Brevet FR2767702A1 — publié le 19990305

La présente invention concerne les dispositifs médicaux implanta- bles actifs. Elle sera principalement décrite dans le cas d'un stimula- teur cardiaque, mais il ne s'agit là que d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, qui est applicable de façon beaucoup plus générale à une très grande variété de "dispositifs médicaux implantables actifs" tels que définis par la Directive 90/385/CE du 20 juin 1990 du Conseil des communautés européennes, définition qui inclut, outre les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs et/ou cardioverteurs, les appareils neuro- logiques, les pompes de diffusion de substances médicales, les implants cochléaires, les capteurs biologiques implantés, etc. Ces dispositifs comportent un boîtier généralement désigné "géné- rateur" ou "générateur d'impulsions" raccordé électriquement et méca- niquement à une sonde, ce raccordement étant réalisé par le chirurgien au moment de l'implantation. On pourra à cet effet se reporter à la norme française et euro- péenne NF EN 50077 "Connecteur à bas profil pour stimulateurs car- diaques implantables", qui définit un système de connexion normalisé dit "IS-1" permettant de garantir l'interchangeabilité des sondes et des générateurs d'impulsions produits par différents fabricants (l'invention n'est toutefois pas limitée au cas particulier des systèmes de connexion selon cette norme, ni même aux systèmes de connexion pour stimula- teurs cardiaques). Jusqu'à présent, le raccordement entre le connecteur de la sonde et le connecteur du générateur était réalisé par une ou plusieurs vis, serrées par le chirurgien au moyen d'un outil ad hoc (tournevis muni éventuellement d'un limiteur de couple) au moment de l'implantation. Ce raccordement par vis présente cependant plusieurs inconvé- nients. En premier lieu, outre un outil spécifique pour sa mise en oeu- vre, cette technique impose la présence de bouchons de passage étanche de cet outil (pour éviter que, après implantation, les bornes de con- nexion ne viennent en contact avec des fluides organiques). Cette exi- gence d'étanchéité au niveau des fentes de passage de l'outil lors de la connexion implique un surcoût et une augmentation de volume du gé- nérateur au niveau du connecteur. Par ailleurs, ce système de raccordement n'est pas à l'abri d'un ou- bli de serrage de vis de la part du chirurgien, d'un serrage insuffisant, ou d'un serrage trop violent endommageant le dispositif. Le EP-A-0 747 999 propose, pour résoudre cette difficulté, un systè- me de connecteur utilisant un empilement de disques déformables tra- versés axialement par le connecteur de la sonde, et configurés de manière à réaliser du seul fait de cet enfichage un contact électrique entre le connecteur de la sonde et les disques, qui sont conducteurs et reliés au connecteur du générateur. Ce système, s'il évite le recours à des vis avec les divers inconvé- nients précités qui y sont liés, n'assure cependant pas la solidarisation mécanique entre sonde et générateur, de sorte que des moyens distincts doivent être prévus pour empêcher la séparation de ces deux éléments, par exemple suite à une traction inopinée exercée sur le câble de la son- de après enfichage du connecteur de cette dernière dans le connecteur du générateur. L'un des buts de l'invention est de s'affranchir de cet inconvénient, en proposant un système de connexion supprimant tout recours à une vis de serrage, qui assure non seulement le raccordement électrique de la sonde au générateur mais également la solidarisation mécanique de ces deux éléments, en évitant donc tout risque de déconnexion inoppor- tune - et ceci, sans recours à des moyens distincts. L'invention reste parfaitement compatible avec, notamment, le standard mécanique dimensionnel IS-1, ce qui lui permet d'accepter sans modification toutes les sondes normalisées actuelles ou à venir. À cet effet, le dispositif médical implantable actif de l'invention, qui comprend un connecteur de générateur comportant un logement femel- le axial recevant un connecteur de sonde et des moyens de retenue mé- canique du connecteur de sonde dans le logement, est caractérisé en ce qu'il comporte un organe élastique formant ledit moyen de retenue mé- canique, cet organe élastique étant susceptible d'être librement défor- mé et mis sous tension élastique par déplacement, dans le sens de l'in- sertion, du connecteur de sonde dans la borne