FR2613231A1

FR2613231A1 - Medical probe intended in particular for performing operations inside the human or animal body

Info

Publication number: FR2613231A1
Application number: FR8704852A
Authority: FR
Inventors: Bernard Huguenin
Original assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Current assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-07

Abstract

This probe comprises a sheath 1, with differential flexibility. Thus, the segment 10 near the head 2 is more flexible than the rest 11 of this sheath. The latter is made from an elastic metal wire wound in a coil. The differential flexability is obtained by separating the turns of the coil from each other to a greater or lesser extent. Application to medical probes used for withdrawing tissue fragments for endoscopy or for cardiac stimulation.

Description

SONDE MEDICALE DESTINEE EN PARTICULIER A L'EXECUTION
D'INTERVENTIONS A L'INTERIEUR DU CORPS HUMAIN OU ANIMAL
La présente invention est relative aux sondes médicales destinées, en particulier, a l'exécution d'interventions à l'intérieur du corps humain ou animal.MEDICAL PROBE DESIGNED IN PARTICULAR FOR EXECUTION
INTERVENTIONS WITHIN THE HUMAN OR ANIMAL BODY
The present invention relates to medical probes intended, in particular, for performing interventions inside the human or animal body.

Plus particulièrement, l'invention concerne une sonde comportant une gaine adaptée pour relier un outil fixe a son extrémité distale a des moyens de commande reliés à son extrémité proximale pour permettre la commande à distance de l'intervention, c'est-à-dire à l'extérieur du corps. More particularly, the invention relates to a probe comprising a sheath adapted to connect a fixed tool at its distal end to control means connected to its proximal end to allow remote control of the intervention, that is to say outside the body.

De telles sondes peuvent être utilisées, le cas échéant, en combinaison avec un endoscope pour réaliser des prélèvements pour la biopsie, pour extraire des polypes, pour l'élimination d'objets étrangers ayant atteint l'estomac par accident, pour l'examen et la dilatation des voies lacrimales et d'une façon générale, pour intervenir de façons très variées à différents endroits du corps. La sonde suivant l'invention peut également être utilisée pour la réalisation de conducteurs électriques pour la stimulation du coeur ou de conduits de lumière pour l'observation interne. Such probes can be used, if necessary, in combination with an endoscope to take samples for the biopsy, to extract polyps, for the removal of foreign objects having reached the stomach by accident, for the examination and the dilation of the lacrimal lanes and, in a general way, to intervene in very different ways in different parts of the body. The probe according to the invention can also be used for producing electrical conductors for stimulating the heart or light pipes for internal observation.

Les gaines de ce type de sondes sont généralement formées d'un enroulement en hélice d'un fil pouvant avoir des sections de diverses formes (voir par exemple le brevet US 2.118.631). Ainsi, ces gaines présentent la souplesse requise pour suivre les méandres du trajet qu'elles doivent emprunter dans le corps au cours de leur insertion. The sheaths of this type of probe are generally formed of a spiral winding of a wire that may have sections of various shapes (see for example US Pat. No. 2,188,631). Thus, these sheaths have the flexibility to follow the meanders of the path they must take in the body during their insertion.

Il s'est avéré dans de nombreux cas d'utilisation des sondes que cette souplesse doit être différente selon sa longueur. It has been found in many cases of use probes that this flexibility must be different depending on its length.

Par exemple, lors du prélèvement d'un fragment de tissu de la paroi de l'estomac à l'aide d'un endoscope en vue de l'examen de ce fragment en laboratoire, il peut être utile que le tronçon de la sonde proche de son extrémité distale soit plus souple que le reste de la sonde. Cette extrémité distale peut ainsi plus facilement être guidée sur le site exact du prélèvement, tandis que la partie plus rigide de la sonde est plus apte à transmettre l'effort longitudinal d'insertion. For example, when collecting a piece of tissue from the stomach wall using an endoscope to examine this fragment in the laboratory, it may be useful for the proximal probe its distal end is softer than the rest of the probe. This distal end can thus more easily be guided to the exact site of the sample, while the more rigid part of the probe is better able to transmit the longitudinal insertion force.

A l'heure actuelle, deux moyens sont employés pour obtenir cette souplesse différenciée. At present, two means are used to obtain this differentiated flexibility.

