Brevet FR2659855A1 — publié le 19910927

"Coeur artificiel". Le coeur artificiel de l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose de deux poches souples constituant les cavités ventriculaires du coeur, ces poches étant disposées à l'intérieur d'enceintes externes à paroi plus rigide, des moyens étant prévus pour injecter un fluide, au rythme du battement cardiaque, entre les poches et leurs enceintes, chaque poche souple formant l'une des branches d'une structure en U dont l'autre branche, située à l'extérieur de l'enceinte externe, est constituée par un tube. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux enceintes contenant les poches sont assemblées l'une contre l'autre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux enceintes contenant les poches sont réunies à l'intérieur d'un même réceptacle. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le réceptacle et/ou les deux enceintes et les poches qu'elles reçoivent sont de formes et dimensions générales similaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque poche souple comporte deux valves disposées aux deux extrémités opposées de chaque poche, l'une à la base de la structure en U, l'autre à l'ex trémité opposée de la branche correspondante de la structure en U, ces deux clapets anti-retour étant situés à l'extérieur et à proximité de l'enceinte externe correspondante. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux structures en U, les enceintes et le réceptacle sont conformés de façon que lorsque les enceintes sont disposées de manière jouxtante à l'intérieur du réceptacle, les deux tubes constituant chacun l'une des branches des deux structures en U, sont disposés sensiblement l'un derrière l'autre dans le plan de jointoiement des deux poches. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'une poche ventriculaire du coeur de l'invention, - la figure 2 est une vue opposée de la poche de la figure 1, - la figure 3 est une coupe suivant A-A de la figure 1, - la figure 4 est une vue latérale de l'enceinte à paroi plus rigide, - la figure 5 est une vue arrière de la figure 4, - la figure 6 est une coupe suivant B-B de la figure 4, - la figure 7 est une vue en perspective du réceptacle du coeur artificiel, - les figures 8 et 9 sont respectivement des vues de dessous et de dessus du coeur artificiel, - la figure 10 est une vue latérale du coeur artificiel des figures 8 et 9, - la figure 11 est une vue de droite de la figure 10, - la figure 12 est une vue arrière de la figure 10, - la figure 13 est une vue de.gauche de la figure 10. La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'un coeur artificiel qui apporte une solution aux problèmes essentiels des coeurs artificiels réalisés jusqu'à présent, concernant l'encombrement, le poids et surtout, concernant la construction de ce coeur qui est telle qu'il assure une circulation unidirectionnelle du flux sanguin à l'intérieur des cavités ventriculaires, en réduisant le reflux et en supprimant les zones de stagnation et/ou de turbulence du sang à l'intérieur de ses cavités. Le coeur conforme à l'invention permet ainsi, pour un volume de cavité déterminé, d'augmenter le volume de sang pulsé à chaque battement et donc de réduire la fréquence de ces battements. Ce coeur artificiel se compose de deux poches souples 1 et 2 de construction similaire, dont l'une d'entre elles, 1, est représentée sur les figures 1, 2 et 3. Chacune de ces poches est disposée à l'intérieur d'une enceinte en matériau plus rigide 6, respectivement 7 (voir figure 9). Un fluide moteur, par exemple de l'air, est destiné à être introduit dans ces enceintes 6 et 7 afin de comprimer les pouches souples et faire circuler le sang qu'elles contiennent. Ces deux enceintes 6, 7 indépendantes, contenant chacune une poche 1 et 2 peuvent, dans certaines circonstances, être raccordées à l'aorte, à l'artère pulmonaire et à la partie subsistante du myocarde du patient sans être réunies. Les enceintes 6, 7 normalement destinées à être réunies, soit par collage, soit par leur insertion dans un réceptacle commun 3 (voir notamment figure 7) peuvent être installées de manière indépendante. Chaque poche souple 1, 2, forme l'une des branches d'une structure en U dont l'autre branche, située à l'extérieur de l'enceinte 6, 7, est constituée par un tube souple 4, respectivement 5. L'extrémité ouverte 4r, 51 de ce tube est destinée à être raccordée soit à l'aorte, soit à l'artère pulmonaire du patient, alors que l'extrémité supérieure ouverte 11, respectivement 21 de l'autre branche de la structure en U constituée par la poche 1, 2, est destinée à être raccordée à la partie subsistante des oreillettes du patient. Ces extrémités 11, 2 présentent à cet effet une embouchure évasée de raccordement (voir figures 1 et 2). Cette disposition des deux poches indépendantes faisant partie intégrante des structures en U, permet de faciliter le raccordement du coeur et de créer un écoulement favorable