Brevet FR2556210A1 — publié le 19850614

La présente invention concerne une prothèse veineuse et son procédé d'obtention. Les rétrécissements et les oblitérations com- plètes des artères coronaires sont actuellement traités par la technique chirurgicale du pontage veineux. Une veine est prélevée sur le malade lui-même, conservée vi- vante pendant les manipulations, puis transplantée à l'étage cardiaque entre l'aorte ascendante, d'une part, l'artère coronaire malade au-delà de l'obstacle, d'autre part. Cette veine utilisée comme substitut artériel est désignée sous le nom de greffon veineux vivant autotrans- planté. 6.000 patients bénéficient, en France, et par an, de ce traitement chirurgical par pontage veineux aorto- coronaire. Les résultats de cette chirurgie se détériorent avec le temps. A long terme, l'évolution des greffons veineux vivants autotransplantés n'est pas satisfaisante. A 10 ans, 50 % des greffons sont oblitérés, bouchés. 25 % des greffons restés perméables sont le siège de plaques d'athérome sténosantes. Au total, 10 ans après leur im- plantation, seuls 25 % des greffons sont considérés comme sains. Ce manque de fiabilité à long terme est dû à la maladie du greffon. Cette affection est bien connue sur le plan histologique. Elle débute par un épaississement sous- endothélial: c'est l'hyperplasie sous-intimale. Cette lésion initiale évolue vers la classique plaque d'athérome avec sténose du greffon. L'évolution de la maladie athé- romateuse sur les greffons est malheureusement beaucoup plus rapide que sur les artères. La maladie du greffon veineux vivant autotrans- planté résulte de la conjonction de multiples facteurs ci-dessous énumérés: S6210 2. 1) facteurs individuels 2) facteurs génétiques 3) facteurs métaboliques (lipides) 4) facteurs sanguins 5) facteurs hémodynamiques 6) facteurs endothéliaux 7) facteurs physiques pariétaux Les facteurs 1 et 2 ne sont pas accessibles aux thérapeutiques actuelles, mais leur in- fluence n'est pas majeure. LeIS facteurs 3 et 4 sont bien maitrisés par la thérapeutique médicamenteuse. Les fac- teurs 5, 6 et 7 ne sont actuellement pas traités et l'in- vention a pour but de diminuer significativement les conséquences de ces trois facteurs. Il est connu, par ailleurs, par le brevet US-A-3 974 526, de réaliser des prothèses vasculaires à partir de veines tannées ou durcies obtenues par traitement de veines séparées de cordons ombilicaux et pouvant com- porter un support externe formé par un filet. Ce type de prothèse, qui n'utilise pas une veine vivante, ne permet pas d'adapter le diamètre de la prothèse au pontage réa- lisé au-dessous de 4 mm de diamètre. Il ne donne d'ailleurs pas des résultats satisfaisants en chirurgie coronaire. La présente invention a pour objet une pro- thèse destinée à être implantée chez un malade humain pour former un pontage du type aorto-coronarien ou un pontage sur d'autres artères, caractérisée en ce qu'elle comprend une veine vivante qui est prélevée sur le malade lui-mme et qui est entourée d'une gaine souple multiperforée, le diamètre in- terne de la gaine étant choisi de façon qu'après implanta- tion le diamètre externe de la veine soit maintenu par la gaine 'à une valeur inférieure au diamètre maximum possible de la veine et telle que le diamètre interne de cette veine convienne au pontage réalisé. La gaine peut être réalisée en un matériau non résorbable par l'organisme receveur, tel que des fibres synthétiques, notamment des fibres polyester du type 3. Dacron, des fibres de carbone, du Téflon. Cette gaine peut aussi être réalisée en un matériau lentement résorbable par l'organisme dans lequel elle est implantée. Cette gaine est multiperforée ou multiajourée. Les perforations régulièrement réparties doivent être assez larges pour permettre une néo-vascularisation des parois externes de la veine implantée, à travers ces perforations. Les perforations doivent d'autre part, être assez petites pour éviter toute hernie de la paroi veineuse à travers les orifices de perforation. En pratique, des perforations de 0,25 à 2 mm conviennent. La gaine peut être grossièrement cylindrique ou légèrement