Brevet FR3018614A1 — publié le 20150918

PLAQUE DE CHAMBRE DORSALE POUR L'IMAGERIE MULTI-MODALITE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne une plaque de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité. L'invention concerne également un système de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité comportant deux plaques de chambre dorsale conforme à l'invention. Elle trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine de l'imagerie intravitale appliquée aux petits rongeurs. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE L'observation des modifications précoces de la vascularisation et du microenvironnement d'une tumeur est une étape primordiale pour la compréhension ainsi que pour la caractérisation de la physiopathologie tumorale et la mise au point de nouveaux traitements. Cette observation in vivo peut être réalisée en imagerie intravitale grâce à l'implantation de chambres dorsales sur des petits rongeurs. Ces chambres dorsales permettent un suivi sur plusieurs semaines en macro/microscopie conventionnelle ainsi qu'en microscopie confocale/multiphoton. De manière générale, une chambre dorsale est munie de deux plaques latérales positionnées en regard l'une de l'autre et espacées entre elles par deux épaisseurs de peau du rongeur sur lequel la chambre est implantée. En outre, les deux plaques latérales sont solidarisées entre elles au moyen d'un système vis-écrou. Plus particulièrement, trois vis passent au travers des deux plaques perforées à cet effet et traversent ainsi, de part en part, la peau emprisonnée entre les deux plaques. L'écrou, visé sur la tige filetée de la vis, permet de maintenir le système de chambre dorsale en place sur le rongeur. Certaines chambres dorsales comportent des plaques latérales en titane. Le titane présente néanmoins des inconvénients majeurs puisqu'il n'est pas compatible avec l'imagerie IRM. De surcroît, en raison du poids total du système (plaques, vis et écrous en titane), les chambres dorsales basculent systématiquement sur un flanc du rongeur ce qui induit des lésions cutanées particulièrement au niveau des vis de serrage où la peau a été percée pour permettre leur passage. Ainsi, le rongeur ne peut pas supporter une chambre dorsale en titane sur une longue période, cette dernière étant limitée à 12 jours en moyenne. D'autres modèles de chambre dorsale comportent des plaques latérales en Téflon compatibles IRM. Néanmoins, de telles plaques latérales présentes des inconvénients : la lamelle d'observation est solidaire de la plaque : la peau chirurgicalement exposée et devant recevoir l'injection des cellules/fragments tumoraux n'est donc plus accessible une fois les plaques mises en place, le matériau est aisément rongé par l'animal : 1- les bords détériorés lèsent la peau en contact ; 2- les vis de serrage rongées n'assurent plus leur rôle de maintien du système et les plaques se désolidarisent, l'épaisseur importante de chaque plaque et ainsi de la lamelle rend difficile une mise au point correcte en microscopie photonique. DESCRIPTION GENERALE L'invention vise à résoudre les problèmes de l'état de la technique susmentionnés. Plus particulièrement, la plaque de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité selon l'invention vise à être implantée pour une longue durée sur un petit animal sans altérer les tissus de soutien (derme et épiderme) ni même l'état général de l'animal. A cette fin, l'invention porte sur une plaque de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité, la plaque de chambre dorsale comportant : - une partie supérieure présentant: - un logement adapté pour recevoir une fenêtre de visualisation, et - des moyens de fixation positionnés à la circonférence du logement, - une partie inférieure formée par un plan de stabilisation, le plan de stabilisation étant positionné en deçà dudit logement. Cette plaque de chambre dorsale est destinée à être implantée sur un petit animal tel qu'un rongeur. Afin de former une chambre dorsale, deux plaques de chambre dorsale selon l'invention sont positionnées en regard l'une de l'autre et espacées via deux épaisseurs de peau de l'animal. Ensuite, les plaques de chambre dorsale selon l'invention sont solidarisées l'une de l'autre via les moyens de solidarisation. Dans une mise en oeuvre non limitative, ces moyens de solidarisation sont formés par une pluralité d'orifices. Dans ce cas, les deux plaques sont solidarisées l'une de l'autre au moyen de fils de suture traversant les pluralités d'orifices des deux plaques de chambre dorsale. En d'autres termes, le poids