Brevet FR2651440A1 — publié le 19910308

La présente invention concerne un cathéter destiné à être introduit dans un canal corporel. Quoique non exclusivement, les applications du cathéter selon l'invention ont trait plus particulièrement à l'examen des canaux corporels et/ou à la destruction d'obstacles au sein d'un canal corporel, tel qu'un vaisseau sanguin. On sait que, par exemple, pour détruire localement un athérome formé dans une artère, on peut utiliser un cathéter comportant un tube à l'intérieur duquel est agencée dans ce cas une fibre conductrice d'énergie et qui comporte, à son extrémité distale, une structure radialement expansible et rétractable. Lorsque l'extrémité distale du tube est proche de l'athérome, la structure déformable est expansée entralnant le maintien de l'extrémité distale du tube par rapport à l'artère et le centrage de la fibre conductrice d'énergie de façon sensiblement coaxiale à l'artère. L'athérome est alors progressivement détruit sous l'action, par exemple, d'un rayonnement laser véhiculé par la fibre. Dans la réalité, avec ce type de cathéter, l'athérome n'est pas totalement détruit puisque, bien souvent, des particules périphériques de l'athérome restent accrochées à la paroi interne de l'artère, ce qui entraîne, à plus ou moins court terme, la formation d'un nouvel athérome. Ce constat est encore aggravé lorsque l'athérome est situé dans un coude de l'artère.En effet, dans ce cas, un secteur angulaire de l'athérome, dans un plan transversal à l'artère, n'est pas atteint par le rayonnement laser, alors qu'au contraire, le secteur angulaire complémentaire de 11 athérome est détruit par le rayonnement laser tangentiel au coude, l'impact du rayonnement contre la paroi interne de l'artère risquant, par ailleurs, de détériorer localement ladite paroi Par conséquent, ces cathéters, qu'ils soient destinés à l'examen d'un canal corporel et/ou à la destruction d'obstacles contenus dans un canal corporel, ne permettent pas, selon le cas, d'explorer convenablement la totalité du canal corporel à examiner, ou de détruire dans son intégralité une formation athéromateuse. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un cathéter qui permet, de part sa conception, de pouvoir visualiser entièrement la zone d'un canal corporel à examiner ou de procéder à la destruction totale d'un obstacle contenu dans un canal corporel sans détériorer, de plus, sa paroi interne. A cet effet, le cathéter destiné à être introduit dans un canal corporel, du type comportant un tube dont l'extrémité distale est munie d'au moins une structure radialement expansible et rétractable, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'une pluralité de fibres sont associées à ladite structure radialement déformable en étant reliées à l'extrémité proximale dudit tube, de sorte que, lorsque ladite structure est expansée en venant au contact de la paroi interne dudit canal, lesdites fibres sont proches de ladite paroi interne du canal corporel, parallèlement à celle-ci. Ainsi, lorsque'le cathéter est introduit dans un canal corporel, le passage de la structure déformable, de son état initialement rétracté, à son état expansé entralne simultanément le#rapprochement des fibres, associées à ladite structure, de la paroi interne du canal corporel, de façon parallèle à celui-ci. Les fibres périphériques peuvent être, par exemple, des fibres optiques pures ou des fibres optiques conductrices d'énergie en étant pour cela reliées à un appareil à laser. Dans le premier cas, le praticien peut ainsi examiner, par l'intermédiaire du faisceau de fibres, la totalité de la zone souhaitée du canal corporel, tel qu'un vaisseau sanguin et notamment sa paroi interne. Dans le second cas, le praticien peut alors procéder à la destruction d'une formation athéromateuse, celle-ci étant intégralement éliminée même à sa périphérie du fait que les fibres sont parallèles et proches de la paroi interne du vaisseau. De préférence, ladite structure déformable est préformée pour définir, lorsqu'elle est expansée sous l'action de moyens de commande, une partie cylindrique de diamètre constant susceptible de venir au contact de la paroi interne dudit canal corporel. Avantageusement, ladite structure déformable est réalisée dans une matière à mémoire de forme prenant, lorsqu'elle est expansée, une configuration prédéterminée. De la sorte, l'extrémité distale du cathéter est parfaitement centrée dans le canal corporel, les extrémités des fibres étant ainsi maintenues longitudinalement de façon parallèle entre elles et au canal. Par ailleurs, ladite structure déformable peut être définie par un ballonnet gonflable. De préférence, lesdites fibres associées à la structure déformable sont régulièrement réparties angulairement les unes par rapport aux autres, lorsque la structure déformable est expansée. Dans un mode particulier de réalisation, lesdites fibres peuvent être noyées dans un manchon élastique entourant ledit tube et ladite structure déformable. Ainsi, lorsque la structure déformable est expansée, la partie correspondante du manchon qui l'entoure vient au contact