FR2995776A1

FR2995776A1 - Membrane hydrophobe pour lentille

Info

Publication number: FR2995776A1
Application number: FR1259037A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Ladet; Robert Vestberg
Original assignee: Sofradim Production SAS
Current assignee: Sofradim Production SAS
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: US20150148609A1; WO2014048972A1; FR2995776B1; EP2900119A1; EP2900119B1

Abstract

Membrane (1) souple jetable adaptée pour être adhésivée à une lentille d'un objectif, notamment un objectif de caméra pour des opérations laparoscopiques, la membrane (1) étant transparente et comprenant deux faces opposées, une première face (4) comportant une surface hydrophobe, une deuxième face (6) comportant une surface présentant une adhésivité réversible. Selon une possibilité, la surface hydrophobe comprend des texturations dont les dimensions varient de 1 nanomètre à 20 micromètres.

Description

La présente invention concerne une membrane souple jetable adaptée pour être adhésivée à une lentille d'un objectif, notamment un objectif de caméra pour des opérations laparoscopiques. Un chirurgien réalisant une opération laparoscopique utilise 5 généralement une caméra permettant de visualiser les organes internes. Or les fluides physiologiques salissent la lentille de la caméra de sorte que la visibilité est réduite au fil de l'intervention. Il est alors nécessaire de retirer la caméra pour pouvoir nettoyer la lentille. La perte de visibilité au cours de l'opération augmente le risque d'erreur chirurgicale. De plus, le nettoyage de la lentille 10 complique l'intervention. Les étapes de retrait et de réinsertion de la caméra prolongent la durée de l'intervention, les coûts et la durée de l'anesthésie du patient. Afin de remédier à ces inconvénients, il existe des caméras dont la lentille est dotée d'un revêtement hydrophobe permanent de sorte à rendre la 15 lentille auto-nettoyante. Mais au fil du temps, les stérilisations répétées de la caméra avant chaque intervention conduisent à l'érosion du revêtement qui perd de son efficacité. De plus, la formation initiale du revêtement hydrophobe permanent sur la lentille est très onéreuse et sa restauration conduit à des étapes coûteuses. 20 La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention propose une membrane souple jetable adaptée pour être adhésivée à une lentille d'un objectif, notamment un objectif de caméra pour des opérations laparoscopiques, la membrane étant transparente et comprenant deux faces opposées, une première face comportant une surface 25 hydrophobe, une deuxième face comportant une surface présentant une adhésivité réversible. Dans l'ensemble du document, par l'expression 'surface présentant une adhésivité réversible' on entend une surface présentant la capacité d'adhérer sur une autre surface d'un matériau tel que du verre, tout en pouvant 30 être retirée manuellement sans laisser de résidu ou de dégradation irréversible sur la ladite autre surface. En particulier, une telle 'surface présentant une adhésivité réversible' est capable d'adhérer temporairement à ladite autre surface. Il est entendu que dans le document, l'expression 'membrane 35 jetable' est synonyme de membrane à usage unique. En effet, le coût d'utilisation de la membrane est faible et elle peut être enlevée manuellement de la surface à protéger pour être jetée après chaque utilisation. Par l'expression 'membrane transparente', on entend dans le présent document une membrane sensiblement transparente aux longueurs 5 d'ondes du domaine visible. Par le terme 'hydrophobe', on entend un composé qui repousse ou est repoussé par l'eau. En particulier, dans le présent document, un composé hydrophobe est un composé qui repousse ou est repoussé par les fluides biologiques. 10 Ainsi, la membrane selon l'invention permet une simplicité d'utilisation d'une caméra destinée à pénétrer au sein du corps humain et entrer en contact avec des fluides biologiques, sur plusieurs interventions chirurgicales. La caméra, par exemple destinée à des opérations laparoscopiques, est stérilisée puis la membrane selon l'invention stérile et 15 neuve est placée sur la lentille de l'objectif de la caméra avant l'intervention. Les fluides biologiques glissent sur la surface hydrophobe de la première face de la membrane selon l'invention, ce qui garantit une bonne visibilité pendant toute l'intervention. En effet, les propriétés hydrophobes de la membrane selon l'invention confèrent un caractère déperlant à la surface de la lentille. Les 20 affinités avec toute matière contenant de l'eau, tels que les fluides biologiques, sont réduites, même si l'eau est présente en petite quantité. Le caractère adhésif réversible de la deuxième face de la membrane selon l'invention permet de retirer manuellement cette dernière à la fin de l'intervention sans laisser de résidus sur la lentille. A chaque intervention, 25 une nouvelle membrane selon l'invention est utilisée : le phénomène d'érosion des propriétés hydrophobes d'un revêtement permanent connu dans les caméras de l'art antérieur n'a pas lieu avec la membrane selon l'invention. De plus, la durée de l'intervention est réduite, les risques d'erreurs sont limités. Les membranes selon l'invention étant peu coûteuses, leur utilisation est moins 30 onéreuse que celle d'une lentille recouverte d'un revêtement permanent. Dans la présente demande, l'utilisation de la membrane sera décrite en relation avec la lentille d'un objectif de caméra destinée à des opérations laparoscopiques. Toutefois, la membrane selon l'invention pourra être utilisée pour tout appareil comprenant un objectif destiné à entrer en 35 contact avec un milieu aqueux susceptible de salir la lentille de l'objectif. Il peut notamment s'agir d'un objectif pour photos sous-marines.

