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WO2012001026A1 - Instrument chirurgical notamment pour chirurgie peritoneale - Google Patents

Instrument chirurgical notamment pour chirurgie peritoneale Download PDF

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WO2012001026A1
WO2012001026A1 PCT/EP2011/060871 EP2011060871W WO2012001026A1 WO 2012001026 A1 WO2012001026 A1 WO 2012001026A1 EP 2011060871 W EP2011060871 W EP 2011060871W WO 2012001026 A1 WO2012001026 A1 WO 2012001026A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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surgical instrument
inner tube
outer tube
tool holder
stand
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/060871
Other languages
English (en)
Inventor
Jérôme SZEWCZYK
Ali Hassan Zarhaee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Pierre et Marie Curie
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Pierre et Marie Curie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Pierre et Marie Curie filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority to EP11727993.5A priority Critical patent/EP2588019A1/fr
Priority to US13/807,533 priority patent/US20130172860A1/en
Publication of WO2012001026A1 publication Critical patent/WO2012001026A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a surgical instrument, in particular for peritoneal surgery. It is recalled that a peritoneal intervention is an intervention located inside the abdominal cavity.
  • Surgical instruments having an elongated body which are terminated by a tool holder and which are intended to be introduced into the peritoneal cavity by a trocar are known.
  • this type of surgical instrument then allows only one rotation of the tool around the longitudinal axis of the surgical instrument. You can also tilt the instrument, taking the trocar as support, move the tool inside the abdominal cavity. However, these possibilities of movement are limited and do not allow the realization of complex gestures, such as suturing.
  • Other instruments have intracorporeal joints but these are operated manually through cables and joysticks generating inaccuracy and fatigue on the part of a user.
  • the object of the invention is to increase the number of movements that can perform a tool carried by the tool holder of a surgical instrument including to perform with this tool complex operations such as suturing.
  • a surgical instrument in particular for peritoneal surgery, comprising an elongate body which is terminated by a tool holder and which is intended to be introduced into the peritoneal cavity by a trocar.
  • the body comprises: an inner tube which extends along a longitudinal axis of the body and which is terminated by a foldable crutch;
  • an outer tube extending around the inner tube coaxially with the inner tube and mounted to rotate around the inner tube; the outer tube being terminated by a bellows which extends around the stand and which carries at its end the tool holder.
  • the tool carried by the tool holder of the surgical instrument is made very mobile thanks to the following movements:
  • the ability to switch the instrument using the trocar as a bearing also moves the tool.
  • the surgical instrument notably allows the rotation of the tool around its own axis, rotation particularly interesting since it is a movement necessary for suturing.
  • the instrument is particularly compact because the tubes can be very thin section and the stand and bellows, because of their pliable nature, are easily inserted into the patient's body even through a small incision.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a surgical instrument according to a particular embodiment of the invention, the instrument being disposed on a trocar which is "screwed" on the abdominal wall of a patient;
  • Figure 1a is a perspective view with cutaway of a detail of the surgical instrument illustrated in Figure 1 at a slightly different angle;
  • Fig. 1b is a slightly enlarged perspective view of a detail of the surgical instrument shown in Fig. 1 at a slightly different angle;
  • Figure 1c is an enlarged longitudinal sectional view of a detail of the surgical instrument illustrated in Figure 1;
  • FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d and 2e are partial views of the surgical instrument illustrated in FIG. 1, schematizing various possible movements of the surgical instrument;
  • Figure 3 is a partial sectional view of the lower part of the surgical instrument according to a second particular embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a partial sectional view of the lower part of the surgical instrument according to a third particular embodiment of the invention.
  • the surgical instrument comprises an elongate body 2 which is terminated by a toolholder 3 carrying a tool, here a pair of scissors 200.
  • the surgical instrument is used for peritoneal surgery.
  • the surgical instrument is introduced into service in the peritoneal cavity of a patient by a trocar T.
  • the body 2 comprises an inner tube 4 which extends along a longitudinal axis A of the body 2.
