Brevet FR2332743A1 — publié le 19770624

La présente invention a pour objet des sondes et appareils utilisables pour effectuer des biopsies cérébrales en conditions stéréotaxiques. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des appareils de neurochirurgie. On connaît déjà des sondes de biopsie cérébrale, présentant la forme d'aiguilles de faible diamètre, qui sont enfoncées dans le cerveau pour prélever des échantillons de matière cérébrale à des fins d'analyse. Ces sondes sont utilisées au cours des interventions chirurgicales en conditions stéréotaxiques, c1est-è-dire en même temps qu'un cadre sté réotaxique fixé au crâne du patient, qui porte des grilles qui sont visibles sur les radiographies et qui permettent de repérer et de localiser les tumeurs et les outils. Parmi les sondes de biopsie connues, certaines se présentent sous la forme d'un tube ouvert a son extrémité qui sert a prélever un échantillon en forme de carotte. Cette technique ne permet pas d'assurer un pourcentage élevé de prélèvements réussis et l'introduction d'un tube ouvert a l'extrémité risque de traumatiser les régions saines du cerveau qui sont traversées par l'outil. On connaît une deuxième catégorie de sondes de biopsie cérébrale comportant un tube creux muni au voisinage de son extrémité d'un orifice latéral et a 11 arrière d'un moyen pour aspirer,par exemple d'un branchement en dérivation qui peut être mis en dépression avec une seringue ou tout autre moyen équivalent. Ce tube creux comporte, è l'intérieur, un stylet muni d'une encoche qui vient se positionner en face de l'orifice latéral.Il est muni d'une tige qui s'étend sur toute la longueur du tube creux jusqu '# 11 orifice arrière et qui permet de déplacer le stylet dans le tube en translation et en rotation pour couper l'échantillon,qui est aspiré par l'orifice latéral,et de sortir le stylet avec l'échantillon tout en laissant le tube extérieur en place pour de nouveaux prélèvements. Les sondes de cette deuxième catégorie présentent des avantages, par rapport aux précédentes, du fait que l'orifice de prélèvement n'est pas situé au bout et que le tube externe reste en place et permet de prélever de nouveaux échantillons. Cependant, une bonne étanché'ité entre le tube externe et le stylet est difficile à obtenir dans ce type de sondes ce qui conduit è des prélèvements défectueux. L'objectif de la présente invention est de procurer une nouvelle sonde de biopsie perfectionnée répondant simultanément aux imperatifs ci après - présenter un diamètre externe suffisamment petit pour etre adaptable à la technique stéréotaxique, par exemple un diamètre externe de l'ordre de 2,4 mm qui est le diamètre des outils utilisés habituellement avec un cadre stéréotaxique. - etre le moins traumatisant possible pour les zones cérébrales traversées et pour le fragment prélevé. - rester en place pour permettre de nouveaux prélèvements autour du prélèvement initial,sans nécessiter de nouvelle traversée du tissu cérébral. - permettre d'effectuer avant chaque prélèvement des contrôles physiologiques, notamment des stimulations au moyen d'électrodes situés à la position exacte du prélèvement afin d'éviter la biopsie de régions fonctionnelles. - permettre de réussir la totalité ou presque des prélèvements et d'obtenir des fragments analysables. Une sonde de biopsie selon l'invention comporte, de façon connue, une aiguille externe, creuse, cylindrique, ouverte à l'extrémité arrière, fermée à l'extrémité avant par un bout arrondi et portant un orifice latéral immédiatement à l'arrière dudit bout arrondi. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'une sonde qui comporte, en outre, une aiguille interne creuse, cylindrique, dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de l'aiguille externe, laquelle aiguille interne est ouverte à l'extrémité arrière, est fermée à l'extrémité avant et porte un orifice latéral situé à la même distance de l'extrémité avant que l'orifice latéral de l'aiguille externe, de sorte que ladite aiguille interne peut être engagée coaxialement dans l'aiguille externe et que, lorsqu'elle est en butée contre l'extrémité avant de celle-ci, lesdits orifices latéraux sont placés soit en regard l'un de l'autre, soit diamétralement opposés en faisant pivoter les deux aiguilles l'une par rapport à l'autre. L'extrémité arrière de l'aiguille interne est équipée de moyens de connexion sur un appareil d'aspiration. L'extrémité arrière de l'aiguille externe est munie d'une garniture qui s