Brevet FR2939642A1 — publié le 20100618

La présente invention consiste en un nouveau dispositif d'assistance circulatoire sanguine par application d'une pression pulsatile externe sur tout ou partie du corps humain. Le système cardio-vasculaire constitue un circuit hydraulique, fermé, sous pression, tapissé intérieurement par des cellules endothéliales. Cet endothélium est continuellement soumis aux forces tangentielles de cisaillement (shear stress) qui sont indispensables au maintien de sa fonction physiologique : tonus vasculaire grâce à la synthèse de monoxyde d'azote, coagulation du sang, réponse inflammatoire, lutte contre l'athérosclérose, angiogénèse et apoptose. Toute altération pathologique de cette fonction endothéliale entraînera un dysfonctionnement du système cardio-vasculaire aux conséquences parfois dramatiques. Le vieillissement, par exemple, est en réalité la conséquence d'une perturbation de la fonction endothéliale mettant en oeuvre un processus d'interdépendance angiogénèse-apoptose dont les signes précoces comme les rides ou les cheveux gris apparaissent justement dans une des parties les plus vascularisées de notre corps (visage et tête). Ce vieillissement est évidemment un phénomène naturel lié au ralentissement progressif du processus de remplacement par l'angiogénèse des cellules mortes (mort cellulaire programmée ou apoptose) mais il est singulièrement accéléré chaque fois que des facteurs secondaires (infection, syndrome ischémique, traumatismes, radiations X ou UV, syndrome dégénératif) affectent la fonction endothéliale (syndrome inflammatoire, système immunitaire, vasoconstriction). Afin à mieux comprendre ces perturbations de l'endothélium dans les régions richement vascularisées, nous allons examiner le phénomène d'interdépendance � angiogénèse-apoptose � au regard notre théorie hémodynamique basée sur � le Flux sanguin et le Rythme cardiaque � (Flow and Rate hemodynamic theory) chez l'enfant et l'adulte. Dans le segment artériel, le coeur et les forces péristaltiques poussent le flux sanguin de façon pulsatile avec une pression différentielle (entre systole et diastole) physiologique. Au contraire, dans les veines et les canaux lymphatiques, sang et lymphe s'écoulent de façon continue sous l'action de forces circulatoires de différentes natures (Tableau 1), mouvements respiratoires (diaphragme, muscles intercostaux), pompe circulatoire musculaire, gravité, pression atmosphérique, récepteurs cutanés, viscosité, intervention du coeur droit (valves, oreillette, ventricule, pression pulmonaire, capacitance veineuse, péricarde). Le drainage veineux est ainsi directement conditionné par ces forces, qui assurent son retour vers les cavités atrio-ventriculaires droites au moment du remplissage diastolique. Tableau 1: Forces circulatoires accessoires (secondaire) en période postnatale Pompe veineuse Pompe musculaire Pompe Thoracique (muscles respiratoires, Diaphragme) Gravité Pression atmosphérique Péricarde Valves veineuses Pression oncotique Récepteurs cutanés Un bon remplissage du coeur droit (ou précharge), est capital pour un fonctionnement harmonieux de tout le système cardiovasculaire. L'augmentation de la précharge améliore l'oxygénation musculaire du ventricule droit. Celle-ci dépend plus en effet du remplissage diastolique que des propres réseaux coronariens myocardiques. Cela entraîne une augmentation de sa force contractile qui va améliorer les forces de cisaillement (shear stress) apparaissant dans la circulation pulmonaire. Celles-ci vont provoquer une baisse des résistances vasculaires en raison de l'excrétion du monoxyde d'azote (NO) qu'elles induisent dans l'endothélium pulmonaire et cette baisse des résistances pulmonaires (ou post charge) va améliorer à son tour le débit cardiaque global. Ceci explique pourquoi les dérivés nitrés si efficaces dans le traitement de l'infarctus du myocarde en cas d'atteinte du ventricule gauche, peuvent au contraire en cas d'ischémie du ventricule droit, risquer d'entraîner le décès du malade puisque le remplissage de ce ventricule diminuerait en cas d'administration du fait même de l'action vasodilatatrice des nitrites. Autre exemple évocateur, la position acrobatique assise prise spontanément par un enfant atteint d'une tétralogie de Fallot. Pendant la crise, en raison de l'augmentation des résistances pulmonaires, l'enfant devient bleu. En prenant cette position assise, l'enfant bleu augmente artificiellement les résistances vasculaires du côté gauche ce qui aura pour effet de détourner un plus grand volume pulsatile dans le circuit artériel pulmonaire à travers la communication inter ventriculaire (CIV). Les forces de cisaillement ainsi augmentées vont forcer l'endothélium pulmonaire à produire plus de NO ce qui augmentera immédiatement le flux et le rythme dans l'arbre artériel pulmonaire. En règle générale toute augmentation des résistances dans un circuit hydraulique entraîne un dysfonctionnement de la pompe d'injection. C'est ce qui explique que l'augmentation des résistances vasculaires (postcharge) du côté gauche entraîne un dysfonctionnement du ventricule gauche dont l'amélioration ne pourra provenir que de la baisse de cette postcharge (action vasodilatatrice des nitrites en cas d'infarctus gauche). Le coeur droit dans la crise de Fallot sollicite donc paradoxalement l'augmentation de la postcharge à gauche pour faire baisser la sienne ! Cela signifie qu'il n'hésite pas à mettre provisoirement en péril le coeur gauche pour améliorer sa propre hémodynamique et ensuite seulement