Brevet FR2902345A1 — publié le 20071221

La présente invention concerne une prothèse cardiaque monobloc implantable en position anatomique. Par le document US-5 135 539, on connaît déjà une prothèse cardiaque, implantable dans la cavité péricardique d'un patient et apte à rem- placer les ventricules gauche et droit naturels dudit patient, après ablation de ceux-ci. Cette prothèse cardiaque comporte un corps rigide dans lequel sont agencés des ventricules gauche et droit artificiels, chacun de ces ventricules artificiels comprenant une membrane souple : qui est apte à battre sous l'action d'un fluide hydraulique, et qui est disposée dans une cavité que ladite membrane partage de façon étanche en deux chambres dont l'une est destinée à la circulation du sang et dont l'autre est emplie dudit fluide hydraulique. Par ailleurs, la chambre à fluide hydraulique de chacun desdits ventricules artificiels est reliée à un actionneur hydraulique individuel, lui- même en communication avec un sac étanche entourant la prothèse et contenant ledit fluide hydraulique. La chambre à sang du ventricule artificiel gauche comporte un orifice de raccord à l'oreillette naturelle gauche et des moyens de raccord à l'aorte, tandis que la chambre à sang du ventricule artificiel droit comporte un orifice de raccord à l'oreillette naturelle droite et des moyens de raccord à l'artère pulmonaire, les axes desdits orifices de raccord aux oreillettes naturelles étant coplanaires et lesdits ventricules artificiels présentant, parallèlement au plan desdits axes des-dits orifices, des directions générales disposées en V, de façon que lesdits ventricules se rapprochent l'un de l'autre en s'éloignant desdits orifices de raccord aux oreillettes naturelles. 2 Dans la réalisation du document US-5 135 539, les ventricules artificiels de ladite prothèse cardiaque sont disposés de façon rigoureuse-ment symétrique par rapport à un plan médian, avec leurs actionneurs hydrauliques individuels opposés faisant latéralement saillie par rapport audit corps rigide. Il en résulte que l'encombrement de ladite prothèse n'est pas optimal et qu'il peut en résulter des difficultés d'implantation dans la cavité thoracique et péricardique de nombreux patients. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. A cette fin, selon l'invention, la prothèse cardiaque du type rappelé ci- dessus est remarquable : en ce que lesdits axes desdits orifices de raccord aux oreillettes naturel-les sont au moins approximativement parallèles ; en ce que ladite disposition en V des ventricules gauche et droit artificiels est asymétrique par rapport auxdits axes, l'angle formé entre ladite direction générale du ventricule artificiel droit et l'axe dudit orifice de raccord à l'oreillette naturelle droite étant plus grand que l'angle formé entre ladite direction générale du ventricule artificiel gauche et l'axe du-dit orifice de raccord à l'oreillette naturelle gauche ; et en ce que lesdits actionneurs hydrauliques individuels, associés respectivement auxdits ventricules gauche et droit artificiels, sont dis- posés proches l'un de l'autre, du côté dudit ventricule artificiel gauche. Ainsi, grâce à la présente invention, le positionnement déporté desdits actionneurs hydrauliques individuels et la disposition en V asymétrique desdits ventricules artificiels permettent de positionner les compar- timents sanguins en regard des oreillettes naturelles correspondantes tout en donnant à ladite prothèse une forme et un volume proches de la forme et du volume anatomiques de la cavité péricardique, permettant donc de loger ladite prothèse dans cette dernière. 