de la paroi interne dudit canal corporel. Dans un autre mode de réalisation, lesdites fibres peuvent être maintenues en place sur ledit tube et ladite structure déformable grâce à une gaine élastique les entourant, les extrémités distales des fibres pouvant être logées dans des rainures longitudinales préformées dans ladite structure déformable. Selon une autre caractéristique de 11 invention, le cathéter comporte au voisinage de son extrémité distale des moyens commandables pour modifier la direction des extrémités distales des fibres par rapport audit canal corporel. Grâce à ces moyens et selon la nature des fibres, le praticien peut aisément visualiser la totalité du canal corporel, notamment les portions sinueuses de celui-ci. Aussi, lorsqu'une formation athéromateuse est logée dans une artère, le praticien peut commencer la destruction de 1 t athérome en son milieu en faisant pour cela converger les directions des extrémités distales des fibres sur l'axe de l'artère et, progressivement, en ramenant lesdites extrémités distales des fibres jusqu'à ce qu'elles soient parallèles entre elles pour éliminer ainsi les particules de l'athérome liées à la paroi interne de l'artère. Dans un mode préféré de réalisation, lesdits moyens commandables comprennent un anneau élastiquement déformable entourant les extrémités distales des fibres et susceptible, lorsqu'il est sollicité, de faire converger ensemble les directions des fibres sur l'axe dudit canal corporel. Avantageusement, ledit anneau est logé dans ledit manchon ou ladite gaine en entourant les extrémités distales des fibres. De préférence, ladite structure déformable présente des conduits longitudinaux autorisant, lorsqu'elle est expansée, la circulation du fluide contenu dans ledit canal corporel de part et d'autre de la structure. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube peut être réalisé au moyen d'un enroulement en hélice à spires jointives d'au moins un fil métallique. De la sorte, le tube présente une certaine flexibilité facilitant son introduction dans le canal corporel à examiner. Par ailleurs, il peut être prévu dans le tube un élément central de visualisation dudit canal ou de destruction d'obstacles au sein dudit canal. Ledit élément, tel quTune fibre optique, participant, selon sa fonction, à l'observa- tion du canal corporel ou à la destruction d'obstacles au sein dudit canal, en plus'desdites fibres proches de la paroi interne du canal. L'extrémité distale dudit tube comporte avantageusement des moyens de maintien en position de l'extrémité distale dudit élément central. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'un exemple de réalisation du cathéter de l'invention dans l'état expansé de ladite structure déformable. La figure 2 est une coupe transversale, selon la ligne II-II, du cathéter de la figure 1. Les figures 3 et4 représentent schématiquement, selon deux positions, les moyens commandables associés à l'extrémité distale du cathéter et permettant de faire converger les extrémités distales des fibres. La figure 5 représente partiellement une variante de réalisation du tube dudit cathéter. La figure 6 est une coupe longitudinale partielle du cathéter selon l'invention montrant une variante de réalisation de la structure déformable dans laquelle sont reçues les fibres. La figure 7 est une coupe transversale, selon la ligne VII-VII, du cathéter de la figure 6. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, le cathéter 1, dont seule l'extrémité distale la est représentée, est introduit dans un canal corporel 2, tel que, par exemple, un vaisseau sanguin. Le cathéter 1 comporte un tube 3 à l'intérieur duquel est agencée, dans cette réalisation, un élément central tel qu'une fibre optique 4. Au voisinage de l'extrémité distale 3a du tube, est prévue une structure 5 radialement expansible et rétractable. Sur ces figures 1 et 2, la structure 5 est dans un état expansé ce qui permet de maintenir en place le cathéter 1 dans le canal corporel 2 et de centrer l'extrémité distale 4a de la fibre 4 par rapport au canal corporel 2. Selon l'invention, une pluralité de fibres 7 sont associées à la structure 5 radialement déformable, autour de celle-ci, pour que, lorsque la structure 5 est expansée comme le montre la figure 1, les fibres 7 soient proches de la paroi interne 2a du canal corporel, parallèlement à celle-ci. Les fibres 7, sont agencées longitudinalement sur le tube 3 pour déboucher de son extrémité proximale, non représentée. Grâce à ce faisceau de fibres optiques périphériques, le praticien peut visualiser la globalité d'une zone du canal corporel à examiner et notamment sa paroi interne. Si les fibres optiques 7 sont, de plus, conductrices d'énergie en étant pour cela reliées, par exemple, à un appareil à laser, le praticien peut alors procéder efficacement à la destruction totale d'une formation athéromateuse ou analogue logée dans le canal, puisque les rayons lumineux de puissance sortant des extrémités distales des fibres, alors proches et parallèles à la paroi interne dudit canal corporel, sont sensiblement tangents de celle-ci. Les