de liaison, cette déforma- tion libre étant non réversible de manière que l'organe élastique vienne exercer un effort de résistance, très supérieur à la force d'insertion, à l'encontre du déplacement du connecteur de sonde dans le sens du re- trait. Très avantageusement, l'organe élastique est inclus dans une borne de liaison comportant un moyen de mise en contact électrique propre à exercer une pression d'appui d'un élément conducteur de la borne con- tre un élément conducteur du connecteur de sonde, l'organe élastique formant alors à la fois ledit moyen de retenue mécanique et ledit moyen de mise en contact. Dans un premier mode de réalisation, l'organe élastique comporte un pièce mobile escamotable et un ressort de rappel exerçant sur la pièce escamotable un effort de sollicitation pour amener cette dernière en contact avec le connecteur de sonde, cet effort de sollicitation com- portant une composante orientée dans le sens contraire dudit sens de l'insertion. La pièce escamotable peut être une pièce mobile en rotation, ou bien en translation, comme par exemple une bille ou un cylindre mobile le long d'une rampe inclinée par rapport à l'axe du logement axial, ou encore une bague conique fendue coopérant avec un profil conique ho- mologue du logement axial. Dans un deuxième mode de réalisation, l'organe élastique comporte une série de lames parallèles flexibles inclinées par rapport à un plan radial du logement axial. Dans un troisième mode de réalisation, l'organe élastique comporte un ressort hélicoïdal coaxial au connecteur de sonde et de diamètre no- minal inférieur au diamètre de celui-ci, de manière que l'insertion du connecteur de sonde dans le ressort provoque une distension radiale de celui-ci et par réaction un effort de striction contre le connecteur de sonde. Avantageusement, le dispositif de l'invention comprend des moyens de déverrouillage de l'organe élastique, pour exercer sur celui-ci, de l'extérieur, une sollicitation mécanique permettant de neutraliser ledit effort de résistance et permettre le retrait du connecteur de sonde hors de la borne de liaison. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation. Les figures la et lb illustrent, respectivement en coupe longitudi- nale et en perspective, un premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 2a et 2b illustrent une variante du mode de réalisation des figures la et lb. Les figures 3a et 3b illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 3c illustrant un outil de déblocage approprié. Les figures 4a et 4b illustrent une troisième mode de réalisation de l'invention. Les figures 5a et 5b illustrent un quatrième mode de réalisation de l'invention, la figure 5c illustrant un outil de déblocage approprié. Les figures 6a et 6b illustrent un cinquième mode de réalisation de l'invention, la figure 6c étant un détail agrandi de la borne du connec- teur de générateur de la figure 6a, avant insertion du connecteur de sonde. Sur les figures, la référence 10 désigne de façon générale l'extrémi- té proximale de la sonde (qui est indépendante du mode de réalisation de l'invention), sonde qui est par exemple du type bipolaire, notamment une sonde conforme au standard mécanique dimensionnel IS-1 men- tionné plus haut. Une telle sonde comporte une première surface con- ductrice interne 12, protégée par une première gaine isolante 14 com- portant par exemple des reliefs périphériques tels que 16 permettant d'assurer une fonction d'étanchéité, et une seconde surface conductrice 18, coaxiale à la première et décalée axialement, protégée par une se- conde gaine 20, elle-même également munie de reliefs d'étanchéité 22. L'extrémité 10 de la sonde est destinée à être insérée dans un con- necteur de générateur comportant deux bornes de liaison destinées à coopérer avec les surfaces conductrices 12, 18. Une seule de ces bornes a été illustrée sur la figure, en 24, borne qui coopère avec la surface conductrice 18 de la sonde; le générateur comporte une borne sembla- ble, non représentée, destinée à coopérer avec la surface conductrice 12. La borne 24 comporte un organe, caractéristique de l'invention, permettant d'assurer à la fois la liaison électrique avec la surface con- ductrice 18 et la retenue mécanique de la sonde pour empêcher sa dé- connexion accidentelle. Plus précisément, la borne selon l'invention permet, par simple en- fichage, de réaliser un blocage de la sonde dans le connecteur par un