FR2762775A1 - Dispositif de visee pour l'introduction rectiligne d'un insrument dans un corps humain - Google Patents

Dispositif de visee pour l'introduction rectiligne d'un insrument dans un corps humain Download PDF

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Abstract

Dispositif de visée pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain avec une source mobile de lumière laser (4) pour générer une projection (6) dans le sens de visée de l'instrument, le point de piqûre et l'angle de direction de la piqûre pouvant être déterminés à l'aide d'un scanner et le point de piqûre pouvant être repéré par une application, avec un chariot, qui peut être déplacé le long d'un guide horizontal au-dessus du portique mobile (14) du scanner et peut être bloqué en un point quelconque du guide horizontal, la source de lumière laser (4) étant logée de façon pivotante autour d'un axe horizontal, avec une échelle graduée d'angle pour l'affichage de l'angle de pivotement horizontal de la source de lumière laser, un guide vertical étant disposé sur le premier chariot, un deuxième chariot (20) pouvant être déplacé le long du guide vertical et pouvant être bloqué en un point quelconque du guide vertical.

Description

DISPOSITIF DE VISEE POUR L'INTRODUCTION RECTILIGNE
D'UN INSTRUMENT DANS UN CORPS HUMAIN
La présente invention concerne un dispositif de visée pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain, dispositif de visée qui est destiné à l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain avec une source de lumière laser mobile pour générer une projection dans le sens de visée de l'instrument, le point de piqûre et l'angle de direction de la piqûre pouvant être déterminés à l'aide d'un scanner et le point de piqûre repéré par une application, avec un chariot, qui peut être déplacé le long d'un guide horizontal au-dessus du portique mobile du scanner et peut être bloqué à un point quelconque du guide horizontal, la source de lumière laser étant logée de façon pivotante autour d'un axe horizontal, avec une échelle graduée d'angle pour l'affichage de l'angle de
basculement horizontal de la source de lumière laser.
Lors d'une biopsie, on pique des aiguilles dans le corps d'un patient afin de prélever des échantillons de tissu sur une certaine partie du corps ou de guider des instruments jusqu'à cet endroit. On sait explorer et définir l'endroit visé à l'aide d'un scanner (CT). Il génère des images de section virtuelles du corps dans des plans de coupe différents, habituellement superposés et habituellement transversaux. D'après la scanographie, on peut définir le point visé et le point à piquer et donc le tracé du canal à piquer de l'aiguille de biopsie. Si la piqûre ne peut pas se faire verticalement à partir du haut ou horizontalement par le côté, parce qu'il y a dans cet accès des organes ou des os qui ne doivent pas être touchés, il est difficile de transposer le tracé du canal à piquer déterminé à l'aide des scanographies dans la réalité et d'introduire la longue aiguille dans l'angle de piqûre correct. Dans le cas d'un écart par rapport à l'angle de piqûre déterminé, on rate cependant l'endroit visé et la procédure doit être répétée, ou bien on
endommage même des organes.
D'après le document DE 92 18 321, on connaît un indicateur de position, qui génère au moins un faisceau lumineux dirigé sur le point d'intervention ou de traitement sur le corps du patient, afin d'indiquer à l'opérateur le point d'intervention et éventuellement la
direction d'intervention sur le corps du patient.
L'indicateur de position est disposé à cet effet sur le côté avant d'un boîtier de scanner au moyen d'un bras mobile de tous les côtés, sur lequel quatre parties de bras sont articulées entre elles au moyen de trois
articulations. Le bras est commandé par ordinateur.
D'après DE 330 092, on connaît un dispositif pour la localisation d'un point à des fins de technique opératoire en utilisant une baguette déplacable dans le sens de la longueur comme chercheur, qui est réglable dans un plan dans un angle quelconque de façon que l'extrémité du chercheur coïncide avec un point prédéfini. Le DE-OS 195 02 356 décrit un dispositif de visée pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps humain avec une source de lumière laser, qui est monté sur un chariot de façon pivotante autour d'un axe horizontal, le chariot étant guidé de façon réglable et
pouvant être bloqué le long d'un guide horizontal au-
dessus du portique mobile d'un scanner.