du sang. Les tubes 4 et 5 sont reliés aux poches correspondantes 1 et 2 à la base 421 52 de ces structures en U. Chaque poche 1 ou 2 ainsi que les enceintes qui les reçoivent, sont disposées de manière jouxtante dans le réceptacle 3 suivant le plan de jointoiement 8. Ces poches sont de construction sensiblement symétrique par rapport à ce plan de jointoiement et présentent une paroi 81 qui est inclinée par rapport à ce plan 8 de façon que les deux poches 1 et 2, juxtaposées, délimitent entre elles un logement en "V" 82 à l'intérieur duquel viennent se loger partiellement et l'un derrière l'autre dans le plan de jointoiement 8, les tubes 4 et 5 reliés, dans leur structure en U, respectivement aux poches 1 et 2. Une telle disposition se remarque notamment sur la figure 9. Chaque poche présente également (voir figure 1) un décrochement 12 à la base de la paroi inclinée 81 à hauteur du coude 42 respectivement 52. Chaque poche souple 1 et 2 présente en outre des déformations locales concaves qui sont destinées à favoriser le déplacement de la paroi de cette poche lors de chaque battement cardiaque, afin que le volume de cette poche devienne pratiquement nul lors des compressions de la poche puis reprenne normalement sa forme initiale correspondant au volume maximum de la poche sans que la paroi de cette poche soit mis sous tension. Les déformations élastiques de cette poche sont, de ce fait inexistantes, les volumes maximum et minimum se déduisant uniquement du déplacement des deux parois en regard de la poche souple et cela même si le matériau constituant ces poches peut lui-même être légèrement élastique. Ces déformations locales concaves se divisent, suivant l'exemple de réalisation des figures 1, 2 et 3, en deux catégories, à savoir d'une part des déformations locales transversales à la structure en U, d'autre part des déformations longitudinales. Ainsi, sur les figures 1, 2 et 3, la poche 1 comporte une déformation locale concave 10 établie transversalement à la structure en U sur tout le tour de la périphérie de la poche 1. Egalement, cette poche comporte deux déformations locales 11 et 111 dont l'une 11, est formée sur la paroi des poches 1 et 2 adjacentes l'une de l'autre à hauteur du plan de jointoiement 8. L'autre déformation locale 111 est réalisée sur la paroi opposée de la poche. Ces deux déformations locales 11 et 111 se coupant avec la déformation périphérique 10, sont décalées l'une de l'autre d'une distance 12, la déformation 111 étant plus proche du tube 4, 5 que la déformation 11 de façon que le déplacement des parois opposées de la poche amène, lors de chaque battement, ces deux parois au contact l'une de l'autre suivant la ligne 13 (voir figure 3) afin que le volume de cette poche puisse devenir pratiquement nul. Chaque poche comporte deux clapets antiretour dont l'un, 14, est situé à la base de la poche 1 ou 2 et donc à hauteur des coudes 42, 52 des structures en U, l'autre clapet 15 étant situé, sur cette poche, à l'opposé du clapet 14 c'est-à-dire à hauteur de l'extrémité ouverte correspondante 11, 21 de cette branche de la structure en U. Chaque poche 1 et 2 est disposée à l'intérieur d'une enceinte 6, 7 (voir figures 4, 5 et 11), à paroi plus rigide, qui est d'une forme adaptée à celle de la poche 1, 2 qu'elle contient. Ces deux enceintes 6, 7 sont de forme symétrique par rapport à leur plan de jointoiement 8. Elles sont pourvues d'une ouverture supérieure 6r, 7 s'adaptant de manière étanche sur les ouvertures supérieures li, 21 des poches qui reçoivent elles-mêmes les valves 15 ainsi que d'une ouverture inférieure 62, 72 s'adaptant de manière étanche contre la base des poches 1, 2, à hauteur des coudes 42, 52 comportant les valves 14. Ces enceintes à paroi plus rigide que les poches, présentent une paroi courbe 63, une paroi plane opposée 64 formant le plan de jointoiement 8 et une paroi inclinée 65 correspondant à la paroi 81 des poches.On y retrouve également le décrochement 61 correspondant au décrochement 12 de la base des poches 1, 2. Chaque enceinte comporte également sur sa face courbe un embout 67 destiné à être raccordé à une source de fluide sous pression pour assurer la compression de la poche interne 1, 2. Ces enceintes 6, 7 recevant les poches 1, 2 sont, comme représenté sur les figures de 8 à 13, logées à l'intérieur d'un réceptacle 3 reproduisant de manière générale la forme et les dimensions d'un coeur. Ce réceptacle est de forme générale circulaire, vue dans un plan 16 (figure 7) transversal aux deux structures en U. Cette forme générale circulaire présente cependant un logement en "V" 17 correspondant au logement en V 82 délimité par les deux parois inclinées 65 des enceintes 6 et 7. Ce logement en "V" 17 reçoit ainsi les deux tubes 4 et 5 des structures en U dont les poches 1, 2 sont placées à l'intérieur des enceintes. L'extrémité supérieure 18 de ce réceptacle 2 est ouvert et présente un rebord interne 19 qui s'adapte sur la périphérie