risques d'un nouvel athérome sont alors quasiment nuls. Avantageusement, la fibre optique 4 peut être conductrice d'énergie, de sorte que, dans ce cas, le praticien peut, par exemple, procéder à la destruction de la partie centrale de l'athérome par le rayonnement sortant de la fibre optique 4, et, à celle de la partie périphérique de l'athérome par les rayonnements sortant du faisceau de fibres périphériques. Par ailleurs, le passage de l'état rétracté à l'état expansé de la structure 5 s'effectue, de façon connue en soi, grace à un passage 8 ménagé longitudinalement dans la paroi 3b du tube 3 et débouchant radialement au tube à l'intérieur de la structure 5. Cette dernière est avantageusement préformée et réalisée dans une matière à mémoire de forme pour définir, lorsque la structure 5 est expansée, une partie cylindrique Sa de diamètre constant épousant ainsi la paroi interne 2a du canal corporel 2, comme le montre la figure 1. Les extrémités distales 7a des fibres sont alors parallèles entre elles et; au canal corporel 2, en étant proches de la paroi interne 2a de celui-ci. On voit sur la figure 2 que, dans cet exemple de réalisation, six fibres optiques 7 sont prévus en étant régulièrement réparties autour de la périphérie de la structure expansée 5, celle-ci pouvant être définie par un ballonnet gonflable. Les fibres périphériques 7 sont, dans ce mode de réalisation, noyées dans un manchon élastique 10 enveloppant le tube 7 et la structure radialement déformable 5. Lorsque cette dernière est expansée, l'extrémité distale 10a du manchon 10 entourant la structure 5 vient au contact de la paroi interne 2a du canal corporel 2. Ce manchon 10 peut être constitué de latex, de silicone ou de tout autre matériau équivalent, biologiquement toléré par l'organisme. Par ailleurs, on voit sur la figure 1 que des moyens commandables 12, permettant de modifier la direction des extrémités distales 7a des fibres 7, sont prévus au voisinage de l'extrémité distale du cathéter. Ces moyens 12 comprennent, par exemple, un anneau gonflable 14 réalisé en une matière élastiquement déformable, permettant, lorsqu'il est sollicité, de faire converger ensemble les directions des fibres 7 sur l'axe du canal corporel, comme on le voit sur les figures 3 et 4. Pour cela, l'anneau 14 est logé dans l'extrémité distale 10a du manchon 10 et entoure les extrémités distales 7a des fibres. Cet anneau 14 pourra être facilement sollicité par le praticien par l'intermédiaire d'un tube destiné à recevoir l'une des fibres 7. Sur la figure 1, l'anneau 14 est inactif, de sorte que les extrémités distales 7a des fibres 7 sont parallèles entre elles et au canal corporel. Comme déjà mentionné, le praticien peut ainsi, par exemple, soit examiner la globalité d'une zone du canal à explorer, soit détruire une formation athéromateuse par l'utilisation d'un appareil à laser relié aux fibres, l'athérome étant alors totalement détruit notamment au niveau de sa liaison avec la paroi interne du canal corporel. En revanche, lorsque l'anneau 14 est expansé, comme l'indiquent les figures 3 et 4, les directions des fibres convergent ensemble en un point situé sensiblement sur l'axe du canal corporel. De la sorte, cela permet au praticien de pouvoir examiner aisément une zone, notamment coudée, du canal, en modifiant la pression de gonflage de l'anneau. Lorsqu'un athérome est formé dans une telle zone coudée d'une artère, le praticien peut procéder à sa destruction, en faisant varier, grâce à l'anneau 14, l'angle de tir des rayonnements lumineux de puissance véhiculés et sortant des fibres 7 en évitant que ceux-ci ne heurtent la paroi interne de l'artère. L'anneau gonflable 14 pourra être sollicité par un fluide autre que l'air, tel qu'un fluide radiologique permettant au praticien, par l'intermédiaire d'un écran de contrôle, de commander de façon appropriée la dilatation de l'anneau et, donc, la convergence des extrémités distales 7a des fibres. De plus, on pourra prévoir sur la structure 5 des marques "radiologiques" permettant de suivre l'introduction du cathéter dans le canal'corporel. La fibre centrale 4 peut par exemple permettre le contrôle du traitement ou être remplacée selon le cas par une fibre angioscopique. Dans une variante de réalisation illustrée sur les figures 6 et 7, les fibres périphériques 7 sont maintenues en place sur le tube 3 et sur la structure 5 grace à une gaine élastique 15 les entourant. Avantageusement, les extrémités distales 7a des fibres sont alors logées dans des rainures longitudinales 16 préformées dans la structure 5. Ainsi, lors de l'expansion de cette dernière, les extrémités des fibres 7 sont convenablement maintenues en position par les rainures. Bien qu'il ne soit pas représenté sur ces figures 6 et 7, on pourrait prévoir un anneau gonflable à l'extrémité de la gaine 15 pour autoriser la convergence des extrémités distales des fibres. Par ailleurs, on voit notamment sur la figure 1 que l'extrémité distale 4a de la fibre centrale 4 est maintenue en position par un rétrécissement 17 ménagé dans l'extrémi- té distale 3a du tube 3, des moyens de