  • the inner tube 4 is terminated by a foldable crutch 5.
  • An outer tube 6 extends around the inner tube 4 coaxially with it, being able to rotate around the inner tube 4.
  • the outer tube 6 is terminated by a bellows 7 which extends around the stand 5 and which leads to its end the tool holder 3.
  • the two tubes 4, 6 are for example stainless steel.
  • the bellows 7 is for example nickel.
  • the stand 5 comprises a series of elements articulated along axes perpendicular to the longitudinal axis A of the body 2 being parallel to each other.
  • the scissors 200 are made very mobile thanks to the following movements:
  • a differential rotation of the two tubes 4, 6 causes a rotation of the scissors 200 about an axis B defined by the tool holder 3.
  • This axis B is called its own axis of rotation scissors 200;
  • a translation of the instrument along the longitudinal axis A causes a translation to the identical of the assembly 5-bellows crutch 7 and therefore scissors 200;
  • the surgical instrument of the invention With the surgical instrument of the invention, a surgeon can perform as many movements with the scissors 200 as if he worked directly on the organ to operate.
  • the elements of the instrument remain of reasonable dimensions, the tubes 4, 6 being able to be of small dimensions and the stand 5-bellows assembly 7 being deployed only once introduced into the body of the patient.
  • the surgical instrument comprises three internal actuators for respectively controlling the bulk rotation of the inner and outer tubes 6, the differential rotation of the inner tubes 4 and 6 and the folding of the stand 5.
  • the surgeon then has to manually perform translational movements of the instrument through the trocar T and tilting of the instrument around the trocar T which are the movements the wealthiest to produce.
  • the motorization of the clean rotation of the scissors 200 is particularly interesting, the rotation of the scissors 200 around their own axis being a very useful movement for suturing but generally impossible to achieve in manual.
  • the instrument comprises a first actuator in the form of a first motor 8 which is integral with the trocar T.
  • the motor 8 is here disposed in a housing 9 which is adapted to be clipped on the trocar T.
  • the motor 8 is offset from the outer tube 6 and rotates a sleeve 10 extending around the outer tube 6.
  • the sleeve 10 and the outer tube 6 are grooved so that the rotation of the sleeve 10 rotates the outer tube 6 while leaving free a longitudinal displacement of the outer tube 6 and thus the body 2.
  • the housing 9 also includes the tubular element 10.
  • the instrument also comprises a second actuator in the form of a second motor 11, here secured to the outer tube 6.
  • the second motor 11 is arranged to move with the body 2 during a longitudinal displacement of said body 2.
  • the rotor of the second motor 11 rotates the inner tube 4 relative to the outer tube 6 about the longitudinal axis A of the instrument, for example here by means of a wheel toothed.
  • the two motors 8, 11 thus arranged on the instrument are controlled to cause a bulk rotation of the two tubes 4, 6 or a differential rotation of the two tubes 4, 6 so as respectively to produce a rotation of the scissors 200 around the longitudinal axis A of the instrument and a rotation of the scissors 200 about its own axis of rotation.
  • the motors 8, 11 are integrated on a part of the instrument which remains outside the body of the patient.
  • the instrument comprises a third actuator, for example here in the form of two shape memory alloy wires 100, 101 which are coupled to the last element of the series of articulated elements of the stand 5.
  • a contraction of the one or the other son causes a folding of the stand 5 and thus a displacement of the scissors 200 in the bending plane of the stand 5.
  • the surgical instrument comprises a handle 12 which is here linked to the outer end of the inner tube 4 by a rotary-type connection (the surgeon only needs to perform manually translational movements and tilting of the instrument).
  • the rotational connection thus allows great freedom of movement of the handle 12 relative to the body 2, facilitating the grip and maneuvering of the tool by the surgeon.
  • the handle 12 includes control means of the actuators of the scissors 200.
  • the surgeon can control the control means by pressing for example buttons 13 disposed on the handle 12 and thus easily manage the movements of the instrument other than the movements translation and tilting.
  • control means communicate remotely with the two motors 8, 11 and the drive members.