conique. L'exemple le plus simple de ce type de gaine est un filet tubulaire cylindrique à mailles fines. Mais un tube souple perforé peut également être utilisé. Après implantation, la gaine a pour effet de maintenir sous contrainte la veine autotransplantée et, donc, de maintenir le diamètre externe de la veine à une valeur telle que son diamètre interne convienne pour le pontage réalisé. Aussi, le diamètre de la gaine est-il choisi en fonction de l'épaisseur de la paroi de la veine utilisée et du calibre de l'artère sur laquelle la veine est suturée. A ce sujet, il convient de considérer les facteurs hémodynamiques. Une des caractéristiques essentielles d'une veine vivante est sa vasomotricité, c'est-à-dire la pos- sibilité de réduire ou d'augmenter son calibre sous l'ac- tion des muscles de la paroi veineuse. La tension hydrau- lique à l'intérieur d'une veine en position normale ne dépasse pas habituellement 20 mm de Hg. Quand cette veine est utilisée comme greffon au niveau artériel, elle subit le régime hydraulique d'une artère avec une tension de mm de Hg. La musculature pariétale du greffon ne peut pas contenir cette pression et le greffon va subir une augmentation de calibre jusqu'à la limite d'extensibilité. La tension pariétale n'est plus supportée par la trame 4. musculaire de la paroi veineuse, mais par la trame fibro- conjonctive du greffon. Il ne s'agit pas d'une défaillance pariétale avec dilatation du greffon, mais d'un calibre maximum qu'atteint obligatoirement le greffon quand il est soumis à un régime artériel. Le diamètre maximum, dit "calibre définitif standard" que prend le greffon quand il est soumis à un régime artériel de pressions et de débits varie bien entendu avec les patients. On peut cependant considérer que ce diamètre maximum se situe, en général, sur l'ensemble des patients entre 4 et 5 mm. Lors d'un pontage veineux aorto-coronaire, un tel greffon est anastomosé (branché) sur une artère coro- naire de 1,5 à 2 mm de diamètre. Les vitesses circulatoires sont donc 4 à 9 fois plus faibles dans le greffon que dans l'artère réceptrice. La présente invention permet d'imposer à la veine un calibre en harmonie avec celui de l'artère ré- ceptrice, d'empêcher en quelque sorte le greffon d'évoluer vers son diamètre maximum. La présente invention permet d'obtenir des calibres veineux internes de 2 à 4 mm et en particulier de 2 à 2,5 mm. Les vitesses circulatoires dans le greffon sont ainsi proches des vitesses-circulatoires artérielles. La présente invention permet ainsi d'éviter l'obturation du greffon par suite d'une vitesse circula- toire trop faible. Il est à noter également que chaque veine pré- levée comporte un certain nombre de collatérales. Chaque collatérale est liée avant section. Au niveau de ces col- latérales, la veine est le siège d'un petit renflement. Ces renflements augmentent d'autant le diamètre maximum du greffon. On observe alors des ralentissements circu- latoires et des turbulences (nuisibles). La présente in- vention permet d'obtenir un calibre définitif régulier uniforme tout le long du greffon. Il convient également de considérer les fac- teurs endothéliaux. Le greffon, en régime artériel, va évoluer 5. 2556210 5. vers son diamètre maximum. Malheureusement, l'endothélium, couche unicellulaire qui recouvre la surface interne de la paroi veineuse, ne va pas régulièrement épouser ce diamètre maximum. La surface maximum que peut recouvrir l'endothélium veineux est légèrement inférieure à celle correspondant à ce diamètre. Il se produit alors quelques ruptures dans la continuité de la couverture endothéliale. La paroi veineuse interne (membrane basale) sera mise ça et là à nu, en contact avec le sang. Les plaquettes san- guines sont très réactives vis-à-vis de la membrane ba- sale. Celle-ci est d'ailleurs perméable aux constituants sanguins, les lipides en particulier, qui vont diffuser dans la paroi veineuse. Il s'agit là de facteurs impor- tants intervenant dans la maladie du greffon. La présente invention, en interdisant au gref- fon d'évoluer vers son diamètre maximum, garantit une couverture endothéliale de la paroi veineuse interne