3 Dans le cas où la prothèse conforme à la présente invention est destinée à un adulte, la distance entre lesdits axes parallèles peut être au moins approximativement égale à 45 mm. Quant aux actionneurs hydrauliques individuels, ils peuvent être disposés n'importe où du côté du ventricule artificiel gauche, notamment au voisinage de la pointe dudit V. Afin d'améliorer encore les effets bénéfiques apportés par l'invention, il est avantageux que les dimensions desdits ventricules artificiels, parallèlement auxdites directions générales, soient plus petites que les di- mensions desdits ventricules perpendiculairement auxdites directions générales et que les directions générales des deux ventricules artificiels fassent entre elles un angle au moins approximativement égal à 80 . Ainsi, on gagne encore en encombrement parallèlement à l'axe antéro-postérieur du thorax. Dans le cas usuel où chacun desdits ventricules artificiels présente la forme de deux dômes opposés par rapport à une base commune, il est alors avantageux que ladite base commune présente la forme d'une ellipse, dont le petit axe est au moins sensiblement parallèle à ladite direction générale correspondante. Dans le cas particulier où la prothèse est destinée à un adulte et où chaque ventricule artificiel doit présenter un volume de l'ordre de 70 cm3, les longueurs du petit axe et du grand axe de ladite base elliptique sont de préférence au moins approximativement égales à 64 mm et 87 mm, respectivement. La distance entre les sommets des deux dômes d'un ventricule est alors au moins approximativement égale à 30 mm. D'une manière générale, la disposition asymétrique et imbriquée des ventricules et des actionneurs hydrauliques, qui constitue une des caractéristiques originales de ladite prothèse cardiaque, permet d'en réduire 4 au maximum l'encombrement, facilitant ainsi son logement dans la cavité péricardique. Dans l'exemple de réalisation ci-dessus, dans lequel lesdites directions générales des deux ventricules artificiels font entre elles un angle au moins approximativement égal à 80 , il est avantageux que l'angle formé entre la direction générale du ventricule artificiel droit et l'axe dudit orifice de raccord à l'oreillette naturelle droite soit au moins approximativement égal à 50 et que l'angle formé entre la direction générale du ventricule artificiel gauche et l'axe dudit orifice de raccord à l'oreillette naturelle gau- che soit au moins approximativement égal à 30 . Du fait de la disposition desdits actionneurs hydrauliques individuels au voisinage du ventricule artificiel gauche, l'actionneur hydraulique individuel associé au ventricule droit artificiel est éloigné de ce dernier. Aussi, selon la présente invention, on prévoit un conduit, extérieur audit corps rigide, pour relier ledit ventricule droit artificiel à l'actionneur hydraulique individuel associé. De façon connue, chaque ventricule artificiel peut être constitué, d'une part, par un évidement en forme de dôme pratiqué dans ledit corps rigide de façon que le bord de cet évidement forme ladite base commune et, d'autre part, par un couvercle, également en forme de dôme, apte à être rapporté à ladite base commune en fixant la membrane correspondante à cette dernière. Dans cette disposition, chaque actionneur hydraulique individuel communique avec le ventricule correspondant à travers le couvercle associé. Aussi, dans ce cas, l'actionneur hydraulique as- socié au ventricule droit artificiel est relié au couvercle de ce dernier par ledit conduit extérieur audit corps rigide. De plus, ladite prothèse cardiaque conforme à la présente invention peut comporter : un sac souple entourant, de façon ample et étanche, au moins une partie dudit corps rigide en enfermant lesdits actionneurs hydrauliques et l'électronique de commande, de traitement des signaux et de communication, ledit sac étant rempli dudit fluide hydraulique et servant de bâ- 5 che au circuit hydraulique desdits actionneurs. Ledit sac de par son étendue très large est animé de battements de faible amplitude, ce qui évite ainsi le besoin d'une chambre de compliance à distance de la pro-thèse. De plus, entourant les actionneurs et l'électronique de commande, ledit sac protège cette dernière et facilite les échanges thermi- ques entre actionneurs, chambres ventriculaires et tissus voisins; et une paroi rigide ajourée enveloppante, solidaire dudit corps rigide et disposée entre celui-ci et ledit sac souple, de façon que ledit sac souple ne soit pas aspiré par les actionneurs lors du remplissage des ventricules. Entre ladite paroi rigide ajourée et ledit sac souple, on ménage avantageusement un volume de débattement pour ce dernier. Un tel volume de débattement peut être au moins approximativement égal au double du volume de la chambre à fluide hydraulique d'un desdits ventricules artificiels et réparti sur toute la surface de la paroi rigide. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 et 2 illustrent, en coupe transversale schématique du thorax d'un patient, le processus préparatoire à l'implantation de la pro- thèse cardiaque selon l'invention. La figure 3 montre schématiquement un exemple de réalisation de la prothèse cardiaque de l'invention. La figure 4 illustre, en coupe semblable aux figures 1 et 2, l'implantation de la prothèse de la figure 3. 6 La figure 5 illustre, en vue semblable à la figure 3, une variante de réalisation de la prothèse cardiaque conforme à la présente invention. La figure 6 illustre la forme elliptique des ventricules artificiels de la prothèse conforme à la présente invention. La figure 7 est une vue en perspective de la prothèse de l'invention, sans son enveloppe constituée d'un sac souple étanche. La figure 8 est une vue de dessus de la prothèse de l'invention. La figure 9 est une vue en perspective de la prothèse de l'inven- tion, après élimination dudit sac souple étanche et de la paroi ajourée en- veloppante. La figure 10 est une vue en perspective montrant les actionneurs hydrauliques et les couvercles des ventricules artificiels. Sur la coupe transversale de thorax schématique de la figure 1, on a représenté le poumon gauche PG, le poumon droit PD, le sternum ST, l'aorte A0, la moelle épinière SC, l'oesophage OE et le coeur naturel CN d'un patient. Sur ce coeur naturel, on a indiqué l'oreillette gauche 0G, l'oreillette droite OD, le ventricule gauche VG et le ventricule droit VD. Les prothèses cardiaques P et P' conformes à la présente invention, représentées schématiquement à plus grande échelle sur les figures 3 et 5 respectivement, sont destinées à remplacer les ventricules gauche et droit VG et VD, après ablation de ceux-ci, comme cela est illustré schématiquement par la figure 2. Pour ce faire, les prothèses cardiaques P et P' doivent pouvoir être logées dans la partie de la cavité péricardique CP, laissée libre par l'élimination desdits ventricules VG et VD (voir les figures 2 et 4). Comme cela est montré schématiquement par les figures 3, 5 et 9, les prothèses cardiaques P et P' comportent un corps rigide 1, dans lequel sont agencés : 7 un ventricule gauche artificiel 2, comprenant une membrane souple 3 qui sépare de façon étanche ledit ventricule artificiel 2 en une chambre 4 pour la circulation du sang et en une chambre 5 pour un fluide hydraulique, ladite chambre à sang 4 comportant un orifice de raccord 6 à l'oreillette naturelle gauche 0G et des moyens 33 de raccord à l'aorte A0 (non visibles sur la figure 3, mais visibles sur la figure 8) ; un actionneur hydraulique 7, par exemple du type moto-pompe volumétrique, en communication avec la chambre 5 à fluide hydraulique du ventricule gauche artificiel 2 par un passage 28 ; un ventricule droit artificiel 8, comprenant une membrane souple 9 qui sépare de façon étanche ledit ventricule artificiel 8 en une chambre 10 pour la circulation du sang et en une chambre 1 1 pour un fluide hydraulique, ladite chambre à sang 10 comportant un orifice de raccord 12 à l'oreillette naturelle droite OD et des moyens 32 de raccord à l'artère pulmonaire (non visibles sur la figure 3, mais visibles sur la figure 8) ; et un actionneur hydraulique 13, par exemple également du type moto-pompe volumétrique, en communication avec la chambre 11 à fluide hydraulique du ventricule droit artificiel 8 par un conduit 29. L'axe A6 de l'orifice de raccord 6 et l'axe Al2 de l'orifice de rac- cord 12 sont au moins sensiblement parallèles, leur distance E étant au moins approximativement égale à 45 mm, dans le cas où la prothèse cardiaque P est destinée à un adulte. De plus, comme cela est