Le premier consiste a meuler la gaine de la sonde sur un tronçon de longueur donnée de manière à en réduire le diamètre progressivement vers l'extrémité distale. Outre d'être difficile à exécuter, ce moyen a l'inconvénient de créer des spires à arêtes vives qui, lorsque la gaine est courbée, vont saillir vers l'extérieur et peuvent donc provoquer des blessures des tissus de la voie d'inser- tion. De plus, il est inévitable lors de l'opération d'usinage que des tensions se créent dans l'hélice de fil de sorte que la gaine présente des irrégularités de forme, même lorsqu'elle est laissée libre. The first is to grind the sheath of the probe on a section of a given length so as to reduce the diameter gradually towards the distal end. In addition to being difficult to execute, this means has the disadvantage of creating sharp-edged turns which, when the sheath is curved, will protrude outwards and may therefore cause injury to the tissues of the insertion pathway. tion. In addition, it is inevitable during the machining operation that tensions are created in the wire helix so that the sheath has irregularities of shape, even when left free.

Le second moyen, employé actuellement le plus souvent, consiste à utiliser deux tronçons de gaine dont les diamètres sont distincts et de les souder ensemble à l'aide d'un raccord tronconique. Ce moyen nécessite des opérations de fabrication délicates et le raccord de très faible longueur concentre la réduction du diamètre sur une faible distance, de sorte qu'il peut également provoquer des blessures. En outre, cette gaine nécessite la fabrication de plusieurs enroulements de diamètres différents. The second means, currently used most often, is to use two sections of sheath with diameters are distinct and weld together with a frustoconical fitting. This means requires delicate manufacturing operations and the very short length connection concentrates the reduction of the diameter over a short distance, so that it can also cause injury. In addition, this sheath requires the manufacture of several windings of different diameters.

Dans les deux cas, les gaines risquent d'user la paroi interne des guides d'insertion comme l'endoscope dont la durée de vie est donc raccourcie alors qu'ils sont normalement prévus pour etre utilisés à de très nombreuses reprises. In both cases, the sheaths may use the inner wall of the insertion guides as the endoscope whose life is shortened while they are normally intended to be used on many occasions.

L'invention a pour but de fournir une sonde dont la gaine présente une souplesse différenciée sans comporter les inconvénients des sondes antérieures décrites ci-dessus. The object of the invention is to provide a probe whose sheath has a differentiated flexibility without the disadvantages of the prior probes described above.

L'invention a donc pour objet une sonde médicale destinée notamment à l'exécution d'interventions à l'intérieur du corps, comportant une gaine reliant entre eux un outil et un moyen de commande de cet outil, ladite gaine étant façonnée à partir d'un fil simple ou multiple en métal élastique enroule en hélice, et presentant une souplesse différenciée suivant sa longueur, caractérisée en ce que la section de la gaine est constante sur toute sa longueur et en ce que sur au moins un tronçon de la gaine, les spires de l'héli- ce sont écartées les unes des autres. The subject of the invention is therefore a medical probe intended in particular for the execution of interventions inside the body, comprising a sheath connecting a tool and a control means of this tool to each other, said sheath being shaped from a single or multiple wire of elastic metal wound helically, and having a differentiated flexibility along its length, characterized in that the section of the sheath is constant over its entire length and in that on at least one section of the sheath, the spirals of the heli are separated from each other.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation. The invention will be better understood on reading the following description of an exemplary embodiment.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple:
- La figure 1 est une vue d'ensemble d'une sonde pour le prélèvement de fragments de tissu en vue de la biopsie;
- La figure 2 est une vue en coupe axiale a très grande échelle, de la tête de la sonde prévue à son extrémité distale;
- La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 111-111 de la figure 2;
- la figure 4 montre la tête de la sonde en position ouverte;
- la figure 5 montre un tronçon de la sonde proche de l'extré- mité proximale.In the accompanying drawings, given solely by way of example:
- Figure 1 is an overview of a probe for the removal of tissue fragments for biopsy;
FIG. 2 is a view in axial section on a very large scale of the head of the probe provided at its distal end;
- Figure 3 is a sectional view along the line 111-111 of Figure 2;
- Figure 4 shows the head of the probe in the open position;
- Figure 5 shows a section of the probe near the proximal end.

- la figure 6 représente à petite échelle deux montages de mesure de la souplesse de la gaine de la sonde suivant l'invention. - Figure 6 shows a small scale two assemblies measuring the flexibility of the sheath of the probe according to the invention.

La figure 1 représente une vue d'ensemble d'une sonde suivant l'invention, conçue spécialement pour le prélèvement de fragments de tissu à l'intérieur du corps. Cette sonde peut être introduite à travers un endoscope, par exemple dans l'estomac, mais ceci ne constitue que l'une des multiples applications possibles d'une sonde suivant l'invention. Figure 1 shows an overview of a probe according to the invention, specifically designed for the removal of tissue fragments within the body. This probe can be introduced through an endoscope, for example into the stomach, but this is only one of the many possible applications of a probe according to the invention.