applique de façon étanche à l'air contre la périphérie de l'aiguille interne lorsque cette dernière est engagée dans l'aiguille externe. Dans un mode de réalisation préférentiel, l'extrémité arrière de l'aiguille externe est équipée d'un embout comportant un alésage dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'aiguille interne et, à l'arrière de celui-ci, un contre alésage de plus grand diamètre dans lequel sont disposés un joint torique et une bague de compression et cet embout comporte un filetage externe sur lequel se visse un bouchon fileté qui comprime ladite bague de compression et ledit joint. Dans un mode de réalisation préf#rentiel, les orifices latéraux des deux aiguilles sont des fenêtres allongées et superposables dont ltou- verture angulaire est inférieure ou égale à 1800. Les bords longitudinaux de la fenêtrede l'aiguille interne sont, de préférence, des bords coupants formant un ciseau avec les bords longitudinaux de l'aiguille externe lorsqu'on fai#t tourner les aiguilles l'une par rapport à l'autre. Dans un mode de réalisation préférentiel, l'extrémité arrière de l'aiguille interne comporte un embout évasé dont la forme épouse celle d'une seringue d'aspiration qui peut être emboîtée de façon étanche dans ledit embout. La présente invention a également pour objet un appareil de biopsie cérébrale comportant une électrode de stimulation interchangeable avec l'aiguille interne, qui est composée d'une gaine cylindrique, dont le diamètre extérieur est inférieur au diametre intérieur de l'aiguille externe laquelle gaine porte une fenêtre latérale, située å la lirrme distance de l'extrémité avant que l'orifice latéral de la gaine externe et qui est remplie d'un isolant électrique dans lequel sont noyés un ou plusieurs conducteurs électriques longitudinaux dont une extrémité est connectée sur un contact de stimulation émergeant à la surface externe de l'isolant ii- sible à travers ladite fenêtre. te résultat de l'invention est des produits nouveaux constitués par des sondes de biopsie cérébrale et des appareils de biopsie cérébrale comportant de telles sondes, qui sont utilisables avec un cadre stéréotaxique pour effectuer des prélèvements dans le cerveau à des fins d'analyse, par exemple des prélèvements de tumeurs. Une sonde selon 1 invention composez de deux aiguilles creuses concentriques et d'une aspiration par l'aiguille interne présente des avant tages importants Un premier avantage tient au fait que lorsqu'on prélève l'échan- tillon, au moepnt où celui-ci est sectionné, il se produit une sucion de celui-ci à 11 intérieur de l'aiguille interne de sorte que pendant le mouvement de retrait de l'aiguille interne, l'échantillon est protégé de tout frottement contre les parois de l'aiguille externe et ne risque pas d'être détérioré. Un autre avantage tient au fait que, grâce à la garniture d'etan- chéité placée entre les deux aiguilles et comprimée par un bouchon fileté, on obtient une étanchéité a l'air parfaite de sorte que la mise en dépression de l'aiguille centrale est assurée et, par conséquent, la pénétration de la matière cérébrale dans celle-ci, même s'il s'agit d'une tumeur. L'expérience montre que la proportion de prélèvements réussis est voisine de 100 %. Ces deux résultats, d'une part une proportion très élevée de prélèvements réussis et d'autre part, une bonne qualité des échantillons prélevés sont très importants car les interventions de neurochirurgie cérébrale sont très complexes et il est essentiel qu'elles aboutissent à un résultat. Le sectionnement des échantillons par cisaillement entre les parois latérales des ouvertures latérales concourt à ces bons résultats du fait que les tissus de l'échantillon sont peu modifiés par un cisaillement tandis qu'ils risquent de l'être lorsque le sectionnement est fait par arrachement ou par découpe circulaire. Un autre avantage des sondes selon 11 invention tient au fait que le sectionnement est obtenu par un mouvement de rotation, sans aucune traction ou poussée sur la sonde ce qui facilite l'action du chirurgien et évite tout risque de déplacement longitudinal de la sonde qui pourrait avoir des conséquences graves. Les sondes selon l'invention présentent l'avantage que le bout avant est arrondi et qu'il traverse donc les tissus cérébraux sans risquer de les traumatiser. Lorsqu'on introduit la sonde à travers les tissus cérébraux, l'aiguille interne est placée dans la position où elle obture la fenêtre laté- rale de l'aiguille externe de sorte que la