également montré de façon schématique par la figure 3 : les directions générales respectives 14 et 15 des ventricules artificiels gauche 2 et droit 8, parallèlement au plan des axes A6 et Al2, sont convergentes, en faisant entre elles un angle A, par exemple de l'ordre de 80 , de sorte que lesdits ventricules sont disposés en V et se rap- 8 prochent l'un de l'autre en s'éloignant des orifices de raccord 6 et 12 à l'oreillette gauche 0G et à l'oreillette droite OD, respectivement ; la disposition en V des ventricules artificiels gauche 2 et droit 8 est asymétrique par rapport aux axes A6 et Al2, l'angle B formé entre la di-rection générale 15 du ventricule artificiel droit et l'axe Al2 de l'orifice de raccord 12 à l'oreillette naturelle droite OD étant plus grand que l'angle C formé entre la direction générale 14 du ventricule artificiel gauche et l'axe A6 de l'orifice de raccord 6 à l'oreillette naturelle gauche 0G. Dans l'exemple précédent où l'angle A est égal à approximati- vement 80 , les angles B et C peuvent être approximativement égaux à 50 et à 30 , respectivement ; et les actionneurs hydrauliques individuels 7 et 13 sont disposés proches l'un de l'autre, du côté du ventricule artificiel gauche 2. Dans le mode de réalisation P de la prothèse selon l'invention (figure 3), les action- neurs hydrauliques individuels 7 et 13 sont disposés au voisinage de la pointe du V. Au contraire, dans le mode de réalisation P' (figure 5), les-dits actionneurs hydrauliques individuels 7 et 13 sont éloignés de cette pointe. Ainsi, on obtient des prothèses P et P' compactes, aptes à se Io- ger dans la cavité péricardique CP avec le ventricule artificiel droit 11 parallèle au thorax au droit du sternum, comme cela est illustré schématiquement sur la figure 4 pour la prothèse P. Eventuellement, comme également représenté sur la figure 4, l'encombrement de la prothèse selon l'invention peut être légèrement supérieur à la cavité péricardique CP (voir la ligne pointillée 16 délimitant intérieurement cette dernière). Dans ce cas, elle ne fait que comprimer légèrement le poumon gauche PG. Par ailleurs, pour optimiser l'encombrement des prothèses cardiaques P et P' parallèlement à l'axe antéro-postérieur du thorax, il est avantageux que, vus en plan selon les flèches 17 et 18 des figures 3 et 5, les 9 ventricules artificiels 2 et 8 présentent la forme d'une ellipse 19 (voir la figure 6), dont le petit axe 20 est parallèle à la direction générale 14 ou 15 et dont le grand axe 21 est transversal au plan de la figure 3. Chaque ventricule artificiel 2 et 8 est formé de deux dômes 22, 23 ou 24, 25 respec- tivement, opposés et reliés l'un à l'autre par une base 26, 27 présentant la forme de l'ellipse 19, en emprisonnant le bord de la membrane 3 ou 9. Pour un ventricule artificiel 2 ou 8 de capacité voisine de 70 cm3, le petit axe 20, le grand axe 21 et la distance d entre les sommets de deux dômes associés sont au moins approximativement égaux à 64 mm, 87 mm 1 o et 30 mm, respectivement. Avantageusement, les dômes 23 et 25, correspondant respectivement aux chambres à sang 4 et 10, sont constitués par des évidements pratiqués dans le corps rigide 1, alors que les dômes 22 et 24, correspondant respectivement aux chambres à fluide hydraulique 5 et Il, sont 15 conçus comme des couvercles venant obturer lesdits ventricules artificiels 2 et 8, respectivement (voir la figure 10). L'actionneur hydraulique 7 étant proche du ventricule artificiel 2, sa sortie peut être reliée à ce dernier par le court passage 28 traversant le dôme 22. En revanche, l'actionneur hydraulique 13 étant éloigné du ven-20 tricule artificiel 8, sa sortie est reliée à ce dernier par le conduit 29 extérieur au corps 1, débouchant dans le dôme 24, à travers une ouverture 30 (voir la figure 10). Comme le montrent les figures 7 et 8, les prothèses cardiaques P et P' se présentent sous la forme d'un volume de forme anatomique 25 (correspondant à la forme de la cavité péricardique CP) pourvu d'un orifice 6 de raccord à l'oreillette naturelle gauche 0G, d'un orifice 12 de raccord à l'oreillette naturelle droite OD, des moyens 33 de raccord à l'aorte A0 et des moyens 32 de raccord à l'artère pulmonaire. De plus, sur ces figures, on a représenté la base 41 d'une connexion électrique avec l'extérieur. 