Un dispositif commandé par ordinateur pour l'actionnement d'un indicateur de position est coûteux à plus d'un égard: les degrés de liberté des articulations ou des paliers du dispositif doivent être équipés de capteur et de moteur, qui permettent à l'ordinateur de reconnaître la position actuelle et de déplacer dans une position souhaitée les instructions de commande pour le mouvement de l'indicateur de position doivent être entrées de façon compliquée par l'ordinateur, et il faut habituellement un réglage du moteur pour obtenir la précision de positionnement. Une baguette en guise d'indicateur ou de chercheur a l'inconvénient lors d'une opération, pour déterminer la direction d'un instrument, le fait qu'il ne peut pas suivre l'espacement par rapport à son support qui augmente lors de l'introduction d'un instrument, qu'il gêne en tant qu'instrument encombrant dans le champ opératoire aux dimensions réduites de toute façon et, parce qu'on est tributaire d'un relevé à vue d'oeil non fiable, il ne permet qu'une faible précision
de l'orientation de la direction.
Une source de lumière laser pouvant être déplacée horizontalement comme dispositif de visée au-dessus du corps opéré et pouvant basculer autour d'un axe horizontal convient, limitée par les degrés de liberté cités, seulement pour le guidage d'un instrument le long de faisceaux qui peuvent être réglés dans un plan défini
par les degrés de liberté.
L'invention a donc pour objectif de créer un dispositif de visée, même sans commande par ordinateur, pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain, qui permet de guider de façon simple l'instrument dans un angle de direction quelconque et défini auparavant dans l'espace par rapport à
l'endroit visé prédéfini.
Ce problème est résolu par un dispositif de visée pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain avec une source de lumière laser mobile pour générer une projection dans le sens de visée de l'instrument, le point de piqûre et l'angle de direction de la piqûre pouvant être déterminés à l'aide d'un scanner et le point de piqûre repéré par une application, avec un chariot, qui peut être déplacé le long d'un guide horizontal au-dessus du portique mobile du scanner et peut être bloqué à un point quelconque du guide horizontal, la source de lumière laser étant logée de façon pivotante autour d'un axe horizontal, avec une échelle graduée d'angle pour l'affichage de l'angle de basculement horizontal de la source de lumière laser, caractérisée en ce qu'un guide vertical est disposé sur le premier chariot, en ce qu'un deuxième chariot peut être déplacé le long du guide vertical et être bloqué en un point quelconque du guide vertical, en ce que la source de lumière laser est logée sur le deuxième chariot, peut pivoter également autour d'un axe vertical et être bloqué dans un angle de pivotement quelconque, et en ce qu'une deuxième échelle graduée d'angle est prévue
pour l'affichage de l'angle de pivotement vertical.
Conformément à l'invention, un premier chariot est guidé de façon réglable au-dessus du portique mobile (orifice d'introduction) du scanner le long d'un guide horizontal, de préférence le long d'un plan transversal du corps du patient, et peut être bloqué à un point quelconque. Sur le premier chariot est disposé un guide vertical, le long duquel un deuxième chariot est fixé de
façon réglable et peut être bloqué à un point quelconque.
Le deuxième chariot loge une source de lumière laser autour d'un axe horizontal. De plus, la source de lumière laser est logée autour d'un axe vertical. La source de lumière laser projette un repère de visée, par exemple sous la forme d'un point ou d'une croix en ligne. Lors du basculement de la source de lumière laser, le faisceau laser est basculé également en conséquence. Sur le chariot sont disposées également deux échelles graduées d'angle, sur lesquelles on peut lire l'angle de pivotement du dispositif laser autour de l'axe horizontal et autour de l'axe vertical. Afin de bloquer la source de lumière laser à un certain endroit dans un angle de direction défini auparavant, le premier et le deuxième chariot peuvent être bloqués en des points quelconques du guide respectif et le source de lumière laser dans un angle de pivotement quelconque autour de l'axe horizontal
et de l'axe vertical.
Le guide horizontal est de préférence un rail disposé horizontalement, qui est fixé au-dessus du portique mobile sur le bo5tier du scanner. Le premier chariot peut être déplacé et bloqué sur le rail disposé horizontalement. Le guide vertical est formé de préférence par un rail disposé verticalement, qui est logé sur le premier chariot de façon à pouvoir être déplacé et bloqué. Le rail vertical est logé de plus de façon pivotante autour de l'axe vertical sur le premier chariot (dans ce cas, le deuxième chariot est fixé de préférence de façon fixe sur le rail vertical) ou bien le deuxième chariot est logé sur le rail vertical de façon
pivotante autour de l'axe vertical.