améliorer à nouveau celle du coeur gauche (The Riqht Bossy Heart) ! À l'heure actuelle, en cas de défiance du ventricule droit, le schéma thérapeutique habituel consiste à : a) augmenter le volume sanguin par des perfusions intraveineuses. b) augmenter la fréquence cardiaque (atrial kick), par des chronotropes ou par un pacemaker (entraînement électrique). C'est dans les deux cas une augmentation des forces de cisaillement (volume et rythme) obtenue par des méthodes non-physiologiques et non dénuées d'effets secondaires. Or, contrairement au coeur gauche qui garde volume, pression et rythme relativement constants dans son territoire, le coeur droit cherche à adapter en permanence volume sanguin et fréquences cardiaques en fonction de ses besoins biophysiques et hémodynamiques. Dans la vie anténatale, le ventricule droit reçoit deux fois plus de sang circulant que le ventricule gauche, mais ce formidable coeur droit afin de conserver sa morphologie, arrive à se débarrasser de ce flux supplémentaire à travers ses shunts physiologiques (canal artériel, foramen ovale, sinus veineux). Après la naissance et la fermeture des shunts, les deux débits circulatoires (droit et gauche) s'équilibrent. Les ventricules droit et gauche éjectent le même volume de sang avec la même fréquence, bien qu'au cours du premier mois postnatal le coeur gauche s'hypertrophie en triplant sa masse cardiaque. Notre nouvelle théorie hémodynamique (Flux et Rythme) permet d'en donner une explication comme indiqué sur le schéma (Figure 1) et le (Tableau 2). Tableau 2 : Zones du remodelage du coeur droit en période postnatale Zones Site anatomique Remodelage Facteurs principaux ZI VCS, VCI Faible Forces circulatoires secondaires ù> flux continu Z2 Cavité A-V Moyen Muscle trabiculé Z3 Septum Normal - Z4 Infundibulum Élevé T réseau coronaire + artère septale Z5 Arbre AP Faible Pression basse, compliance pulmonaire Z = zone, VCS = veine cave supérieure, VCI = veine cave inférieure, A-V = atrio-ventriculaire; AP 5 artère pulmonaire Le coeur droit peut être divisé en 5 zones morphologiques (masse ventriculaire et épaisseur des parois vasculaires) selon la réponse aux forces de cisaillement effectuées sur les parois endothéliales. Zone 1: représentée par le système veineux, faiblement remodelée en raison de l'absence de forces rythmiques. Le flux sanguin s'écoulant en basse pression dans cette zone est sous l'influence des forces circulatoires accessoires (Tableau 1). 15 Zone 2: représentée par la cavité atrio-ventriculaire, où le flux sanguin de retour veineux commence à s'animer (rythme et pression) ce qui entraîne un remodelage modéré. Nous pensons que le muscle trabéculaire joue ici un rôle de frein naturel atténuant les forces des cisaillements exercées sur la paroi ce qui 20 permet à celle-ci de se contenter d'une épaisseur de 1/6 de celle du ventricule gauche (qui ne possède pas du muscle trabéculaire). Dans cette zone l'hémodynamique dépend du remplissage diastolique (la précharge) indispensable pour nourrir le muscle ventriculaire droit surtout dans sa partie trabéculée. 25 Zone 3: C'est le septum inter ventriculaire qui garde une morphologie normale à gauche comme à droite, liée à sa vascularisation par les artères inter septales. L'hémodynamique de cette zone dépend indirectement de celle du ventricule gauche (vascularisation commune) et directement des forces de cisaillement 10 s'exerçant à droite afin de baisser la postcharge pulmonaire (ce qui entraînera une amélioration hémodynamique consécutive à gauche). Zone 4: représentée par l'infundibulum avec un remodelage très élevé conséquence de l'importance des forces de cisaillement nées de la première artère inter septale. L'hémodynamique de cette zone dépend donc des forces de cisaillement (volume et rythme) et de la surcharge de pression de la 1 ei artère inter septale. Zone 5: représentée par l'arbre pulmonaire artériel, zone peut remaniée, avec un pourcentage diamètre-épaisseur de paroi quasi identique à celui des grandes veines. L'hémodynamique de cette zone dépend des résistances vasculaires (baisse de la postcharge), elles-mêmes liées aux forces de cisaillement (surtout le rythme car l'arbre arrive à baisser sa pression artérielle, grâce à sa compliance, bien qu'il reçoive le même volume sanguin que l'aorte. Les perturbations des forces accessoires peuvent entraîner un dysfonctionnement endothélial. Citons quelques exemples, selon notre classification précédente, afin de comprendre le phénomène : En Zone 1, fortement dépendante de ces forces accessoires, on peut constater que les altérations de celles-ci provoquent des troubles cardiovasculaires et circulatoires presque identiques chez les astronautes et chez les plongeurs professionnels. Malgré la grande différence de pression constatée dans ces deux cas (absente chez les astronautes, très forte chez les plongeurs) les troubles observés sont liés à la défaillance de la pompe de drainage veineux (capacitance veineuse élevée par manque de gravité dans l'espace, et par écrasement dans l'eau). II en est de même pour le développement précoce des rides chez les plongeurs, et l'oedème facial sévère en haute altitude. {Siobhan Gill, Neil M. Walker. Severe facial oedema at high altitude. Journal of Travel Medicine Volume 200815, Issue 2, Pages130 ù 132, International Society of Travel Medicine}. En dehors de ces conditions extrêmes, l'oedème du visage autour des yeux (paupières gonflées) se manifeste plus le matin après une longue nuit de sommeil, (avec parfois des maux de tête) pour