EP0321538A1 - Dispositif endoscopique d'observation et de traitement - Google Patents

Dispositif endoscopique d'observation et de traitement

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EP0321538A1
EP0321538A1 EP88905888A EP88905888A EP0321538A1 EP 0321538 A1 EP0321538 A1 EP 0321538A1 EP 88905888 A EP88905888 A EP 88905888A EP 88905888 A EP88905888 A EP 88905888A EP 0321538 A1 EP0321538 A1 EP 0321538A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheath
observation
intervention
fiber
synthetic material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP88905888A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Renaud Croisy
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0321538A1 publication Critical patent/EP0321538A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00082—Balloons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00131—Accessories for endoscopes
    • A61B1/00135—Oversleeves mounted on the endoscope prior to insertion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics

Definitions

  • Endoscopic device for observation and treatment.
  • the present invention relates generally to the medical field of observation and treatment of the human body using endoscopic probes which are introduced through a natural or artificial internal conduit.
  • Probes or endoscopes are already known which allow observations and / or certain treatments to be carried out in specific areas of a human body cavity.
  • Such probes are commonly used, for example in urology and gastroenterology.
  • they mainly comprise in a cylindrical sheath of synthetic or plastic material serving as catheter and extending between an observation and external control head operated by the surgeon and an internal intervention end a certain number of longitudinal hollow conduits intended to receive lighting means, observation means and treatment means.
  • optical fibers The appearance for several years of optical fibers has led to a noteworthy improvement of these devices by allowing the lighting and easy observation of the work area; by the way, laser probes made of an optical fiber transmitting the radiation of a power laser are also very commonly used to obtain, depending on the wavelength of the laser light, either a local burning of a part of the undesirable body, that is to say a broken nephritic calculus.
  • laser probes made of an optical fiber transmitting the radiation of a power laser are also very commonly used to obtain, depending on the wavelength of the laser light, either a local burning of a part of the undesirable body, that is to say a broken nephritic calculus.
  • Such an endoscopic intervention probe is described for example in document GB-A 2 167 668 published on June 4, 1986.
  • This document shows an endoscope comprising an external observation and control head and an intervention end connected to each other by a sheath made of plastic pierced with four holes referenced respectively 3, 7, 8 and 10 and used for Observation, Lighting, passage of an intervention instrument and Circulation of an Irrigation Liquid from The Work zone.
  • This probe is supplemented at its intervention end by a balloon 12 which can be inflated from the external control head and which allows, after the introduction of the probe into the internal duct of the human body, to ensure relative fixation thereof. by clamping along the walls of this conduit.
  • an endoscopic probe conforming to the British document GB-A 2 167 668 is practically not, at least in the state in which La describes this document, functioning Lely viable and this for the following reason.
  • the intervention instrument that is introduced through the conduit 8 is a fiber supplied by a power laser, for example of the YAG type or dye laser, the distal end of this fiber heats up strongly during its operation. This phenomenon is reinforced, and makes the intervention instrument ineffective when organic deposits coming to agglutinate at the end of the laser fiber, it reaches temperatures ranging from 100 ° C (boiling of the water of the cells ) up to more than 1000 ° C.
  • the thermal energy thus emitted risks destroying the entire internal intervention end of the sheath and in particular that of the scattering and observation fibers (the latter being already destroyed at 70 ° C) and La lenti lle, by thermal shock.
  • a device in accordance with this document the sheath of which is produced by extrusion, leads for this sheath to diameters of the order of at least 4 mm, without it being possible to descend below this dimension.
  • the veins or The introduction of a probe to break kidney stones, such a probe must in this case obligatorily cross the ureterovesical orifice located at the exit of the bladder and whose normal opening in adults is about 2.3 mm.
  • the surgeon is then forced to have recourse to a progressive dilation of this opening, Which requires anesthesia general several hours.
  • the subject of the present invention is a method of preparation for an endoscopic observation and treatment device intended to be introduced into the human body through an internal conduit, of a cylindrical sheath of synthetic material serving as a catheter, extending between an external observation and control head and an internal intervention end and comprising a certain number of longitudinal hollow conduits also cylindrical intended to receive lighting means, observation means and processing means , characterized in that it consists in molding the sheath by bringing the synthetic material in the pasty state around long tudinal mandrels whose positions and diameters correspond to the future hollow conduits of this sheath and of ultrafine lighting optical fibers, solidifying the synthetic material, then extracting the different mandrels.
  • the invention also relates to an endoscopic observation and treatment device with multiple functions intended to be introduced into the human body through an internal, natural or ArtificieL, mainly comprising a cylindrical sheath of synthetic material serving as a catheter and extending between an observation and external control head and an internal intervention end provided with an inflatable fixing balloon, a certain number of hollow conduits also cylindrical longitudinal intended to receive lighting means, observation means and treatment means, characterized in that the sheath is obtained by molding, has an outside diameter less than 2 mm and in that the hollow conduits are separated from each other by walls which, at the place of their minimum thickness, have a dimension less than 0.10 mm, which may reach, if necessary, 0.05 mm, said sheath comprising:
  • - lighting means consisting of a plurality of ultrafine optical fibers, with an individual diameter of the order of 50 ⁇ m, distributed and embedded in the synthetic material of the sheath during the previous molding operation ,
  • an observation optical fiber the intervention side end of which is fitted with optical accommodation means and the observation side end of which is provided with a screw and creamer system allowing axial movement of the fiber to the inside the sheath,
  • an intervention fiber also adjustable in axial translation inside the sheath using a screw and creamer system fixed on the observation head, sufficient radial clearance being provided between the sheath and this fiber to allow the circulation of a cooling liquid along this L,
  • any means of intervention in particular and optionally, one of the intervention means chosen from Ultrasonic probes, Microstrips, biopsy probes, coagulation probes, spark probes, laser probes and fiber optic pressure measurement probes.