  • the handle 12 is then simply clipped on the inner tube 4 and can be separated from the body 2.
  • the handle 12 may be retained even if the instrument must be discarded at the end of an operation.
  • the tool holder is carried directly by the bellows 7, it may also be envisaged that the tool holder 3 is pivotally mounted at the end of the stand 5.
  • the instrument may comprise less an actuator, for example a shape memory alloy wire 102 extending along the body 2 to the tool holder 3, to actuate a tool carried by the tool holder 3.
  • the shape memory alloy wire 102 makes it possible to open and close the scissors 200.
  • the toolholder 3 can wear a tool other than scissors 200, for example a needle 300 for a suturing operation.
  • the second motor 11 is secured to the outer tube 6 and cooperates with the inner tube 4 to rotate the inner tube 4 relative to the outer tube 6
  • the second motor 11 may of course be secured to the inner tube 4 and cooperate with the outer tube 6 to rotate the inner tube 4 relative to the outer tube 6.

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Abstract

L'invention concerne un instrument chirurgical, notamment pour chirurgie péritonéale, comportant un corps allongé (2)qui est terminé par un porte-outil (3) et qui est destiné à être introduit dans la cavité péritonéale par un trocart(T). Selon l'invention, le corps comporte un tube interne (4) qui s'étend selon un axe longitudinal du corps et qui est terminé par une béquille ployable; et un tube externe (6) s'étendant autour du tube interne coaxialement au tube interne et monté pour tourner autour du tube interne; le tube externe étant terminé par un soufflet (7) qui s'étend autour de la béquille et qui porte à son extrémité le porte-outil.

Description

INSTRUMENT CHIRURGICAL NOTAMMENT POUR CHIRURGIE PERITONEALE .
L'invention concerne un instrument chirurgical, notamment pour la chirurgie péritonéale. On rappelle qu'une intervention péritonéale est une intervention se situant à l'intérieur de la cavité abdominale.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
On connaît des instruments chirurgicaux comportant un corps allongé qui sont terminés par un porte-outil et qui sont destinés à être introduits dans la cavité péritonéale par un trocart.
Toutefois, ce type d'instrument chirurgical n'autorise alors qu'une unique rotation de l'outil autour de l'axe longitudinal de l'instrument chirurgical. On peut également par basculement de l'instrument, en prenant le trocart comme appui, déplacer l'outil à l'intérieur de la cavité abdominale. Cependant, ces possibilités de mouvements sont limitées et ne permettent pas la réalisation de gestes complexes, comme le suturage. D'autres instruments présentent des articulations intracorporelles mais celles- ci sont actionnées manuellement au travers de câbles et de manettes engendrant imprécision et fatigue de la part d'un utilisateur .
OBJET DE L'INVENTION
L'objectif de l'invention est d'augmenter le nombre de mouvements que peut effectuer un outil porté par le porte- outil d'un instrument chirurgical notamment pour effectuer avec cet outil des opérations complexes comme le suturage.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un instrument chirurgical, notamment pour chirurgie péritonéale, comportant un corps allongé qui est terminé par un porte-outil et qui est destiné à être introduit dans la cavité péritonéale par un trocart.
Selon l'invention, le corps comporte : - un tube interne qui s'étend selon un axe longitudinal du corps et qui est terminé par une béquille ployable;
- un tube externe s' étendant autour du tube interne coaxialement au tube interne et monté pour tourner autour du tube interne ; le tube externe étant terminé par un soufflet qui s'étend autour de la béquille et qui porte à son extrémité le porte- outil .
Ainsi, l'outil porté par le porte-outil de l'instrument chirurgical est rendu très mobile grâce aux mouvements suivants :
une translation en bloc de l'instrument selon son axe longitudinal qui provoque une translation de l'outil selon ledit axe longitudinal ;
une rotation en bloc du tube interne et du tube externe qui provoque une rotation de l'outil autour de l'axe longitudinal de l'instrument;
une rotation différentielle des tubes qui provoque une rotation de l'outil autour d'un axe défini par le porte-outil dit axe propre de l'outil ;
un ploiement de la béquille qui provoque un déplacement de l'outil dans le plan de flexion de la béquille .
