274414A

Description

La présente invention concerne un instrument chirurgical pour couper des tissus, avec deux tubes coaxiaux rotatifs l'un par rapport à l'autre.

On a proposé des instruments de ce type pour effectuer des interventions chirurgicales dans des emplacements du corps d'accès difficile. Cependant, ces instruments apparaissent comme présentant des insuffisances marquées qui interdisent leur utilisation sur des substances résistantes ayant la consistance du caoutchouc telles que des cartilages, et il en résulte qu'il n'est pas possible de les utiliser pour de très nombreuses interventions chirurgicales. Les efforts de l'art antérieur dans ce domaine sont représentés par les brevets des Etats-Unis d'Amérique N°* 2369925, 3618611, 3732858 et 3844272 et,

dans le commerce, par le couteau intra-articulaire vendu par Dyonics, Inc., décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis N° 848982 au nom de Bonnel et autres.

Les tubes coaxiaux interne et externe de certains instruments connus sont pourvus de rebords coupants dans une zone distale, le tube interne étant entraîné en rotation alors que le tube externe reste fixe, ainsi que des moyens pour maintenir dans l'instrument un courant de fluides provenant de cette zone. Cela permet la coupe et l'évacuation de tissus mous, mais non de tissus cartilagineux, qui ont tendance à s'échapper d'entre les tranchants de tels instruments lors du cisaillement. L'invention vise à corriger ce défaut. A cet effet, l'instrument selon l'invention est défini comme il est dit à la revendication 1.

Des modes de réalisation préférés concernent des instruments dans lesquels, lorsqu'on les voit à partir de l'extrémité des tubes, la pointe initiale de la coupe est définie par des parties pointues et dirigées en directions opposées des extrémités des tubes, la pointe de coupe initiale étant définie par des parties en forme de pointes, les extrémités des tubes comprenant des fermetures terminales sensiblement plates et disposées sensiblement à angle droit par rapport aux axes des tubes, les rebords de coupe associés des extrémités des tubes se présentant sous la forme d'arcs sensiblement circulaires dont les centres sont excentriques par rapport aux axes des tubes.

Des modes de réalisation préférés concernent également des instruments dans lesquels, lorsqu'on les voit à partir du côté des tubes, la pointe de coupe initiale est définie par l'intersection des rebords allongés des tubes respectifs, ces rebords étant disposés selon un angle divergent dans une direction s'éloignant de l'extrémité distale, chaque rebord de coupe le long d'un côté d'un tube étant disposée dans un plan formant un angle avec le plan qui traverse l'axe du tube et la pointe de coupe initiale respective.

Egalement dans des modes de réalisation préférés, l'instrument définit deux pointes de coupe initiale correspondant à des sens de rotation respectivement opposés; à l'extrémité des tubes, les deux pointes initiales de coupe sont définies par des parties en forme de pointe, les rebords de coupe des extrémités des tubes correspondant de préférence à des arcs circulaires, et, de préférence, quand on le regarde par le côté, chaque tube définissant une paire de rebords de coupe allongés divergeant l'un de l'autre en direction longitudinale et en s'éloignant de leurs pointes de coupe respectives; de préférence, chaque paire de rebords de coupe de ce type est reliée par un rebord proximal s'étendant transversalement.

Des minisectomies partielles ou totales (retrait du cartilage du ménisque du genou) sont réalisées par un instrument de dimensions appropriées inséré dans l'espace jointif dans une incision sous la forme d'une perforation au moyen d'une aiguille. Des éléments discrets du cartilage du ménisque sont découpés par rotation du tube interne à des vitesses de l'ordre de 200 tr/min ou moins, et les éléments discrets sont évacués les uns après les autres par le tube interne sous l'action du vide.

L'invention sera maintenant illustrée plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:

la fig. 1 est une vue en coupe transversale et longitudinale du mode de réalisation préféré;

la fig. 2 est une vue en bout selon la ligne 2-2 du mode de réalisation préféré;

la fig. 3 est une vue éclatée de l'instrument de la fig. 1, à échelle plus réduite, ainsi que d'autres instruments utilisés au cours d'une intervention chirurgicale;

la fig. 4 est une vue en plan partiellement en coupe transversale

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de l'articulation du genou d'une personne, les lignes en tiretés indiquant les directions de l'accès pour l'instrument;

la fig. 4a est une vue latérale du genou de la fig. 4;

la fig. 5 est une vue latérale de l'extrémité distale de l'instrument de la fig. 1, à plus grande échelle;

la fig. 5 est une vue terminale de la fig. 5;

la fig. 7 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 7-7 de la fig- 5;

la fig. 8 est une coupe transversale selon la ligne 8-8 de la fig. 7,

et les fig. 9,9a, 9b et 9c sont des vues en perspective, partiellement schématiques, représentant l'action de coupe de l'instrument.