  • the observation optical fiber and the intervention fiber are both adjustable in translation by means of a screw and creamer system which allows them to be displaced relative to the head. 'observation.
  • the intervention fiber can be either a laser fiber or an ultrasonic fiber.
  • the laser fibers can, depending on the wavelength that they transmit, be used either for the burning of an undesirable tissue or, in particular in uroLogy or in gastroenterology, to break a calculation by thermal shock.
  • the miniaturization carried out using the means according to the invention and which leads to a sheath with an external diameter of less than 2 mm allows, in particular in uroLogy, very substantial progress since the device thus produced crosses, without any need for expansion, nor consequently of general anesthesia, the meatus ureterovési ca which allows to reach the kidney after the crossing of the bladder.
  • this channel it is thus possible to use this channel either for a second laser fiber which would in this case have a different function from the first intervention fiber, either for an ultrasound probe, the apparatus according to the invention thus making it possible to use at will either two laser intervention fibers or two intervention fibers on ultrasound, either in combination a laser fiber with an ultrasonic fiber,
  • the ultrasonic fiber can also be replaced in situ and during the intervention either by a micro-drill, or by a biopsy, coagulation or sparks, etc.
  • a single ultrasound probe is used, it can be used as a scalpel for its destruction function; in the case where the object of the invention is carried out with the apparatus, the simultaneous introduction of two ultrasonic probes, it is possible for example to use one as a transmitting probe and the other as a receiving probe, which makes it possible to do local ultrasound and even, when one is in a blood vessel in the presence of blood flow, ultrasound by Doppler effect.
  • Such ultrasound probes as well as micro-burs can be particularly interesting in cardiology where their introduction either in the coronaries presenting stenoses or in the cardiac cavities makes it possible to obtain invaluable information on (or to treat) the state of the wall of the vessel or internal cavities of the heart.
  • the echograph technique that associated with the Doppler effect can even allow an in situ study of the movement of the valves of the heart.
  • Spark probes are useful for breaking stones or mineral concretions.
  • Biopsy probes are also of obvious interest; as for fiber optic pressure measurement probes, they can be very useful important in Logi traumato neurocurgie that for example to observe directly the pressure inside a cavity which is filled with cerebrospinal fluid. In an intervention like this.
  • the device which is the subject of the invention is introduced directly into the skull using an orifice pierced in the cranial box. All the preceding examples illustrate the multi-functional nature of the device which is the subject of the invention which allows, using a single endoscope introduced into a duct of the body, the production of a sequence of successive interventions of different natures.
  • FIG. 1 is an overall view of the device which is the subject of the invention.
  • FIG. 2 is a folded sectional view of the intervention end of the device
  • FIG. 3 is a section along a cross section of the sheath of FIG. 2, on which the respective dimensions of the various conduits and probes have been respected,
  • FIG. 4 is a sectional view of the observation head and external control of the endoscopic device.
  • the observation head 1 On the observation head 1 are fixed an ocular device 5 in correspondence as will see it later with the observation fiber, a screw and creamer device 11 making it possible to adjust, inside the sheath 2, the state of axial translation of this same observation fiber.
  • the first intervention fiber is a laser fiber 7 adjustable in translation in the sheath 2 using the screw and creamer device 8. According to the invention, a radial clearance is left between this laser fiber 7 and the duct which it occupies inside the sheath 2, for the circulation of a cooling fluid which enters the system at 9.
  • the > observation and control head 1 also comprises the pipe 10 for introducing and receiving the circulation of irrigation and / or suction liquid as well as, in the same internal hollow pipe, the ways of introducing an ultrasonic probe 11 or any intervention tool 12 chosen from those already mentioned above.
  • this same external observation and control head 1 also includes an orifice 13 into which one can introduce
  • FIG. 2 which is a cut down level of the intervention end on 3 of the sheath 2
  • the observation fiber 14 the laser fiber 7 and the ultrasonic probe 11 are found in their respective longitudinal hollow conduits.
  • the plastic sheath 2 proper is terminated at its internal intervention end 3 by a thermal coating 15 of protection against possible overheating brought to this place by the laser fiber 7. It is also noted that the end of the
  • observation fiber 14 is provided with an accommodation lens 16 attached to the end of the fiber
  • the hollow conduit 17 which is used both for irrigation and for the introduction of the ultrasound probe 11 can also be used to bring any other means of treatment to the place of intervention, by way of example in the case of Figure 2, a micro-mill 18 mounted at the end of a cable 19 operable from the external control head.
  • the sheath 2 also includes, in suitable hollow conduits, at least one flexible rigid core 20 intended to give the probe the desirable profile during its introduction and its progression in the conduit. internal body.