total de la chambre dorsale constituée de deux plaques de chambre dorsale selon l'invention ainsi que la géométrie de chaque plaque de chambre dorsale permet des implantations de longue durée sur l'animal tout en maintenant la stabilité de la chambre sur l'animal (grâce aux plans de stabilisation) sans pour autant altérer les tissus de soutien (derme et épiderme) ni même l'état général de l'animal. La plaque de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-20 dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans une réalisation non limitative, le plan de stabilisation comporte au moins un évidement. Dans une réalisation non limitative, la plaque de chambre dorsale 25 comportant une rainure positionnée à la jonction de la partie supérieure et de la partie inférieure. Dans une réalisation non limitative, le logement est de forme circulaire et présente un débord et un épaulement adaptés à coopérer avec une bague de serrage de la fenêtre de visualisation. 30 Dans une réalisation non limitative, une fenêtre de visualisation est positionnée dans le logement. Dans une réalisation non limitative, une bague de serrage est positionnée, par exemple par clipsage en force ou vissage dans le logement. Dans une réalisation non limitative, le matériau de la fenêtre de visualisation est du verre ou du polycarbonate. Dans une réalisation non limitative, les moyens de fixation sont formés par une pluralité d'orifices. Dans une réalisation non limitative, ladite plaque de chambre dorsale présente une hauteur maximale de 25 mm. Dans une réalisation non limitative, ladite plaque de chambre dorsale 113 présente une largeur maximale de 18 mm. Dans une réalisation non limitative, ladite plaque de chambre dorsale présente une épaisseur maximale de 2 mm. Dans une réalisation non limitative, le matériau de ladite plaque de chambre dorsale est du polychlorure de vinyle (plus connue sous l'acronyme 15 PVC). Dans une réalisation non limitative, la plaque de chambre dorsale est de couleur sombre, ceci permet d'empêcher que ladite plaque émette des photons en fluorescence et/ou bioluminescence. Dans une réalisation non limitative, la plaque de chambre dorsale est 20 recouverte d'un cache présentant des propriétés d'absorption de photons. Le cache peut par exemple être de couleur sombre. Dans une réalisation non limitative, la plaque de chambre dorsale comporte en outre au moins un espaceur, ledit espaceur étant disposé sur la face interne de ladite plaque de chambre dorsale. 25 L'invention porte également sur un système de chambre dorsale pour l'imagerie multi-modalité, ledit système comportant deux plaques de chambre dorsale selon l'invention, lesdites deux plaques étant solidarisées entre-elles au moyen de fils de sutures coopérant avec les moyens de fixations de chacune des deux plaques. 30 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées ci-jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 illustre un mode de réalisation non limitatif d'une plaque de chambre dorsale selon l'invention, - la figure 2 illustre un éclaté des pièces que comporte une plaque de chambre dorsale selon l'invention, - la figure 3 illustre une chambre dorsale selon l'invention munie d'une fenêtre de visualisation et d'une bague de serrage, - la figure 4 illustre de façon schématique une liberté de mouvement accordée à la partie inférieure d'une plaque de chambre dorsale selon l'invention, - la figure 5 illustre un système de chambre dorsale pour l'imagerie multimodalité selon l'invention, le système étant implanté sur une souris, - la figure 6 illustre un système de chambre dorsale pour l'imagerie multi- modalité comportant deux plaques de chambre dorsale conforme à l'invention, - la figure 7 illustre un exemple de réalisation d'une plaque de chambre dorsale selon l'invention. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. Les mêmes éléments sur différentes figures sont désignés par les mêmes références. DESCRIPTION DETAILLE D'AU MOINS UN MODE DE RE ALISATION DE L'INVENTION La figure 1 illustre une plaque de chambre dorsale 1 pour petit animal selon l'invention comportant une partie supérieure 2 présentant un logement 3 adapté pour recevoir une fenêtre de visualisation, et des moyens de fixation 4 positionnés à la circonférence du logement 3. Dans cette réalisation non limitative de l'invention, le logement 3 est de forme circulaire et présente un épaulement 5 ainsi qu'un débord 6 s'étendant longitudinalement selon l'axe de révolution du logement 3, autrement dit le débord s'étend selon l'axe Z du logement 3 (voir figure 1). Ainsi, une