sa- tisfaisante. L'inflitration lipidique et les phénomènes plaquettaires sont diminués de manière significative. Ainsi donc, dans la prothèse selon l'invention, la gaine n'a pas pour simple effet de consolider la paroi veineuse. Le greffon est suffisamment solide pour résister à la pression artérielle. La gaine périveineuse a une fonction constrictive qui impose un diamètre donné au greffon, diamètre en harmonie avec celui de l'artère réceptrice. Des facteurs physiques de tension pariétale interviennent également dans la maladie du greffon. Quand le greffon atteint son diamètre maximum, les fibres mus- culaires pariétales sont étirées à leur maximum. Les fi- bres musculaires des couches pariétales internes vont être stimulées par cet étirement. Comme tout muscle, elles vont s'hypertrophier, se multiplier, participant ainsi à l'hy- perplasie sous-intimale. La gaine utilisée dans la pré- sente invention diminuant cet étirement de fibres muscu- laires devrait limiter la réaction hyperplasique de ces fibres musculaires. La gaine utilisée dans la présente invention 6. 2 55621O0 apporte en outre les avantages ou propriétés suivantes: a) Les greffons ont tendance, s'ils sont un peu longs, à se couder à angle aigu. Ce léger défaut tech- nique peut avoir des conséquences redoutables: oblitéra- tion du greffon suivie d'infarctus. La gaine donne une certaine consistance au greffon, modifiant ainsi son comportement longitudinal et axial. Les risques de pliure sont nettement diminués, la tolérance à l'excès de lon- gueur du greffon augmentée. b) La gaine peut être pourvue d'un repère lon- gitudinal qui évitera toute torsion axiale de la prothèse. c) Tout traumastime, même minime (pince à dis- séquer par exemple) comporte un risque de blessure endo- théliale avec mise à nu de la membrane basale... et ses conséquences déjà vues. La gaine permet de manipuler le greffon sans toucher ce dernier. Il suffit de prendre la gaine. d) La gaine permet de fixer le greffon à son environnement. Il suffit de fixer la gaine à cet environ- nement. L'invention est exposée ci-après plus en dé- tail à l'aide de dessins représentant seulement des modes d'exécution. Sur ces dessins: - les Fig. 1A, lB et 1C sont des vues en pers- pective représentant schématiquement les différentes phases opératoires; - les Fig. 2A, 2B et 2C sont des vues en pers- pective représentant les différentes phases pour la mise en place de la gaine autour de la veine; - la Fig. 3 est une vue en perspective repré- sentant une variante d'une gaine; et - la Fig. 4 est une vue en perspective repré- sentant une variante d'un dispositif pour la mise en place de la gaine. Comme représenté sur la Fig. 1A, une veine 1 est prélevée sur le malade à opérer. Les collatérales 2 a55621o0 7. sont ligaturées. Pendant les manipulations, la veine est conservée en l'état dans les conditions habituelles des conservations d'organes. La veine est introduite dans une gaine 3 formée d'un filet cylindrique à mailles obliques par rapport à son axe, le diamètre de cette gaine étant choisi comme indiqué plus haut. Comme représenté sur la Fig. 3, les collaté- rales veineuses 2 sont tirées en dehors du filet à travers les mailles de celui-ci. Il peut être nécessaire d'agran- dire les trous pour permettre le passage des collatérales. Ces collatérales 2 sont ensuite fixées à la gaine 3. La Fig. 1C représente un exemple de pontage entre l'aorte 4 du malade et une artère coronaire 5. Les extrémités de la gaine sont solidarisées soit aux anasto- moses vasculaires, soit aux tissus immédiatement environ- nants, par quelques points 6 additionnels ou au cours des anastomoses. Pour la mise en place de la gaine formée d'un filet autour de la veine, plusieurs dispositifs peuvent être utilisés. On donnera ci-après des exemples de trois dispositifs. 