  • An inflatable balloon 4 is also provided at the end 3 of the sheath 2; this balloon is inflatable, in a known manner, using a flow of pressurized air introduced into the duct 13.
  • the walls of this balloon are shown in solid lines in their rest position and in lines mixed in its inflated position where it allows the sheath to be fixed to a certain extent along the unrepresented wall of the internal conduit into which it is introduced.
  • the means for adjusting the translation 6 and 8 of the observation fiber 14 and of the laser fiber 7 as well as the thermal coating 15 make it possible, by choosing the state of translation of the fibers 7 and 14 protect the end 16 of the observation fiber 14 from laser heating.
  • Figure 3 shows a section along a cross section of the sheath 2 of Figure 2 and gives a more precise idea of the reciprocal dimensions of the three hollow conduits traversing this sheath as well as ultra-fine optical fibers 21 carrying the light intended to illuminate the treated area .
  • the various ultrafine optical fibers 21, the diameter of which is close to 50 micrometers, are integrated into the mass of synthetic material 2 and embedded in it at the very moment of molding of this material synthetic 2.
  • the channel 22 intended to receive the laser fiber 7 has a diameter of the order of 0.3 mm as well as the channel 23 intended to receive the observation fiber on 14.
  • An annular space is however provided between the laser fiber 7 and the channel 22 to allow the circulation of the cooling fluid injected by the orifice 9, FIG. 1.
  • the channel 17 used for the introduction of the ultrasonic probe 11 and the micro-drill 18 it has a diameter of the order of 1 mm sufficient to authorize at the same time the circulation of the irrigation liquid of the work area.
  • the external dimensions of the sheath 2 of FIG. 3 are, in the example described, 2 mm in diameter.
  • the intensity of the luminous luminous flux conveyed by the various ultrafine fibers 21 depends directly on the surface of the cross sections of these various fibers and that the fact of having distributed these in large numbers by drowning them in The mass of the synthetic material of the sheath 2 makes it possible to obtain an equal illumination for a smaller size than would be the size of a single circular fiber with a surface equal to the sum of the elementary surfaces of the fibers 21. Furthermore, the distribution of these lighting fibers 21 in a large number of ultrafine fibers provides more solidity and resistance to bending of the lighting device, compared to the solution of a single fiber.
  • FIG. 4 there is shown in section the external observation and control head 1 and its junction with the sheath of synthetic material 2.
  • This figure shows the various elements already cited provided with the same reference numbers with in addition the motor 24 for controlling the micro-mill 18 by the metal cable 19, the ultrasonic source 25 which the fiber 11 supplies with ultrasonic power and the Laser 26 which supplies light energy to the laser fiber 7.
  • FIG. 4 also shows in more detail the arrangement of the screw and rack system 8 and of the system for introducing coolant 9 allowing '' inject a certain amount of this Liquid between the fiber 7 and the corresponding hollow conduit inside the plastic sheath 2.

Abstract

Un endoscope destiné à être introduit dans le corps humain comporte une gaine cylindrique (2) en matière synthétique servant de cathéter, s'étendant entre une tête d'observation et de commande externe (1) et une extrémité d'intervention interne (3) et comportant un certain nombre de conduits creux longitudinaux (17,22,23) également cylindriques destinés à recevoir des moyens d'éclairage (21), des moyens d'observation (14) et des moyens de traitement (7). La gaine (2) est moulée en apportant la matière synthétique à l'état pâteux autour de mandrins longitudinaux dont les positions et les diamètres correspondent aux futurs conduits creux de cette gaine et de fibres optiques d'éclairage ultrafines.
Abstract
An endoscope for insertion into the human body comprises a cylindrical sheath (2) of synthetic material which serves as a catheter, extends between an external observation and control head (1) and an internal intervention tip (3), and is provided with a certain number of hollow longitudinal cylindrical conduits (17,22,33) designed to accommodate means for lighting (21), means for observation (14), and means for treatment (7). The sheath (2) is moulded by applying the synthetic material in paste form around longitudinal mandrels whose positions and diameters correspond to the future hollow conduits of the sheath and ultrafine optical lighting fibres.

Description

Dispositif endoscopi ue d'observation et de traitement.
DESCRIPTION La présente invention se rapporte d'une façon générale au domaine médical de l'observation et du traitement du corps humain à l'aide de sondes endoscopiques que l'on introduit à travers un conduit interne naturel ou artificiel. on connaît déjà des sondes ou endoscopes permettant d'effectuer des observations et/ou certains traitements dans des zones déterminées d'une cavité du corps humain. De telles sondes sont uti lisées couramment, par exemple en urologie et en gast roentérologi e. Dans leur constitution actuelle la plus générale, elles comportent principalement dans une gaine cylindrique en matière synthétique ou plastique servant de cathéter et s'étendant entre une tête d'observation et de commande externe manoeuvrée par le chirurgien et une extrémité d'intervention interne un certain nombre de conduits creux longitudinaux destinés à recevoir des moyens d'éclairage, des moyens d'observation et des moyens de traitement.