ef- fet d'arc-boutement ou de coincement, de sorte que l'effort de désinsertion éventuel (par exemple par une traction inopinée sur le câble de la sonde) soit très supérieur à l'effort d'insertion. Alors que ce blocage est assuré automatiquement, sans outil, du seul fait de l'insertion et sans recours à une vis ou à un système de ser- rage analogue, le déblocage requerra en revanche l'utilisation d'un ou- til, d'o une sécurité accrue. Par ailleurs, la borne de l'invention permet le blocage de pièces mâles cylindriques de révolution, qui est le cas le plus fréquent, mais, comme on le comprendra, peut également être appliquée le cas échéant au serrage de pièces à section polygonale. En outre, bien que l'invention soit décrite dans le cadre d'une borne assurant simultanément la liaison électrique et le blocage mécanique, on peut dissocier ces deux fonctions, une borne selon l'invention servant au seul blocage mécanique de l'extrémité de la sonde dans le connec- teur, et la liaison électrique étant assurée par un organe distinct, soit de type connu soit réalisé, lui aussi, selon les enseignements de l'inven- tion. Les figures la et lb illustrent un premier mode de réalisation de la borne 24 selon l'invention. La borne 24 comporte un logement intérieur 26 recevant une pièce mobile 28 en forme de cylindre aplati, articulé en rotation autour d'un axe 30 décalé par rapport à l'axe central de la pièce 28, de manière à permettre à cette dernière de jouer un rôle d'excentrique ou de came (l'axe 30 peut être réel (articulation physique de la pièce 28) ou virtuel). Le logement 28 est placé dans la borne 24 en situation latérale, axiale- ment au-delà de la surface conductrice 18. La pièce mobile 28 est sollicitée en direction tangentielle par un ressort 32 dans le sens 34 inverse du sens 36 d'insertion de l'extrémité de sonde dans le connecteur; cette sollicitation provoque une rotation de l'excentrique 28 autour de son axe 30, dans le sens de la flèche 38. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante. Avant insertion de l'extrémité de sonde 10 dans la borne 24, la pièce 28, sollicitée par le ressort 34, fait légèrement saillie à l'intérieur du logement destiné à recevoir le connecteur de sonde. A la mise en place de l'extrémité de sonde dans le connecteur, sous l'effort d'inser- tion la pièce 28 s'escamote dans le logement 26 et laisse passer sans difficulté l'extrémité de la sonde. En revanche, lors d'une tentative de désinsertion de la sonde, la pièce 28 s'arc-boute, en cas d'axe virtuel, entre le fond du logement 26 et la surface 18 de l'extrémité de sonde 10 (cette surface 18 est une surface métallique rigide, à la différence des gaines 14 et 20 qui sont en matériau souple); en cas d'axe réel, l'arc- boutement se fait sur cet axe. L'ensemble est alors bloqué et peut résis- ter à des efforts très supérieurs aux efforts d'insertion. Pour renforcer la fonction de blocage, la surface de la pièce 28 en contact avec la surface conductrice 18 peut être éventuellement rendue rugueuse. Pour débloquer le système et permettre le retrait de la fiche, la bor- ne comporte une ouverture latérale 40 (fig. lb) permettant d'accéder à une empreinte 42, par exemple hexagonale, formée sur la pièce 28 à l'endroit de l'axe de rotation 30. Il suffit alors à l'opérateur d'insérer dans cette empreinte 42 un outil, par exemple un simple tournevis à tête hexagonale, pour faire tourner la pièce 28 dans le sens contraire de la flèche 38, à l'encontre de la pression exercée par le ressort 32, jusqu'à ce que la pièce 28 ne fasse plus saillie à l'intérieur du logement rece- vant le connecteur de sonde. L'effort de déblocage avec l'outil est bien entendu très inférieur à l'effort de blocage en cas de tentative de désin- sertion. Si nécessaire, une légère poussée de la sonde dans le sens de l'insertion facilite le déblocage de la pièce 28. Les figures 2a et 2b sont homologues des figures la et lb, dans une variante du premier mode de réalisation o la pièce 28 en forme de cylindre plat est remplacée par une pièce 44 avec une section en forme de secteur circulaire (au lieu de la section circulaire de la pièce 28 des figures la et lb). Cette pièce 44 comporte ainsi, d'un côté, une région en forme de portion de cylindre venant en contact avec le fond du logement 26 pour permettre l'arc-boutement indiqué plus haut et, à l'opposé, une arête 46 permettant de concentrer la pression contre la surface conduc- trice 