Brevet FR2932092A1 — publié le 20091211

L'invention porte sur un mélange gazeux inhalable contenant de l'hélium et de l'oxygène utilisable lors d'une intervention chirurgicale de type endoscopie, en particulier une laparoscopie, qu'elle soit à but curatif ou diagnostic, avec insufflation de CO2 gazeux dans le corps d'un patient. La chirurgie de type mini-invasive tend à se substituer de plus en plus à la chirurgie de type ouverte. En particulier, on assiste à une augmentation constante du nombre d'interventions chirurgicales réalisées sous laparoscopie, encore appelée coelioscopie. La laparoscopie est en fait une technique chirurgicale mini-invasive et d'intervention généralement sur la cavité abdominale et sur l'appareil digestif mais également utilisée en gynécologie, en urologie... Elle fait partie des techniques d'endoscopie chirurgicale qui peuvent être appliquées à d'autres organes, notamment pour inspecter les reins, les genoux, les disques vertébraux... De là, la présente invention concerne, d'une manière générale, les endoscopies mais la laparoscopie est prise comme exemple. Durant une laparoscopie, plusieurs orifices sont pratiqués par incision du tissu abdominal par lesquels sont introduits un système optique, d'une part, des instruments chirurgicaux..., d'autre part. Les avantages de cette technique sont nombreux, notamment elle ne nécessite que de devoir pratiquer de petites incisions, ce qui facile la cicatrisation ; elle engendre un taux d'infections plus faible ; elle conduit à de meilleurs résultats esthétiques... Pendant une laparoscopie, préalablement à l'introduction d'instruments chirurgicaux ou de diagnostic et/ou à celle de la fibre optique, du CO2 gazeux est insufflé dans le volume interne de l'abdomen pour faciliter la manipulation des instruments dans la cavité abdominale, ainsi que pour améliorer la vision des endroits où une intervention doit être pratiquée. On utilise du CO2 car ce gaz présente le plus faible risque d'embolie gazeuse engendrée par � réabsorption � gazeuse dans les vaisseaux sanguins ayant été ouverts ou coupés durant la chirurgie, ce qui est un risque vital pour le patient. Pendant une anesthésie générale d'un patient ventilé artificiellement avec un mélange gazeux respiratoire administré par un ventilateur, la teneur normale de CO2 dans les gaz expirés par le patient est de l'ordre de 5% en volume, alors que, durant une laparoscopie, elle augmente considérablement et peut atteindre 15% en volume du fait d'une diffusion plus ou moins importante du CO2 du site d'insufflation vers le sang. Pour exhaler tout ce CO2 à évacuer d'un patient ventilé artificiellement, durant une laparoscopie, il est nécessaire d'augmenter la quantité de gaz anesthésique ou inhalatoire envoyé au patient, c'est à dire le volume/minute du ventilateur d'anesthésie. Typiquement, ce gaz anesthésique ou inhalatoire peut être un mélange contenant de l'ordre de 70 à 75% en volume de N2O ou de N2 (quand le N2O est remplacé par une substance analgésique intraveineuse), de l'ordre de 25% d'oxygène et de 1 à 3% de substances volatiles qui peuvent être aussi remplacées parfois par des hypnotiques intraveineux. Si le CO2 n'est pas éliminé de manière adéquate, il peut en résulter des défaillances d'organes. En effet, il a été constaté que certains patients subissaient des dommages du fait d'une insufflation excessive de CO2. Si l'on s'aperçoit assez tôt de ce problème, il est parfois possible de transformer l'intervention sous laparoscopie en une intervention classique � ouverte � mais cela constitue une complication non souhaitable. Toutefois, souvent, cela n'est pas possible et l'intervention doit être stoppée avec toutes les conséquences négatives que cela peut impliquer. En particulier, les personnes âgées ou les jeunes enfants, qui ont habituellement une capacité pulmonaire réduite, peuvent absorber des quantités extrêmes de CO2 lors d'une laparoscopie et atteignent souvent leur volume limite d'exhalation de CO2, exprimé en volume/minute, ce volume limite étant déterminé par le diamètre des voies respiratoires et l'élasticité des poumons. Le problème à résoudre est dès lors de permettre d'augmenter la quantité de CO2 exhalée par un patient ou individu subissant une intervention, à visée chirurgicale curative ou diagnostique, de type endoscopie, en particulier de type laparoscopie, avec insufflation de CO2 dans le corps dudit patient ou individu, qu'il soit humain ou animal, de manière à éviter ou au moins minimiser les problèmes susmentionnés. La solution de l'invention repose alors sur un mélange gazeux contenant de l'hélium et de l'oxygène pour une utilisation avec administration par inhalation à un patient, lors d'une intervention chirurgicale de type endoscopie, en particulier une laparoscopie, avec insufflation de CO2 gazeux dans le corps dudit patient. Selon le cas, le mélange gazeux de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comporte moins de 90% en volume d'hélium, de préférence moins de 80% en volume