L'apparition depuis quelques années des fibres optiques a conduit à perfectionner de façon notable ces apparei ls en permettant l ' éc la i rement et l'observation faci les de la zone de travail ; par ai lleurs, des sondes laser constituées d'une fibre optique transmettant le rayonnement d'un laser de puissance sont également très couramment ut lisées pour obtenir, selon la longueur d'onde de la lumière laser, soit un brûlage local d'une partie du corps indésirable, soit la cassure d'un calcul néphrétique. Une sonde d'intervention endoscopique de ce genre est décrite par exemple dans le document GB-A 2 167 668 publié le 4 juin 1986. Ce document montre un endoscope comportant une tête d'observation et de commande externe et une extrémité d' ntervention reliées l'une à l'autre par une gaine en matière plastique percée de quatre orifices référencés respectivement 3, 7, 8 et 10 et uti lisés pour L'observation, L ' éclai rement, le passage d'un instrument d'intervention et La circulation d'un Liquide d'irrigation de La zone de travai l. Cette sonde est complétée à son extrémité d'intervention par un ballonnet 12 qui peut être gonflé depuis la tête de commande externe et qui permet, après l'introduction de la sonde dans Le conduit interne du corps huma n d'en assurer une relative fixation par serrage le Long des parois de ce conduit.
Ce document, qui résume parfaitement L'état de La technique antérieure à La présente demande, permet également de comprendre et d'i LLustrer les inconvénients de ce type de matériel. Nous Les rappellerons brièvement ci-après.
Tout d'abord, une sonde endoscopique conforme au document britannique GB-A 2 167 668 n'est pratiquement pas, tout au moins dans l'état où La décrit ce document, fonctionne L Lement viable et ceci pour la raison suivante. Lorsque, comme c'est souvent le cas. L'instrument d'intervention que L'on introduit à travers Le conduit 8 est une fibre alimentée par un laser de puissance par exemple du type YAG ou laser à colorant, l'extrémité distale de cette fibre chauffe fortement au cours de son fonctionnement. Ce phénomène est renforcé, et rend l'instrument d'intervention inopérant lorsque des dépôts organiques venant s'agglutiner à L'extrémité de La fibre Laser, celle-ci atteint des températures allant de 100°C (ébullition de l'eau des cellules) jusqu'à plus de 1000°C. Si l'on ne prend pas de précautions spéciales, L'énergie thermique ainsi émise risque de détruire toute L'extrémité d'intervention interne de La gaine et en particulier celle des fibres d ' éc Lai rement et d'observation (cette dernière étant déjà détruite dès 70°C) et de La lenti lle, par choc thermique.
De plus, un dispositif conforme à ce document, et dont La gaine est réalisée par extrusion, conduit pour cette gaine à des diamètres de l'ordre de 4 mm au minimum, sans qu'i l soit possible de descendre en-dessous de cette dimension. Ceci limite singulièrement L'uti lisation de tels endoscopes notamment pour l'examen de conduits du corps humain de faible dimension tels que les artères, (artères coronaires en cardiologie). Les veines ou L'introduction d'une sonde pour briser des calculs rénaux, une telle sonde devant dans ce cas franchir obligatoirement l'orifice urétérovésical situé à La sortie de la vessie et dont l'ouverture normale chez l'adulte est de l'ordre de 2,3 mm environ. Pour procéder néanmoins au traitement de calculs rénaux à l'aide de sondes de l'art antérieur telles que celle décrite dans ce document britannique, le chirurgien est alors contraint d'avoir recours à une di latation progressive de cette ouverture, LaquelLe nécessite une anesthésie générale de plusieurs heures.
Enfin, tous les endoscopes connus à ce jour sont monofonctionnels, c'est-à-dire qu'i ls sont tous conçus, lorsqu'i l s'agit d'appareils d' ntervention, pour intervenir à l'aide d'une sonde déterminée unique, par exemple une sonde laser, une sonde ultrasonore ou une micropince de préhension. C'est ainsi que si, au cours d'une intervention, un chirurgien ressentait le besoin de recourir successivement à plusieurs techniques d'intervention, i l faudrait théoriquement qu'il change d'endoscope à chaque fois, ce qui est pratiquement irréalisable.
C'est Le but de la présente invention de fournir un dispositif endoscopique d'observation et de traitement permettant de pallier l'ensemble des inconvénients précédents en offrant un matériel très sensiblement miniaturisé par rapport aux appareils actuellement connus et permettant d'autre part, avec Le même apparei L, La mise en oeuvre de fonctions multiples en cours d'intervention selon les besoins du chi rurgi en.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de préparation pour un dispositif endoscopique d'observation et de traitement destiné à être introduit dans le corps humain à travers un conduit interne, d'une gaine cylindrique en matière synthétique servant de cathéter, s'étendant entre une tête d'observation et de commande externe et une extrémité d'intervention interne et comportant un certain nombre de conduits creux Longitudinaux également cylindriques destinés à recevoir des moyens d'éclairage, des moyens d'observation et des moyens de traitement, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler la gaine en apportant la matière synthétique à l'état pâteux autour de mandrins Long tudinaux dont les positions et les diamètres correspondent aux futurs conduits creux de cette gaine et de fibres optiques d'éclairage ultrafines, à solidifier la matière synthétique, puis à extraire les différents mandrins. Ce procédé de préparat on de La gaine cylindrique en matière synthétique biocompatible (PVC, Téflorï, etc ..) servant de cathéter, qui consiste à réaliser celle-ci par moulage autour de mandrins préposit onnés procure certains avantages essentiels de l'invention. En effet, i l permet d'abord et surtout de réduire à des dimensions très faibles, inférieures à 0,15 mm et pouvant descendre jusqu'à 0,05 mm, l'épaisseur des parois séparant entre eux les conduits creux longitud naux de la gaine. Il en résulte un gain de place très sensible par rapport aux gaines en matière plastique obtenues par la seule méthode uti lisée jusqu'à présent, à savoir l'extrusion, dont L'expérience montre qu'elle ne permet pas d'avoir des conduits creux de bonne qualité séparés par des parois de dimension inférieure pratiquement à 0,20 mm. Les chiffres précédents permettent de comprendre immédiatement l'intérêt du procédé de fabrication par moulage de ces gaines en matière synthétique, car i l n'est pas nécessaire de s'étendre Longuement sur L'intérêt pour Le patient et Le chirurgien de la miniaturisation d'une sonde endoscopique.