18 en cas d'arc-boutement et de renforcer ainsi le phénomène re- cherché, par effet de coin. Dans un second mode de réalisation, illustré figure 3a et 3b, la piè- ce de blocage est une bille ou, comme représenté, un cylindre 48 mobile en translation dans le logement 26 guidé par une rampe 50 configurée de manière à rapprocher le cylindre 48 de l'axe de la sonde au fur à mesure de sa sollicitation dans le sens inverse du sens de l'insertion 36. Lorsque la bille est entièrement repoussée vers la gauche (avec les con- ventions de la figure), c'est-à-dire le ressort 32 comprimé au maximum, la bille s'escamote complètement dans le logement 26 sans faire saillie dans le logement du connecteur de sonde; en revanche, lorsque le cy- lindre 48 est déplacé vers la droite (soit à vide, sous l'effet du ressort 32, soit en cas de tentative de désinsertion), le cylindre 48 tend à débor- der du logement 26 jusque dans le logement du connecteur de sonde, venant ainsi bloquer ce dernier, s'il est présent, entre la surface con- ductrice 18 et la surface de la rampe 50; Le déblocage est réalisé au moyen d'un outil 52 tel qu'illustré figure 3c, par exemple un simple pointeau comportant une extrémité conique 54. Cette extrémité est introduite dans l'ouverture 40 jusque dans le logement 26, et permet de repousser le cylindre 48, à l'encontre du res- sort 32, jusque dans sa position complètement escamotée. Les figures 4a et 4b illustrent un troisième mode de réalisation, dans lequel la pièce de blocage est une pièce mobile en translation, en forme de bague conique 56 coaxiale à l'élément conducteur 18, de même que le ressort de rappel 32 qui la sollicite. La bague 56 comporte une surface conique 60 coopérant avec une surface conique inverse, homologue 62 de la borne 24. La combinaison des surfaces 60, 62 et des fentes 58 est telle que, lorsque la bague 56 est sollicitée dans le sens contraire du sens d'insertion 36 lors d'une tenta- tive de désinsertion, elle vient pincer la surface conductrice 18 et s'op- poser ainsi au retrait. Pour le déblocage, on peut prévoir une lumière 64 dans laquelle fait saillie l'extrémité de la bague; l'insertion d'un pointeau conique (outil du même type que celui illustré figure 3c) dans cette lumière 64 aura pour effet de repousser la bague à l'encontre de la sollicitation du res- sort 32 et permettre ainsi le déblocage de l'ensemble. Les figures 5a et 5b illustrent un quatrième mode de réalisation, dans lequel la pièce mobile escamotable des modes de réalisation précé- dents est remplacée par une série de lamelles élastiques 66 (ou des la- melles rigides sollicitées par un ressort) disposées dans le logement la- téral 26 de la borne 24 et inclinées d'un angle c par rapport au plan radial de la sonde et dans le sens de l'insertion de cette dernière. A l'insertion de la sonde, les lamelles élastiques 66 s'inclinent légè- rement dans le sens de l'angle cc et permettent l'introduction de la son- de dans le connecteur sans effort important. En revanche, en cas de tentative de désinsertion, les lamelles élas- tiques 66, du fait de leur inclinaison, viennent s'arc-bouter et compri- mer fortement la surface conductrice 18, s'opposant ainsi à la désinser- tion avec un effort de blocage élevé. Le déblocage du système est réalisé en introduisant dans l'espace 68 subsistant entre les lamelles 66 et le corps de la borne 24, côté oppo- sé à l'inclinaison des lamelles, un outil tel que l'outil 70 illustré figure c, comportant une extrémité 72 ayant une forme complémentaire de l'espace 68 précité. L'insertion de cet outil a pour effet de repousser lé- gèrement les lamelles dans le sens de leur inclinaison, libérant ainsi le connecteur de sonde. Les figures 6a, 6b et 6c illustrent un cinquième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la pièce de blocage est un ressort hélicoïdal 74, coaxial au logement recevant le connecteur de sonde, logement dans lequel il est immobilisé en translation par insertion de l'une de ses ex- trémités dans une gorge 76. Le diamètre nominal d de ce ressort, c'est- à-dire à l'état libre en l'absence de sollicitation extérieure, est inférieur au diamètre D de l'élément conducteur 18, de sorte que l'insertion de la sonde provoque une distension radiale du ressort, qui vient donc s'ap- pliquer étroitement, avec contrainte radiale de striction, contre la sur- face conductrice 18 lorsque la sonde est enfoncée entièrement dans la borne (situation des