d'hélium, de préférence encore moins de 79% d'hélium. - il comporte plus de 40% en volume d'hélium, de préférence plus de 50% d'hélium. - il comporte en outre, de l'azote, du protoxyde d'azote, du xénon ou leurs mélanges. - il comporte de 50 à 79% d'hélium et le reste étant de l'oxygène. - il est formé uniquement d'hélium et d'oxygène. - il est administré par inhalation, de préférence au moyen d'un ventilateur, en particulier un ventilateur d'anesthésie inhalatoire. - il est administré pendant que le patient humain ou animal est sous anesthésie. - le CO2 insufflé dans le corps du patient est du CO2 pur ou un mélange gazeux contenant du CO2 et un ou plusieurs autres constituants, tel de l'argon, du xénon, de l'hélium, du N2O, du NO... - du CO2 non humidifié ou humidifié est administré. De préférence, le CO2 ou mélange gazeux contenant du CO2 insufflé dans le corps du patient est préalablement humidifié. Dit autrement, l'invention concerne une utilisation d'un mélange gazeux selon l'invention en tant ou pour fabriquer un produit inhalable destiné à être administré par inhalation à un patient humain ou animal durant une intervention chirurgicale de type endoscopie, en particulier durant une laparoscopie, avec insufflation de CO2 gazeux dans le corps dudit patient. En effet, en réduisant la proportion de N2 ou N2O dans le gaz respiratoire contenant de l'oxygène administré à un patient sous anesthésie, pendant une endoscopie, en particulier durant une laparoscopie, avec insufflation concomitante de CO2 dans le corps dudit patient, par substitution de tout ou partie des composés N2 et/ou N2O présents dans ledit gaz par un composé de plus faibles densité et viscosité, tel l'hélium, on peut augmenter favorablement le �volume/minute � de gaz respiratoire et donc la capacité du patient à exhaler davantage de CO2. Préférablement, le gaz utilisé contient de 50 à 79% en volume d'hélium et d'oxygène pour les reste, i.e. jusqu'à 100% en volume. Comme expliqué ci-dessus, conformément à l'invention, durant l'endoscopie, en particulier durant une laparoscopie, un mélange gazeux contenant de l'hélium et de l'oxygène est administré par inhalation au patient concomitamment à l'insufflation de CO2, de manière à augmenter la capacité du patient à exhaler davantage de CO2 et donc à éviter ou à minimiser les défaillances d'organes. Les meilleurs résultats peuvent être obtenus pour un mélange composé de 50 à 79% en volume d'hélium et le reste étant de l'oxygène La Figure 1 ci-annexée représente le scanner d'une coupe transversale d'un abdomen où on voit le foie 1, la colonne vertébrale 2, un rein 3 et le péritoine 4. Les flèches 5 et 6 schématisent les sites où les incisions sont pratiquées pour permettre, d'une part, l'insufflation de CO2 préférentiellement préalablement humidifié et l'introduction de la sonde optique (incision 6) et, d'autre part, les instruments (incision 5) utilisés durant la laparoscopie. En fait, en pratique, c'est-à-dire durant une intervention réelle, les points d'introduction réalisés dans le corps du patient sont : - un point ombilical pour l'introduction de l'aiguille à pneumopéritoine qui sert à administrer le CO2 en début d'intervention, puis à introduire l'optique par le trocart ombilical. En réalité, l'incision 6 est donc centrale (et non latérale comme illustré sur la figure 1). - des points latéraux pour introduire les trocarts qui servent à faire passer les instruments tout en maintenant la pression. En général, il y a entre 2 et 4 incisions latérales qui sont pratiquées en fonction du type d'intervention (et non un seul, comme représenté sur la figure 1). Le CO2 gazeux introduit (en 6) avant le début de la chirurgie, permet de gonfler la cavité abdominale et de donner accès aux différents organes internes, tel le foie 1, le rein 3..., et permet, en outre, une meilleure vision de ces organes internes pendant la laparoscopie grâce à une fibre optique introduite via le port d'entrée ou incision 6 et l'introduction des instruments sans dommage pour ces organes via l'autre port d'entrée ou incision 5. Or, il arrive qu'après une laparoscopie, le patient ressente des douleurs abdominales postopératoires résultant d'une adhésion entre eux d'organes internes, lesquelles douleurs peuvent nécessiter une ré-opération. En fait, le péritoine est une membrane fine recouvrant les organes internes de la cavité abdominale, dont l'épaisseur est comprise entre environ 20 et 55 �m et dont la surface est d'environ 17 m2 chez l'adulte. En temps normal, le péritoine permet aux organes internes de bouger dans différentes directions et permet également les mouvements péristaltiques des intestins. Pour ce faire, ses deux surfaces sont naturellement lubrifiées. Or, pendant une laparoscopie, qui peut durer quelques minutes à quelques heures, une partie du CO2 injecté dans l'abdomen tend à s'échapper par des orifices pratiqués dans la paroi abdominale et/ou à être absorbée notamment par le péritoine ou d'autres organes, ce qui oblige à réinjecter du