De plus, i l existe aujourd'hui des fibres optiques ultrafines dont le diamètre est voisin de 50 micromètres, ce qui permet, en moulant directement lors • de La fabrication un grand nombre de ces fibres ultrafines dans les espaces Libres entre conduits creux, d'obtenir La même section droite de transmission du flux d ' éc Lai rement avec une répartition dont L'encombrement global dans le sens du diamètre de La gaine est très sensiblement plus faible et une meilleure flexibi lité du cathéter. C'est le second intérêt de l'uti lisation de la technique de moulage, car dans une fabrication par extrusion, il serait impossible d'obtenir des canaux de 50 micromètres et d'y introduire ensuite une par une les différentes fibres optiques d'éclairage.
L'invention a également pour objet un dispositif endoscopique d'observation et de traitement à fonctions multiples destiné à être introduit dans le corps humain à travers un conduit interne, naturel ou artificieL, comprenant principalement une gaine cylindrique en matière synthétique servant de cathéter et s'étendant entre une tête d'observat on et de commande externe et une extrémité d'intervention interne munie d'un ballonnet gonflable de fixation, un certain nombre de conduits creux longitudinaux également cylindriques destinés à recevoir des moyens d'éclairage, des moyens d'observation et des moyens de traitement, caractérisé en ce que La gaine est obtenue par moulage, a un diamètre extérieur inférieur à 2 mm et en ce que Les conduits creux sont séparés Les uns des autres par des parois qui, à L'endroit de leur épaisseur minimale, ont une dimension inférieure à 0,10 mm, pouvant atteindre en cas de besoin 0,05mm, Ladite gaine comportant :
- des moyens d'éclairage constitués d'une pluralité de fibres optiques uLtrafines, d'un diamètre individuel de l'ordre de 50 ι-m , réparties et noyées dans la matière synthétique de La gaine au cours de L'opération précédente de moulage,
- une fibre optique d'observation, dont l'extrémité côté intervention est munie de moyens optiques d'accommodation et dont L'extrémité côté observation est munie d'un système à vis et crémai llère permettant le déplacement axial de la fibre à l'intérieur de la gaine,
- une fibre d'intervention, également réglable en translation axiale à L'intérieur de La gaine à l'aide d'un système à vis et crémai llère fixé sur la tête d'observation, un jeu radial suffisant étant prévu entre la gaine et cette fibre pour permettre la circulation d'un liquide de refro dissement le Long de ce L le-ci ,
- un canal creux d'un diamètre voisin de 1 mm pour La circulation d'un liquide d'irrigation et/ou d'aspiration et l'introduction, en fonction des besoins instantanés du chirurgien, d'un moyen d'intervention quelconque, notamment et de façon optionnelle, l'un des moyens d'intervention choisi parmi Les sondes à ultrasons, Les microfraises, Les sondes de biopsie, Les sondes de coagulation, les sondes à étincelles, les sondes laser et les sondes de mesure de pression par fibres optiques.
Parmi les caractéristiques originales du dispositif précédent, on retrouve Les dimensions générales de la gaine obtenue par moulage avec un diamètre extérieur inférieur à 2 mm, ainsi que les moyens d'éclairage constitués d'une pluralité de fibres optiques ultrafines noyées dans la matière synthétique de la gaine au COUPS de La fabrication. Ces deux caractéristiques précédentes ont un effet essentiel sur la miniaturisation et permettent pratiquement de diviser par deux Le diamètre actuel courant des sondes endoscopiques . par ailleurs, et toujours conformément à la présente invention, la fibre optique d'observation et la fibre d'intervention sont toutes deux réglables en translation au moyen d'un système à vis et crémai llère qui permet leur déplacement par rapport à la tête d'observation. Cette particularité très intéressante du dispositif objet de l'invention permet de créer des conditions de travail acceptables à l'extrémité d'intervention interne du cathéter et ceci notamment pour deux raisons : - a) - le déplacement réciproque en translation de la fibre optique d'observation et de la fibre d'intervention permet, par décalage axial de l'une par rapport à L'autre, d'éviter de brûler la fibre d'observation et l'ensemble de l'extrémité d'intervention du cathéter Lorsque, comme on L'a rappelé précédemment, la fibre d'intervention est une fibre laser dont l'extrémité peut atteindre des températures de 1200°C.