Si on se reporte à la fig. 1, des tubes interne et externe 10 et 12 s'étendent de leur zone de coupe distale D où s'effectue l'intervention chirurgicale sur toute la longueur L jusqu'à l'ensemble poignée et moteur 14. Le tube externe 12 est fixé au corps externe 16 par l'organe terminal intermédiaire 17. Le tube interne 10 se prolonge au-delà de l'extrémité 17 jusqu'à l'élément de fixation 18. Cet élément est pourvu de passages d'évacuation transversaux 20, d'une surface de butée terminale 22 soumise à l'action d'un ressort 24, et d'un prolongement de commande 26 qui est en prise avec l'arbre d'entraînement 28 du moteur. Le ressort 24 sollicite le tube interne 12 vers la gauche de manière que la surface terminale distale 32 du tube interne (fig. 7) vienne constamment porter contre la surface terminale distale 30 du tube externe. Cela permet de conserver une relation entre les rebords de coupe terminaux 33, 35 déterminant une coupe correcte. Le moteur 31 situé dans le carter entraîne l'arbre d'entraînement 28. Le corps 16 est pourvu d'une ouverture de sortie et d'aspiration 19 reliée à une conduite d'aspiration classique. Les particules découpées et fluides provenant du site où a lieu l'intervention chirurgicale sont ainsi entraînées par le tube interne 12, le passage 20 et l'ouverture de sortie 19. Une batterie 34 (fig. 3) est montée à une certaine distance du moteur et de la pédale de manœuvre. Cet ensemble de commande est manœuvré par une pédale 36, de façon traditionnelle.

L'instrument de coupe est utilisé avec un instrument d'éclairage et de visualisation 40 (fig. 3) constitué par une sonde 42 contenant des fibres de verre conductrices de la lumière et un système de lentilles endoscopiques qui transmettent l'image. En passant par les fibres de verre, la lumière provenant d'une source lumineuse 44 est dirigée vers le site de l'intervention chirurgicale et une image est renvoyée par l'intermédiaire d'un système de lentilles depuis le site jusqu'à une caméra vidéo 46. La caméra reproduit une image continue du site où a lieu l'intervention chirurgicale sur l'écran vidéo 48 que le chirurgien surveille pendant qu'il manipule les instruments et exécute l'intervention chirurgicale désirée.

Quand il s'agit par exemple d'une opération chirurgicale concernant le genou, l'instrument chirurgical est introduit dans le site chirurgical le long des lignes d'accès telles qu'elles sont indiquées sur les fig. 4 et 4a, alors que l'instrument d'éclairage et de visualisation 40 est introduit le long d'une autre ligne d'accès de manière que l'extrémité de l'instrument puisse être surveillée de façon continue. On introduit une substance saline par une autre ligne pour distendre la cavité de l'articulation. La pénétration jusqu'au site chirurgical est déterminée par de minuscules incisions effectuées par un trocart 49 passant dans une canule 51. Après l'incision, et la canule étant en place, le trocart est retiré et l'instrument approprié est inséré dans ladite canule (voir fig. 1). L'instrument possède cette capacité unique de retirer du cartilage tel que le cartilage du ménisque entre les os du genou, comme le montrent les figures. La fig. 2 représente deux vues terminales de l'instrument. Sur la gauche, les rebords de coupe en pointe sont représentés alors qu'ils se rapprochent de manière à exercer une action de pincement sur une partie du tissu. Sur la droite, la rotation du tube interne a permis de terminer l'opération de coupe.

Si l'on se réfère aux fig. 5 à 9 qui sont à plus grande échelle, on voit que le tube externe 10 et le tube interne 12 sont fermés par des surfaces terminales 30 et 32 sensiblement planes. L'appui de la surface terminale 32 contre la surface terminale 30 est provoqué par l'action du ressort 24 (fig. 1), et cela pour déterminer une relation correcte entre les rebords terminaux de coupe. De manière similaire, l'assemblage étroit des tubes détermine une relation correcte entre les rebords latéraux de coupe. On décrira maintenant en détail les ouvertures, la pointe de coupe initiale et les rebords de coupe.