Avantageusement, la deuxième face de la membrane selon l'invention comporte un matériau adhésif. Un tel matériau adhésif permet notamment de procurer l'adhésivité nécessaire à la membrane pour un maintien sur la lentille pendant la durée de l'intervention tout en permettant un retrait manuel de la membrane après usage. De préférence, le matériau adhésif est choisi parmi les adhésifs époxy et les polymères adhésifs sensibles à la pression (PSA) tels que les polymères vinyliques, notamment les éthers vinyliques, les acétates de d'éthylène vinyliques (EVA)' les caoutchoucs naturels et butyliques, les nitriles, les résines acryliques, les caoutchoucs de silicone, notamment les copolymères de Styrène-Butadiène-Styrène (SBS), les copolymères à bloc de Styrène (SBC), les c opolym ères de Styrene-Ethylène/Butylène-Styrène (SEBS), les copolymères Styrène-Ethylène/Propylène (SEP) les copolymères de Styrène-Isoprène-Styrène (SIS) et leurs mélanges. Ces matériaux adhésifs procurent en effet un caractère adhésif réversible à la membrane selon l'invention. Ils sont par ailleurs compatibles avec un usage dans un milieu chirurgical stérile. Les copolymères de styrène-butadiène-styrène (aussi connus sous l'abréviation SBS) sont par exemple disponibles commercialement auprès de la société BASF sous la dénomination 20 commerciale `Styroflex®'. Selon une possibilité, la surface hydrophobe comprend un composé hydrophobe greffé sur la première face ou un composé hydrophobe sous forme d'une couche déposée. Une telle forme de réalisation permet notamment de garantir une bonne solidarité entre la première face de la 25 membrane selon l'invention et le composé hydrophobe. De plus, les composés hydrophobes étant formés à partir de matériaux polymériques ceux-ci limitent la formation de buée sur la membrane selon l'invention lors d'une intervention par comparaison à la surface d'une lentille en verre dont la surface est plus froide. Les matériaux utilisés pour le dépôt d'une couche hydrophobe sont 30 notamment des polymères naturellement hydrophobes tels que les polymères fluorés, les polyoléfines, et d'autres polymères modifiés ayant des groupements hydrophobes comme des groupements à base d'acides gras et d'hydrocarbures fluorés et leurs mélanges. Avantageusement, la surface hydrophobe comprend des 35 texturations dont les dimensions varient de 1 nanomètre à 20 micromètres. Par le terme 'texturation il est entendu des irrégularités du profil de la surface dont les dimensions, notamment perpendiculairement à la surface, varient de 1 nanomètre à 20 micromètres. Ces texturations permettent à des gouttes d'eau posées sur la surface d'afficher un angle de contact supérieur ou égal à 90°. La première face de la membrane selon l'invention présente alors une surface au caractère hydrophobe amélioré, ce qui augmente la capacité auto-nettoyante de la membrane. Selon une disposition de l'invention, la surface hydrophobe comprend des particules dont les dimensions varient de 1 nanomètre à 20 micromètres et dont la surface est hydrophobe. On obtient ainsi une texturation 10 de la surface et un caractère hydrophobe amélioré. Par exemple, les particules comprennent des nano-fibres de cellulose aussi appelées NFC (acronyme anglais de Nano-Fibrillated Cellulose), et de préférence le produit de la réaction des nano-fibres de cellulose (NFC) avec un composé fluoré hydrophobe tel que le tridecafluoro- 15 1,1,2,2-tetrahydrooctyl)trichlorosilane de sorte à former des particules dont la surface est hydrophobe. Selon une possibilité, les particules comprennent un matériau hydrophobe ce qui facilite l'obtention d'une surface au caractère hydrophobe amélioré. 20 Selon une alternative, les texturations sont formées par gravure de la surface hydrophobe par exemple par une technique de lithographie. Selon un mode de réalisation particulier, la membrane selon l'invention comprend un film flexible comportant un matériau polymérique tel que le polyvinyle, le poly(téréphtalate d'éthylène) (ou PET), l'acrylique et leurs 25 mélanges, une première surface et une deuxième surface opposée, le film flexible étant arrangé entre la première face et la deuxième face de la membrane. Le film flexible confère une tenue mécanique à la membrane ainsi qu'une souplesse nécessaire pour la manipulation de la membrane et l'adhésivité réversible sur une lentille d'un objectif. 30 Selon une disposition avantageuse, le film flexible comprend un plastifiant. La présence d'un plastifiant dans la composition du film flexible permet notamment d'améliorer la flexibilité, la résistance et la résilience du film flexible qui peut être plus facile à manipuler. Des exemples de plastifiants pouvant être utilisés sont des phthalates tels que le phthalate de Bis(2- 35 ethylhexyl) , les, glycols et polyéthers, les citrates d'alkyles et leurs mélanges.

