CH618599A5

CH618599A5 -

Info

Publication number: CH618599A5
Application number: CH1108577A
Authority: CH
Inventors: Leonard D Kurtz; Philip Ludwig
Original assignee: Howmedica
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1980-08-15
Also published as: FR2387025B1; DE2738452C2; ES230583Y; FR2387025A1; AU2779077A; US4128351A; JPS53129488A; CA1087950A; AU515343B2; DE2738452A1; JPS5650578B2; GB1583498A; ES230583U

Description

La présente invention concerne les instruments chirurgicaux coupants, et en particulier une aiguille chirurgicale pour suturer les tissus calcifiés, les cartilages et les os.

Il est connu que la forme d'un instrument chirurgical coupant, et notamment d'une aiguille pour la suture des tissus durs, résulte d'un compromis entre la facilité de pénétration et la tendance de la pointe à s'émousser lorsque son extrémité est trop fine. Les brevets des E.U.A. Nos 2869550 et 3094123 décrivent une aiguille chirurgicale coupante dont la pointe comporte une seule arête tranchante formée par l'intersection de deux surfaces planes et s'étendant d'un côté à l'autre de la section de l'aiguille. Dans ce type d'aiguille, on peut augmenter l'effilement de la pointe en diminuant l'angle de pente de l'arête tranchante par rapport à l'axe de l'aiguille. Cependant, comme l'explique le brevet des E.U.A. N° 3636955, l'angle de pente ne peut pas être réduit en dessous d'une certaine limite pour laquelle l'extrémité de la pointe a tendance à s'écraser ou à se tordre en pénétrant dans les tissus durs.

Le brevet des E.U.A. N° 3094123 propose de tronquer la pointe de l'aiguille pour éviter l'écrasement de son extrémité, même pour une pointe très effilée. Le brevet des E.U.A. N° 3636955 propose de tronquer l'extrême pointe de l'aiguille par une troisième surface plane, dont l'intersection avec l'une des deux premières surfaces forme une arête tranchante avant, travaillant à la manière d'un ciseau. Malheureusement, le fait de tronquer l'extrémité de l'aiguille pour améliorer la solidité de la pointe se traduit par une augmentation importante de la force nécessaire à la pénétration de l'aiguille, particulièrement dans des tissus calcifiés. Il existe donc un réel besoin pour une aiguille chirurgicale tranchante ayant une pointe à la fois très acérée et suffisamment solide pour percer sans déformation les os et autres tissus durs.

La force nécessaire à la pénétration d'ime aiguille dans un tissu est déterminée par deux facteurs principaux qui sont la résistance correspondant à l'engagement de la pointe de l'aiguille et la résistance correspondant à l'agrandissement du trou à la pleine section de l'aiguille. Pour l'agrandissement du trou, on peut utiliser une pointe conique classique dilatant les tissus environnants, une arête très aiguë exerçant un effet de coupe, comme décrit dans le brevet des E.U.A. N° 2869550, une pointe classique à arêtes modérément aiguës, ou une combinaison de ces trois configurations. Dans le premier cas, la pointe conique de l'aiguille élargit le trou par simple compression sans aucun effet de coupe. Après la formation du trou, le reste de l'aiguille glisse dans le tissu et le fil de suture suit. Par contre, avec une aiguille du type décrit dans le brevet des E.U.A. N° 2869550, l'engagement initial de la pointe forme un trou qui est agrandi par l'arête tranchante de la pointe avant d'être amené à la pleine section de l'aiguille par un effet de compression radiale. Lorsque le trou est complètement formé, le reste de l'aiguille y glisse en rencontrant une résistance essentiellement due au frottement. Avec une aiguille coupante classique, après l'engagement de la pointe, le trou est agrandi par des arêtes relativement tranchantes jusqu'à la pleine section de l'aiguille, après quoi la principale cause de résistance est le frottement.

La dilatation du tissu par unité de temps est une représentation directe du travail, et par conséquent de la force nécessaire pour que la pointe forme un trou du diamètre de l'aiguille. Les pointes coniques ordinaires ont un angle au sommet d'environ 12°. Il est évident qu'en augmentant l'effilement de la pointe, on diminue le travail par unité de temps nécessaire à la formation d'un trou de pleine section. Cependant, plus la pointe est effilée, plus son extrémité est fragile et risque de se tordre ou de s'écraser. Inversement, une pointe dont l'angle au sommet dépasse 12° est plus solide, mais la dilatation des tissus doit être plus rapide et la résistance à la pénétration devient plus importante.

