Brevet FR2693115A1 — publié le 19940107

L'invention concerne un conducteur électrique implantable de façon sous-cutanée pour délivrer une énergie électrique de stimulation à une région déterminée du corps, ainsi qu'un ensemble de stimulation également implantable destiné à stimuler ladite région du corps tout en y apportant un médicament, notamment un médicament adapté pour limiter les traumatismes dus à l'implantation. Ainsi, il est prévu dans l'invention, d'ajoindre à l'électrode qui doit être positionnée vers ladite région du corps à stimuler, un dispositif distributeur de médicament pouvant contenir un médicament soluble dans le sang (ou dans l'eau), ce dispositif étant adapté pour délivrer le médicament en question près de l'électrode. Un conducteur de ce genre est décrit notamment au brevet EP 047 013 ou encore aux brevets américains US 4 819 661 ou US 4 819 662. Ce type de conducteur peut en particulier être utilisé en combinaison avec un stimulateur cardiaque dont le rôle est, via l'électrode, d'exciter la membrane cellulaire du coeur, l'excitation s'opérant lorsque le champ électrique délivré par l'électrode dépasse une certaine valeur correspondant au "seuil de stimulation". Or, il s'avère en pratique qu'une fois l'électrode en place, ce seuil s'élève progressivement pendant une dizaine de jours puis garde une valeur relativement constante. On convient généralement que le phénomène doit être dû à la réaction de l'organisme autour de l'électrode, l'organisme ayant tendance à former à cet endroit une couche mince de tissu fibreux, éloignant ainsi de l'électrode les tissus cardiaques excitables et diminuant donc la densité du champ électrique qu'ils peuvent recevoir. Une métode déjà employée pour réduire ces tissus fibreux est pharmacologique, avec la prévision d'une dose (quelques milligrammes habituellement) d'un anti-inflammatoire contenu dans un micro-réservoir situé vers l'extrémité de l'électrode. Dans ce cas, on observe une réduction de la réaction fibreuse et on peut obtenir des seuils de stimulation plus bas, ce qui réduit d'autant l'énergie à générer. L'intérêt de délivrer de manière appropriée ces faibles doses de médicament paraît donc aujourd'hui acquis. Il reste toutefois des problèmes pratiques à résoudre concernant, en particulier, le moment, la vitesse et/ou la manière dont le médicament doit être délivré, cela d'autant que les doses doivent rester faibles (habituellement de l'ordre de quelques milligrammes, comme indiqué ci-avant). L'un des buts de l'invention est donc de proposer une solution qui permette d'améliorer les conditions de délivrance du médicament à l'endroit d'implantation de l'électrode. Selon une caractéristique de l'invention, une solution a été trouvée qui consiste à associer au conducteur électrique implanté, un moyen retardateur permettant de pouvoir différer la délivrance du médicament sensiblement jusqu'à ce que l'électrode soit effectivement implantée dans la région du corps à stimuler. Ce moyen retardateur pourra notamment consister en une pièce portée par le conducteur et résorbable dans le sang, faisant obstacle au contact du médicament avec ce sang jusqu'à ce qu'elle ait été elle-même en contact avec le sang pendant une durée prédéterminée et se soit en conséquence au moins partiellement résorbée. De préférence, pour distribuer le médicament, on aura prévu dans le conducteur - une cavité susceptible de communiquer avec l'extérieur au niveau de l'électrode, par une ouverture, - et des moyens porteur du médicament, disposés dans la cavité susmentionnée pour assurer la diffusion progressive de ce médicament aux alentours de l'électrode. Dans ce cas, la pièce "retardatrice" résorbable précitée pourra comprendre un opercule fermant, avant résorption, l'ouverture de ladite cavité. En complément ou en alternative à une telle pièce résorbable, une autre caractéristique de l'invention prévoit de réunir dans un ensemble de stimulation, le conducteur implantable précité (avec son électrode et son dispositif distributeur de médicament) et une unité pour l'alimentation différée en médicament comprenant un tube implantable relié d'un côté à ladite cavité et de l'autre à une capsule de diffusion implantable juste sous la peau du patient, cette capsule