- b) - cette structure, qui permet Le déplacement axial de la fibre optique, permet de pousser celle-ci seule de quelques centimètres en avant de l'extrémité d'intervention, soit pour franchir un obstacle inattendu qui se présente à l'introduction du cathéter, - soit même pour effectuer le calibrage d'une zone de rétrécissement.
Selon L'invention, La fibre d'intervention peut être soit une fibre Laser, soit une fibre à ultrasons. On rappellera que les fibres Laser peuvent, selon la longueur d'onde qu'elles transmettent, être utilisées soit pour le brûLage d'un tissu indésirable soit, notamment en uroLogie ou en gastroentéro Logie, pour casser un calcul par choc thermique. La miniaturisation réalisée à l'aide des moyens selon l'invention et qui conduit à une gaine de diamètre extérieur inférieur à 2 mm permet, notamment en uroLogie, un progrès très substantiel puisque le dispositif ainsi réalisé franchit, sans aucune nécessité de dilatation, ni par conséquent d'anesthésie générale, Le méat urétérovési ca L qui permet d'atteindre Le rein après Le franchissement de la vessie.
Enfin, la présence dans la gaine de matière synthétique d'un canal creux d'un diamètre voisin de 1 mm, réservé pour la circulation d'un liquide d'aspiration et/ou d'irr gation, et d'une dimension suffisante pour permettre simultanément l'introduction d'un moyen d'intervention de nature quelconque en fonction des besoins instantanés du chirurgien qui pratique L'intervention confère au dispositif son caractère muLti fonctionnel . On peut ainsi, selon L'invention, utiliser ce canal soit pour une seconde fibre laser qui aurait dans ce cas une fonction différente de la première fibre d'intervention, soit pour une sonde à ultrasons, l'apparei l selon L'invention permettant ainsi d'uti liser à volonté soit deux fibres d'intervention laser soit deux fibres d'intervent on ultrasonores, soit en combinaison une fibre Laser avec une fibre ultrasonore, La fibre ultrasonore pouvant être également remplacée in situ et au cours de l'intervention soit par une microfraise, soit par une sonde de biopsie, de coagulation ou à étincelles, etc. Dans le cas d'uti lisation d'une seule sonde à ultrasons, on peut employer celle-ci comme un bistouri pour sa fonction de destruction ; dans le cas où L'on réalise avec L'apparei l objet de l'invention, l'introduction simultanée de deux sondes à ultrasons, i l est possible par exemple d'en utiliser une comme sonde émettrice et L'autre comme sonde réceptrice, ce qui permet de faire de L ' échographie locale et même, lorsqu'on se trouve dans un vaisseau sanguin en présence de L'écoulement du sang, de L ' échographi e par effet Doppler. De telles sondes à ultrasons ainsi que les microfraises peuvent être particulièrement intéressantes en cardiologie où leur introduction soit dans les coronaires présentant des sténoses soit dans les cavités cardiaques permet d'obtenir des renseignements précieux sur (ou de traiter) l'état de La paroi du vaisseau ou des cavités internes du coeur. La technique éc hograph i que associée à L'effet Doppler peut même permettre une étude in situ du mouvement des valves du coeur.
Les sondes à étincelles sont ut lisables pour casser des calculs ou des concrétions minérales, Les sondes de biopsie sont d'intérêt également évident ; quant aux sondes de mesure de pression par fibres optiques, elles peuvent rendre des services très importants dans La neuroc rurgie traumato Logi que par exemple pour observer de façon directe la pression à L'intérieur d'une cavité i nt racrâni enne emplie de liquide céphalorachidien. Dans une intervention de ce genre. Le dispositif objet de L'invention est introduit directement dans Le crâne à L'aide d'un orifice percé dans la boite crânienne. Tous les exemples précédents illustrent le caractère multi fonctionnel du dispositif objet de l'invention qui permet, à l'aide d'un seul endoscope introduit dans un conduit du corps, la réalisation d'une séquence d'interventions successives de différentes natures.
De toute façon, L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre du dispositif endoscopique, description donnée à titre surtout illustratif et non
Limitatif, et faite en se référant aux figures schématiques 1 à 4 ci-jointes sur Lesquelles :
La figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif objet de L'invention,
- La figure 2 est une vue en coupe rabattue de L'extrémité d'intervention du dispositif,
- La figure 3 est une coupe selon une section droite de La gaine de La figure 2, sur Laquelle on a respecté Les dimensions respectives des différents conduits et sondes,
- La figure 4 est une vue en coupe de La tête d'observation et de commande externe du dispositif endoscopi que. Sur la figure 1, on a représenté L'ensemble d'un dispositif endoscopique d'observation et de traitement*à fonctions multiples, objet de l'invention, dont on voit les trois éléments essentiels, à savoir : la tête d'observation et de commande externe 1, la gaine 2 en matière synthétique servant à la transmission des informations lumineuses et à l'introduction des dispositifs d'intervention ainsi que l'extrémité d'intervention interne 3 munie de son ballonnet gonflable de fixation 4. Sur la tête d'observation 1 sont fixés un dispositif oculaire 5 en correspondance comme on le verra ultérieurement avec la fibre d'observation, un dispositif à vis et à crémai llère 6 permettant de régler, à l'intérieur de la gaine 2, L'état de translation axiale de cette même fibre d'observation.