serrage et/ou de collage 18 de la fibre par rapport au tube pouvant être également prévus. Dans une variante de réalisation illustrée partiellement sur la figure 5, le tube 3 peut être réalisé à partir d'un enroulement en hélice à spires jointives de fils métalliques 19, ce qui procure ainsi au tube 3 une certaine flexibilité facilitant son introduction dans le canal corporel. L'extrémité du tube comporte alors un embout allongé 20 associé aux fils 19. On notera que la forme extérieure de l'embout 20 (figure 5) ou de l'extrémité distale 3a du tube (figure 1) est arrondie pour éviter les risques de lésion de la paroi interne du canal corporel. En outre, pour éviter l'obstruction du canal corporel lors de son examen, notamment dans le cas d'un vaisseau sanguin, on pourra avantageusement utiliser une structure radialement déformable comportant des conduits longitudinaux, ce qui autorise le passage du sang de part et d'autre de la structure lorsqu'elle est expansée. Une telle structure est par exemple décrite dans la demande de brevet française FR-88.01120. Des perforations pourront être prévues dans le manchon entourant le tube en correspondance des conduits longitudinaux agencés dans la structure. Par ailleurs, l'élément central 4 pourrait être un fil métallique relié à son extrémité proximale à un générateur à ultrasons, dont l'extrémité distale martèle alors cycliquement un obstacle, tel qu'un athérome formé dans une artère. REVENDICATIONS 1 - Cathéter destiné à être introduit dans un canal corporel, du type comportant un tube dont l'extrémité distale est munie d'au moins une structure radialement expansible et rétractable, caractérisé en ce qu'une pluralité de fibres (7) sont associées à ladite structure radialement déformable (5) en étant reliées à l'extrémité proximale dudit tube, de sorte que, lorsque ladite structure est expansée en venant au contact de la paroi interne (2a) dudit canal (2), lesdites fibres (7) sont proches de ladite paroi interne du canal corporel, parallèlement à celle-ci. 2 - Cathéter selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure (5) déformable radialement est préformée pour définir, lorsqu'elle est expansée sous l'action de moyens de commande, une partie cylindrique (5a) de diamètre constant susceptible de venir au contact de la paroi (2a) interne dudit canal corporel (2) 3 - Cathéter selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ladite structure déformable (5) est réalisée dans une matière à mémoire de forme prenant, lorsqu'elle est expansée, une configuration prédéterminée. 4 - Cathéter selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que ladite structure déformable (5) est définie par un ballonnet gonflable. 5 - Cathéter selon l'une des revendications précédentes 1 à 'It caractérisé en ce que lesdites fibres (7) associées à ladite structure déformable sont régulièrement réparties angulairement les unes par rapport aux autres, lorsque ladite structure déformable est expansée. 6 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites fibres (7) sont noyées dans un manchon élastique (10) entourant ladite structure déformable et ledit tube. 7 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites fibres (7) sont maintenues en place sur ledit tube (3) et sur ladite structure déformable (5) grâce à une gaine élastique (15) les entourant, les extrémités distales des fibres étant logées dans des rainures longitudinales préformées (16) dans ladite structure déformable. 8 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au voisinage de son extrémité distale des moyens commandables (12) pour modifier la direction des extrémités distales (7a) des fibres (7) par rapport audit canal corporel. 9 - Cathéter selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens commandables (12) comprennent un anneau (14) élastiquement déformable entourant les extrémités distales des fibres et susceptible, lorsqu'il est sollicité, de faire converger ensemble les directions des fibres sur l'axe dudit canal corporel. 10 - Cathéter selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit anneau (14) est logé dans ledit manchon (10) ou ladite gaine (15) en entourant les extrémités distales des fibres. 11 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 10, caractérisé en ce que ladite structure (5) déformable présente des conduits longitudinaux autorisant, lorsqu'elle est expansée, la circulation du fluide contenu dans ledit canal corporel de part et d'autre de ladite structure. 12 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 11, caractérisé en ce que ledit tube (3) est réalisé au moyen d'un enroulement en hélice à spires jointives d'au moins un fil métallique (19). 13 - Cathéter selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 12, caractérisé en ce que dans ledit tube (3) est agencé un élément central (4) de visualisation dudit canal ou de destruction d'obstacles au sein dudit canal. 14 - Cathéter selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'extrémité distale dudit tube comporte des moyens de-maintien (17) en position de l'extrémité distale dudit élément central.