Pour le type d'aiguille décrit dans le brevet des E.U.A. N° 2869550, il est évident que plus la partie coupante est longue,

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plus l'extrême pointe est effilée et risque de se tordre ou de s'écraser. Jusqu'ici, pour les aiguilles de ce type destinées à des sutures dans des tissus durs, on formait une pointe tranchante très effilée dont on tronquait l'extrémité, comme décrit dans le brevet des E.U.A. N° 3094123. La même technique est applicable à des aiguilles classiques à pointe coupante du type décrit dans le brevet des E.U.A. N° 2869550. En résumé, plus l'arête tranchante qui pénètre en glissant dans le tissu est longue et plus la pointe de l'aiguille est effilée, moins il faut de force par unité de temps pour former un trou du diamètre de l'aiguille. Les trois brevets précités décrivent en détail les raisons pour lesquelles un effilement maximal de la pointe est souhaitable dans les limites imposées par sa solidité mécanique. Il est évident qu'une aiguille effilée inflige moins de dommages au tissu traversé. Par ailleurs, les aiguilles qui risquent de se casser, de se tordre ou de déchirer les tissus sont à proscrire. Il faut enfin que la résistance à la pénétration soit aussi faible que possible pour faciliter les sutures.

La présente invention concerne donc un instrument chirurgical coupant évitant les inconvénients des instruments de l'art antérieur et comportant une pointe suffisamment effilée et suffisamment solide pour ne pas s'écraser ou se déformer en pénétrant dans des tissus durs, tout en offrant une résistance minimale à la pénétration.

L'invention a donc pour objet un instrument chirurgical constitué d'un corps allongé et d'une partie coupante se terminant en pointe, tel que défini dans la revendication 1. Par convention, on appellera bas de l'instrument le côté d'où part l'arête tranchante principale, et plan de référence le plan vertical qui contient l'arête principale et l'axe de la pointe de l'instrument.

Ainsi la configuration de la pointe de l'instrument est suffisamment massive pour ne pas s'écraser et comporte une lame tranchante de grande longueur dont les arêtes pénètrent en glissant dans le tissu de façon à réduire la force par unité de temps nécessaire à la formation d'un trou complet au diamètre du corps de l'instrument.

De plus, cette configuration combine un effet de coupe prolongé au maximum avec une bonne solidité structurale de l'extrémité de la pointe. En résumé, l'instrument chirurgical de l'invention utilise deux actions de coupes différentes, par l'arête principale qui est aussi longue et effilée que possible, et par les arêtes secondaires qui sont plus abruptes et n'existent qu'à l'extrémité de l'instrument.

Dans un mode de réalisation préféré, l'instrument chirurgical est une aiguille courbe comportant un corps allongé terminé par une pointe coupante. L'axe de la partie incurvée de l'aiguille définit un plan de référence. La pointe de l'aiguille comporte une arête tranchante principale formée par l'intersection de deux surfaces sensiblement planes, qui est contenue dans le plan de référence et coupe l'axe de l'aiguille. L'extrême pointe est tronquée par une troisième surface plane qui intersecte les deux premières sous des angles aigus et qui coupe l'arête principale en un point situé à l'intérieur de la périphérie fictive de la pointe.

Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de l'objet de l'invention.

La fig. 1 représente la pointe d'une aiguille chirurgicale de l'art antérieur à arête tranchante tronquée.

La fig. 2 est une vue de dessous de la pointe de la fig. 1.

La fig. 3 est une vue en perspective de la pointe d'une aiguille chirurgicale, forme d'exécution selon l'invention.

La fig. 4 est une vue en élévation latérale de l'aiguille de la fig. 3.

La fig. 5 est une vue en élévation latérale de la pointe coupante d'une aiguille, forme d'exécution selon l'invention.

La fig. 6 représente l'aiguille de la fig. 5 vue en plan de dessus.

La fig. 7 représente l'aiguille de la fig. 5 vue en plan de dessous.

La fig. 8 est une coupe dans le plan 8-8 de la fig. 4.

La fig. 9 est une coupe dans le plan 9-9 de la fig. 4.

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La fig. 10 est une coupe dans le plan 10-10 de la fig. 4.

La fig. 11 est une coupe dans le plan 11-11 de la fig. 4.

Les fig. 1 et 2 représentent une aiguille chirurgicale à pointe coupante du type décrit dans le brevet des E.U.A. N° 3636955. La pointe de l'aiguille 20 est formée par deux surfaces planes 21 et 22 qui se coupent selon une arête rectiligne 23. Le bout de la pointe est tronqué par une troisième surface plane qui n'est pas perpendiculaire au plan de référence de l'aiguille. Les intersections de la troisième surface plane 24 avec la seconde 22 et la première 21 forment respectivement une arête tranchante avant 25 et une arête non tranchante arrière 26. L'intersection de la troisième surface plane avec la périphérie de l'aiguille 20 est un arc de courbe 27. Le plan de la facette 24 fait un angle complexe avec l'axe de la pointe en étant incliné vers l'arrière d'un angle a indiqué sur la fig. 2. L'arête avant 25 qui est l'intersection de la troisième surface 24 et de la seconde surface 22 est ainsi inclinée vers l'arrière et vers le bas. La valeur de l'angle a est approximativement 45°. En outre, pour que le point de pénétration de l'aiguille soit plus aigu, la troisième surface 24 a également une composante d'inclinaison vers le bas ß visible sur la fig. 1. Les deux flèches Ni et N2 représentent les composantes normales à la troisième surface 24 dans des plans respectivement vertical et horizontal.