disparaître progressivement avec la reprise des activités. Cette congestion lymphatique démontre l'effet de la diminution de la gravité sur le retour veineux de la face, entraînant une accumulation de produits toxiques (syndrome inflammatoire, radicaux libres, ralentissement de la circulation caverneuse). Chez l'enfant, pourtant, malgré une vascularisation et une surface de la face plus importantes que chez l'adulte (*), l'effet de la gravité pendant les longues périodes de sommeil reste minime. (•) La formule de Parkland connue sous le nom de � loi de 9's � appliquée chez les grands brûlés prouve l'importance de la surface corporelle de la tête comparé au reste du corps (18%) chez les enfants contre (9%) adultes. Un bon sommeil en effet favorise l'anabolisme (réparation et régénération) du processus angiogénèse - apoptose qui dépend des forces de cisaillement complétées par un bon drainage veineux. Or, l'enfant ou le nouveau-né ont un rythme cardiaque double ou triple de celui de l'adulte (même pendant le sommeil). Ces forces de cisaillement sont donc primordiales pour permettre l'accélération naturelle de la croissance. Avec un tel flux, un tel rythme et une telle surface faciale l'enfant garde toujours un visage lisse, sans le moindre signe de tuméfaction, avec une peau satinée même après de très longues périodes de décubitus dorsal. La différence morphologique entre adulte et enfant joue donc un rôle important 20 dans l'explication de ce phénomène. De plus, afin d'assurer un bon drainage veineux évitant les effets secondaires causés par la gravité pendant le sommeil, deux autres éléments viennent compléter l'action des forces accessoires de la circulation : • Les cris qui représentent un formidable exercice de pompe musculaire au 25 niveau du visage empêchant la stase veineuse. • Un cou quasi absent (web neck) rendant le drainage veineux encore plus dépendant de la pompe respiratoire. Les effets hémodynamiques dans les autres territoires (Z2 à Z4), sont également troublés par une diminution des retours veineux en Zone 1. Les effets cardio- 30 pathogéniques directs (ischémie du myocarde ou malformation cardiaque) peuvent donc provoquer des troubles hémodynamiques majeurs. Maintenir en Zone 5 (zone clé) une bonne hémodynamique est la condition d'un bon fonctionnement global du système circulatoire. Des résistances élevées en Zone 5 (postcharge) peuvent provoquer des troubles hémodynamiques rétrogrades avec une dépression hémodynamique systémique. Les syndromes d'hypertension pulmonaire aigue ou chronique dépendent du niveau d'excrétion du monoxyde d'azote et du remodelage vasculaire, autrement dit des forces de cisaillement. En résumé, alors que dans les conditions physiologiques les forces accessoires de la circulation assurent le drainage veineux et lymphatique, un dysfonctionnement endothélial entraînera des troubles de l'angiogénèse-apoptose responsables du vieillissement précoce. De ces constatations découlent l'invention de nouveaux dispositifs d'assistance circulatoire. Concept et nouveautés * On continue de traiter les déficiences du coeur et des vaisseaux, qui sont des produits endothéliaux, en utilisant des médicaments qui simulent la fonction endothéliale mais qui sont loin d'être dénués d'effets secondaires. * Or, le coeur droit domine le coeur gauche dans la vie anténatale, cette partie de notre système cardiovasculaire constitue, par sa capacité veineuse, la réserve naturelle majeure (64%) de notre volume sanguin circulant avec le stock endothélial correspondant. * Donc, en secouant cette masse sanguine avec une force pulsatile externe, qui va entraîner des forces de cisaillement, on peut faire excréter naturellement par l'endothélium vasculaire les produits et médiateurs chimiques dont notre organisme a besoin. * Ceci est valable pour tout dysfonctionnement endothélial causé par les déficiences des forces circulatoires accessoires. Invention En continuité avec le concept de combinaison pulsatile développé dans notre précédent brevet (WO/2008/000111) � NEONATE OR INFANT PULSATING WEAR �, cette invention représente un dispositif d'assistance circulatoire destiné à traiter les pathologies cardio-circulatoires causées par des déficiences des forces circulatoires accessoires. La compression externe est produite par une combinaison pulsatile connectée à la console d'une machine électrique ou pneumatique synchronisée avec le rythme cardiaque pendant le remplissage de la cavité ventriculaire droite (dit de précharge ou diastole). Selon le même principe, l'invention consiste en une' combinaison complète pulsatile, incluant boots, gants et cagoule multicouches, adaptable aux différentes parties du corps (tronc, membres, visage, cou) et connectée à un générateur pulsatile synchronisé avec les battements du coeur. Cette combinaison pulsatile s'adapte bien aux besoins biophysiques du coeur droit vis-à-vis duquel elle joue le rôle d'une assistance circulatoire non-invasive quasi physiologique. Dans une précédente version elle avait été principalement représentée comme la première assistance circulatoire adaptée aux situations physiopathologiques rencontrées chez les enfants (plus souvent victimes de déficience cardiaque droite que gauche engendrées par des malformations cardiaques). Dans cette version et selon notre précédent brevet (WO/2008/000111), le concept a été généralisé aux adultes grâce à quelques modifications de design permettant de s'adapter aux besoins hémodynamiques des différents territoires (ou zones) selon le type de forces circulatoires