De préférence, le matériau polymérique du film flexible est un polymère adhésif, tel que le copolymère de styrène-butadiène-styrène et forme le matériau adhésif de la deuxième face de la membrane. La membrane selon l'invention est ainsi plus simple à concevoir et est de ce fait moins coûteuse à fabriquer. Selon une disposition, le matériau polymérique du film flexible est un matériau hydrophobe, tel qu'un polymère fluoré, notamment le poly-tétrafluoro-éthylène, l'éthylène-propylène fluoré, un élastomère fluoré, et leurs mélanges, et forme le matériau hydrophobe de la première face de la membrane. Selon une possibilité, la membrane selon l'invention comprend en outre des moyens de fixation adaptés pour être fixés sur un substrat métallique. Il est ainsi possible de renforcer la fixation de la membrane sur la lentille par une attache de la membrane à un cadre métallique dans lequel est disposée la lentille. En particulier, la membrane selon l'invention comprend une portion circulaire destinée à être adhésivée à la lentille et les moyens de fixation comprennent au moins une languette s'étendant radialement à la portion circulaire. Par exemple, cette languette peut être autocollante et destinée à se coller sur le cadre métallique de la caméra. Par contre, la languette n'est pas destinée à être adhésivée sur la lentille. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation de celle-ci, donnée à titre d'exemples non limitatifs et faite en référence aux dessins annexés. Les figures ne respectent pas nécessairement l'échelle de tous les éléments représentés de sorte à améliorer leur lisibilité. Dans la suite de la description, par souci de simplification, des éléments identiques, similaires ou équivalents des différentes formes de réalisation portent les mêmes références numériques.

La figure 1 illustre une vue de dessus d'une membrane selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 illustre une coupe selon une direction perpendiculaire à une face d'une membrane selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 illustre une coupe selon une direction perpendiculaire à 35 une face d'une membrane selon un autre mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 représente une vue de dessus d'une membrane 1 selon l'invention, souple, jetable et adaptée pour être adhésivée à une lentille de forme circulaire d'un objectif. L'objectif peut être celui d'une caméra pour des opérations au sein du corps humain et destinée à entrer en contact avec des fluides biologiques, tels que des opérations laparoscopiques. La membrane 1 présente une portion circulaire 2 destinée à être adhésivée à la lentille et des moyens de fixation se présentant sous la forme de deux languettes 3 s'étendant radialement à la portion circulaire 2. Ces deux languettes 3 sont adaptées à être fixées à un support métallique, tel qu'un cadre métallique de fixation de la lentille. Selon une possibilité, la languette 3 peut être constituée d'une bande adhésive transparente ou non. Selon une possibilité non illustrée dans laquelle la lentille ne présente pas une forme circulaire, la portion de la membrane 1 selon l'invention destinée à être adhésivée sur la lentille présente une forme non 15 circulaire mais une forme sensiblement similaire à celle de la lentille. Selon une variante non illustrée, les moyens de fixation peuvent par exemple être constitués d'une seule languette 3 ou de plus de deux languettes 3. Globalement, les moyens de fixation peuvent présenter toute forme adaptée à la fixation de la membrane 1 sur un substrat métallique 20 servant de support à la lentille. Par contre, ces moyens de fixation ne sont pas destinés à être fixés sur la lentille. La figure 1 illustre également une première face 4 de la membrane 1 comportant une surface hydrophobe de sorte que les salissures ne puissent pas adhérer. La propriété hydrophobe de la surface peut être obtenue par une 25 greffe d'un composé hydrophobe sur la première face 4 de la membrane 1. Elle peut également résulter de la formation d'une couche 5 (figure 2) d'un composé hydrophobe par une technique de dépôt telle que la CVD (acronyme anglais de Chemical Vapor Deposition) assistée par plasma. En référence à la figure 2, une deuxième face 6 de la membrane 1, 30 opposée à la première face 4 comprend une surface présentant une adhésivité reversible de sorte à pouvoir adhésiver la portion circulaire 2 de la membrane 1 sur la lentille le temps de l'utilisation de l'objectif. Puis en fin d'utilisation, la membrane 1 peut être retirée manuellement sans sensiblement laisser de résidus. Le caractère adhésif de la surface est ainsi réversible. La lentille peut 35 alors être réutilisée pour une nouvelle intervention.