Le patient est rentré sur une couchette déplaçable horizontalement dans le portique mobile du scanner. Le scanner génère des images de section du corps du patient habituellement dans un plan vertical et perpendiculaire à la direction d'étirement du portique mobile, donc habituellement dans le plan transversal du patient. De cette manière, on fait successivement des prises de vue par couche du corps du patient à certains intervalles les unes des autres dans la zone o se trouvent l'endroit à traiter sur le patient et le point de piqûre escompté sur sa peau. Les espacements relativement faibles entre les prises de vue par couche permettent une représentation dans l'espace de la disposition des organes à l'intérieur du corps du patient dans la zone représentée. Sur la prise de vue par couche o se trouve l'endroit à traiter, on peut déterminer d'abord l'angle de direction autour de l'axe horizontal pour l'introduction d'un instrument. Cet angle dépend par exemple du chemin le plus court par rapport à la surface du corps, des structures ou des organes fragiles dans l'environnement du point à traiter ou d'autres blessures dans cette zone. Si ces paramètres d'influence ne permettent pas un accès au point de traitement dans un plan représenté ou si, pour d'autres raisons, un accès en diagonale par des plans transversaux voisins avec une partie d'angle de direction autour de l'axe vertical convient mieux, on fait appel alors aux clichés par couche voisins, afin de déterminer, compte tenu des structures représentées, la direction de la piqûre, c'est-à-dire l'angle de piqûre (en outre autour de l'axe vertical) et le point de piqûre. Les scanners connus permettent alors de sortir la couchette avec le patient du portique mobile jusqu'à ce que le plan de coupe avec le point de piqûre déterminé auparavant se trouve dans une position définie à l'extérieur du portique mobile. La personne faisant le traitement repère alors l'emplacement de piqûre, par exemple avec un crayon compatible avec la peau. Sur le dispositif de visée, on règle ensuite l'angle de direction autour de l'axe horizontal et autour de l'axe vertical, qui ont été déterminés dans des conditions décrites plus haut. Pour le cas particulier o l'accès est possible seulement dans le plan de prise de vue par couche avec l'endroit à traiter, l'angle de visée autour de l'axe vertical est réglé sur zéro, de sorte que la source de lumière laser basculée seulement autour de l'axe horizontal balaie seulement le plan transversal de la prise de vue par
couche concernée.
Avec une source de lumière laser basculée et bloquée par rapport à ses axes de direction autour de l'axe horizontal et de l'axe vertical, le deuxième chariot, sur lequel est logée la source de lumière laser, est déplacé le long des premier et deuxième guides de façon que le repère de visée projeté par la source de lumière laser arrive sur le corps du patient dans la zone du point de piqûre repérée à la main. La possibilité de déplacement de la source de lumière laser le long du guide horizontal et du guide vertical est complétée par la possibilité de déplacement de la couchette à l'intérieur du portique mobile et à l'extérieur de celui-ci, en ce sens qu'il est orienté perpendiculairement au guide horizontal et au guide vertical. De cette manière, la source de lumière laser et le patient peuvent être déplacés de façon réciproque dans l'ensemble des trois directions de l'espace et que la projection de visée de la source de lumière laser peut être guidée sur le point de piqûre repéré manuellement avec des angles de direction de visée horizontaux et verticaux ajustés. Si l'on doit guider par exemple l'extrémité d'une aiguille de biopsie près de l'endroit à traiter dans le corps du patient, elle est placée sur le point de piqûre repéré manuellement, o se trouve également la projection de visée de la source de lumière laser, et orientée de façon que la projection de visée de la source de lumière laser se reproduise sur son extrémité arrière, donc opposée à l'extrémité. De ce fait, l'aiguille de biopsie est orientée clairement dans la direction prédéfinie, et la direction reste identifiable même lors de l'introduction de l'aiguille de biopsie, par le fait que la projection de visée de la source de lumière laser reste visible en permanence sur
l'extrémité arrière de l'aiguille de biopsie.
Un mode de réalisation préféré de l'invention est
décrit ci-dessous à l'aide des dessins ci-joints.
La figure 1 représente une vue schématique par l'avant d'un dispositif de visée conforme à l'invention, la figure 2, une vue de dessus, coupée le long de la ligne A-B sur la figure 1, du dispositif de visée, la figure 3, le dispositif de visée selon la figure 1 sur un scanner au- dessus du portique mobile dans une position d'angle de visée, et la figure 4, le dispositif selon la figure 3 dans
une deuxième position d'angle de visée.