1 - Utilisation d'un support interne (Fig. 2) Comme représenté sur la Fig. 2A, la gaine 7 formée d'un filet cylindrique est enfilée sur un tube 8 à paroi mince. Comme représenté sur la Fig. 2B, une des ex- trémités 9 de la veine prélevée 10 est fixée à une tige 11 que l'on introduit à travers le tube 8. La veine est ainsi tirée à travers le tube 8. Comme représenté sur la Fig. 2C, lorsque l'ex- trémité 9 de la veine 10 sort du tube 8, le filet 7 est appliqué sur la veine. Le filet 7 descend donc du tube 8 sur la veine 10 àla vitesse de défilement de la veine dans le tube 8. Le tube peut évidemment être remplacé par un support équivalent, par exemple un support formé de trois axes ou de deux lames parallèles. 825562 1.0 8. Le chirurgien dispose pour chaque diamètre d'une gaine sur son support dans un état stérile et choi- sit la gaine en fonction des critères déjà mentionnés. 2 - Utilisation d'un support incorporé dans la gaine a) La gaine périvasculaire peut être impré- gnée d'une substance non toxique, biodégradable, non ir- ritante, qui durcit en séchant. Cette substance doit être soluble dans un solvant répondant aux mêmes critères que la substance. L'exemple le plus simple de solvant est le sérum physiologique. Parmi les produits possibles, on peut citer le glucose, le saccharose, l'amidon, etc. Le con- tact du solvant ou du produit d'imprégnation ne doit pas altérer l'endothélium de la veine. La gaine imprégnée de son produit rigidi- fiant est séchée en forme de tube de manière à permettre l'introduction de la veine dans le tube gaine ainsi formé et le faire glisser selon l'axe longitudinal de la gaine. Plusieurs calibres de gaine sont disponibles pour le chi- rurgien. La gaine rigidifiée doit être stérile et conser- vée dans des conditions stériles. Une fois que la veine est positionnée dans le tube formé par la gaine rigidifiée, le tout est plongé dans le solvant qui, après plusieurs rinçages, dissout la quasi-totalité du produit rigidifiant. Le montage gaine + veine devient alors souple. Les collatérales de la veine sont alors sorties de la gaine par les mailles, comme dans le cas précédent. b) Le support peut faire partie intégrante de la gaine. Il s'agit d'un dispositif qui garde la gaine ouverte et lui donne l'aspect d'un tube souple. Il peut s'agir d'une suite d'anneaux ou d'une spirale collée à l'extérieur de la gaine ou incorporée dans les mailles et qui donne à la gaine sa forme tubulaire. Ce dispositif, qui permet d'introduire la veine dans la gaine, est soit en matériel résorbable, soit non-résorbable par l'orga- nisme. 9. On a représenté sur la Fig. 3 un exemple de réalisation d'une gaine 12 formé d'un filet longitudinal comportant une spirale 13 de soutien. 3 - Support externe-à la gaine Dans ce cas, la gaine est à l'intérieur de son support qui peut être un tube, trois axes, deux lames, une succession d'anneaux ou une spirale. La gaine est fi- xée à son support par un dispositif éliminable (fils en surjets par exemple). La gaine reste donc ouverte et l'on peut y introduire axialement et longitudinalement la veine. On a représenté sur la Fig. 4 un exemple d'un tel dispositif. Ce dispositif comprend trois axes d'écar- tement 4 solidaires à l'une de leurs extrémités d'une boucle 15. Un filet 16 est tendu entre les axes 14 par l'intermédiaire de fils de fixation 17 entourant les axes 14, fils qui sont éliminés après introduction de la veine. On donnera ci-après des exemples de réalisa- tion chez l'animal et chez l'homme. EXEMPLE 1 Expérimentation animale effectuée sur quatre moutons. 1) On a prélevé 10 cm de veine jugulaire gauche qui sont utilisés comme greffon veineux vivant autotransplanté. La veine est divisée en deux segments de 5 cm de longueur. 2) Côté gauche On effectue une résection de 5 cm d'artère carotide primitive (diamètre 6 mm). Ce segment d'artère est remplacé par 5cm d'une veine prélevée en début d'in- tervention. Ce pontage correspond à la technique antérieure. Les anastomoses sont termino-terminales. 3) Côté droit On effectue une résection de 5 cm d'artère carotide primitive (diamètre 6 mm). Ce segment d'artère est remplacé par le montage d'une veine disposée dans une 25562 10 10. gaine périvasculaire de 7 mm de diamètre à mailles de 1 mm selon l'invention. Les anastomoses sont termino-terminales et la gaine est fixée par quelques points superficiels à l'ar- tère carotide primitive aux extrémités de la veine. 