La figure 2 représente la membrane 1 selon une direction perpendiculaire à la première face 4. Dans ce mode de réalisation, la membrane 1 comprend un film flexible 7 agencé entre la première face 4 et la deuxième face 6 de la membrane 1. Ce film flexible 7 comporte un matériau polymérique tel que le polyvinyle, le poly(téréphtalate d'éthylène), l'acrylique et leurs mélanges. Selon une autre possibilité, le film flexible 7 comprend également un plastifiant. Le plastifiant peut notamment être choisi parmi les phthalates tels que le phthalate de bis(2-ethylhexyl) , les glycols et polyéthers, les citrates d'alkyles et leurs mélanges.

Une couche 5 d'un matériau hydrophobe disposée sur une première surface 8 du film flexible 7 forme la surface hydrophobe de la membrane 1. Une couche 11 d'un matériau adhésif recouvre une deuxième surface 9 du film flexible 7 de sorte à conférer une adhésivité reversible à la deuxième face 6 de la membrane 1.

La couche 5 de matériau hydrophobe présente une surface texturée 12. En effet, la surface de la couche 5 présente un profil irrégulier ayant des variations de 1 nanomètre à 20 micromètres. Ces irrégularités de profils renforcent le caractère hydrophobe de la surface de la première face 4 et lui confèrent un caractère hydrophobe amélioré ce qui améliore les propriétés auto-nettoyantes de la membrane 1. La texturation de la surface peut par exemple être obtenue par gravure du matériau hydrophobe, obtenue notamment par lithographie. Selon une autre possibilité non illustrée, la première surface 8 du film flexible 7 est tout d'abord gravée pour obtenir une texturation adéquate.

Une couche 5 de matériau hydrophobe est ensuite déposée sur cette première surface 8 texturée tout en reproduisant les irregularités de son profil de sorte à obtenir une surface texturée 12. Selon une variante de réalisation, la surface au caractère hydrophobe amélioré 12 de la membrane 1 est obtenue par des particules dont les dimensions varient de 1 nanomètre à 20 micromètres et dont la surface est hydrophobe. Ces particules peuvent notamment être constituées d'un matériau hydrophobe. Les particules comprennent par exemple des nano-fibres de cellulose (NFC Nano-Fibrillated Cellulose) ayant réagi avec un composé fluoré hydrophobe, tel que le tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) trichlorosilane, rendant hydrophobe la surface des nano-fibres. Dans ce cas, les nano-fibres de cellulose à la surface rendue hydrophobe sont diluées dans l'éthanol puis projetées sur la première surface 8 du film jusqu'à l'obtention d'une couche 5 dont la surface texturée 12 présente un caractère hydrophobe amélioré. La deuxième surface 9 du film recouverte par la couche 11 de matériau adhésif présente une adhésivité réversible. Ce caractère adhésif réversible est notamment obtenu par un matériau adhésif choisi parmi les polymères vinyliques, les adhésifs époxy, les adhésifs acryliques tel qu'une résine acrylique sensible à la pression, et les copolymères de styrènebutadiène-styrène. La figure 3 illustre une membrane 1 souple qui diffère de celle illustrée à la figure 2 en ce que le film flexible 7 comprend un copolymère de styrène-butadiène-styrène formant le matériau adhésif de la deuxième face 6 de la membrane 1. Dans ce mode de réalisation, il n'est pas nécessaire de prévoir le dépôt d'une couche 11 d'un matériau adhésif sur la deuxième surface 9 du film flexible 7 ce qui réduit le temps de cycle et les coûts de fabrication de la membrane 1. Lors de l'utilisation de la membrane 1 souple sur une lentille d'un objectif de caméra laparoscopique, la caméra est tout d'abord stérilisée. Puis la surface adhésive de la deuxième face 6 de la portion circulaire 2 de la membrane 1 stérile est adhésivée à la lentille. Les moyens de fixation 3 éventuels de la membrane 1 sont dotés d'un adhésif similaire ou différent de celui de la portion circulaire 2. Les moyens de fixation 3 sont accrochés sur une partie métallique de la caméra avoisinant la lentille et servant de support à cette lentille de sorte à renforcer la tenue de la membrane 1 sur la lentille. La surface hydrophobe de la première face 4 de la membrane 1 permet d'éviter que les salissures provenant des fluides biologiques environnants n'adhèrent à cette surface et gênent la visibilité de l'opérateur. A la fin de l'intervention, la membrane 1 est manuellement retirée de la lentille qui sera stérilisée pour une nouvelle utilisation. Ainsi, la membrane 1 de l'invention est simple à utiliser, peu 30 coûteuse et garantit l'obtention d'une surface auto-nettoyante efficace. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle comprend tous les équivalents techniques et les variantes des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