10 Le corps 1 des prothèses cardiaques P et P' est enfermé de façon étanche dans un sac souple 34 entourant ledit corps, de façon ample, et étant rempli du fluide hydraulique actionné par les actionneurs 7 et 13, immergés dans ce fluide. Le sac souple 34 sert de plus de bâche pour ce fluide. Entre le sac souple 34, d'une part, et le corps 1 et les actionneurs 7 et 13, d'autre part, est prévue une paroi rigide ajourée 35, faisant crépine et permettant la circulation du fluide hydraulique à l'intérieur du sac 34. La paroi ajourée 35 évite audit sac souple d'être aspiré par les action- neurs 7 et 13. Entre la paroi rigide ajourée 35 et le sac 34 est ménagé un volume de débattement 40 pour ledit sac 34. De préférence, ce volume de débattement 40 est au moins approximativement égal au double du volume d'une chambre à fluide hydraulique 5, 1 1 d'un ventricule artificiel 2, 8. Sur la figure 9, on a représenté en perspective un mode de réalisation de l'ensemble du corps 1, des actionneurs 7 et 13 et du conduit 29 se trouvant à l'intérieur de la paroi enveloppante perforée 35 et du sac souple 34. Sur cette figure, les orifices 6 et 12 de raccord aux oreillettes naturelles gauche et droite 0G et OD ne sont pas visibles, mais leurs posi- tions sont indiquées par des flèches. Sur cette figure 9, on a représenté de plus des éléments électroniques de pilotage, tels qu'un capteur 37 de la pression à l'intérieur du sac souple 34, un capteur 38 de la pression dans le ventricule artificiel gauche 2 et un capteur 39 de la pression dans le ventricule artificiel droit 8. Ainsi, la prothèse cardiaque conforme à la présente invention incorpore tous les éléments d'activation, de commande, de traitement, de communication et de régulation électroniques nécessaires à son fonctionnement, et qui, par conséquent, se trouvent logés en position anatomique dans la cavité péricardique. REVENDICATIONS 1. Prothèse cardiaque implantable dans la cavité péricardique (CP) d'un patient, ladite prothèse étant apte à remplacer les ventricules gauche et droit naturels (VG, VD) dudit patient après ablation de ceux-ci et corn-portant un corps rigide (1) dans lequel sont agencés des ventricules gauche et droit artificiels (2, 8), chacun de ces ventricules artificiels comprenant une membrane souple (3, 9) : qui est apte à battre sous l'action d'un fluide hydraulique, et qui est disposée dans une cavité que ladite membrane partage de façon 1 o étanche en deux chambres (4, 5 - 10, 11) dont l'une est destinée à la circulation du sang et dont l'autre est emplie dudit fluide hydraulique, les deux chambres à fluide hydraulique (5, 11) étant reliées à des action- neurs individuels hydrauliques (7, 13), tandis que la chambre à sang (4) du ventricule artificiel gauche (2) comporte un orifice de raccord (6) à l'oreil- 15 lette naturelle gauche (OG) et des moyens (33) de raccord à l'aorte et que la chambre à sang (10) du ventricule artificiel droit (8) comporte un orifice de raccord (12) à l'oreillette naturelle droite (OD) et des moyens (32) de raccord à l'artère pulmonaire, les axes (A6, Al2) desdits orifices (6, 12) de raccord aux oreillettes naturelles (OG, OD) étant coplanaires et lesdits 20 ventricules artificiels (2, 8) présentant, parallèlement au plan desdits axes (A6, Al2) desdits orifices (6, 12), des directions générales (14, 15) dis-posées en V, de façon que lesdits ventricules se rapprochent l'un de l'autre en s'éloignant desdits orifices (6, 12) de raccord aux oreillettes naturelles (OG, OD), 25 caractérisée : en ce que lesdits axes (A6, Al2) desdits orifices (6, 12) de raccord aux oreillettes naturelles (OG, OD) sont au moins approximativement parallèles ; 12 en ce que ladite disposition en V des ventricules gauche et droit artificiels (2, 8) est asymétrique par rapport auxdits axes (A6, Al2), l'angle (B) formé entre la direction générale (15) du ventricule artificiel droit (8) et l'axe (Al2) dudit orifice de raccord (12) à l'oreillette naturelle droite (OD) étant plus grand que l'angle (C) formé entre la direction générale (14) du ventricule artificiel gauche (2) et l'axe (A6) dudit orifice de raccord (6) à l'oreillette naturelle gauche (OD) ; et en ce que lesdits actionneurs hydrauliques individuels (7, 13), associés respectivement auxdits ventricules gauche et droit artificiels (2, 8), sont disposés proches l'un de l'autre, du côté dudit ventricule artificiel gau- che (2). 