sonde présente une surface unie fermée de toutes parts, comme les autres outilsouélectrodes utilisés en exploration stéréotaxique. Pour effectuer un prélèvement, on retire l'aiguille interne et on laisse en place l'aiguille externe ce qui permet d'utiliser celle-ci pour d'autres prélèvements dans la même zone. Les sondes selon l'invention permettent d'utiliser la même aiguille le externe pour explorer la zone du prélèvement avant d'effectuer celui-ci, au moyen d'une électrode de stimulation qui est engagée dans l'aiguille externe. Le point qui reçoit les tensions de stimulation correspond exactement au point de prélèvement. Ainsi, avant d'effecteur une biopsie, le chirurgien peut vérifier que la zone où celle-ci va être effectuée n'est pas fonctionnelle. Les sondes selon l'iavention permettent de réaliser dans des conditions de précision stéréotaxique des biopsies grâce auxquelles on peut connaître l'existence, la nature et l'étendue d'une tumeur avant d'entreprendre une opération. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent un exemple de réalisation de l'invention sans aucun caractère limitatif. La figure I est une coupe axiale de l'aiguille externe. La figure 2 est une coupe axiale de l'aiguille interne. La figure 3 est une coupe axiale d'une sonde selon l'invention complète. La figure 4 est une coupe axiale d'une électrode de stimulation. ta figure 1 représente une aiguille 12 cylindrique et creuse, d'axe x xl. Cette aiguille constitue un trocart qui est composé d'un tube en acier inoxydable ayant par exemple une longueur de 20 cm, un diamètre extérieur de 2,4 mm et un diamètre intérieur de 2 un. L'aiguille I est ouverte à l'extrémité arrière. L'extrémité avant, qui est celle qui est engagée à travers les tissus cerebraux, est fermée par un bout arrondi 2. L'embout 2 peut être formé ou garni de mousse. Légèrement en arrière de ce bout arrondi, par exemple à 2 mm en arrière, l'aiguille I comporte une ouverture latérale 3. La figure I représente un mode de réalisation préférentiel dans lequel 11 ouverture 3 est une ouverture allongée ayant une longueur axiale #de I cm et s'étendant sur la moitié de la périphérie. Bien entendu, les formes et dimensions de cette ouverture pourraient être différentes mais l'ouverture angulaire doit rester inférieure à 1800. L'extrémité arrière de l'aiguille I est équipée d'un embout 4 qui est percé d'un alésage 5 ayant un diamètre égal au diamètre interne de l'aiguille 1. L'embout 4 comporte, à l'extrémité arrière de l'alésage 5, un contre alésage 6, de plus grand diamètre, de sorte que la jonction entre les alésages 5 et 6 forme un épaulement. Dans l'alésage 6 sont disposés un joint torique 7 et une bague de compression 8 qui est légèrement en saillie à l'extrémité de l'entout 4 lorsque le joint 6 ntestpas comprimé. L'embout 4 comporte un filetage mâle externe sur lequel est tissé un bouchon fileté 9 qui comprime la bague 8 et le joint 7. Le bouchon 9 est percé d'un alésage 10. Une butée mobile il coulisse sur l'aiguille 1. Des graduations 12 sont marquées sur la surface externe de l'aiguille 1. L'aiguille 1 est glissée à travers un trou de la grille portée par un appareil stéréotaxique et pénètre à travers la matière cérébrale. La butée 11 vient contre la grille et la graduation permet de repérer la profondeur de pénétration. La figure 2 représente une deuxième aiguille 13 cylindrique et creuse, d'axe y yE. Cette aiguille > appelée mandrin, est composée par exemple d'un tube en acier inoxydable ayant un diamètre extérieur de 1,9 mm, un diamètre intérieur de 1,7 mm et une longueur de 25 cm de telle sorte que l'aiguille 13 peut être engagée dans l'aiguille 1. L'aiguille 13 est fermée, à l'extrémité avant, par exemple par un bout arrondi 14 qui épouse la forme du bout arrondi 2. A 2 mm en arrière de l'extrémité du bout 14, elle porte une ouverture latérale 15 ayant les memes dimensions que l'ouverture 3 de sorte qu'elle peut venir en regard de celle-ci. L'extrémité arrière de l'aiguille 13 est ouverte et équipée d'un embout évasé 16 qui épouse la forme d'une seringue d'aspiration. En variante, 11 extrémité arrière de l'aiguille 13 peut être équipée de tout autre moyen équivalent permettant de la connecter sur n'importe quel moyen d'aspiration, par exemple sur une prise de vide. L'aiguille externe 1 porte, sur l'une de ses génératrices, un repère 17. De méme l'aiguille 13 porte un repère 18. Ces repères occupent une même position relative par rapport aux fenêtres respectives -3 et 15. Ils