La sonde représentée comporte trois éléments essentiels qui sont une gaine 1, une tête 2 formant outil de prélèvement et un actionneur 3 qui sert de moyen de commande. La longueur totale de la sonde peut varier entre 10 et 250 cm et la figure 1 la représente enroulée sur elle-même. The probe shown has three essential elements which are a sheath 1, a head 2 forming a sampling tool and an actuator 3 which serves as control means. The total length of the probe may vary between 10 and 250 cm and Figure 1 represents it wound on itself.

L'actionneur 3 comporte une poignée 4 attachée à la gaine 1 (extrémité proximale) et une tirette d'actionnement 5, qui agit sur un câble de commande 6 (figures 2 à 4) passant dans la gaine 1 vers la tête 2 (extremite distale). Le mouvement de coulissement de la tirette 5 dans la poignée 4 provoque le glissement du câble de commande 6 dans la gaine 1 et l'actionnement correspondant au niveau de la tête 2. The actuator 3 comprises a handle 4 attached to the sheath 1 (proximal end) and an actuating puller 5, which acts on a control cable 6 (FIGS. 2 to 4) passing through the sheath 1 towards the head 2 (extremity distal). The sliding movement of the pull tab 5 in the handle 4 causes the sliding of the control cable 6 in the sheath 1 and the corresponding actuation at the level of the head 2.

La gaine 1 est formée a partir d'un fil 7 en acier élastique ou en un autre métal à ressort analogue, compatible avec les humeurs et tissus du corps humain. Le fil 7 est enroulé en hélice selon l'axe longitudinal de la gaine 1 qui délimite donc ainsi un passage central 8 traversé par le cible de commande 6. La section du fil 7 est de préférence rectangulaire et à angles arrondis 9. Un métal convenant pour la fabrication de la gaine 1 peut être l'acier inoxydable de nuance AISI 302 ou 304, ou un alliage multiphase du type MP 35N, Syntacoben ou Elgelgiloy, par exemple. The sheath 1 is formed from a wire 7 of elastic steel or other similar spring-like metal, compatible with the humors and tissues of the human body. The wire 7 is helically wound along the longitudinal axis of the sheath 1, which thus delimits a central passage 8 through which the control target 6 passes. The section of the wire 7 is preferably rectangular and with rounded angles 9. A suitable metal for the manufacture of the sheath 1 may be stainless steel grade AISI 302 or 304, or a multiphase alloy of the type MP 35N, Syntacoben or Elgelgiloy, for example.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la gaine 1 de la sonde présente une souplesse différenciée selon sa longueur. According to an essential characteristic of the invention, the sheath 1 of the probe has a differentiated flexibility along its length.

Dans le cas présent, qui ne constitue qu'un exemple, cette souplesse est plus prononcée dans le tronçon d'extrémité distale 10 à partir d'un point situé à 20 cm environ de la tête 2 comme l'indique la flèche a sur la figure 1. Le reste de la gaine forme par le tronçon 11 à partir de la flèche b vers la poignée 4 présente ici une souplesse uniforme. Il en résulte une mobilité plus importante de la tête 2 qui n'interfère pas avec la rigidité du reste de la gaine, rigidité qui est requise pour permettre une insertion correcte, soit dans un endoscope, soit directement dans une voie du corps.In the present case, which is only an example, this flexibility is more pronounced in the distal end portion 10 from a point approximately 20 cm from the head 2 as indicated by the arrow a on the Figure 1. The remainder of the sheath formed by the section 11 from the arrow b to the handle 4 here has a uniform flexibility. This results in a greater mobility of the head 2 which does not interfere with the rigidity of the remainder of the sheath, which rigidity is required to allow proper insertion, either in an endoscope, or directly in a body path.

La souplesse différenciée selon la longueur est obtenue, selon l'invention, en donnant, lors de la fabrication de la gaine, un pas différent à l'hélice. Plus précisément, dans le tronçon 10 (figure 2, 3 et 4), les spires de l'hélice sont légèrement écartées les unes des autres d'une distance d pouvant être choisie entre O et 0,25 mm. The flexibility differentiated according to the length is obtained, according to the invention, giving, during the manufacture of the sheath, a different pitch to the helix. More precisely, in the section 10 (FIGS. 2, 3 and 4), the turns of the helix are slightly spaced apart from each other by a distance d that can be chosen between 0 and 0.25 mm.