pouvant être remplie, à travers cette peau, par une seringue d'injection, de telle manière que le médicament puisse alors n'être distribué jusqu'aux moyens porteur situés dans ladite cavité qu'au moment opportun et en particulier uniquement lorsque l'implantation de l'électrode est terminée, évitant ainsi une dispersion du médicament. Afin que le médicament en question, qui pourra en particulier être un anti-inflammatoire ou un corticoïde, puisse être utilisé sous forme liquide (et non pas mélangé à une pâte), il a en outre été envisagé dans l'invention que ses moyens de distribution précités puissent être constitués sous forme d'un ensemble de brins disposés à proximité les uns des autres, dans ladite cavité, pour distribuer le médicament progressivement, par capillarité, au contact du sang. De préférence, les brins en question seront réalisés en une matière pas ou peu hydrophile, électriquement conductrice et à propriété capillaire, telle que du carbone. Ainsi, l'électrode présentera à la fois pour avantage d'augmenter la surface électrique de stimulation (sans augmentation de son volume d'ensemble) et de permettre la distribution du médicament par pompage capillaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description plus détaillée qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels La figure 1 représente une partie essentielle innovante d'un mode de réalisation du conducteur implantable selon l'invention, suivant une vue en coupe longitudinale médiane, la figure 2 montre une variante de réalisation du conducteur de la figure 1, selon la même vue, la figure 3 montre un schéma de réalisation du conducteur de l'invention en vue élargie, la figure 4 est une vue intérieure agrandie du détail repéré IV sur la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3, la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI VI de la figure 3, et la figure 7 présente une autre variante de réalisation dudit conducteur, toujours selon une vue schématique en coupe longitudinale médiane. Sur la figure 1 tout d'abord, on voit illustrée l'extrémité distale d'un "conducteur" de stimulation implantable, repéré dans son ensemble 10,et utilisable en particulier pour stimuler électriquement le muscle cardiaque. Plus précisément, la partie figurée montre un corps de conducteur 11 formant une gaine allongée, de section sensiblement circulaire, portant à une extrémité l'électrode de stimulation 13 destinée à être placée au moins à proximité de la zone à stimuler. Alors que la gaine 11 se présente comme une enveloppe électriquement isolante (par exemple en silicone ou en matière plastique biocompatible), l'électrode 13 est conductrice et peut être notamment en platine, carbone, ou en un matériau métallique plus traditionnel traité avec un tel revêtement de surface. Toujours sur la figure 1, on voit que l'électrode présente un corps 13a logé dans la partie extrême de l'enveloppe 11 et terminé par une tête élargie 13b à forme extérieure non traumatique (par exemple en demi-sphère) qui sort de l'enveloppe pour pouvoir venir au contact de la zone à stimuler. A l'arrière, entre la gaine 11 et le corps 13a, est étroitement retenue une extrémité du câble 15 d'alimentation électrique de l'électrode. Ce câble, normalement prévu pour s'étendre entre l'électrode et le connecteur 19(lequel est adapté pour être branché sur le stimulateur cardiaque implanté, non représenté), est ici constitué par un enroulement spiralé mono ou multifilaire donnant au câble une souplesse favorable à l'implantation du conducteur.Sur toute sa longueur le câble est enveloppé par la gaine 11. Pour éviter un déplacement inopiné du conducteur, une fois celui ci implanté, une vis d'ancrage 21 peut en outre être prévue. Cette vis peut en particulier se présenter comme une hélice métallique biocompatible disposée dans l'axe longitudinal 23 du corps 11 et de l'électrode. Dans l'exemple de la figure 1, la vis d'accrochage consiste en une vis fixe en position dont une partie 21a sort, à l'avant de l'électrode 13, tandis qu'une autre partie 21b est logée dans cette même électrode où elle est retenue par soudage et/ou par l'intermédiaire d'un manchon annulaire 25. Suivant les cas, la vis 21 pourra ou non être au même potentiel que l'électrode 13. Ce