Sur les figures 1 et 2, on représente un dispositif de visée 2 avec une source de lumière laser 4, qui projette un repère de visée sous la forme d'un faisceau laser 6 et qui est logé sur un chariot 20 de façon pivotante autour d'un axe horizontal 16 le long de la flèche IV. L'angle de pivotement autour de l'axe horizontal 16 peut être lu sur une échelle graduée d'angle 18. Le chariot 20 est logé sur un rail 26 vertical de façon pivotante autour d'un axe 26 vertical le long de la flèche III. L'angle de pivotement autour de l'axe vertical 26 peut être lu sur une échelle graduée d'angle 28. Le rail 22 vertical est logé sur un chariot de façon à pouvoir être déplacé verticalement en direction de la flèche II. Le chariot 10 est logé sur un rail 12 horizontal de façon à pouvoir être déplacé horizontalement en direction de la flèche I. Une direction de visée d'un instrument, par exemple une aiguille de biopsie, qui a été déterminée par exemple au moyen de scanographie, est réglée comme angle défini de direction de visée autour de l'axe 16 horizontal et autour de l'axe 26 vertical sur les échelles graduées d'angle 18 et 28 et est définie dans cette direction de visée. La source de lumière laser 4 est alors déplacée à l'aide du dispositif de visée 2 par déplacement en direction des flèches I et II, de façon que la projection de visée 6 soit projetée sur un point de piqûre repéré auparavant à la main sur le corps du patient. Ceci est représenté sur les figures 3 et 4. Là, une croix en ligne 7 est projetée sur deux positions différentes du corps du patient 32, qui sont prévues comme point de piqûre, par exemple pour une aiguille de biopsie. Sur la figure 3, on indique que la source de lumière 4 projette la croix en ligne 7 par l'avant sur la cage thoracique du patient 32, qui est allongé sur une couchette 30. Sur la figure 4, la croix en ligne 7 est projetée par le côté du crâne sur l'épaule droite. Dans les deux situations selon les figures 3 et 4, l'angle de direction de visée est déterminé à l'aide de scanographies et la source de lumière laser 4 est fixée dans l'angle de direction de visée défini et approprié sur un plan horizontal et vertical puis est déplacé le long du rail horizontal 12 et du rail vertical 22, de façon que la croix en ligne soit projetée sur le point de piqûre repéré auparavant à la main. La possibilité de déplacement de la couchette 30 à l'intérieur du portique mobile 14 et à l'extérieur de celui-ci représente donc le troisième degré de liberté utile pour la translation, afin de projeter la croix en ligne à tout endroit quelconque de la surface du corps du
patient 32.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir
du cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de visée (2) pour l'introduction rectiligne d'un instrument dans un corps de préférence humain avec une source de lumière laser (4) mobile pour générer une projection (6) dans le sens de visée de l'instrument, le point de piqûre et l'angle de direction de la piqûre pouvant être déterminés à l'aide d'un scanner (8) et le point de piqûre repéré par une application, avec un chariot (10), qui peut être déplacé le long d'un guide (12) horizontal au-dessus du portique mobile (14) du scanner (8) et peut être bloqué à un point quelconque du guide horizontal, la source de lumière laser étant logée de façon pivotante autour d'un axe (16) horizontal, avec une échelle graduée d'angle (18) pour l'affichage de l'angle de basculement horizontal de la source de lumière laser (4), caractérisée en ce qu'un guide (22) vertical est disposé sur le premier chariot (10), en ce qu'un deuxième chariot (20) peut être déplacé le long du guide (22) vertical et être bloqué en un point quelconque du guide (22) vertical, en ce que la source de lumière laser (4) est logée sur le deuxième chariot (20), peut pivoter également autour d'un axe (26) vertical et être bloqué dans un angle de pivotement quelconque, et en ce qu'une deuxième échelle graduée d'angle (28) est prévue pour
l'affichage de l'angle de pivotement vertical.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière laser (4) projette une croix en
ligne (7).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide horizontal est formé par un rail (12) disposé horizontalement, qui est fixé au-dessus du portique mobile (14) sur le boîtier du scanner (8), le premier chariot (10) étant logé sur le rail (12)
horizontal de façon à pouvoir être déplacé et bloqué.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 3, caractérisé en ce que la source de lumière laser (4) est logée sur le deuxième chariot (20) de façon à pouvoir
pivoter autour de l'axe (16) horizontal.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 4, caractérisé en ce que le guide vertical est formé par un rail (22) disposé verticalement, qui peut être déplacé verticalement sur le premier chariot (10) et est logé de façon pivotante autour de l'axe (26) vertical, le deuxième chariot (20) étant fixé de préférence à demeure
sur le rail (22) vertical.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 4, caractérisé en ce que le guide vertical est formé par un rail (22) disposé verticalement, qui est logé sur le premier chariot (10) de cette façon à pouvoir être déplacé dans le sens vertical, le deuxième chariot (20) étant logé sur le rail (22) vertical de façon à pouvoir
pivoter autour de l'axe (26) vertical.
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