déficientes. Voici les différents dispositifs médicaux destinés au traitement des insuffisances circulatoires de l'adulte (le plus souvent d'origine ischémique) recensés dans le rapport de recherche international (ISA), en date du 15 mars 2007, est résumé dans le Tableau 3 : Tableau 3 : Rapport de la ISA du 15/03/2007 : Brevet Description Fonction Assistance Respiratoire (1) CN2519668Y Veste Pneumatique Assistance Respiratoire (2) CN2666405Y Veste Pneumatique Assistance Respiratoire (3) CN2258063Y Veste Pneumatique (4) CN1185101A Veste Pneumatique Ressuscitation Cardio-pulmonaire Assistance Respiratoire (5) US6676614B1 Veste Pneumatique (6) US6620116B2 Cuffs Pulsatile Assistance Circulatoire (7) GB2418862A Ceinture Pneumatique Dispositif Gastro-intestinal Aucun des dispositifs susmentionnés ne correspond à notre invention représentant une combinaison pulsatile complète capable de produire des mouvements rythmiques harmonieux et progressifs sur tout l'organisme en ramenant le sang des extrémités vers le coeur au moment de la diastole. Ils ne sont pas adaptés aux besoins physiologiques' du coeur droit mais les uns (autrefois appelés poumon d'acier) sont destinés au traitement des syndromes respiratoires (Brevets n° 1, 2, 3 et 5), tandis qu'un autre ayant la forme d'une veste rigide sans manche est utilisable pour aider les mouvements respiratoires ou le massage cardiaque (Brevet n° 4). Le dispositif du Brevet n° 6, il concerne des anneaux à appliquer sur les membres inférieurs connectés à une machine de contre-pulsion externe (EECP)* composés des plusieurs couches de matériels plus rigides que ceux utilisés dans notre combinaison. Ces anneaux sont destinés au traitement du syndrome coronarien lié aux déficiences du coeur gauche ischémique chez l'adulte. * enhanced external counter pulsation (www.eecp.com). Le brevet n°7 correspond à une ceinture pédiatrique pneumatique nonpulsatile destinée à réduire les ballonnements. Il n'a rien à voir avec le traitement des troubles circulatoires visés par notre invention. Tous ces dispositifs, sauf le brevet (n°7), nécessitent des forces compressives fortes devant déprimer la cage thoracique ou les artères profondément enfouies sous les muscles des membres inférieurs chez l'adulte. Notre invention au contraire met en oeuvre des forces de compression beaucoup moins agressives destinées à réduire la capacitance veino-lymphatique stagnant le plus souvent dans les tissus sous-cutanés, la circulation hépatique-splénique ou la face. C'est la raison pour laquelle l'invention présente divers dispositifs de sécurité permettant d'amortir les compressions excessives produites par la console pulsatile (trous de la combinaison facilitant les soins, prévention des escarres de compression, valves de sécurité et couche gélatineuse). Une autre méthode d'assistance circulatoire n'a pas été mentionnée dans le rapport ISA, le pantalon anti-g utilisé autrefois par les pilotes des chasse (J Appl Physiol 1987; 62:61- 70). Il applique une compression brutale sur les membres inférieurs afin d'augmenter le volume en Zone 1 sans synchronisation rythmique avec le coeur. Contenu de la brutalité des forces appliquées cette méthode peut même présenter un danger mortel en cas d'insuffisance ventriculaire qu'elle soit gauche ou droite. La cardiomyoplastie, utilisée comme force d'assistance circulatoire biologique appliquée dans l'insuffisance cardiaque droite (Ann Thorac Surg 2003; 75:1464-8), il s'agit d'une méthode chirurgicale alors que notre invention est non-invasive. Elle n'est pas dénuée d'effets secondaires et n'apporte des forces rythmiques qu'en Z2-Z5 sans augmentation du volume, ce qui n'améliore pas le' débit cardiaque global et peut même créer un flux rétrograde en Zone 1 aux conséquences hémodynamiques majeures surtout chez les sujets fragiles (enfants ou adules opérés à plusieurs reprises au cours de leur enfance). Enfin, nous sommes en revanche très surpris par la publication du dispositif � Biosuit � utilisé par la NASA (http://www.astronautix.com/craft/biosuit.htmd), qui reprend presque à l'identique et bien longtemps après, notre premier brevet cité ci-dessus. Ce dispositif n'est même pas recensé dans le rapport de recherche de l'ISA ! Selon nos propres documents distribués à partir du Juillet 2006 après le dépôt du premier brevet (23/06/2006), notre concept de combinaison pulsatile peut assister et remplacer les forces circulatoires secondaires (Tableau 4) en maintenant l'harmonie et la synchronisation entre les différentes parties de la combinaison et le cycle cardiaque. Tableau 4: Groupe de patients susceptibles de bénéficier de la combinaison pulsatile Zones Mécanisme Patients * 1 capacitance veineuse, Défiance du coeur droit, syndrome orthostatique, syndrome X, Z1 T shear rate Plongeurs, Astronautes, Massages, Gymnases, Voyageurs,... TPrécharge, i shear rate, Z2 Fallot, Hypoplasie du coeur gauche, T angiogénèse Z3 T Précharge, j angiogénèse Atrésie pulmonaire à septum intact Z4 T Précharge, T angiogénèse Retour Veineux Pulmonaire Anormal 1 Postcharge, T Z5 Hypertension pulmonaire chronique angiogénèse *Exemples symboliques ; Z = zone ; Syndrome X = syndrome dysfonction érectile. L'amélioration hémodynamique intervient en deux étapes : • Immédiatement en diminuant la capacitance veineuse stagnante en synchronisation avec la phase diastolique(*). L'augmentation du volume diastolique rythmé, améliore la contractilité ventriculaire, abaisse la post charge pulmonaire et améliore le débit cardiaque global. *une nouveauté, ,nous a écrit à l'époque