Dans l'exemple de la figure 1, la première fibre d'intervention est une fibre laser 7 réglable en translation dans La gaine 2 à L'aide du dispositif à vis et crémai llère 8. Conformément à l'invention, un jeu radial est laissé, entre cette fibre laser 7 et le conduit qu'elle occupe à l'intérieur de la gaine 2, pour la circulation d'un fluide de refroidissement qui pénètre dans Le système en 9.
Selon l'invention, la> tête d'observation et de commande 1 comporte également la conduite 10 d'introduction et de réception de la circulation de liquide d'irrigation et/ou d'aspiration ainsi que, dans le même conduit creux interne les voies d'introduction d'une sonde à ultrasons 11 ou d'un outi llage d'intervention quelconque 12 choisi parmi ceux dont i l a déjà été précédemment question. Enfin, cette même tête d'observation et de commande externe 1 comporte également un orifice 13 dans Lequel on peut introduire
L'air de gonflage du ballonnet 4 lorsque, la sonde endoscopique ayant atteint à l'intérieur du corps humain L'emplacement souhaitable, Le chirurgien intervenant décide de fixer son état de translation par rapport à La paroi du conduit d'introduction en gonflant ce même ballonnet 4. sur la figure 2 qui est une coupe rabattue au niveau de L'extrémité d'intervent on 3 de La gaine 2, on trouve La fibre d'observation 14, La fibre Laser 7 et La sonde à ultrasons 11 dans leurs conduits creux longitudinaux respectifs. Pour plus de clarté, on n'a volontairement pas respecté, sur cette figure 2, Les dimensions respectives des différents composants. La gaine en matière synthétique 2 proprement dite est terminée à son extrémité d'intervention interne 3 par un revêtement thermique 15 de protection contre Les échauffements éventuels apportés à cet endroit par La fibre Laser 7. On remarque encore que L'extrémité de La
-fibre d'observation 14 est munie d'une Lentille d'accommodation 16 rapportée à l'extrémité de la fibre
14, ou constituée plus simplement par la taille appropriée de L'extrémité de cette même fibre. Conformément à L'invention, Le conduit creux 17 qui sert à la fois à L'irrigation et à L'introduction de la sonde à ultrasons 11 est également utilisable pour apporter sur le Lieu d'intervention un autre moyen de traitement quelconque, à titre d'exemple dans Le cas de la figure 2, une microfraise 18 montée à l'extrémité d'un câble 19 manoeuvrable depuis la tête de commande externe .
Enfin, pour rendre totalement opérationnel le dispositif, La gaine 2 comporte également dans des conduits creux appropriés au moins une âme souple de rigi di fi cation 20 destinée à donner à la sonde Le profil souhaitable Lors de son introduction et de sa progression dans Le conduit interne du corps humain. Un ballonnet gonflable 4 est également prévu au niveau de l'extrémité 3 de La gaine 2 ; ce ballonnet est gonflable, de façon connue, à l'aide d'un flux d'air sous pression introduit dans le conduit 13. Sur La figure 2 Les parois de ce ballonnet sont représentées en trait plein dans sa position au repos et en trait mixte dans sa position gonflée où i l permet de fixer dans une certaine mesure la gaine en translat on le long de la paroi non représentée du conduit interne dans lequel on L'introduit. Comme on L'a déjà expliqué précédemment, les moyens de réglage en translation 6 et 8 de la fibre d'observation 14 et de la fibre Laser 7 ainsi que Le revêtement thermique 15 permettent en choisissant L'état de translation des fibres 7 et 14 de protéger de L ' échauffement par laser l'extrémité 16 de La fibre d'observation 14.
La figure 3 montre une coupe selon une section droite de La gaine 2 de La figure 2 et donne une idée plus précise des dimensions réciproques des trois conduits creux parcourant cette gaine ainsi que des fibres optiques ultrafines 21 véhiculant la lumière destinée à éclairer la zone traitée.
Sur cette figure 3, où L'on retrouve La gaine
2 et les âmes de rigi di fi cation 20, on voit également les différentes fibres optiques ultrafines 21 noyées dans la masse de matière synthétique de la gaine 2 dans
Les zones Laissées Libres par les trois conduits creux importants 17, 22 et 23. Comme expliqué dans l'introduction du texte, une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le procédé de fabrication de cette gaine 2 et des conduits 17, 22 et
23 qui la traversent, fabrication réalisée par moulage sur des mandrins que l'on extrait ensuite. Toujours selon le procédé de fabrication de cette gaine 2, Les différentes fibres optiques ultrafines 21, dont le diamètre est voisin de 50 micromètres, sont intégrées dans la masse de matière synthétique 2 et noyées dans celle-ci au moment même du moulage de cette matière synthétique 2. Le canal 22 destiné à recevoir la fibre laser 7 a un diamètre de l'ordre de 0,3 mm de même que le canal 23 destiné à recevoir la fibre d'observat on 14. Un espace annulaire est toutefois prévu entre la fibre laser 7 et le canal 22 pour permettre la circulation du fluide de refroidissement injecté par l'orifice 9, figure 1. Quant au canal 17 servant à L'introduction de La sonde à ultrasons 11 et de la microfraise 18, il possède un diamètre de l'ordre de 1 mm suffisant pour autoriser en même temps la circulation du Liquide d'irrigation de La zone de travail. Les dimensions externes de La gaine 2 de La figure 3 sont, dans L'exemple décrit, de 2 mm de di a ètre.