que l'on vient de décrire constitue un exemple de construction classique d'un conducteur de stimulation cardiaque. On trouve d'ailleurs des exemples similaires notamment aux brevets US 4 819 661 ou 4 953 564 dont les descriptions correspondantes sont introduites à la présente, par référence. Egalement comme dans ces deux brevets antérieurs, le conducteur de l'invention est équipé d'un dispositif distributeur de médicament repéré sur la figure 1 dans son ensemble 27 et adapté pour contenir une substance thérapeutique telle qu'un anti-inflammatoire ou un corticoïde soluble dans le sang (ou dans l'eau), le dispositif 27 étant adapté pour délivrer ce médicament près de l'électrode 13. Pour ce faire, le dispositif diffuseur 27 comprend des moyens 29 porteur du médicament, logés dans une cavité axiale 31 du corps 13a de l'électrode, cette cavité étant ménagée pour pouvoir communiquer, via son ouverture 31a, avec l'extérieur à travers le manchon 25- logé dans la tête d'électrode 13b. Une particularité de l'invention est d'avoir ici prévu d'adjoindre au dispositif distributeur 27 un moyen retardateur, tel qu'une pièce résorbable progressivement dans le sang, pour différer la distribution du médicament, Dans le mode préféré de réalisation illustré notamment figure 1, le "moyen retardateur" en question est constitué par un opercule biocompatible 33 soluble dans l'eau, par exemple en polyéthylène glycol ou en acide polyglycolique. Et cet opercule est placé, de fabrication, de manière à obturer l'ouverture 31a de la cavité 31, interdisant alors tout contact entre le médicament et le sang. (En pratique, le diamètre de la cavité centrale 31 sera inférieur à celui de l'hélice 21). La forme de l'opercule est sensiblement convexe (par exemple en portion de sphère) à l'extérieur, son épaisseur (a priori quelques millimètres) dépendant de la vitesse de résorption et du moment où l'on souhaite que le médicament commence à être distribué. Il est a priori conseillé de différer ce moment au moins jusqu'à ce que le conducteur, et notamment l'électrode, soit définitivement en place à l'endroit le plus approprié. Une durée de résorption de quelques heures peut donc tout à fait être envisagée. En pratique, une fois l'opercule 33 suffisamment résorbé, la distribution du médicament retenu jusqu'alors par ses moyens porteur préimprégnés pourra s'effectuer par élution, le sang pénétrant vers ces moyens en se chargeant en retour progressivement de médicament. Selon l'invention, les moyens porteur 29 seront avantageusement constitués par un ensemble de brins en une matière pas ou peu hydrophile maintenus à proximité les uns des autres, via la cavité 31, pour retenir entre eux le médicament, tant que l'opercule n'est pas résorbé. De cette manière, on pourra utiliser un médicament liquide, sans que celui-ci soit donc mélangé avec une pâte (telle qu'une pâte de silicone comme cela est couramment le cas dans la technique). Eventuellement, on pourrait également envisager l'emploi de mêches hydrophiles. Toutefois, si les brins 29 sont réalisés en un matériau conducteur électrique à propriété capillaire, tel que le carbone, et qu'ils sont disposés suffisamment serrés en partie au moins dans la cavité, de manière à assurer un contact électrique avec la paroi environnante de l'électrode, alors on pourra à la fois augmenter la surface électrique de stimulation (sans pour autant augmenter le volume de l'électrode) et assurer, par l'effet de capillarité, d'abord la retenue du médicament liquide entre les brins, puis, une fois l'opercule résorbé, l'élution de ce médicament, le sang étant alors en quelque sorte pompé. A titre d'exemple, on pourra notamment utiliser des fibres de carbone d'un diamètre d'environ 15 à 30 microns et d'une longueur d'environ 1 à 2 millimètres, la longueur des fibres correspondant sensiblement à celle de la cavité 31. Le nombre des brins pourra en outre être compris entre 2 000 et 3 000, leur retenue dans la cavité pouvant être assurée ou complétée par la présence d'un axe ou languette de retenue 35 disposée transversalement vers le fond de la cavité et liant, par serrage, les brins à l'électrode dans laquelle viennent s'ancrer les extrémités de la languette 35 (voir l'une quelconque des figures 1 à 3). La