Claims

REVENDICATIONS1. Membrane (1) souple jetable adaptée pour être adhésivée à une lentille d'un objectif, notamment un objectif de caméra pour des opérations laparoscopiques, la membrane (1) étant transparente et comprenant deux faces opposées, une première face (4) comportant une surface hydrophobe, une deuxième face (6) comportant une surface présentant une adhésivité réversible.
2. Membrane (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième face (6) comporte un matériau adhésif.
3. Membrane (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le matériau adhésif est choisi parmi les adhésifs époxy et les polymères adhésifs sensibles à la pression (PSA) tels que les polymères vinyliques, notamment les éthers vinyliques, les acétates de d'éthylène vinyliques (EVA), les caoutchoucs naturels et butyliques, les nitriles, les résines acryliques, les caoutchoucs de silicone, notamment les copolymères de Styrène-Butadiène-Styrène (SBS), les copolymères à bloc de Styrène (SBC), les copolymères de Styrene- Ethylène/Butylène-Styrène (SEBS), les copolymères Styrène- Ethylène/Propylène (SEP), les copolymères de Styrène-Isoprène-Styrène (SIS) et leurs mélanges.
4. Membrane (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée 25 en ce que la surface hydrophobe comprend un composé hydrophobe greffé sur la première face (4) ou un composé hydrophobe sous forme d'une couche (5) déposée.
5. Membrane (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée 30 en ce que la surface hydrophobe comprend des texturations dont les dimensions varient de 1 nanomètre à 20 micromètres.
6. Membrane (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la surface hydrophobe comprend des particules dont les dimensions 35 varient de 1 nanomètre à 20 micromètres et dont la surface est hydrophobe.
7. Membrane (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que les particules comprennent des nano-fibres de cellulose et de préférence le produit de la réaction de nano-fibres de cellulose avec un composé fluoré hydrophobe tel que le tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)trichlorosilane.
8. Membrane (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la membrane (1) comprend un film flexible (7) comportant un matériau polymérique tel que le polyvinyle, le poly(téréphtalate d'éthylène), l'acrylique et leurs mélanges, une première surface (8) et une deuxième surface (9) opposée, le film flexible (7) étant arrangé entre la première face (4) et la deuxième face (6) de la membrane (1).
9. Membrane (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le film flexible (7) comprend un plastifiant.
10. Membrane (1) selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisée en ce que le matériau polymérique du film flexible (7) est un polymère adhésif tel que le copolymère de styrène-butadiène-styrène et forme le matériau adhésif de la deuxième face (6) de la membrane (1).
11. Membrane (1) selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisée en ce que le matériau polymérique du film flexible (7) est un matériau hydrophobe, tel qu'un polymère fluoré, notamment le poly-tétra-fluoroéthylène, l'éthylène-propylène fluoré, un élastomère fluoré et leurs mélanges, et forme le matériau hydrophobe de la première face (4) de la membrane (1).
12. Membrane (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la membrane (1) comprend en outre des moyens de fixation adaptés pour être fixés sur un substrat métallique servant de support à ladite lentille.
13. Membrane (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce que la membrane (1) comprend une portion circulaire (2) destinée à être adhésivée à la lentille et en ce que les moyens de fixation comprennent au moins une 35 languette (3) s'étendant radialement à la portion circulaire (2).