L'aiguille 20 est incurvée dans un plan sensiblement orthogonal à son plan de référence qui contient l'arête tranchante 23. On voit sur la fig. 1 que l'extrême pointe 28 se trouve exactement sur la périphérie de l'aiguille 20. En effet, la facette plane 24 ne sert qu'à tronquer l'extrémité de l'aiguille 20 et forme une arête tranchante 25 qui travaille à la manière d'un ciseau et non d'un couteau.

L'aiguille chirurgicale 50 est illustrée sur les fig. 3 à 11. Cette aiguille comprend un corps allongé 52 se terminant en une partie coupante 54 et ayant un axe incurvé 56 qui définit le plan de référence. Une arête tranchante principale 58 est obtenue de manière classique en formant deux surfaces sensiblement planes 60 et 62 (fig. 7) qui sont symétriques par rapport au plan de référence. L'arête principale 58 est donc contenue dans le plan de référence, comme indiqué sur la fig. 4.

La partie coupante 54 se termine en une pointe pyramidale 64 ayant un sommet aigu 66 et son axe longitudinal 68 est le prolongement de l'axe 56 de l'aiguille. La pointe pyramidale 64 comporte une facette supérieure 70 (fig. 6) qui est définie par une troisième surface sensiblement plane 72 (fig. 3) convergeant vers l'axe 68. Les intersections de la surface 72 avec les deux autres surfaces 60 et 62 forment des arêtes tranchantes secondaires 74 et 76 (fig. 6). On voit sur la fig. 4 que l'arête principale 58 s'étend d'un point 78 de la périphérie de l'aiguille jusqu'au sommet 66 qui est le point où elle perce la troisième surface 72. Autrement dit, la partie fictive 80 de l'arête 58, qui s'étendrait normalement jusqu'à son intersection 82 avec le bord opposé de la périphérie de l'aiguille, est tronquée par la surface 72. La partie manquante de la pointe 64 est représentée en trait mixte sur la fig. 4.

Les trois surfaces planes 60, 62 et 72 sont de préférence meu-lées de façon que le diamètre de la pointe n'excède pas celui du reste de l'aiguille. Les avantages de cette technique d'usinage sont exposés en détail dans les trois brevets américains précités.

Les fig. 8 à 11 sont des sections droites de l'aiguille 50 en divers points de sa partie coupante 54 et de son corps 52. L'aiguille 50 est une tige cylindrique (fig. 10) comportant un méplat 84 (fig. 4) pour l'utilisation d'un porte-aiguille (voir brevet des E.U.A. N° 3265070). La partie coupante 54 commence à l'extrémité arrière 86 des surfaces 60 et 62. La fig. 9 montre la forme triangulaire avec un côté curviligne de la partie coupante en arrière de la pointe pyramidale 64. Dans la pointe pyramidale 64, la section devient triangulaire, comme indiqué sur la fig. 8.

On voit sur la fig. 4 que l'arête tranchante principale 58 fait un angle a avec la génératrice opposée (et avec l'axe) de l'aiguille 50. Cet angle représente la pente de l'arête principale 58. L'angle b défini sur les fig. 8 et 9 est l'angle d'affûtage de l'arête tranchante.

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Il est évident que cet angle d'affûtage ne doit pas être trop faible, sous peine d'affaiblir exagérément la pointe 66 de l'aiguille. Par ailleurs, bien qu'il soit avantageux d'allonger au maximum l'arête tranchante 58 pour faciliter la pénétration de l'aiguille dans les tissus, la pente a ne doit pas être réduite en dessous d'une certaine valeur qui est déterminée par la rigidité minimale de la pointe 66 (le brevet des E.U.A. N° 2869550 donne les plages utiles pour l'angle d'affûtage b et pour l'angle de pente a). L'angle a ne devrait pas dépasser 20°, et de préférence 18°. Pour l'angle d'affûtage, la plage est d'environ 40 à 50°, la valeur optimale étant voisine de 43°.