CO2 additionnel tout au long de l'intervention. Ces insufflations de CO2 engendrent souvent des dessèchements du péritoine qui provoquent des relâchements de protéines inflammatoires et des adhérences consécutives des surfaces du péritoine. Ce phénomène inflammatoire peut être par ailleurs accentué par des irritations mécaniques dues à l'introduction d'instruments ou de la sonde optique, ou par des toxines bactériennes à travers les parois des intestins. Pour éviter ou minimiser ces phénomènes, il a déjà été proposé de procéder à des applications de substances anti-inflammatoires ou lubrifiantes, ou de diminuer la quantité de CO2 injecté mais ces solutions ne sont pas vraiment efficaces. Selon l'invention, pour y remédier, on préfère faire passer le CO2 gazeux ou gaz contenant du CO2 au travers d'un système d'humidification, tel un bulleur, un humidificateur ultrasonique, un vaporiseur ou analogue, de manière à augmenter sa teneur en vapeur d'eau, puis on l'insuffle dans l'abdomen du patient. La vaporisation peut également se faire au moyen par exemple d'une ou plusieurs fibres membranaires creuses qui sont introduites dans la cavité abdominale. La vaporisation du mélange gazeux CO2/vapeur d'eau humidifie la surface fine du péritoine et empêche la destruction fonctionnelle du fait des effets desséchants du gaz et minimise et/ou atténue les phénomènes d'irritation et d'inflammation. De préférence, on utilise un dispositif d'administration à deux lumens pour introduire le CO2 de manière à permettre une administration constante et simultanée d'humidité, c'est-à-dire d'eau sous forme vapeur, nébulisât ou analogue, et/ou aussi d'autres substances thérapeutiques vaporisées ou sous forme de nébulisât ou de poudre, en particulier des composés anti-inflammatoires, notamment des surfactants, de l'acide hyaluronique, des extraits de Changdong chinois, de manière à distribuer ces composés/substances sur toute la surface interne de la cavité abdominale. Une administration séparée permet une distribution optimale du médicament ou de la substance, d'une part, et de la vapeur d'eau, d'autre part, qui sont mélangés au CO2 gazeux. En outre, afin de réduire les effets secondaires, en particulier la douleur, les saignements excessifs, la formation d'escarres et autres, on peut également injecter un autre gaz (ou plusieurs) en mélange avec le CO2, à savoir notamment du NO, du N2O, de l'argon, du xénon, de l'hélium... en concentrations variables qui seront choisis en fonction de l'effet thérapeutique désiré. Ces administrations peuvent avoir lieu avant, pendant et/ou après l'intervention proprement dite, de manière à traiter ou prévenir notamment les adhésions, les douleurs, les inflammations ou les autres effets secondaires indésirables des organes internes. La Figure 2 représente un schéma de principe d'un dispositif d'administration utilisable pour mettre en oeuvre l'invention et distribuer du CO2 provenant d'une source 10 de CO2, tel un récipient de gaz. Il comporte un réducteur 11 de pression de CO2 à deux chambres utilisables, d'une part, pour humidifier le CO2 gazeux et, d'autre part, l'utiliser comme gaz vecteur pour un ou d'autres composés thérapeutiques. Ces chambres sont reliées à un vaporisateur 12 à également deux ou plusieurs chambres A, B pour vaporiser des médicaments ou des substances actives à mélanger 30 avec le CO2 par exemple par vaporisation membranaire, ultrasonique ou thermique. Un port 13 multi-lumens pour la laparoscopie proprement dite et un système de fibre optique creuse 14 à insertion intra-abdominale pour permettre une distribution constante de vapeur d'eau en mélange avec le CO2, durant l'endoscopie, en particulier lorsqu'elle est de type laparoscopie.5 Revendications1. Mélange gazeux destiné à être administré par inhalation à un patient, lors d'une intervention endoscopique, en particulier une laparoscopie avec insufflation de CO2 gazeux dans le corps dudit patient, caractérisé en ce qu'il contient de l'hélium et de l'oxygène 2. Mélange gazeux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte moins de 90% en volume d'hélium, de préférence moins de 80% d'hélium. 3. Mélange gazeux selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte plus de 40% en volume d'hélium, de préférence plus de 50% d'hélium. 4. Mélange gazeux selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 15 qu'il comporte en outre, de l'azote, du protoxyde d'azote, du xénon ou leurs mélanges. 5. Mélange gazeux selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte de 50 à 79% d'hélium et le reste étant de l'oxygène. 20 6. Mélange gazeux selon l'une des revendications 1 à 3 et 5, caractérisé en ce qu'il est formé uniquement d'hélium et d'oxygène. 7. Utilisation d'un mélange gazeux selon l'une des revendications 1 à 6 pour fabriquer un produit inhalable destiné à être administré par inhalation à un patient humain 25 ou animal durant une intervention chirurgicale de type endoscopie avec insufflation de CO2 gazeux dans le corps dudit patient. 8