variante de réalisation de la figure 2 est globalement assez conforme à celle de la figure 1. On retrouve ainsi le conducteur avec son enveloppe étanche, électriquement isolante 11, l'électrode 13 reliée électriquement à l'extrémité du câble souple 15 et renfermant intérieurement la cavité 31 dans laquelle sont disposés les brins 29 d'élution capillaire du médicament liquide à distribuer, une fois l'opercule 33 résorbé. En fait, la variante de la figure 2 se distingue essentiellement sur deux points de celle de la figure 1. Tout d'abord, on ne retrouve par les moyens d'accrochage de l'électrode à la région du coeur à stimuler. En particulier, la variante illustrée ne comprend pas de vis d'accrochage. La seconde différence consiste en la prévision, à l'intérieur du corps 13a de l'électrode et à l'arrière de la cavité 31, d'un réservoir 37 à médicament liquide. Ce réservoir communique d'un côté avec la cavité 31 et, de l'autre, avec un tube 39 d'amenée jusqu'à lui du médicament liquide. Interressons-nous maintenant à la figure 3 pour décrire un mode possible de réalisation d'un ensemble de stimulation permettant cette alimentation de la cavité 31 à tout moment, et notamment à l'issue de l'implantation du conducteur. Au vu de cette figure 3 et des coupes des figures 5 et 6, on comprend ainsi qu'il peut être envisagé de faire passer le tube d'alimentation 39 à l'intérieur d'un cathéter 41 constituant l'enveloppe 11 de la figure 1 et dans lequel passera également le câble conducteur 15. Etant donné que l'alimentation électrique d'une part (via le stimulateur implanté) et l'alimentation en médicament du canal 39, d'autre part, ne s'effectuera probablement pas à partir des mêmes endroits du corps, il a été prévu la possibilité de faire diverger le câble 15 et le canal 39, en recourant à un raccord 45, par exemple en "Y". Un tel raccord peut comprendre deux branches d'entrée 45a, 45b et une branche de sortie 45c. De cette manière, le câble électrique 15 (éventuellement sans sa gaine isolante 17 qui l'enveloppe à cet endroit) pourra, à son extrémité non reliée au connecteur 19, traverser la branche 45a puis la branche 45c à l'extrémité de laquelle est liée de manière étanche le cathéter 41 dans lequel va donc se prolonger le câble. Parallèlement, un tronçon du tube 39 relié en amont à une capsule implantable 47 pourra traverser, en aval, la branche d'entrée 45b, puis la branche de sortie 45c pour se prolonger (bien entendu sans contact avec le câble 15), à l'intérieur du cathéter 41, jusqu'au réservoir 37 (voir figure 2). Sur la figure 4 où une représentation plus détaillée d'une capsule implantable juste sous la peau est proposée, on peut constaté que ladite capsule peut être constituée de manière à comprendre une chambre intérieure 49 fermée en partie supérieure par une paroi auto-obturante 51 (par exemple en matière plastique siliconée) perforable par l'aiguille 53 de tout système approprié d'injection d'un médicament liquide tel qu'une seringue, ceci à travers la peau schématisée en 55 du patient. Le fond 57 de la capsule pourra notamment être métallique, le reste de la capsule et notamment sa paroi latérale 59 pouvant être en matériau isolant électrique, tel qu'une matière plastique bio-compatible. Pour assurer la distribution du médicament reçu de la seringue, le volume 49 de la capsule communique avec le tube 39 via un raccord conventionnel 61. Pour tout éventuel détail complémentaire de réalisation, en particulier de cette capsule, on pourra se reporter au brevet US 4 781 685 dont le contenu est introduit dans la présente description, par référence. Concernant maintenant le stimulateur (non représenté) relié au connecteur 19, on notera qu'il pourra être implanté au niveau des pectoraux, la capsule 47 pouvant être disposée dans une zone sous-clavière, les différents cathéters 17, 39, 41 étant "tunnelisés" pour rejoindre par exemple les veines jugulaires interne ou externe, de manière que, pour la stimulation cardiaque, l'électrode puisse être installée au niveau le plus approprié dans la région du coeur, et en particulier au niveau du myocarde, une telle implantation pouvant se faire chirurgicalement ou par ponction (méthode dite de SELDINGER), sous anesthésie locale. De cette manière, une fois