4) Résultats immédiats Après mise en pression: - à gauche, le calibre de la greffe vei- neuse est de 14 mm, - à droite, la veine dans sa gaine a un calibre de 7 mm. ) Résultats histologiques au quatrième mois postopératoire Les parois du greffon gainé selon l'in- vention sont moins épaisses que les parois du greffon non gainé. La différence est de 1/5 de l'épaisseur du greffon gainé. La veine non gainée est le siège d'une infil- tration sous-intimale de macrophage contenant des dépÈts lipidiques (premier stade de l'atteinte athéromateuse). Ce phénomène n'est pas observ4 sur la veine gainée selon la présente invention. EXEMPLE 2 Pontage huméro-radial droit par greffe vei- neuse saphène gainée dans un filet de 3,5 mm de diamètre à mailles de 1 mm chez un malade de 25 ans présentant une oblitération des artères radiale et cubitale droites post- traumatique. 1) La veine saphène interne à la jambe droite est prélevée et les collatérales sont ligaturées. Sur un fragment de 2 cm de long, on applique une pression de 150 mm de Hg pendant 1/4 d'heure. Le calibre définitif spon- tané de l'échantillon atteint 4,5 mm de diamètre. La veine est introduite dans la gaine périvasculaire de 3,5 mm de diamètre, comme indiqué précédemment. Le diamètre utile de la lumière de la veine ainsi monté est de 2,5 mm. 11. a5562 0 2) L'artère humérale au pli du coude et l'artère radiale au poignet sont disséquées. La veine, dans sa gaine, est implantée entre l'artère humérale basse (calibre 5 mm) et l'artère radiale droite terminale (calibre 2 mm). Les anastomoses sont latéro-terminales en haut et termino-latérales en bas. La gaine est solida- risée aux anastomoses par quelques points séparés addi- tionnels. 3) -Résultat artériographique trois mois après l'intervention. Le greffon veineux gainé est bien visible à l'artériographie, son calibre est uniforme: 2,5 mm de diamètre, les parois internes du greffon apparaissent lisses, régulières, sans accrochage du produit de con- traste sur l'endothélium. 25562 I 12. REVENDICATIONS 1. Prothèse destinée à être implantée chez un ma- lade humain pour former un pontage du type aorto-corona- rien ou un pontage sur d'autres artères, caractérisée en ce qu'elle comprend une veine vivante qui est prélevée sur le malade lui-même et qui est entourée d'une gaine souple multiperforée, le diamètre interne de la gaine étant choisi de façon à ce qu'après implantation le diamètre externe de la veine soit maintenu par la gaine à une valeur inférieure au diamètre maximum possible de la veine et telle que le diamètre interne de cette veine convienne au pontage réalisé. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gaine est constituée d'un filet cylindrique. 3. Prothèse selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisée en ce que la gaine présente des perforations de 0,5 à 2 mm. 4. Procédé d'obtention d'une prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on entoure.une veine qui vient d'être prélevée d'une gaine souple multiperforée, le diamètre interne de la gaine étant choisi de façon qu'après implantation le dia- mètre externe de la veine soit maintenu par la gaine à une valeur inférieure au diamètre maximum possible de la veine et telle que le diamètre interne de cette veine con- vienne au pontage réalisé. 5. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise comme gaine un filet. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filet est préalablement enfilé sur un tube à paroi mince, la veine est tirée à travers le tube et le filet est appliqué sur la veine lorsqu'elle a traversé le tube. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filet est imprégné d'une substance qui est so- luble dans un solvant et durcit en séchant, le filet est 13. 2 2556210 séché en forme de tube, la veine est introduite dans le filet, puis l'ensemble est plongé dans le solvant afin d'éliminer ladite sustance. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filet comprend un support qui fait partie inté- grante de ce filet. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filet est préalablement fixé à un support ex- terne par un dispositif éliminable, la veine est intro- duite dans le filet, puis le dispositif éliminable est éliminé.