sont placés à l'arrière des deux aiguilles. Lorsqu'ils sont alignés, ils indiquent que les deux fenetres 3 et 15 cotflncident. La figure 3 représente l'aiguille 13 engagée dans l'aiguille 1, les deux ouvertures étant en contact. Une seringue 19, dont on ne voit que l'extrémité et le piston, est engagée dans l'embout 16. Le joint 7 est comprimé de façon étanche autour de l'aiguille interne 13 qui traverse l'alésage 5, le contre alésage 6 et l'alésage 10 du bouchon 9. Les deux fenetres 3 et 15 sont en colncidence. Lorsqu'on aspire en tirant sur le piston de la seringue 19, un pédoncule 20 de tissu cérébral est aspiré à travers les deux ouvertures. Le fonctionnement est le suivant. On engage l'aiguille interne 13 dans l'aiguille externe 1 avec une orientation telle que l'ouverture 15 soit diamétralement opposée à l'ouverture 3 quint obturée par l'aiguille interne. On engage la sonde à travers un trou d'une grille fixée à un cadre stéréotaxique et on le fait pénétrer à travers un trou foré dans le cr ne puis à travers le cerveau. On peut contrôler la pénétration par radiographie. Lorsque l'extrémité avant est arrivée à proximité de la cible, on tourne le mandrin 13 de 1800 de façon à découvrir l'ouverture 3. On aspire à l'extrémité arrière du mandrin au moyen de la seringue 19. Un pédoncule 20 pénètre dans les deux tubes. On fait tourner le tube interne de 1800 de sorte que l'un des bords latéraux 15a de l'ouverture 15, coopérant avec l'un des bords latéraux de l'orifice 3, cisaille le pédoncule 20. De préférence, les bords latéraux 15a sont tranchants afin de faciliter le cisaillement. Une fois la rotation terminée, on arrête l'aspiration et on retire le mandrin contenant le prélèvement tout en laissant en place l'aiguille externe 1 de sorte que l'on peut engager une nouvelle aiguille 13 à l'intérieur de l'aiguille 1, la placer en position de fermeture de l'orifice 3, déplacer légèrement la sonde et recommencer un nouveau prélèvement. La figure 4 représente une électrode de stimulation 21 qui peut être utilisée en combinaison avec une sonde de biopsie selon l'invention. Cette électrode comporte une gaine 22, identique par exemple à l'aiguille interne 13 avec laquelle elle est interchangeable. Cette gaine comporte également une ouverture latérale 23, située legirement en arrière de l'extrémité avant 24, identique à lto werture 15. La gaine 22 est remplie d'un isolant électrique 25, par exemple d'une résine polymérisable isolante. Dans cet isolant sont noyés des conducteurs électriques tels que 26a, 26b qui traversent la gaine de part en part. Les conducteurs sortent à l'arrière1 de sorte qu'on peut les brancher aux bornes d'un générateur d'impulsions électriques L'extrémité avant de chaque conducteur est connectée sur un contact 27a, 27b qui est noyé dans l'isolant et qui affleure à la surface externe de celui-ci visible à travers la fenêtre 23. L'électrode 21 peut être placée dans la gaine I avant d'effectuer un prélèvement et permet de stimuler la zone placée en face de la fenêtre 3, où le prélèvement doit avoir lieu, pour vérifier qu'il n'y a pas d'erreur et que cette zone n est pas une zone fonctionnelle dont la stimulation entraîne des réactions. En variante, la gaine 22 peut être supprimée et l'électrode 21 formée uniquemeTt d'une tige en une matière isolante dans laquelle sont noyés des conducteurs électriques et des contacts de stimulation. Selon une autre variante, l'électrode de stimulation 21 peut avoir un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de l'aiguille 13 de sorte qu'elle peut êtleengagée dans celle-ci ce qui permet de la placer dans la sonde lorsquton enfonce celle-ci puis de démasquer les électrodes en faisant pivoter l'aiguille interne, de faire une stimulation et, si celle-ci est négative, de retirer l'électrode et de faire le prélèvement. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les diverses parties constitutives de la sonde et de l'électrode décrites à titre d'exewr ple pourront être remplacées par des parties équivalentes, remplissant les mêmes fonctions. il a été constaté que lorsqu'on retire l'aiguille interne 13 hors du tube 1 après avoir sectionné l'échantillon, par suite de ltétanchélté entre les deux tubes due au joint torique 7, le tube interne se comporte comme un piston de seringue et produit une succion à travers la fenêtre 3. Afin d'éviter cette succion, selon une variante représentée sur les figures 1 et 3, un canal 28 est creusé à travers le corps de l'embout 4. Ce canal débouche, par une extrémité, dans l'alésage 5 à l'avant du joint 7 tandis que l'autre extrémité débouche à l'extérieur de l'embout 4 par un orifice 29 situé de telle sorte que le chirurgien obture cet orifice avec son pouce pendant qu'il tire le piston de la seringue 19 puis il retire son pouce avant d'extraire l'aiguille interne 13. REVENDICATIONS 1 - Sonde de biopsie cérébrale comportant une aiguille externe, creuse, cy lindrique, ouverte à l'extrémité arrière, fermée à l'extrémité avant par un bout arrondi et portant un orifice latéral immédiatement à l'ar rière dudit bout arrondi, caractérisée en ce qu'elle comporte une ai guille interne creuse, cylindrique, dont le diamètre extérieur est infé rieur au diamètre intérieur de l'aiguille externe, laquelle aiguille interne est ouverte à l'extrémité arrière, est fermée à l'extrémité avant et porte un orifice latéral situé à la même distance de l'extrémité avant que l'orifice latéral de l'aiguille externe, de sorte que ladite aiguille interne peut être engagée coaxialement dans aiguille externe et que, lorsqu'elle est en butée contre l'extrémité avant de celle-ci, lesdits orifices latéraux sont placés soit en regard l'un de l'autre, soit diamétralement opposés en faisant pivoter les deux aiguilles l'une par rapport à l'autre. 2 - Sonde selon la revendication 1, caracterisée en ce que l'extrémité arrière de l'aiguille interne est équipée de moyens de connexion sur un appareil d'aspiration. 3 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que 11 extrémité arrière de l'aiguille externe est munie d'une garniture qui s'applique de façon étanche à l'air contre la périphérie de l'aiguille interne lorsque cette dernière est engagée dans l'aiguille externe. 4 - Sonde selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'extrémiéar- rière de l'aiguille externe est équipée d'un embout comportant un alé- sage dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'aiguille interne et, à l'arrière de celui-ci, un contre alésage de plus grand diamètre dans lequel sont disposés un joint torique et une bague de compression, lequel embout comporte un filetage externe sur lequel se visse un bouchon fileté qui comprime ladite bague de compression et ledit joint. 5 - Sonde selon l'une quelcon#que des revendications I à 4, caractérisée en ce que lesdits orifices latéraux des deux aiguilles sont des fenêtres allongées et superposables dont l'ouverture angulaire est inférieure ou égale à 180C 6 - Sonde selon la revendication 5, caractérisée en ce que les bords longi tudinaux de la fenêtre de l'aiguille interne sont des bords coupants formant un ciseau avec les bords longitudinaux de la fenêtre de l'aiguil- le externe lorsqu'un fait tourner les deux aiguilles d'un mouvement relatif. 7 - Sonde selon la revendication 2 > caractérisée en ce que l'extrémité arrière de l'aiguille interne comporte un embout évasé dont la forme épouse celle d'une seringue d'aspiration qui peut être emboîtée de façon étanche dans ledit embout. 8 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdites aiguilles interne et externe portent à leur extrémité arrière, sur une de leurs génératrices, un repère qui permet d'indiquer la coincidence entre les deux fenêtres latérales. 9 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'aiguille externe porte une graduation longitudinale et une butée coulissante qui permet de repérer le degré d'enfoncement de la sonde dans le crâne. 10 - Appareil de biopsie cérébrale comportant une sonde selon l'une quelcon que des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte,en combinaison une- électrode de stimulation, composée d'une gaine cylindrique dont le dia mètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de l'aiguille externe, laquelle gaine porte une fenêtre latérale située à la même distance de l'extrémité avant que l'orifice latéral de la gaine# externe et est rem plie d'un isolant électrique dans lequel sont noyés un ou plusieurs conducteurs électriques longitudinaux dont une extrémité est connectée sur un contact de stimulation émergeant à la surface externe de l'isolant visible à travers ladite fenêtre latérale. 11 - Sonde selon la revendication 4, caractérisée- en ce que ledit embout comporte un canal dont une extrémité débouche dans l'alésage central à l'avant dudit joint d'étanchélté et dont l'autre extrémité débouche sur un orifice qui est situe à l'extérieur de l'embout et qui est obturé par le doigt du chirurgien pendant l'aspiration de l'échantillon.