En outre, la possibilité de basculer l'instrument en se servant du trocart comme palier permet également de déplacer l'outil.
L' instrument chirurgical permet notamment la rotation de l'outil autour de son axe propre, rotation particulièrement intéressante puisqu'il s'agit d'un mouvement nécessaire au suturage . En outre, l'instrument se révèle particulièrement peu encombrant puisque les tubes peuvent être de très fine section et que la béquille et le soufflet, du fait de leur caractère ployable, sont facilement insérables dans le corps du patient même à travers une faible incision.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
Il sera fait référence aux figures ci-jointes, parmi lesquelles :
la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un instrument chirurgical selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'instrument étant disposé sur un trocart qui est « vissé » sur la paroi abdominale d'un patient ;
la figure la est une vue en perspective avec écorché d'un détail de l'instrument chirurgical illustré à la figure 1 selon un angle légèrement différent;
la figure lb est une vue en perspective légèrement agrandie d'un détail de l'instrument chirurgical illustré à la figure 1 selon un angle légèrement différent ;
la figure le est une vue en coupe longitudinale agrandie d'un détail de l'instrument chirurgical illustré à la figure 1 ;
les figures 2a, 2b, 2c, 2d et 2e sont des vues partielles de l'instrument chirurgical illustré à la figure 1, schématisant différents mouvements possibles de l'instrument chirurgical;
la figure 3 est une vue en coupe partielle de la partie inférieure de l'instrument chirurgical selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention ;
la figure 4 est une vue en coupe partielle de la partie inférieure de l'instrument chirurgical selon un troisième mode particulier de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1, la, lb, le, l'instrument chirurgical comporte un corps allongé 2 qui est terminé par un porte-outil 3 portant un outil, ici une paire de ciseaux 200.
Dans l'exemple illustré, l'instrument chirurgical est employé pour une opération chirurgicale péritonéale. A cet effet, l'instrument chirurgical est introduit en service dans la cavité péritonéale d'un patient par un trocart T.
Selon l'invention, le corps 2 comporte un tube interne 4 qui s'étend selon un axe longitudinal A du corps 2. Le tube interne 4 est terminé par une béquille 5 ployable. Un tube externe 6 s'étend autour du tube interne 4 coaxialement à celui-ci, en pouvant tourner autour du tube interne 4. Le tube externe 6 est terminé par un soufflet 7 qui s'étend autour de la béquille 5 et qui porte à son extrémité le porte-outil 3. Les deux tubes 4, 6 sont par exemple en inox. Le soufflet 7 est par exemple en nickel.
Ici, la béquille 5 comporte une suite d'éléments articulés selon des axes perpendiculaires à l'axe longitudinal A du corps 2 en étant parallèles entre eux.
En référence aux figures 2a à 2e, les ciseaux 200 sont rendus très mobiles grâce aux mouvements suivants :
Par l'intermédiaire du soufflet 7, une rotation différentielle des deux tubes 4, 6 (figure 2a) provoque une rotation des ciseaux 200 autour d'un axe B défini par le porte-outil 3. Cet axe B est appelé axe de rotation propre des ciseaux 200 ;
- Une rotation en bloc du tube interne 4 et du tube externe 6 (figure 2b) provoque une rotation des ciseaux 200 autour de l'axe longitudinal A ;
- Un ploiement de l'ensemble béquille 5 - soufflet 7 provoque un déplacement des ciseaux 200 dans le plan de flexion de la béquille (figure 2c) ;
Une translation de l'instrument selon l'axe longitudinal A (figure 2d) provoque une translation à l'identique de l'ensemble béquille 5 - soufflet 7 et donc des ciseaux 200 ;
- Un basculement du corps 2 de l'outil, en prenant le trocart T comme palier (figure 2e) provoque une translation des ciseaux 200 couplé à un léger mouvement angulaire. Cette translation supplémentaire est intéressante car elle a lieu suivant un axe quelconque perpendiculaire à l'axe A.