fenêtre de visualisation 7 (voir figure 2) peut être positionnée dans le logement 3. La périphérie de cette fenêtre de visualisation 7 vient en appui sur l'épaulement 5 et est bloquée radialement en translation par le débord 6. Ce débord 6 peut, par exemple, présenter une hauteur selon la direction Z de l'ordre de 1 mm. Dans cette réalisation, le débord 6 est adapté pour coopérer avec une bague de serrage 8 de la fenêtre de visualisation 7. Ainsi, la bague de serrage 8 est clipsée dans le logement 3. A titre d'exemple, la bague de serrage 8 peut être usinée dans une plaque PVC d'épaisseur 1 mm. La bague de serrage 8 présente initialement une forme ovale. Grâce à la déformabilité du matériau employé (par exemple en PVC), sa forme devient circulaire après clipsage dans le logement 3. Ainsi, les tensions de déformation du matériau assurent son maintien dans le logement 3. En d'autres termes, le logement 3 est adapté pour recevoir la fenêtre de visualisation 7, laquelle fenêtre 7 est maintenue dans le logement 3 via la bague de serrage 8. Le débord 6 permet de maintenir cette fenêtre 7 et éviter qu'elle ne se décroche de la plaque 1 de chambre dorsale (lors des mouvements du rongeur dans sa cage notamment). Une plaque de chambre dorsale 1 munie d'une fenêtre de visualisation 7 et d'une bague de serrage 8 est illustrée en figure 3. A titre d'exemple, la fenêtre de visualisation 7 est formée par une lamelle de verre dont l'épaisseur est de l'ordre de 170 pm. Dans un autre exemple non limitatif, la fenêtre de visualisation 7 est formée par une lamelle en polycarbonate. De façon comparative à une lamelle de verre, une lamelle en polycarbonate présente une résistance plus importante à la pression. Cette résistance à la pression est avantageuse lors de la pose par clipsage de la bague de serrage 8, une fois la plaque de chambre dorsale 1 munie de la fenêtre de visualisation 7 positionnée sur le rongeur. En outre, la plaque de chambre dorsale 1 comporte une partie inférieure 9 formée par un plan de stabilisation de la chambre dorsale, le plan de stabilisation étant positionné en deçà du logement 3. Dans cette réalisation non limitative, le plan de stabilisation 9 comporte trois évidements 10. Ces évidements 10 permettent de diminuer le poids de la plaque de chambre dorsale 1. Dans cette réalisation non limitative, la chambre dorsale présente une rainure 11. Cette rainure 11 délimite la partie supérieure 2 de la partie inférieure (dénommée indifféremment par plan de stabilisation 9). Le plan de stabilisation 9 présente donc une liberté de mouvement en rotation autour de l'axe X situé au niveau de cette rainure 11. La figure 4 illustre de façon schématique cette liberté de mouvement. Ceci permet de faire reposer la plaque de chambre dorsale 1, et plus précisément le plan de stabilisation 9 sur le flanc de l'animal. Dans une réalisation non limitative, la plaque de chambre dorsale 1 est en PVC et présente : - une hauteur H1 maximale de l'ordre de 25 mm, - une largeur L1 maximale de l'ordre de 18 mm, - une épaisseur maximale de l'ordre de 2 mm, et - un poids de l'ordre de 0.41g (poids pour une plaque 1 sans bague de serrage ni même fenêtre de visualisation) et de 0.46g (poids pour une plaque 1 munie d'une fenêtre de visualisation 7 et d'une bague de serrage 8) Il convient de noter que plus l'épaisseur de la plaque de chambre dorsale 1 est faible et plus l'espacement entre la fenêtre de visualisation 7 et la peau est minimisé. Cet espace réduit permet d'augmenter la qualité (rapport signal à bruit) des images obtenues. En outre, conformément à la réalisation illustrée sur la figure 1, les moyens de fixation 4 de la plaque de chambre dorsale 1 sont formés par une pluralité d'orifices. Plus précisément, dans cette réalisation non limitative, les moyens de fixation 4 sont formés par 8 jeux de 2 orifices positionnés à la circonférence du logement 3. Ces orifices sont dédiés au passage d'aiguilles et de fils de suture 12 pour solidariser une première plaque de chambre dorsale 1 selon l'invention avec une deuxième plaque de chambre dorsale 1 conforme à l'invention. Plus particulièrement, les figures 5 et 6 illustrent un système de chambre dorsale 14 pour l'imagerie multi-modalité comportant deux plaques de chambre dorsale 1 pour l'imagerie multi-modalité selon l'invention. En d'autres termes, ce système forme une chambre dorsale. Ce système 14 est implanté sur le dos d'une souris 13. Les deux plaques de chambre dorsale 1 sont positionnées en regard l'une de l'autre et espacées par deux épaisseurs de peau 17 de la souris 13. Il