un des plus grands experts américains spécialisé en cardiologie aérospatiale. • À long terme, en améliorant la fonction endothéliale grâce à l'augmentation des forces de cisaillement : a) diminution de la post charge par excrétion de NO b) stimulation du processus angiogénèse - cardiogénèse myocardique dans le territoire ischémique concerné. Selon notre classification territoriale la combinaison peut porter assistance à chaque zone concernée selon ses besoin hémodynamiques et biophysiques : Zone 1 dépendante de forces circulatoires accessoires (tableau 4). La combinaison améliore l'hémodynamique en réduisant, grâce aux vagues de massage produites, la capacitance veineuse en favorisant le retour du sang vers le coeur au moment de la diastole. L'invention pourra bénéficier à deux groupes d'indications (Tableau 4) : • Indications pathologiques : insuffisance ventriculaire droite, HTAP chronique, astronautes, plongeurs, varices, paraplégiques, syndrome orthostatique. • Indications de confort : Salons de massage, Fitness, Gymnastique, Trajets aériens longue distance. Zone 2 à 4 dépendante du remplissage diastolique et du rythme. La combinaison permettra d'assurer aux patients atteints de pathologies cardiaques graves le maintien à long terme de cette fonction physiologique. Zone 5 : arbre artériel pulmonaire. La combinaison abaisse les résistances et amélioration la fonction endothéliale. Conclusion La combinaison pulsatile est un dispositif d'assistance circulatoire, non-invasif, synchronisé avec la diastole, permettant une réduction progressive de la capacitance veino-lymphatique stagnante. En augmentant la précharge, la combinaison améliore la contractilité cardiaque ce qui abaisse la post charge entraînant une amélioration hémodynamique globale. À long terme les forces de cisaillement produites par la combinaison pulsatile vont restaurer et préserver la fonction endothéliale. Elle transforme le stock sanguin (capacitance veineuse de 64%) et sa masse endothéliale en une porte de secours naturelle en cas de défaillance hémodynamique et circulatoire. Cette méthode thérapeutique plus physiologique, à bas coût, pouvant réduire la morbidité et la mortalité, est applicable chez l'enfant comme chez l'adulte.30 L'objectif principal de cette invention est de produire de pressions rythmiques sur tout ou partie du corps humain synchronisées avec le remplissage cardiaque (diastole) afin d'améliorer l'hémodynamique et de restaurer la fonction endothéliale. Le dispositif pulsatile utilisé est composé de plusieurs couches : * Couche interne en contact direct avec la peau faite de matériel biocompatible et élastique. * Couche intermédiaire, contenant un fluide gélatineux permettant la propagation d'une vague de pression pulsatile harmonieuse et progressive dans des axes bien définis en direction du coeur. * Couche externe connectée à la console d'une machine rythmique synchronisée avec les battements du coeur. La paroi externe est constituée d'un matériau rigide guidant la propagation des ondes de compression vers l'intérieur du corps. Des valves des sécurités permettent de détendre la paroi en cas surpression par défaillance mécanique. L'INVENTION EST PRÉSENTÉE EN PLUSIEURS VERSIONS REPOSANT SUR LE MÊME CONCEPT PRINCIPAL, ADAPTÉES AUX DIFFÉRENTES UTILISATIONS : 1. Cagoule composée d'un MASQUE et d'un COLLIER permettant le massage rythmique du visage et du cou. ll. Combinaison complète pour le massage rythmique des membres, et du tronc. III. Pantalon pour le massage rythmique des membres inférieurs au cours d'une longue immobilisation. IV. Combinaison spéciale pour la préparation sportive des athlètes. 10 En GÉNÉRAL : * Les axes de propagation des vagues pulsatiles sont déterminés de façon à conserver les directions naturelles et physiologiques des drainages veineux et lymphatiques. * Les forces pulsatiles (driving forces), peuvent-être produites par un 15 système pneumatique, électronique, hydraulique ou même autonome utilisant la propre force du sujet. * Les parties dorsales normalement non gonflables pour protéger le rachis des traumatismes, peuvent être modifiées dans les versions destinées aux massages corporels tout en conservant leurs sécurités essentielles. 20 1 - CAGOULE PULSATILE Cette version représentée sur les figures 3A, 3 B et 4, se compose d'un 5 masque facial et d'une cagoule pouvant être rassemblés ou utilisés séparément pulsés par une machine rythmique. La cagoule présente : a) une fonction principale : la restauration et la réparation des effets secondaires du dysfonctionnement endothélial par application des forces de 10 cisaillement synchronisées avec la diastole, réduisant les congestions lymphatique et veineuse. b) une fonction secondaire : l'amélioration hémodynamique de la circulation sanguine du système caverneux agissant sur les maux de tête ou les pertes de mémoires etc. 15 Plusieurs versions de différents types selon la nature des couches sont prévues : * La couche intérieure peut être modelée sur un masque biologique ou en matériau biocompatible, adapté à la forme du visage et cou. La surface intérieure pourra être microporeuse, permettant le remplissage et la diffusion vers la peau de 20 fluides à caractère cosmétiques avec ou sans variation de température des produits ou fluides utilisés, selon les indications. * La couche intermédiaire qui transmettra les vagues pulsatiles selon les axes anatomiques du drainage veino-lymphatique, peut-être ou non liée à la couche externe. 