En revanche, le tronçon 11 est réalisé avec des spires jointives, comme le montre la figure 5 qui représente le détail de la gaine indiqué par le cercle en traits mixtes A de la figure 1. On notera toutefois que la gaine présente un diamètre sensiblement constant sur toute sa longueur.On the other hand, the section 11 is made with contiguous turns, as shown in FIG. 5, which represents the detail of the sheath indicated by the phantom circle A of FIG. 1. It will however be noted that the sheath has a substantially constant diameter. over its entire length.

On comprend que la souplesse de la gaine peut ainsi être choisie
à volonté quel que soit le tronçon concerné de la gaine. On peut la
rendre progressive d'un bout à l'autre de la gaine, choisir plu
sieurs tronçons de souplesses différentes etc.It is understood that the flexibility of the sheath can thus be chosen
at will regardless of the relevant section of the duct. We can
make progressive from one end to the other of the sheath, choose more
several sections of different flexibility, etc.

La figure 6 représente deux montage de mesure permettant d'éva-
luer la souplesse de la gaine conçue selon l'invention.FIG. 6 represents two measurement assemblies making it possible to
luer flexibility of the sheath designed according to the invention.

Dans les deux cas, il s'agit d'un bloc massif d'acier, 12 et 13,
ayant respectivement une hauteur de 80 et de 22 mm.In both cases, it is a massive block of steel, 12 and 13,
having respectively a height of 80 and 22 mm.

Chaque bloc 12, 13 présente une rainure 14 à sa face supérieure
dans laquelle est déposée la gaine, le tronçon à mesurer s'étendant
à partir du bloc vers le bas. L'extrémité du tronçon repose sur la table de travail T à un point qui est d'autant plus éloigné du bloc de mesure que la section du fil 7 est plus grande.Each block 12, 13 has a groove 14 at its upper face
in which the sheath is deposited, the section to be measured extending
from the block down. The end of the section rests on the worktable T at a point that is further away from the measuring block that the section of the wire 7 is larger.

Le tableau suivant donne a titre d'exemple les distances p a u mesurées avec deux gaines dont les fils ont une section de 0,35x0,50 mm et de 0,35x0,70 mm, respectivement. Le tronçon 10 a un espace d entre les spires de 0,10 mm, tandis que le tronçon 11 est réalisé à spires jointives comme représenté à la figure 5. The following table gives by way of example the distances p a u measured with two sheaths whose wires have a section of 0.35x0.50 mm and 0.35x0.70 mm, respectively. The section 10 has a space d between the turns of 0.10 mm, while the section 11 is made with contiguous turns as shown in FIG.

TABLEAU
(valeurs en mm)

BOARD
(values in mm)

<tb> <SEP> 7
<tb> Section <SEP> Tronçon <SEP> Bloc <SEP> Fig. <SEP> 6A <SEP> Bloc <SEP> Fig. <SEP> 6B
<tb> fil <SEP> gaine <SEP> hauteur <SEP> 80 <SEP> Hauteur <SEP> 22
<tb> 0,35 <SEP> 10 <SEP> p <SEP> = <SEP> 135 <SEP> t <SEP> = <SEP> 130
<tb> <SEP> x
<tb> 0,70 <SEP> 11 <SEP> r <SEP> = <SEP> 330 <SEP> <SEP> i <SEP>
<tb> 0,35 <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 9 <SEP> = <SEP> 170 <SEP> u <SEP> = <SEP> 80
<tb> <SEP> x
<tb> 0,50 <SEP> 11 <SEP> 5 <SEP> = <SEP> 270 <SEP>
Les figures 1 a 5 représentent un exemple de tête (connue en soi) pouvant être utilisée avec la gaine suivant l'invention.<tb><SEP> 7
<tb> Section <SEP> Section <SEP> Block <SEP> Fig. <SEP> 6A <SEP> Block <SEP> Fig. <SEP> 6B
<tb> wire <SEP> sheath <SEP> height <SEP> 80 <SEP> Height <SEP> 22
<tb> 0.35 <SEP> 10 <SEP> p <SEP> = <SEP> 135 <SEP> t <SEP> = <SEP> 130
<tb><SEP> x
<tb> 0.70 <SEP> 11 <SEP> r <SEP> = <SEP> 330 <SEP><SEP> i <SEP>
<tb> 0.35 <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP><SEP> 9 <SEP> = <SEP> 170 <SEP> u <SEP> = <SEP> 80
<tb><SEP> x
<tb> 0.50 <SEP> 11 <SEP> 5 <SEP> = <SEP> 270 <SEP>
Figures 1 to 5 show an example of a head (known per se) that can be used with the sheath according to the invention.