Bien que le mode de réalisation représenté soit destiné à effectuer une coupe dans les deux sens de rotation, la description qui va être donnée en premier concernera le sens de rotation R représenté sur les fig. 9-9a. Si on se reporte à la fig. 9, le tube externe fixe 12 définit une pointe de coupe P0 fixe distale extrême, constituée par une découpe de la paroi latérale du tube. Un rebord de coupe allongé 50 bordant l'ouverture est défini par la paroi du tube. Il s'étend longitu-dinalement de la pointe P0, dans un plan formant un angle vers le bas par rapport au plan passant par la pointe P0 et l'axe du tube. Le rebord 50 s'étend sur une distance L et se termine par un rebord transversal 52 qui borde également l'ouverture et est constitué par la paroi du tube.

La plaque terminale du tube externe qui définit la surface d'appui externe 30 est découpée de manière à définir le rebord de coupe terminal 35. La coupe est de forme circulaire, commençant à la pointe P„ et de rayon sensiblement inférieur au rayon du tube externe, de manière que l'ouverture soit excentrique par rapport à l'axe du tube.

Le tube interne 10 a une forme correspondante. Partant de la pointe distale extrême P;, un rebord de coupe allongé 54 borde l'ouverture et est défini par la paroi du tube interne 10. Il est situé dans un plan formant un angle vers le haut par rapport au plan passant par la pointe Pj et l'axe du tube. Le rebord 54 s'étend également sur la longueur L et au-delà, et il se termine par un rebord transversal 55 constitué dans la paroi du tube interne 10, au-delà du rebord transversal du tube externe.

Ainsi, les rebords de coupe latéraux interne et externe forment un angle entre eux. Quand les pointes P„ et P; coïncident, les rebords divergent en direction proximale.

Si on se reporte à la fig. 5, on voit également que le côté du tube externe est de construction symétrique par rapport à un plan passant par l'axe du tube. Ainsi, le rebord 50a part de la pointe supérieure P0 en formant un angle divergent par rapport au rebord 50, pour se terminer au rebord transversal 52, de sorte que la largeur de l'ouverture aménagée dans le côté du tube augmente en direction proximale.

Le côté du tube interne est de construction identique, avec un rebord (non représenté) divergent en direction proximale à partir du rebord 54, pour se terminer sur le rebord transversal proximal 55.

Les extrémités des tubes interne et externe sont respectivement caractérisées par un rebord de coupe arqué allant d'un point périphérique à l'autre, définissant ainsi un rebord de coupe en forme de croissant se terminant en deux pointes à la périphérie.

Dans un instrument typique utilisé pour le retrait du cartilage du ménisque du genou, le diamètre externe du tube interne 10 et le diamètre interne correspondant du tube externe 12 sont d'approximativement 3,4 mm, avec un léger jeu pour le mouvement, l'épaisseur de la paroi étant d'approximativement 0,25 mm, et les tubes étant réalisés en acier inoxydable. La longueur du tube externe L est d'approximativement 10,16 cm. La longueur Lj du rebord de coupe latéral 50 du tube externe 12 est d'approximativement 6,35 mm, la longueur du rebord 54 du tube interne est de 7,94 mm, le rayon du rebord de coupe terminal 35 est d'environ 7,94 mm, et le rayon du rebord de coupe terminal 33 est d'approximativement 0,89 mm. L'espace entre les pointes opposées respectives P0 et P; est d'approximativement 0,63 mm. Le moteur prévu pour entraîner le tube en rotation tourne à des vitesses de 200 tr/min ou au-dessous. On peut faire dépendre cette vitesse de la charge de coupe, et elle peut être située dans la gamme comprise entre 60 et 90 tr/min, quand l'instrument découpe des fragments de cartilage de dimensions maximales.

En ce qui concerne le mode de fonctionnement, la fig. 9 représente l'extrémité distale de l'instrument positionné de manière à

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couper le tissu T. L'instrument est représenté avec le rebord du tissu passant dans l'instrument du point X au point Y, la pointe fixe distale extrême PQ du tube externe étant en contact avec le tissu en un endroit situé à un ecertaine distance du rebord dudit tissu. Sur la fig. 9, la pointe P; du tube interne est représentée dans une position se fermant en direction de la pointe P0 du tube externe lors d'un mouvement semblable à celui d'un forceps que l'on referme.

A mesure que ce mouvement se poursuit, ces pointes commencent par serrer fermement le milieu du tissu, puis se mettent progressivement à couper. Sur la fig. 9b, P; a dépassé P0 au cours d'une opération initiale de coupe semblable à celle de ciseaux, cette coupe se poursuivant dans deux directions rayonnant à partir du point initial. Sur la fig. 9a, la coupe instantanée à la manière de ciseaux s'effectue en des points A et B situés respectivement à l'extrémité et sur le côté et, sur la fig. 9b qui suit, en des points C et D situés respectivement à l'extrémité et sur le côté. La coupe est terminée après une légère poursuite du mouvement tournant et, si on retire l'instrument, comme le montre la fig. 9c, on constate que la partie indiquée est complètement découpée.