25 * La couche distributrice des impulsions pulsatiles pourra être connectée au système pneumatique, hydraulique ou électronique choisi avec les systèmes de sécurité correspondants. * La partie dorsale du collier est conçue pour permettre un mouvement de massage régulier sans traumatisme. 30 * Des trous sont prévus dans le Masque, pour s'adapter à la configuration du visage (régions orbitale, auriculaire, orale, narines). *.Un système de massage de la région orbitale peut être adapté au masque; Il ù COMBINAISON MASSAGE CORPOREL Ce système va améliorer considérablement la Fatigue* liée au dysfonctionnement endothélial en raison des troubles de l'équilibre apoptoseangiogénèse entraînés par un syndrome inflammatoire, un déficit du système immunitaire, ou une perturbation de l'excrétion du monoxyde d'azote. * les soins actuels assurés manuellement par des kinésithérapeutes ou utilisant des appareils vibratoires électriques sans synchronisation avec les battements du coeur sont à la fois coûteux et pas toujours efficaces du point de vue hémodynamique, * Une version modifiée avec une 4ème couche (Figure 4) est envisagée. Cette couche supplémentaire en contact direct avec la peau, facilitera comme la première couche du masque la diffusion de produits cosmétiques (soins dermatologiques, tonifiants, etc.). * Une modification prévue dans la section dorsale assurera un massage harmonieux du rachis. * L'arrivée des impulsions pulsatiles sera synchronisée à partir de plusieurs origines distales (bottes, gants). * Les communications entre les différentes parties de la combinaison seront coordonnées et synchronisées avec la diastole. * chaque section pulsatile pourra être utilisée séparément en fonction des besoins. * En circuit fermé, cette version sera applicable aux plongeurs et aux astronautes. III ù PANTALON PULSATILE Ce système, outre les fonctions précédemment décrites, a une utilisation à la fois réparatrice et prophylactique : • Réparatrice* du dysfonctionnement endothéliale grâce aux forces de cisaillement en favorisant l'angiogénèse chez les paraplégiques, ou les malades présentant une fracture de fémur. • Prophylactique** en empêchant les troubles de coagulation liés au dysfonctionnement endothélial chez les personnes sensibles par exemple au cours d'une longue période d'immobilisation (vols longue distance, décubitus prolongé postopératoire, accidents. * Soins actuels assurés par Kinésithérapie, coût élevé, efficacité hémodynamique variable . **Traitements actuels par anticoagulants non dénués d'effets secondaires. * Une version modifiée avec une première couche (Figure 5) sera en contact avec la peau à travers les vêtements personnels. * Une modification de la partie dorsale assurera le massage harmonieux du rachis. * Les impulsions pulsatiles synchronisées pourront provenir simultanément de plusieurs origines mais surtout des bottes. * Les communications entre les différents parties (pantalon, ceinture, jambes) seront coordonnées et synchronisées avec le diastole, afin d'éviter un effet de garrot au pli inguinal. 30 VI ù COMBINAISON POUR SPORTIFS Cette version de l'invention destinée aux sportifs et athlètes permettra d'améliorer physiologiquement les performances immédiates par sécrétion de catécholamines, tout en favorisant à long terme, par I'angiogénèse, le développement de la masse musculaire . Des forces pulsatile autonomes pourront être obtenues chez les sportifs à partir des gants en serrant les mains ou des bottes au cours du footing.10 Les dessins ci-annexés donnent des détails de l'invention dans ses différentes variantes : - figure {1} représentation schématique d'un système circulatoire droit selon notre classification basée sur les zones de remodelage (remodeling zones). - figure {2} représentation schématique du concept de combinaison pulsatile (WO/2008/000111). - figure {3} représentation schématique d'une coupe longitudinale montrant les différentes couches de la combinaison. - figure {4} représentation schématique d'une coupe longitudinale montrant la 10 couche microporeuse en contact avec la peau. - figure {5} représentation schématique de la nouvelle version de face et de dos de l'invention; - figure {6A} représentation schématique d'un premier mode de réalisation, d'une cagoule pulsatile composée d'un masque et d'un collier avec leur console 15 pulsatile; - figure {6B} représentation schématique de plusieurs couches de la cagoule pulsatile; - figure {7} représentation schématique de profil de la cagoule pulsatile; - figure {8} représentation schématique, en coupe longitudinale, d'une 20 variante de type pantalon pulsatile; - figures {9} représentation schématique d'une jaquette pulsatile autonome ; - figures {10} représentation schématique d'un ensemble pantalon et ceinture pulsatiles autonomes; Dans les dessins, les chiffres des unités et dizaines désignent des structures 25 correspondantes d'une figure à l'autre, le chiffre des centaines distingue les variantes. La figure 1 représente notre nouvelle classification hémodynamique et biophysique du circuit du coeur droit divisé en 5 zones de différents remodelages: • Zone 1 (Z1) qui représente sur le schéma la veine cave supérieure (VCS) 30 et la veine cave inférieure (VCI) : remodelage faible. • Zone 2 (Z2) qui représente la cavité atrio-ventriculaire : remodelage modéré • Zone 3 (Z3) qui représente le septum inter ventriculaire : remodelage normal. • Zone 4 (Z4) qui représente l'infundibulum remodelage élevé. • Zone 5 (Z5) représente l'arbre artériel pulmonaire : remodelage faible. La Figure 2 représente les 4 schémas (A, B, C, D) de la combinaison pulsatile pour utilisation néonatale et pédiatrique • (A) : schéma complet de la combinaison pulsatile en 3 unités (veste, ceinture et pantalon), rassemblés et détaillés comme suit: 1 = fermetures et bandeaux adhésifs gardant la combinaison serrée au corps. 