implanté, le conducteur relié au stimulateur cardiaque conduira jusqu'au coeur l'impulsion délivrée et retransmettra, en retour, les potentiels myocardiques vers le stimulateur. Quant à la délivrance de médicament autour de l'électrode, on pourra l'effectuer au moment voulu, et en particulier de préférence uniquement lorsque l'électrode 13 aura été amenée jusqu'à sa zone définitive de stimulation (une phase préalable de recherche de la meilleure zone étant assez souvent nécessaire). Ainsi, le conducteur 10 pourra être implanté d'abord sans qu'il contienne de médicament, le "chargement" du médicament pouvant n'intervenir qu'en cours ou à l'issue de l'implantation, par remplissage (avec la dose de médicament liquide adaptée) de la capsule 47, via une seringue d'injection, le tube 39 véhiculant, jusqu'au niveau de l'électrode, le médicament qui peut alors être diffusé. Si l'extrémité du conducteur correspond à l'illustration de la figure 2, les brins 29 pourront en fait être "imprégnés" de médicament avant même la fin de l'implantation, l'opercule 33 jouant son rôle de retardateur.Toutefois, l'opercule en question pourrait ne pas être prévu, la diffusion du médicament s'opérant alors (en tenant compte du temps de cheminement du produit) "dès" qu'il est injecté dans la capsule 47, et ce de manière malgré tout progressive, étant donné le passage obligé le long des brins 29. Eventuellement, on pourrait même préférer une distribution latérale plutôt qu'axiale du médicament. Si l'on s'intéresse maintenant à la figure 7, on peut voir illustré un troisième mode de réalisation de la partie terminale du conducteur 10 de l'invention. En fait, cette variante de réalisation est tout à fait comparable à la première (voir figure 1), à la différence près que la vis d'accrochage 21 a été remplacée par des barbillons en silicone 63 favorisant l'accrochage dans le ventricule. Des exemples de réalisation de conducteur à barbillons se trouvent aux brevets US 4 819 662 et EP 47 013 déjà cités, montrant la possible utilisation de tels barbillons inclinés vers l'arrière de l'électrode et pouvant ne former qu'une seule pièce avec la partie extrême distale de l'enveloppe isolante extérieure 11. En fait, l'illustration de la figure 7 a essentiellement pour but de montrer que d'autres moyens qu'une vis d'ancrage peuvent être utilisés pour maintenir en position l'électrode, une fois le conducteur implanté. Il est par ailleurs clair que l'invention serait tout à fait applicable sur d'autres dispositifs de stimulation pouvant par exemple, comme divers dispositifs déjà connus du type sonde bipolaire, comporter une contre-électrode ou seconde électrode en forme d'anneau disposée localement légèrement à l'arrière de l'électrode distale 13, autour de l'enveloppe 11, et reliée à un second câble conducteur électrique, entrourant (de façon isolée) le premier câble 815, ce second câble étant bien entendu enrobé d'une gaine extérieure isolante de protection. REVENDICATIONS 1 - Conducteur électrique implantable de façon sous-cutanée pour délivrer une énergie de stimulation à une région déterminée du corps et comprenant - une électrode (13) destinée à être positionnée vers ladite région du corps à stimuler, - et un dispositif (27) distributeur de médicament propre à contenir un médicament soluble dans le sang, ce dispositif étant adapté pour délivrer le médicament près de ladite électrode, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (29,33, 39, 41, 47) retardateur de distribution du médicament permettant de pouvoir différer la distribution de ce médicament, près de l'électrode, sensiblement jusqu'à ce que celle-ci ait été positionnée à l'endroit de ladite région à stimuler, en évitant jusqu'alors le contact du médicament avec le sang. 2 - Conducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens retardateur de distribution du médicament comprennent une pièce résorbable (33), portée par le conducteur et soluble dans le sang, cette pièce faisait obstacle au contact du médicament avec le sang jusqu'à ce qu'elle ait été elle-même en contact avec ce sang pendant une durée prédéterminée et se soit ainsi au moins partiellement résorbée. 