Cette tête comporte une chape 15 qui est sertie sur l'extrémité distale de la gaine 1. Cette chape porte à son extrémité libre un axe d'articulation 16 autour duquel sont montées oscillantes deux cuillères antagonistes 17a et 17b à bords affutés en 18. Les bras 19a et 19b de ces cuillères s'étendent vers l'arrière à partir de l'axe d'articulation 16 ou ils forment deux cotés d'un parallélogramme déformable 20 comportant, par ailleurs, deux biellettes 21a et 21b articulées respectivement sur les bras 19a et 19b et sur un axe commun 22. Ce dernier est attache au câble de commande 6 qui traverse la gaine 1. This head comprises a yoke 15 which is crimped on the distal end of the sheath 1. This yoke carries at its free end a hinge pin 16 around which are mounted oscillating two antagonistic spoons 17a and 17b sharpened edges 18. arms 19a and 19b of these spoons extend rearwardly from the hinge axis 16 or they form two sides of a deformable parallelogram 20 furthermore comprising two links 21a and 21b hinged respectively to the arms 19a and 19b and on a common axis 22. The latter is attached to the control cable 6 which passes through the sheath 1.

Les dessins montrent clairement que le coulissement du cible de commande 6 provoque l'ouverture ou la fermeture des cuillères 19a et 19b de la tête suivant le sens imprimé au mouvement de ce cable. En les fermant, l'opérateur peut ainsi prélever un fragement de tissu à l'endroit vers lequel la tête est dirigée pendant l'insertion. The drawings clearly show that the sliding of the control target 6 causes the opening or closing of the spoons 19a and 19b of the head in the direction printed on the movement of this cable. By closing them, the operator can take a piece of tissue where the head is directed during insertion.

Il est clair que l'invention ne se limite pas à cette seule application. Au contraire, elle peut être utilisée avec profit, chaque fois qu'une gaine d'une sonde médicale doit présenter une souplesse différenciée, cette gaine pouvant établir la communication entre un moyen d'actionnement et un "outil" de toute nature, ces deux concepts devant être compris dans un sens large. Une sonde selon l'invention peut être utilisée pour une intervention de brève durée ou au contraire être implantée à demeure suivant la nature de son "outil" et de ses moyens d'actionnement. It is clear that the invention is not limited to this single application. On the contrary, it can be used with advantage, whenever a sheath of a medical probe must have a differentiated flexibility, this sheath can establish communication between an actuating means and a "tool" of any kind, these two concepts to be understood in a broad sense. A probe according to the invention can be used for a brief intervention or, on the contrary, be implanted permanently according to the nature of its "tool" and its actuating means.

Ainsi, à titre d'exemple, la gaine peut être raccordée entre un stimulateur implantable et une électrode endocardiaque, un conducteur isole approprie remplaçant alors le câble de commande 6. Une autre application peut consister à raccorder la gaine entre un dispositif optique d'observation situé à son extrémité distale et un dispositif de visualisation prévu à son extrémité opposée. Dans ce cas, la gaine constitue la protection d'un guide de lumière formé de fibres de verre. La souplesse différenciée peut alors être extrême~ ment efficace, des zones de faible souplesse pouvant être prévues aux endroits où la gaine doit se courber pour suivre les méandres de la voie dans laquelle elle est implantée, sans exercer une contrainte excessive sur le guide de lumière. Thus, for example, the sheath may be connected between an implantable pacemaker and an endocardial electrode, a suitable insulated conductor then replacing the control cable 6. Another application may be to connect the sheath between an optical observation device located at its distal end and a viewing device provided at its opposite end. In this case, the sheath is the protection of a light guide formed of glass fibers. The differentiated flexibility can then be extremely effective, areas of low flexibility can be provided in places where the sheath must bend to follow the meanders of the path in which it is implanted, without exerting undue stress on the light guide .

Claims

1. Medical probe intended in particular for carrying out operations inside the body, comprising a sheath (1) interconnecting a tool (2) and a control means (3) for this tool, said sheath (1) being formed from a single or multiple wire (7) of elastic metal wound helically, and having a flexibility differentiated along its length, characterized in that the section of the sheath (1) is constant over its entire length. length and in that on at least one section (10) of the sheath, the turns of the helix are spaced from each other.

2. Medical probe according to claim 1, characterized in that the spacing between the turns of said section (10) is selected between 0 and 0.25 mm.

3. Medical probe according to claim 2, characterized in that the spacing between the turns of said section is 0.1 mm.

4. Probe according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the section of said wire is rectangular with rounded corners.

5. Probe according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the spacing of the turns between them increases gradually over at least a certain length of said sheath (1).