2 = trous, pour permettre l'accès des soins et éviter les escarres de pression. 3 = valve de sécurité, pour éviter les surpressions accidentelles en cas de défaillance mécanique. 4 = connecteurs de raccordement aux consoles des machines pulsatiles. 5 = couche intérieure de néoprène en contact avec la peau. 6 = couche intermédiaire, contenant un fluide gélatineux, pour amortir l'impact des forces pulsatiles, et permettre une propagation harmonieuse des impulsions. 7 = couche externe connectée directement à la console d'une machine pulsatile. 8 = parties dorsales fixes pou éviter les traumatismes du rachis. • (B) = partie supra-diaphragmatique de la combinaison, (veste + manches), qui sera utilisée en tant qu'assistance respiratoire et circulatoire. • (C) = pantalon et ceinture (partie sous-diaphragmatique de la combinaison). • (D) = coupe horizontale montrant les 3 couches de la combinaison: (5), (6) et (7) arrangées de l'intérieur vers l'extérieur respectivement, et valve de sécurité (3). La Figure 3 représente une variante de l'invention, montrant la coupe longitudinale 101 des différentes couches et tissus composant la combinaison en allant de la peau vers l'extérieur: • Première couche 102, composant un espace en matériel biocompatible avec une partie microporeuse 103 sur la surface interne en contact avec la peau, pouvant être remplie d'un produit fluide biocompatible et/ou biologique à travers un connecteur 104. • Deuxième couche 5 faite de matériau élastique type néoprène. • Troisième couche, constituant une zone d'amortissement et de distribution des forces pulsatiles à travers un espace 6 contenant un produit de consistance variable selon l'indication (gélatineux, granuleux ou autre). • Quatrième couche 7, recevant le fluide lié à la console pulsatile par un port 105. La paroi externe est composée de matériel rigide afin de transmettre la propagation des impulsions vers l'intérieur en direction de la peau. 5 La figure 4, représente une coupe longitudinale de la couche interne 102, avec sa partie microporeuse 103 en contact avec la peau 107, qui permet la diffusion du produit introduit par la porte 104, de façon harmonieuse pilotée par les impulsions pulsatiles 108 reçues sur sa partie externe à travers les couches précédentes. 10 Le nombre de couches composant cette partie du corps de la combinaison peut-être modifié selon les indications, les sécurités choisies (trous et valves de décompression, partie dorsale non-gonflable, etc.), et les différents modes d'obtention des ondes pulsatiles (pneumatique, électrique, hydraulique, autonome ou autre). 15 La Figure 5A, 5B représente une combinaison pulsatile de face et de dos, montrant les connecteurs 4 liés aux consoles pulsatiles. Les axes de la vague pulsatile sont verticaux dans toutes les parties de la combinaison sauf sur le thorax où un axe horizontal respectant le mouvement respiratoire et les directions des fibres des muscles intercostaux est privilégié. 20 Ce dispositif permet la réduction progressive de la capacitance veineuse en synchronisation avec la diastole cardiaque. La figure 6A, représente un premier mode de réalisation d'un dispositif pulsatile composé d'une cagoule formée d'un masque 9 et d'un collier 10. La partie masque possède des trous de décompression 2, aux niveaux orbital, buccal, nasal et 25 auriculaire. Un connecteur 110 lie la console pulsatile 109 à une ou plusieurs portes d'entrée 111 fixées sur la couche externe du masque. La cagoule sert d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive pour traiter le stase veino-lymphatique du visage et du cou. Elle se porte appliquée au visage et au cou par différents dispositifs de contention. Ses deux composants, masque et collier fonctionnent simultanément en 30 synchronisation avec les diastoles cardiaques. La figure 6B représente les différentes couches 112 de la cagoule selon les détails mentionnés ci-dessus. La figure 7 représente une cagoule vue de profil, montrant une partie occipitale 113, peu ou pas gonflable. La partie dorsale au niveau du cou 114 est modifiée pour permettre un massage pulsatile du cou en toute sécurité. L'axe principal 116 de la propagation des ondes pulsatiles est vertical et dirigé vers le bas. En revanche un axe horizontal 115 représente le trajet des ondes pulsatiles vers le circuit caverneux. La figure 8 représente un deuxième mode d'application concernant un pantalon pulsatile composé d'une partie jambes 120, ceinture 119, et bottes 117. Dans cette version de l'invention, la couche interne microporeuse sera supprimée dans les indications majeures qui sont la prévention et le traitement de la stase veineuse. Les ondes pulsatiles démarrent au niveau des bottes en provenance soit d'une console pneumatique ou électrique du marché soit de nos consoles brevetées Dispositifs pulsatile portable {FR 08/01818} , console pulsatile {FR 08/028711. La figure 9 représente une troisième variante de l'invention sous forme d'une version autonome, montrant la partie veste 125, cou 126, axillaire 125 et gants 121 intégrés aux manches 122 pré-remplies par un fluide compressif. La figure 10 représente un pantalon pulsatile avec ceinture intégrée. Les commandes sont effectuées aux niveaux des bottes 117 intégrées aux jambes du pantalon et pré-remplies par un fluide compressif en circuit fermé 130. La partie bottes est commandée par l'utilisateur par les sauts du jogging qui compriment puis décompriment le fluide du circuit fermé provocant des mouvements pulsatiles en direction du coeur. De même les poignets peuvent par des mouvements d'ouverture et de fermeture rythmiques comprimer le fluide de la partie gants et veste. Au cours de l'entraînement musculaire des sportifs l'augmentation de la circulation veino-lymphatique et du retour veineux permet une nette amélioration hémodynamique analogue à la stimulation produite par la pression de l'eau et le mouvement des palmes et des muscles des jambes chez les plongeurs ou les nageurs de combat (selon nos premières observations citées dans � Between Passion and Profession � en juin 2006).30 Revendications1. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 ; 117 ;120 ;121;125) favorisant la circulation d'un volume sanguin en synchronisation 5 avec le rythme cardiaque comprenant : Une cagoule composée d'un masque ( 9 ) et collier ( 10 ), Une combinaison composée d'une veste ( 125) et d'un pantalon (120), des Gants ( 121 ) et Bottes (117 ), Tous ces éléments sont disposés en plusieurs couches (101) dont d'une couche interne ( 5 ), une couche 10 externe ( 6 ) et une extrémité (110) destinée à être connectée à une source d'une force rythmique (109); - Une couche interne (5), faite de matériel élastique, avec une surface externe (106), enveloppant une partie du corps (107) et une surface externe ( 103 ) en contact avec les couches sous jacentes ( 102 ) ; 15 la couche externe (7) et la surface externe de la couche interne ( ; ; ) de l'invention définissent un espace destiné à être rempli d'un fluide. Ledit espace est relié par un connecteur ( 104) à un appareil permettant de créer une succession de gonflements / dégonflements dudit espace ( ) permettant la propagation de pulsation(s) rythmiques vers le corps à 20 travers les couches successives, favorisant la circulation du flux stagnant veineux et lymphatique vers le coeur. 2. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties ( 9,10 ) d'une cagoule sont appliquées sur la partie du visage ( 9 ) et du cou (10 ). 25 3. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (120,125) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche intermédiaire (6) est remplie d'un fluide gélatineux, granuleux et / ou autre permettant la transfert des impulsions de la couche externe ( 7 ) vers la couche interne (5 ) de façon progressive selon des axes bien définis ( 115, 116) ; 30 4. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 ; 117 ;120 ;121;125) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une paire de gants ( 121) est fixée aux extrémités ( 122) des manches de la veste ( 125 ) 5. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 117 ;120 ;121;125) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une paire de bottes (117) est fixée aux deux extrémités des jambes du pantalon (120). 6. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 ; 117 ;120 ;121;125) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit espace ( 7, 6) est pré-rempli de fluide. 7. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 117 ;120 ;121;125) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil permettant de créer une pulsation comprend : - un espace (7), pouvant constituer un réservoir pneumatique - un espace ( 6 ), pouvant être rempli de fluide - un moyen de compression ( 109 ), permettant de comprimer l'espace du réservoir pneumatique ( 7) de manière rythmique, Le connecteur ( 110) reliant ledit espace du réservoir pneumatique ( 7) à la 15 console d'un générateur de force rythmique ( 109 ) permet la circulation du fluide entre ledit espace ( 7) et ledit générateur ( 109 ). 10. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 117 ;120 ;121;125) selon les revendications 2,3 caractérisé en ce qu'il comprend également une couche interne avec espace ( 102 ) adaptée à être remplie par un 20 connecteur (104) de produits biologiques ou cosmétologiques et permettant leur diffusion sur la partie du corps sous-jacente de façon homogène. 11. Dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive (9; 10 117 ;120 ;121;125) selon les revendications 4,5 caractérisé en ce qu'il comprend également une couche externe avec un espace délimitant un circuit fermé ( 7 ) 25 adapté à être rempli d'un fluide pouvant être rythmé de façon régulière par une force autonome et / ou électromécanique transmisse par la succession fermeture/ouverture des poignets (121) ou par les pressions régulières des bottes (117) frappant une surface rigide (marche, course par exemple) . 12. Ensemble d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive couvrant et 30 affectant toutes les zones selon notre description du circuit droit du système cardiovasculaire : une zone dite Z1 comprenant le retour veineux et lymphatique ; - une zone dite Z2 comprenant la cavité atrio-ventriculaire droite ; une zone dite Z3 comprenant le septum inter ventriculaire droit;- une zone dite Z4 comprenant l'infundibulum ; et - une zone dite Z5 comprenant l'arbre artériel pulmonaire. Abstract Un dispositif d'assistance circulatoire pulsatile non-invasive, permettant la diminution de la capacitance veineuse et lymphatique en améliorant leur retour vers le coeur en synchronisation avec la diastole. Amélioration progressive de l'hémodynamique par une restauration et une préservation de la fonction endothéliale en toutes formes des ses indications médicales et / ou paramédicales. 116 126 119 (A) 25 (B)