figures 6a et 6b). Une tentative de désinsertion se traduit par un effort de contrainte supplémentaire sur le ressort 74, qui assure ainsi son rôle de blocage, avec un effort de retenue élevé. Pour permettre le déverrouillage du système, on prévoit à l'intéri- eur de la borne 24 une bague 78 mobile en translation axiale et venant en appui contre l'extrémité libre du ressort 74. Cette bague 78 a un diamètre D correspondant à celui de la surface conductrice 18 de mani- ère à ne pas s'opposer à l'insertion et au retrait de la sonde (c'est le ressort 74, non la bague 78, qui joue le rôle de pièce de blocage), et elle est pourvue d'une encoche creuse 80 permettant de la repousser aisé- ment vers la gauche (avec les conventions de la figure) par insertion d'un pointeau conique (outil tel que l'outil 52 de la figure 3c) dans une lumière 64. En repoussant ainsi la bague 78, cette dernière comprime le ressort 74 en diminuant sa longueur axiale. Cette diminution de lon- gueur axiale se traduit par une augmentation du diamètre du ressort, jusqu'à une valeur au moins égale au diamètre D de la surface con- ductrice 18, permettant ainsi de dégager cette dernière et permettre le retrait du connecteur de sonde. REVENDICATIONS 1. Un dispositif médical implantable actif, notamment un stimula- teur cardiaque, défibrillateur et/ou cardioverteur, comprenant un con- necteur de générateur comportant un logement femelle axial recevant un connecteur de sonde (10) et des moyens de retenue mécanique du connecteur de sonde dans le logement, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un organe élastique (28, 32; 32, 44; 32, 48; 32, 56; 66; 74) formant ledit moyen de retenue mé- canique, cet organe élastique étant susceptible d'être librement défor- mé et mis sous tension élastique par déplacement, dans le sens de l'in- sertion (36), du connecteur de sonde dans la borne de liaison, cette dé- formation libre étant non réversible de manière que l'organe élastique vienne exercer un effort de résistance, très supérieur à la force d'inser- tion, à l'encontre du déplacement du connecteur de sonde dans le sens du retrait. 2. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel l'organe élastique est inclus dans une borne de liaison (24) comportant un moyen de mise en contact électrique propre à exercer une pression d'appui d'un élé- ment conducteur de la borne contre un élément conducteur (18) du con- necteur de sonde, l'organe élastique formant alors à la fois ledit moyen de retenue mécanique et ledit moyen de mise en contact. 3. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel l'organe élastique comporte un pièce mobile escamotable (28; 44; 48; 56) et un ressort de rappel (32) exerçant sur la pièce escamotable un effort de sollicitation pour amener cette dernière en contact avec le connecteur de sonde, cet effort de sollicitation comportant une composante orientée dans le sens contraire dudit sens de l'insertion. 4. Le dispositif de la revendication 3, dans lequel la pièce escamota- ble est une pièce mobile en rotation (28; 44). 5. Le dispositif de la revendication 3, dans lequel la pièce escamo- table est une pièce mobile en translation (48; 56). 6. Le dispositif de la revendication 5, dans lequel la pièce escamo- table est une bille ou un cylindre (48) mobile le long d'une rampe (50) inclinée par rapport à l'axe du logement axial. 7. Le dispositif de la revendication 5, dans lequel la pièce escamo- table est une bague conique fendue (56) coopérant avec un profil coni- que homologue (62) du logement axial. 8. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel l'organe élastique comporte une série de lames parallèles flexibles (66) inclinées par rap- port à un plan radial du logement axial. 9. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel l'organe élastique comporte un ressort hélicoïdal (74) coaxial au connecteur de sonde et de diamètre nominal (d) inférieur au diamètre (D) de ce connecteur de sonde, de manière que l'insertion de ce dernier dans le ressort provoque une distension radiale de celui-ci et par réaction un effort de striction contre le connecteur de sonde. 10. Le dispositif de la revendication 1, comprenant en outre des moyens de déverrouillage de l'organe élastique, pour exercer sur celui- ci, de l'extérieur, une sollicitation mécanique permettant de neutraliser ledit effort de résistance et permettre le retrait du connecteur de sonde hors de la borne de liaison.