Grâce à l'instrument chirurgical de l'invention, un chirurgien peut effectuer autant de mouvements avec les ciseaux 200 que s'il travaillait directement sur l'organe à opérer. Les éléments de l'instrument restent de dimensions raisonnables, les tubes 4, 6 pouvant être de petites dimensions et l'ensemble béquille 5 - soufflet 7 étant déployé seulement une fois introduit dans le corps du patient.
En référence aux figures 1, la, lb et le et selon un mode de réalisation privilégié, l'instrument chirurgical comporte trois actionneurs internes pour commander respectivement la rotation en bloc des tubes interne 4 et externe 6, la rotation différentielle des tubes interne 4 et externe 6 ainsi que le ploiement de la béquille 5. Le chirurgien n'a alors qu'à effectuer manuellement des mouvements de translation de l'instrument au travers du trocart T et de basculement de l'instrument autour du trocart T qui sont les mouvements les plus aisés à produire. En particulier, la motorisation de la rotation propre des ciseaux 200 est particulièrement intéressante, la rotation des ciseaux 200 autour de leur axe propre étant un mouvement très utile pour le suturage mais généralement impossible à réaliser en manuel.
A cet effet, l'instrument comporte un premier actionneur sous la forme d'un premier moteur 8 qui est solidaire du trocart T. Ceci évite au chirurgien de porter le moteur 8 lorsqu'il tient l'instrument. Plus précisément, le moteur 8 est ici disposé dans un boîtier 9 qui est adapté pour être clipsé sur le trocart T. Le moteur 8 est déporté du tube externe 6 et entraîne en rotation un manchon 10 s' étendant autour du tube externe 6. Ici, le manchon 10 et le tube externe 6 sont cannelés de sorte que la rotation du manchon 10 entraîne en rotation le tube externe 6 tout en laissant libre un déplacement longitudinal du tube externe 6 et donc du corps 2. De façon privilégiée, le boîtier 9 englobe également l'élément tubulaire 10.
L'instrument comporte également un deuxième actionneur sous la forme d'un deuxième moteur 11, ici solidaire du tube externe 6. Contrairement au premier moteur 8 qui est solidaire du trocart T, le deuxième moteur 11 est agencé pour se déplacer avec le corps 2 lors d'un déplacement longitudinal dudit corps 2. Le rotor du deuxième moteur 11 fait tourner le tube interne 4 relativement au tube externe 6 autour de l'axe longitudinal A de l'instrument, par exemple ici par l'intermédiaire d'une roue dentée.
Les deux moteurs 8, 11 ainsi agencés sur l'instrument sont commandés pour provoquer une rotation en bloc des deux tubes 4, 6 ou une rotation différentielle des deux tubes 4, 6 de sorte à produire respectivement une rotation des ciseaux 200 autour de l'axe longitudinal A de l'instrument et une rotation des ciseaux 200 autour de son axe propre de rotation.
Avantageusement, les moteurs 8, 11 sont intégrés sur une partie de l'instrument qui reste à l'extérieur du corps du patient.
L' instrument comporte un troisième actionneur par exemple ici sous la forme de deux fils en alliage à mémoire de forme 100, 101 qui sont attelés au dernier élément de la suite d'éléments articulés de la béquille 5. Ainsi, une contraction de l'un ou l'autre des fils provoque un ploiement de la béquille 5 et donc un déplacement des ciseaux 200 dans le plan de flexion de la béquille 5. Selon un mode de réalisation privilégié, l'instrument chirurgical comporte une poignée 12 qui est ici liée à l'extrémité extérieure du tube interne 4 par une liaison de type rotulaire (le chirurgien n'ayant besoin de réaliser manuellement que des mouvements de translation et de basculement de l'instrument). La liaison rotulaire autorise ainsi une grande liberté de mouvement de la poignée 12 par rapport au corps 2, facilitant la préhension et la manœuvre de l'outil par le chirurgien.