2. Prothèse cardiaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance (E) entre lesdits axes parallèles (A6, Al2) desdits orifices de raccord (6, 12) est au moins approximativement égale à 45 mm. 3. Prothèse cardiaque selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits actionneurs hydrauliques individuels (7, 13) sont disposés au voisinage de la pointe dudit V. 4. Prothèse cardiaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les dimensions (20) desdits ventricules artificiels (2, 8), parallèles auxdites directions générales (14, 15) de ceux-ci, sont plus petites que les dimensions (21) desdits ventricules perpendiculaire-ment auxdites directions générales (14, 15). 5. Prothèse cardiaque selon la revendication 4, dans laquelle cha- cun desdits ventricules artificiels (2, 8) présente la forme de deux dômes opposés par rapport à une base commune, caractérisée en ce que ladite base commune (26, 27) présente la forme d'une ellipse (19), dont le petit axe (20) est au moins sensiblement parallèle à ladite direction générale correspondante (14, 15) du ventricule. 6. Prothèse cardiaque selon la revendication 5 destinée à un adulte, caractérisée en ce que les longueurs du petit axe (20) et du grand axe (21) de ladite base elliptique (19) sont au moins approximativement égales à 64 mm et 87 mm, respectivement. 7. Prothèse cardiaque selon la revendication 6, caractérisée en ce que la distance (d) entre les sommets des deux dômes (22, 23 - 24, 25) est au moins approximativement égale à 30 mm. 8. Prothèse cardiaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'angle (A) formé par lesdites directions générales (14, 15) desdits ventricules artificiels est au moins approximativement égal à 80 . 9. Prothèse cardiaque selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle (B) formé entre la direction générale (15) du ventricule artificiel droit (8) et l'axe (Al2) dudit orifice de raccord (12) à l'oreillette naturelle droite (OD) est au moins approximativement égal à 50 et en ce que l'angle (C) formé entre la direction générale (14) du ventricule artificiel gauche (2) et l'axe (A6) dudit orifice de raccord (6) à l'oreillette naturelle gauche (0G) est au moins approximativement égal à 30 . 10. Prothèse cardiaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'actionneur hydraulique individuel (13) associé au ventricule droit artificiel (8) est relié à ce dernier par un conduit (29) extérieur audit corps rigide (1). 11. Prothèse cardiaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte : 14 un sac souple (34) entourant, de façon ample et étanche, au moins une partie dudit corps rigide (1) en enfermant lesdits actionneurs hydrauliques (7, 13) et l'électronique de commande, de traitement des signaux et de communication, ledit sac étant rempli dudit fluide hydraulique et servant de bâche au circuit hydraulique desdits actionneurs ; et une paroi rigide ajourée enveloppante (35), solidaire dudit corps rigide (1) et disposée entre celui-ci et ledit sac souple (34). 12. Prothèse cardiaque selon la revendication Il, caractérisée en ce qu'un volume de débattement (40) pour ledit sac sou- ple (34) est ménagé entre celui-ci et ladite paroi rigide ajourée (35). 13. Prothèse cardiaque selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit volume de débattement (40) est au moins approximativement égal au double du volume de la chambre à fluide hydraulique d'un desdits ventricules artificiels (2, 8) et est réparti sur toute la surface de la paroi rigide.