convient par ailleurs de noter que les plans de stabilisation 9 viennent en appui sur les flancs de la souris 13 et sont positionnés de part et d'autre de la colonne vertébrale de la souris 13. Ce positionnement des plans de stabilisation 9 permet de limiter un basculement de du système 14 une fois implantée sur la souris. En outre, les deux plaques 1 sont solidarisées l'une de l'autre via des fils de suture 12 traversant les moyens de fixation 4 formés par les 8 jeux de d'orifices. Dans une réalisation non limitative, le système 14 peut également présenter des espaceurs 15 disposés sur la face interne 16 d'une des deux plaques de chambre dorsale 1. A titre d'exemple, ces espaceurs 15 peuvent être formés par des hémisphères disposées sur la face interne d'une des deux plaques de chambre dorsale 1. Dans une réalisation différente non illustrée, chaque plaque de chambre dorsale 1 pour l'imagerie multi-modalité selon l'invention peut comporter des espaceurs. Ces espaceurs permettent d'assurer un espacement constant entre les deux plaques pour assurer une meilleure maitrise de la tension des points de suture. Dans une mise en oeuvre non limitative, la plaque de chambre dorsale 1 possède des propriétés intrinsèques d'émissions de photons en fluorescence et/ou bioluminescence. Pour pallier à cet inconvénient, la plaque de chambre 25 dorsale peut être de couleur sombre ou être recouverte d'un cache possédant des propriétés d'absorption des émissions de photons du fait de sa couleur sombre, comme par exemple le noir. Ainsi, la chambre dorsale 1 peut être de couleur noir ou recouverte d'un cache de couleur noire. Il est entendu que la fenêtre de visualisation 7 doit être dans tous les cas transparente, et ne peut en 30 aucun cas être de couleur noir ou recouverte par un cache de couleur noir. Lorsque l'on utilise un cache, ce dernier présente une ouverture permettant de ne pas recouvrir la fenêtre de visualisation. Ces propriétés d'absorption permettent de supprimer les signaux parasites qui pourraient être générés par la plaque de chambre dorsale 1, lorsque l'on souhaite en bioluminescence, par exemple, quantifier une croissance tumorale d'une lignée cellulaire exprimant la luciférase. La figure 7 illustre un exemple non limitatif d'une plaque de chambre dorsale 1 conforme à l'invention. La plaque de chambre dorsale 1 comporte une largeur L1 totale de l'ordre de 18mm, et une hauteur H1 totale de l'ordre de 25mm. En outre, la hauteur H9 de la partie inférieure 9 est de l'ordre de 7mm. 10 Chaque évidement 10 est en outre de forme ovale, et présente une hauteur H10 de l'ordre de 5mm et une largeur L10 de l'ordre de 4mm. En outre, dans cette réalisation non limitative, chaque coin inférieur 21 de la partie inférieure 9 est arrondi de manière à ne pas blesser l'animal lors de la pose de la plaque de chambre dorsale 1 sur ce dernier. Cet arrondi peut 15 présenter une hauteur H21 de l'ordre de 1 mm. En outre, dans cette réalisation, les moyens de fixation 4 sont formés par seize orifices 4 dont leur diamètre D4 est par exemple de l'ordre de 1,5mm. En outre, dans cette réalisation non limitative, les orifices 4 sont regroupés pour former des paires d'orifices 4 (huit paires dans cet exemple). Dans un exemple 20 limitatif, les deux orifices de chaque paire d'orifices sont espacés selon une distance L4 de l'ordre de 0.35mm. Dans cette réalisation non limitative de l'invention, le logement 3 est de forme circulaire et présente un épaulement 5 ainsi qu'un débord 6. Dans une réalisation non limitative, le logement 3 présente un diamètre interne D31 de 25 l'ordre de 10,1 mm, un diamètre extérieur D32 délimité par la surface périphérique externe du débord 6 de l'ordre de 13 mm et un diamètre central D33 délimité par la surface périphérique interne du débord 6 de l'ordre de 12.2 mm. Ainsi, une fois positionnée, la fenêtre de visualisation est en appui sur l'épaulement 5. 