du bord supérieur 20 (figure 9) des deux enceintes 6 et 7 accolées l'une à l'autre. Cette ouverture supérieure est destinée à permettre la mise en place des enceintes 1, 2. Le logement en "V" 17 du réceptacle 3 est pourvu d'un décrochement 21 comportant deux ouvertures 22 qui permettent le passage des tubes 4, 5 des structures en U afin que les coudes 42 g 52 de ces structures vienne se loger à hauteur de ces ouvertures 22. Dans cette disposition, les deux clapets 14 sont situés à l'extérieur et à proximité immédiate des enceintes 6, 7 et du réceptacle 3, le raccordement étanche de l'enceinte sur les poches étant par exemple obtenu par des colliers 23 (voir figure 8). Le réceptacle 3 comporte également deux ouvertures 24 pour le passage des embouts 67 des en ceintes 6, 7. Avant que le coeur soit mis en fonctionnement, il convient d'évacuer la totalité de l'air qui pourrait se trouver à l'intérieur des poches 1 et 2 et des tubes 4 et 5. A cet effet, il est prévu des dispositifs de purge 25 disposés à hauteur des coudes 42, 52 de chaque structure en U, c'est-à-dire à l'extérieur des enceintes 6, 7 et à proximité des clapets 14 à l'oppose des poches 1 et 2 par rapport à ces clapets. Cette disposition permet, en retournant le coeur, de placer les dispositifs de purge au-dessus de l'enceinte 3 afin de permettre l'évacuation de l'air. REVENDICATIONS 1) Coeur artificiel caractérisé en ce qu'il se compose de deux poches souples (1 et 2) constituant les cavités ventriculaires du coeur, ces poches étant disposées à l'intérieur d'enceintes externes (6, 7) à paroi plus rigide, des moyens étant prévus pour injecter un fluide, au rythme du battement cardiaque, entre les poches et leurs enceintes, chaque poche souple (1, 2) formant l'une des branches d'une structure en U dont l'autre branche (4, 5), située à l'extérieur de l'enceinte externe, est constituée par un tube. 2) Coeur artificiel conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les deux enceintes (6, 7) contenant les poches (1, 2) sont assemblées l'une contre l'autre. 3) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux enceintes contenant les poches sont réunies à l'intérieur d'un même réceptacle (3). 4) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle et/ou les deux enceintes (6, 7) et les poches (1, 2) qu'elles reçoivent sont de formes et dimensions générales similaires. 5) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poche souple (1, 2) comporte deux valves (14, 15) disposées aux deux extrémités opposées de chaque poche, l'une (14) à la base de la structure en U, l'autre (15) à l'extrémité opposée de la branche correspondante (11, 21) de la structure en U, ces deux clapets anti-retour étant situés à l'extérieur et à proximité de l'enceinte externe correspondante. 6) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux structures en U, les enceintes (6, 7) et le réceptacle (3) sont conformés de façon que lorsque les enceintes (6, 7) sont disposées de manière jouxtante à l'intérieur du réceptacle (3), les deux tubes (4, 5) constituant chacun l'une des branches des deux structures en U, sont disposés sensiblement l'un derrière l'autre dans le plan de jointoiement des deux poches. 7) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque structure en U comporte un dispositif de purge (25) situé à sa base, à l'extérieur de l'enceinte correspondante (6, 7) à proximité de la valve inférieure (14) de la poche et à l'opposé de cette poche (1, 2) par rapport à cette valve. 8) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux enceintes (6, 7) lorsqu'elles sont juxtaposées, définissent ensemble, par un de leurs bords (8), un logement en V (8fi) dans lequel se logent, au moins partiellement, les branches tubulaires (4, 5) des structures en U. 9) Coeur artificiel conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que le bord (8) des enceintes, définissant ensemble le logement en V (17) présente un décrochement (21) à hauteur de la base des structures en U, la valve correspondante (14) de chaque poche étant située à hauteur de ce décrochement. 10) Coeur artificiel conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi des poches souples (1 et 2) présente localement des déformations concaves (4, 10, 11, 111). 11) Coeur artificiel conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les déformations concaves des poches comprennent une déformation conca ve (10) orientée transversalement à la structure en U. 12) Coeur artificiel conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les déformations concaves des poches comprennent deux déformations locales orientées dans le sens longitudinal de la branche correspondante de la structure en U, l'une (11) de ces déformations est réalisée sur la face de la poche adjacente au plan de jointoiement (8) des deux enceintes, l'autre déformation (111) est réalisée sur la face opposée de la poche en étant décalée (en 12) vers l'autre branche (4, 5) de la structure en U.