3 - Conducteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dispositif (27) distributeur du médicament comprend - une cavité (31) ménagée dans ledit conducteur et susceptible de communiquer avec l'extérieur, vers l'électrode, par une ouverture (31a), - et des moyens (29) porteur de médicament, disposés au moins en partie dans ladite cavité (31) pour y retenir ce médicament tant que ladite pièce résorbable (33) n'est pas résorbée, cette pièce consistant en un opercule qui ferme l'ouverture (31a) de ladite cavité tant qu'il n'est pas résorbé. 4 - Conducteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit dispositif distributeur (27) du médicament, lequel se présente sous forme liquide, comprend un ensemble de brins à propriété capillaire, disposés à proximité les uns des autres, pour retenir entre eux ledit médicament tant que ladite pièce pièce résorbable (33) n'est pas résorbée. 5 - Conducteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que les brins (29) sont réalisés en un matériau conducteur électrique, pas ou peu hydrophile, tel que du carbone. 6 - Conducteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que les brins (29) sont retenus serrés dans une cavité (31) ménagée à travers l'électrode (13) pour réaliser ladite retenue capillaire du médicament et y former conducteur électrique par contact avec l'électrode. 7 - Conducteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que les brins (29) consistent en des fibres de carbone de 15 à 30 microns de diamètre, et d'une longueur d'environ 1 à 2 millimètres, le nombre de ces brins étant compris entre environ 2000 et 3000. 8 - Conducteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce que lesdits moyens retardateur de distribution du médicament comprennent - une capsule (47) implantable sous la peau du patient, cette capsule comportant une chambre interne (49) fermée par une paroi auto-obturante (51), perforable par l'aiguille d'une seringue d'injection à travers la peau du patient, - et un tube d'alimentation implantable dans le corps du patient, ce tube communiquant d'un premier côté avec ladite capsule et, d'un second côté, avec ladite cavité (31). 9 - Conducteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que ledit opercule (33) est réalisé en une matière appartenant à la liste suivante polyéthylène glycol. 10 - Ensemble de stimulation implantable de façon sous-cutanée pour délivrer une énergie de stimulation à une région déterminée du corps d'un patient et pour y apporter un médicament, cet ensemble de stimulation comprenant - une électrode (13) destinée à être positionnée vers ladite région du corps à stimuler, - et un dispositif (27) distributeur dudit médicament, lequel est soluble dans le sang, ce dispositif étant adapté pour délivrer le médicament près de ladite électrode, caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un tube (39) implantable de façon sous-cutanée relié, à une première extrémité, audit dispositif (27) de distribution du médicament, - et une capsule (47) implantable également de façon sous-cutanée, cette capsule qui est reliée à une seconde extrémité dudit tube comprenant une chambre interne (49) fermée par une paroi (51) auto-obturante, perforable depuis l'extérieur, à travers la peau du patient, par l'aiguille d'une seringue d'injection dudit médicament, de manière à pouvoir alimenter en médicament le dispositif de distribution (27) au moment le plus opportun, et en particulier uniquement une fois que l'électrode (13) est effectivement implantée dans la région du corps à stimuler. 11 - Ensemble selon la revendication 10 caractérisé en ce que ledit dispositif distributeur de médicament (27) comprend - une cavité (31) ménagée à travers l'électrode (13), cette cavité communiquant d'un côté avec ledit tube implantable (39), et d'un autre côté, avec l'extérieur, par une ouverture (3 la), - et un ensemble de brins s'étendant à proximité les uns des autres, au moins en partie dans ladite cavité, pour diffuser progressivement, par capillarité, ledit médicament lorsque celui-ci leur a été apporté sous forme liquide, par l'intermédiaire de ladite capsule (47) et dudit tube implantable (39). 12 - Ensemble selon la revendication 11 caractérisé en ce que les dits brins (29) consistent en des brins en matériau conducteur électrique, à propriété capillaire, telle que du carbone.