30 Par ailleurs, des plaques de chambre dorsale 1 selon l'invention ont été implantées sur des souris et sont restées en position verticale sur le dos de ces souris. Du fait du faible poids et de la stabilité de ces plaques de chambre dorsale 1, les souris ont pu conserver ces plaques jusqu'à 85 jours. En d'autres termes, comme le prouvent les essais, la stabilité de chaque plaque de chambre dorsale 1 est améliorée grâce au plan de stabilisation 9, la faible hauteur et le faible poids de la plaque de chambre dorsale 1. Par ailleurs, il convient de noter que le matériau PVC de la plaque de 5 chambre dorsale permet une observation multi-modalité (i.e. photonique (fluorescence et bioluminescence), IRM et échographique) de manière à obtenir des cartes paramétriques complètes d'une tumeur et de son microenvironnement. En effet, chaque modalité d'imagerie permet d'accéder à des indices caractéristiques notamment par l'utilisation de produits de contraste 10 spécifiques (vasculaire, cellulaire ou moléculaire). Le PVC répond aux contraintes techniques de chaque modalité d'imagerie. En effet, le PVC est amagnétique et très peu réfléchissant aux ultrasons. En outre, le PVC est : - biocompatible et il n'induit pas de réaction de rejet ni même d'inflammation ; 15 - il présente une dureté suffisante pour limiter l'altération par l'animal ; - il peut être désinfecté et permet une réutilisation de la plaque de chambre dorsale sur plusieurs animaux. Par exemple, en IRM, l'utilisation du titane déformerait complètement le zo champ magnétique et empêcherait la visualisation des tissus. Au contraire, le PVC ne perturbe pas le signal IRM et n'induit pas de signal parasite. Il est entendu, que le matériau de la plaque de chambre dorsale selon l'invention n'est pas limité au PVC et peut être remplacé par tout type de matériau remplissant une partie ou toutes les exigences précitées. En outre, 25 aucune vis ni même espaceur n'est utilisé. Ceci permet : - d'alléger la chambre dorsale en réduisant le nombre d'éléments constituants ; - d'éviter les lésions cutanées dues aux vis. L'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de la 30 plaque de chambre dorsale selon l'invention, notamment en ce qui concerne la forme du logement 3 sans pour autant sortir du cadre de l'invention susmentionnée. REVENDICATIONS1. Plaque de chambre dorsale (1) pour l'imagerie multi-modalité, ladite plaque de chambre dorsale (1) comportant : - une partie supérieure (2) présentant: - un logement (3) adapté pour recevoir une fenêtre de visualisation (7), et - des moyens de fixation (4) positionnés à la circonférence dudit logement (3), - une partie inférieure (9) formée par un plan de stabilisation, ledit plan de stabilisation étant positionné en deçà dudit logement (3). 2. Plaque de chambre dorsale (1) selon la revendication 1, selon laquelle ledit plan de stabilisation (9) comporte au moins un évidement (10). 3. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite plaque de chambre dorsale (1) comportant une rainure (11) positionnée à la jonction de la partie supérieure (2) et de la partie inférieure (9). 4. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle le logement (3) est de forme circulaire et est adapté à coopérer avec une bague de serrage de la fenêtre de visualisation. 5. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle une fenêtre de visualisation (7) est positionnée dans le logement (3). 6. Plaque de chambre dorsale (1) selon les revendications 4 et 5, selon laquelle une bague de serrage (8) est positionnée dans le logement (3). 7. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconques des revendications 5 ou 6, selon laquelle le matériau de la fenêtre de visualisation (7) est du verre ou du polycarbonate. 8. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle les moyens de fixation 4 sont formés par une pluralité d'orifices (4). 9. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite plaque de chambre dorsale (1) présentant une hauteur maximale (H1) de 25 mm. 10. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite plaque de chambre dorsale (1) présentant une largeur maximale (L1) de 18 mm. 11. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite plaque de chambre dorsale (1) présentant une épaisseur maximale (E1) de 2 mm. 12. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle le matériau de ladite plaque de chambre dorsale (1) est du PVC. 13. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle ladite plaque de chambre dorsale (1) est de couleur sombre. 14. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon laquelle ladite plaque de chambre dorsale (1) est recouverte d'un cache (20) présentant des propriétés d'absorption de photons. 15. Plaque de chambre dorsale (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, laquelle plaque (1) peut comporter au moins un espaceur (15) disposé sur sa face interne. 16.Système de chambre dorsale (14) pour l'imagerie multi-modalité, ledit système (14) comportant deux plaques de chambre dorsale (1) selon l'une quelque des revendications précédentes, lesdites deux plaques de chambre dorsale (1) étant solidarisées entre-elles au moyen d'un fil de suture (12) coopérant avec les moyens de fixations (4) de chacune des deux plaques.