On notera enfin que l'intensité du flux Lumineux d'éclairage véhiculé par les différentes fibres ultrafines 21 dépend directement de La surface des sections droites de ces différentes fibres et que le fait d'avoir réparti celles-ci en grand nombre en les noyant dans La masse de La matière synthétique de La gaine 2 permet d'obtenir un éclairement égal pour un encombrement moindre que serait l'encombrement d'une fibre circulaire unique de surface égale à La somme des surfaces élémentaires des fibres 21. Par ailleurs, la répartition de ces fibres d' éc lai rement 21 en un grand nombre de fibres ultrafines procure davantage de solidité et de résistance à la flexion du dispositif d'éclairage, par rapport à la solution d'une fibre uni que .
Sur La figure 4, on a représenté en coupe la tête d'observation et de commande externe 1 et sa jonction avec la gaine de matière synthétique 2. On retrouve sur cette figure les différents éléments déjà cités munis des mêmes nombres de référence avec en plus le moteur 24 de commande de la microfraise 18 par le câble métallique 19, la source à ultrasons 25 qu alimente la fibre 11 en puissance ultrasonore d'intervention et Le Laser 26 qui alimente en énergie lumineuse La fibre laser 7. On a représenté plus en détail également sur cette figure 4 la disposition du système à vis et crémaillère 8 et du système d'introduction de liquide de refroidissement 9 permettant d'injecter une certaine quantité de ce Liquide entre La fibre 7 et le conduit creux correspondant à l'intérieur de La gaine en matière synthétique 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation pour un dispositif endoscopique d'observation et de traitement destiné à être introduit dans le corps humain à travers un conduit interne, d'une gaine cylindrique (2) en matière synthétique servant de cathéter, s'étendant entre une tête d'observation et de commande externe (1) et une extrémité d'intervention interne (3) et comportant un certain nombre de conduits creux Longitudinaux (17, 22, 23) également cylindriques destinés à recevoir des moyens d'éclairage (21), des moyens d'observation (14) et des moyens de traitement (7), caractérisé en ce qu'il consiste à mouler la gaine (2) en apportant La matière synthétique à L'état pâteux autour de mandrins Longitudinaux dont les positions et Les diamètres correspondent aux futurs conduits creux de cette gaine et de fibres optiques d'éclairage ultrafines, à solidifier la matière synthétique, puis à extraire les différents mandrins.
2. Dispositif endoscopique d'observation et de traitement à fonctions multiples destiné à être introduit dans Le corps humain à travers un conduit interne, naturel ou artificiel, comprenant principalement une gaine cylindrique en matière synthétique (2) servant de cathéter et s'étendant entre une tête d'observation et de commande externe (1) et une extrémité d'intervention interne (3) munie d'un ballonnet gonflable de fixation (4), un certain nombre de conduits creux longitudinaux (17, 22, 23) également cylindriques destinés à recevoir des moyens d'éclairage (21), des moyens d'observation (14) et des moyens de traitement (7, 11, 18), caractérisé en ce que la gaine (2) est obtenue par moulage, a un diamètre extérieur inférieur à 2 mm et en ce que les conduits creux sont séparés les uns des autres par des parois qui, à l'endroit de Leur épaisseur minimale, ont une dimens on inférieure à 0,10 mm, pouvant atteindre en cas de besoin 0,05mm, ladite gaine comportant : - des moyens d'éclairage constitués d'une pluralité de fibres optiques ultrafines (21), d'un diamètre individuel de l'ordre de 5θ Aλ.m, réparties et noyées dans la matière synthétique de la gaine (2) au cours de l'opération précédente de moulage, - une fibre optique d'observation (14), dont l'extrémité côté intervention est munie de moyens optiques d'accommodation (16) et dont L'extrémité côté observation est munie d'un système à vis et crémai llère (6) permettant le déplacement axial de la fibre à l'intérieur de la gaine,
- .une fibre d'intervention (7), également réglable en translation axiale à L'intérieur de La gaine (2) à l'aide d'un système à vis et crémai llère (8) fixé sur la tête d'observation (1), un jeu radial suffisant étant prévu entre La gaine et cette fibre pour permettre La circulation d'un Liquide de refroidissement le long de celle-ci,
- un canal creux (17) d'un diamètre voisin de 1 mm pour la circulation d'un liquide d'irrigation et/ou d'aspiration et L'introduction, en fonction des besoins instantanés du chirurgien, d'un moyen d'intervention quelconque, notamment et de façon optionnelle, l'un des moyens d'intervention choisi parmi Les sondes à ultrasons, Les mi crof rai ses, Les sondes de biopsie, les sondes de coagulation, les sondes à étincelles, les sondes laser et les sondes de mesure de pression par fibres optiques.
3. Dispositif endoscopique selon la revendication 2, dans lequel la fibre d'intervention est une fibre de transmission d'un rayonnement laser.
4. Dispositif endocopique selon la revend cation 2, dans lequel La fibre d'intervention est une fibre de transmission d'une puissance ultrasonore.
5. Dispositif endoscopique selon L'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'extrémité d'intervention de La gaine est pourvue de moyens de protection thermique (15).
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