La disposition de la pointe de coupe initiale à l'extrémité distale du côté du tube apporte un certain nombre d'avantages rendant possible la coupe d'un cartilage ayant la consistance du caoutchouc. Le contact initial semblable à celui de pinces ou d'un forceps empri-5 sonne le tissu et l'empêche de s'échapper de l'instrument. La coupe angulaire dans deux directions qui s'effectue alors détermine un fonctionnement équilibré dont on a constaté non seulement qu'il évitait des problèmes de blocage, mais qu'il déterminait une coupe réelle et qu'il évitait des déflexions indésirables.

10 Dès le début de la coupe, la force de réaction provoquée par la coupe latérale, c'est-à-dire aux points B et D, agit sur le tube interne en direction distale du vecteur V, ce qui tend à solliciter le tube interne à venir s'appliquer contre l'extrémité du tube externe. Cet effet tend à surmonter une force de réaction en direction opposée qui 15 est appliquée aux points terminaux A et C sur le tube interne.

La rotation en sens inverse, par inversion du sens de rotation du moteur au moyen de la pédale, produit la même action de coupe, au moyen des rebords de coupe et des pointes opposés de l'instrument.

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2 feuilles dessins

Claims

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1. Instrument chirurgical pour couper des tissus, avec deux tubes coaxiaux, dont un tube externe fixe et un tube interne rotatif, ces tubes comprenant, à leur extrémité distale, une première échancrure s'étendant jusqu'à leur extrémité distale, ainsi qu'une seconde échancrure dans la surface frontale distale et faisant immédiatement suite à la première, pour que le tissu à enlever puisse s'engager à travers ces échancrures à l'intérieur du tube intérieur, qui possède un tranchant délimitant l'échancrure dans sa surface latérale et comprenant une pointe apte à perforer le tissu, caractérisé en ce que le tube extérieur (12) possède un tranchant (50) formant l'arête longitudinale de la première échancrure, en ce que les deux tubes (10; 12) présentent une pointe (Pj; P0) à une jonction formant la transition d'une de leurs échancrures à l'autre, les deux pointes étant agencées de manière à se mouvoir l'une vers l'autre lorsque le tube intérieur tourne, et en ce que le tranchant (54; 50) de la surface latérale diverge en direction proximale de telle manière que, à partir du moment où les pointes (P;; P0) se croisent, un tissu dur ou cartilagineux est cisaillé au point de croisement mobile (fig. 9a, 9b) des bords des premières échancrures des deux tubes (fig. 5-9b).

2. Instrument selon la revendication 1, avec un tranchant sur le bord de la seconde échancrure du tube intérieur, caractérisé en ce que le tube extérieur (12) possède un tranchant (35) au bord de sa seconde échancrure, et en ce que les tranchants (33; 35) des surfaces frontales des deux tubes ont une forme telle que, à partir du moment où les pointes se croisent, le tissu est cisaillé au point de croisement mobile (fig. 9a, 9b) des bords des secondes échancrures des deux tubes.

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REVENDICATIONS

3. Instrument selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, sur les deux tubes (10; 12), le tranchant (54; 50) d'un côté de la première échancrure est situé dans un plan incliné par rapport à un autre plan passant par l'axe des tubes et par la pointe (P;; P0) correspondante (fig. 5).

4. Instrument selon l'une des revendications précédentes, avec un tube intérieur pouvant tourner dans les deux directions et possédant un second tranchant le long de l'autre bord de la première échancrure, caractérisé en ce que le tube intérieur possède aussi un second tranchant (50a) formant l'autre côté longitudinal de sa première échancrure, de manière que les tubes possèdent deux pointes chacun (fig. 5, 9).

5. Instrument selon la revendication 4, caractérisé en ce que, sur chaque tube (10; 12), les deux tranchants (54, 54a; 50, 50a) de la première échancrure divergent à partir de l'extrémité distale (fig. 5, 9).

6. Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que, sur chaque tube (10; 12), les deux tranchants (54, 54a; 50, 50a) sont reliés par une arête proximale transversale (50; 52) et délimitent avec cette dernière la première échancrure (fig. 5, 9).

7. Instrument selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur chacun des deux tubes, les pointes sont dirigées l'une contre l'autre.

8. Instrument selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les pointes (Pj; P„) sont en forme de faucille.

9. Instrument selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur chacun des deux tubes (10; 12), la surface frontale distale (32; 30) est essentiellement un plan perpendiculaire à l'axe des tubes et dans lequel le tranchant (33; 35) forme essentiellement un arc de cercle excentrique par rapport à cet axe.