Ici, la poignée 12 intègre des moyens de commande des actionneurs des ciseaux 200. Le chirurgien peut contrôler les moyens de commande en pressant par exemple des boutons 13 disposés sur la poignée 12 et ainsi gérer facilement les mouvements de l'instrument autre que les mouvements de translation et de basculement.
De façon privilégiée, les moyens de commande communiquent à distance avec les deux moteurs 8, 11 et les organes moteurs. La poignée 12 est alors simplement clipsée sur le tube interne 4 et peut être séparée du corps 2. Ainsi, la poignée 12 pourra être conservée même si l'instrument doit être jeté à l'issue d'une opération.
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit et englobe toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications.
En particulier, bien qu'ici le porte-outil soit porté directement par le soufflet 7, on pourra également envisager que le porte-outil 3 soit monté pivotant à l'extrémité de la béquille 5. En outre, l'instrument pourra comporter au moins un actionneur, par exemple un fil en alliage à mémoire de forme 102 s' étendant le long du corps 2 jusqu'au porte-outil 3, pour actionner un outil porté par le porte-outil 3. En référence à la figure 3, le fil en alliage à mémoire de forme 102 permet d'ouvrir et de refermer les ciseaux 200. En outre, le porte-outil 3 pourra porter un tout autre outil que les ciseaux 200, par exemple une aiguille 300 pour une opération de suturage .
En particulier, bien qu'ici le deuxième moteur 11 soit solidaire du tube externe 6 et coopère avec le tube interne 4 pour faire tourner le tube interne 4 relativement au tube externe 6, le deuxième moteur 11 pourra bien sûr être solidaire du tube interne 4 et coopérer avec le tube externe 6 pour faire tourner le tube interne 4 relativement au tube externe 6.

Claims

8 REVENDICATIONS
1. Instrument chirurgical, notamment pour chirurgie péritonéale, comportant un corps allongé (2) qui est terminé par un porte-outil (3) et qui est destiné à être introduit dans la cavité péritonéale par un trocart (T) , l'instrument étant caractérisé en ce que le corps comporte :
- un tube interne (4) qui s'étend selon un axe longitudinal du corps et qui est terminé par une béquille ployable (5) ;
- un tube externe (6) s' étendant autour du tube interne coaxialement au tube interne et monté pour tourner autour du tube interne ; le tube externe étant terminé par un soufflet (7) qui s'étend autour de la béquille et qui porte à son extrémité le porte-outil.
2. Instrument chirurgical selon la revendication 1, comportant :
- un premier moteur (8) qui est solidaire du trocart (T) et qui coopère avec le tube externe (6) pour faire tourner le tube externe relativement au trocart tout en laissant libre un déplacement longitudinal du corps (2);
- un deuxième moteur (11) solidaire de l'un des tubes et qui coopère avec l'autre des tubes pour faire tourner le tube interne (4) relativement au tube externe .
3. Instrument chirurgical selon la revendication 1, dans lequel la béquille (5) comporte une suite d'éléments articulés selon des axes perpendiculaires à l'axe longitudinal du corps en étant parallèles entre eux.
4. Instrument chirurgical selon la revendication 3, dans lequel le ploiement de la béquille (5) est effectué au moyen de deux fils en alliage à mémoire de forme (100, 101) 9
attelés au dernier élément de la suite d'éléments articulés de la béquille.
5. Instrument chirurgical selon la revendication 1, dans lequel le porte-outil (3) est monté pivotant à l'extrémité de la béquille (5) .
6. Instrument chirurgical selon la revendication 1, comportant au moins un actionneur pour actionner un outil porté par le porte-outil (3) .
7. Instrument chirurgical selon la revendication 6 dans lequel l' actionneur est un fil en alliage à mémoire de forme (102) s' étendant le long du corps (2) jusqu'au porte- outil (3) .
8. Instrument chirurgical selon la revendication 1, comportant une poignée (12) liée à une extrémité extérieure du tube interne (4) par une liaison de type rotulaire.
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