La troisième surface 72 fait un angle de convergence c avec l'axe 68 de la pointe de sorte que le sommet 66 se trouve à l'intérieur de la périphérie fictive de la partie 64, comme on peut le voir sur la fig. 4. La valeur de l'angle de convergence c peut être comprise entre 20 et 35°, la valeur préférée étant de l'ordre de 30°. Pendant l'usinage de la troisième surface 72, la longueur de l'aiguille 50 diminue au fur et à mesure de son avance vers la meule. La valeur de cette avance est représentée par la cote D sur la fig. 4 et peut varier entre environ 0,5 et 3,2 mm. Il est évident que, pour un angle de convergence c donné, plus l'avance D est grande, plus le sommet 66 descend le long d'un diamètre vertical 5 de la section fictive de la pointe. En pratique, la facette formée par le plan 72 est relativement petite par comparaison avec les surfaces 60 et 62. La longueur des arêtes 74 et 76 ne dépasse généralement pas un cinquième ou un sixième de celle de l'arête principale 58. Néanmoins, l'usinage de la facette 72 permet d'éli-io miner la partie fragile de la pointe et augmente considérablement sa résistance à l'écrasement quand l'aiguille 50 pénètre dans un tissu dur. En résumé, l'invention permet d'obtenir un compromis idéal entre la rigidité structurale de la pointe et la facilité de pénétration de l'aiguille grâce à des arêtes tranchantes secondaires 15 formées à l'extrémité de la pointe sous des angles aigus par rapport à une arête tranchante principale de la plus grande longueur possible. Une telle aiguille minimise le trauma infligé aux tissus traversés.

1 feuille dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Instrument chirurgical, caractérisé en ce qu'il comprend un corps allongé (52) et une partie coupante (54) à l'une de ses extrémités, une arête tranchante principale (58) formée par l'intersection d'une première (60) et d'une deuxième surface plane (62), cette arête principale (58) s'étendant depuis un côté de la partie coupante (54) vers un point (66) situé au sommet de l'instrument, une troisième surface plane (72) faisant un angle aigu de convergence avec l'axe longitudinal (68) de l'instrument et s'étendant depuis le côté opposé de la partie coupante (54) vers ledit point (66) situé au sommet de l'instrument, et des arêtes tranchantes secondaires (74, 76) formées par l'intersection de la troisièrfie surface plane (72) avec la première (60) et la deuxième surface plane (62), le point (66) situé au sommet de l'instrument étant agencé sur l'arête tranchante principale (58) de telle manière que les portions d'extrémité des arêtes principales et secondaires convergent vers ledit point (66) situé au sommet de l'instrument.
2. Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est incurvé dans un plan de référence contenant l'arête tranchante (58) principale et l'axe de la partie (68) coupante.
3. Instrument chirurgical selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arête tranchante principale (58) s'étend vers l'avant d'un point (78) de la périphérie de l'instrument jusqu'au point (66) situé au sommet de l'instrument qui représente son intersection avec la troisième surface.
4. Instrument chirurgical selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arête tranchante principale (58) fait un angle aigu avec la troisième surface (72).
5. Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de convergence (c) de la troisième surface plane par rapport à l'axe est compris entre 20 et 35°.
6. Instrument chirurgical selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle de pente (a) de l'arête tranchante principale (58) par rapport à l'axe est inférieur à 20°.
7. Instrument chirurgical selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux premières surfaces planes (60, 62) se coupent sur l'arête tranchante principale (58) en faisant un angle (b) compris entre 40 et 50°.
8. Instrument chirurgical selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'angle de pente (a) de l'arête tranchante principale est 18°, en ce que l'angle (b) formé par les deux premières surfaces planes est environ 43° et en ce que l'angle de convergence (c) de la troisième surface est environ 30°.
9. Instrument chirurgical selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième surface fait des angles aigus avec les deux premières.
10. Instrument chirurgical selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux angles aigus sont sensiblement égaux.
11. Instrument chirurgical selon les revendications 2 et 9, caractérisé en ce que l'arête tranchante principale est contenue dans le plan de référence et coupe l'axe de l'instrument.
12. Instrument chirurgical selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'angle de convergence (c) de la troisième surface plane par rapport à l'axe est compris entre 20 et 35°.
13. Instrument chirurgical selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'angle de convergence (c) est environ 25°.
14. Instrument chirurgical selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'angle de pente (a) de l'arête tranchante principale par rapport à l'axe est inférieur à 20°.
15. Instrument chirurgical selon la revendication 14, caractérisé en ce que les deux premières surfaces planes font entre elles un angle compris entre 40 et 50°.
16. Instrument chirurgical selon les revendications 10 et 11.
17. Instrument chirurgical selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie tronquée (d) de l'arête tranchante principale (58) par l'usinage de la troisième surface plane est comprise entre 0,5 et 3,2 mm.