Brevet FR3130545A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un dispositif (1) de mesure comprenant une sonde (10) implantable dans un être vivant, ladite sonde (10) comportant des moyens de mesure, et une unité de traitement (UC) à laquelle sont reliés les moyens de mesure, lesdits moyens de mesure comportant une pluralité d'électrodes (101) de mesure, chaque électrode (101) ou groupe de plusieurs électrodes étant configuré pour fournir des premières données de mesure à ladite unité de traitement (UC), les moyens de mesure comportant également plusieurs éléments de mesure (102) de température juxtaposés, chaque élément de mesure de température étant configuré pour fournir des deuxièmes données de mesure à ladite unité de traitement (UC), l'unité de traitement (UC) étant configurée pour corréler les premières données de mesure avec les deuxièmes données de mesure. Figure à publier avec l'abrégé : Figure 1 Dispositif de mesure de l'activité électrique et thermique d'un être vivant Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure de l'activité électrique et thermique d'un être vivant. Etat de la technique La localisation précise d'un foyer épileptogène dans un patient épileptique représente un challenge et emploie souvent des multitudes de moyens techniques. Actuellement, le seul traitement curatif définitif dans le cas d’épilepsie pharmaco-résistantes focales est la résection chirurgicale du ou des foyers épileptogènes. En augmentant la précision de la localisation du foyer épileptogène, on augmente les chances du succès de la chirurgie mise en œuvre par la suite. Le recours à des enregistrements intracrâniens est indispensable afin de fournir au neurochirurgien une épure aussi précise que possible de la région cérébrale à réséquer. Ces enregistrements peuvent faire appel à des électrodes posées à la surface du cortex à des électrodes introduites à l’intérieur même du cerveau (électrodes profondes), ou à une combinaison de ces deux approches. Il est notamment connu d'implanter une sonde dans l'être vivant, pour mesurer l'activité électrique des tissus et ainsi aider à la détection du ou des foyers épileptogènes. Ces électrodes profondes font partie d’une technique connue sous le nom de StéréoElectroEncéphaloGraphie (SEEG). L’identification de la zone épileptogène en SEEG repose sur l’analyse visuelle ou avec des logiciels des tracés intracérébraux. Il n’existe cependant pas de critères électrophysiologiques robustes permettant d’affirmer que la zone de début des crises a été délimitée sans ambigüité, de sorte que l’analyse des échecs, mais aussi des succès, se heurte à l’absence de mesure objective de l’épileptogénicité des tissus. Pour cette raison, il est indispensable d’intégrer des capteurs complémentaires pour enrichir l’investigation clinique des sondes SEEG et augmenter la précision spatiale et temporale de la cartographie tout en réduisant les complications post exérèses. Le but de l'invention est de proposer un dispositif offrant la possibilité de fournir des mesures complémentaires à celles obtenues par SEEG, par exemple pour mieux localiser un ou plusieurs foyers épileptogènes. Ce but est atteint par un dispositif de mesure comprenant une sonde implantable dans un être vivant, ladite sonde comportant un corps formé d'une tige allongée entre une extrémité proximale et une extrémité distale, ladite sonde comportant des moyens de mesure, et une unité de traitement à laquelle sont reliés les moyens de mesure, lesdits moyens de mesure comportant une pluralité d'électrodes de mesure positionnés le long de la tige, chaque électrode ou groupe de plusieurs électrodes étant configuré pour fournir des premières données de mesure à ladite unité de traitement, les moyens de mesure comportant également plusieurs éléments de mesure de température juxtaposés le long de la tige, chaque élément de mesure de température étant configuré pour fournir des deuxièmes données de mesure à ladite unité de traitement, l'unité de traitement étant configurée pour corréler les premières données de mesure avec les deuxièmes données de mesure. Selon une réalisation particulière, les électrodes et les éléments de mesure de température sont agencés en alternance sur au moins une partie de la longueur de la sonde. Selon une autre réalisation particulière, les éléments de mesure de température sont positionnés sur les électrodes ou sous les électrodes. Selon une particularité, chaque élément de mesure de température est réalisé selon une technologie choisie parmi : Un réseau de Bragg disposant d'une sensibilité à la température, Thermistance, Thermocouple, Micro-bolomètre. Selon une réalisation particulière, chaque élément de mesure de température est réalisé sous la forme d'un fil de platine enroulé autour du corps de la sonde. Selon une autre réalisation particulière, chaque élément de mesure de température est réalisé sous la forme d'un fil de platine disposé sur une bague annulaire ou segmentée fixée au corps de la sonde. Selon une autre réalisation particulière, chaque élément de mesure de température est réalisé par un dépôt en couches minces. Selon une autre réalisation particulière, chaque élément de mesure de température est formé d'un capteur de type PT100 ou PT1000. Selon une autre réalisation particulière, la sonde comporte plusieurs branches déployables réparties sur au moins une partie de sa longueur, et en ce que chaque branche porte une électrode et/ou un élément de mesure de température. Selon une autre réalisation particulière, les branches sont solidaires d'une tige insérée dans l'axe de la sonde, déplaçable en translation sous l'action d'un ressort. Il est connu que des variations de la température accompagnent les crises épileptiques. La température et les signaux électrophysiologiques ont une dynamique différente et pourraient donc se complémenter. Les effets thermiques sont très focaux/locaux, et les mesures thermiques permettent une reconstruction thermographique de l’espace cérébral, augmentant ainsi la précision. Une cartographie thermique va être spatialement plus précise et pourrait guider une résection précise, augmentant le taux de réussite de la chirurgie et réduisant les complications postopératoires. Les systèmes d’alerte et les systèmes bouclés basés sur la détection des crises pourraient aussi être améliorés par la combinaison des mesures bimodales. L’approche choisie est donc de créer une sonde bimodale d’enregistrement électrique et thermique. Nous proposons par exemple une sonde profonde à contacts multiples (4, 6, 8, 10 ou 12 contacts) qui va intégrer les deux modalités électriques et thermiques pour un diagnostic pré-chirurgical de l’épilepsie. De manière particulière, la sonde devra avantageusement répondre aux critères suivants : Mode de fabrication permettant l’intégration de multiples points de mesure de température sur la trajectoire de la sonde ; Adapté à une chirurgie standard de SEEG ; Biocompatibilité long terme ; Compatible IRM ; Technologie compatible avec la réalisation de sondes SEEG ; Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels : La représente, de manière schématique, le dispositif de l'invention ; Les figures 2A et 2B illustrent plusieurs variantes de réalisation de la sonde ; Les figures 3A et 3B représentent une variante de réalisation de la sonde employée dans le dispositif de l'invention ; Les figures 4A et 4B montrent deux autres variantes de réalisation de la sonde employée dans le dispositif de l'invention ; Description détaillée d'au moins un mode de réalisation En référence à la , l'invention vise un dispositif 1 de mesure comportant principalement une sonde 10 de mesure et une unité de traitement UC chargée de traiter les mesures réalisées par la sonde 10. La sonde est destinée à être implantée, au moins en partie, à l'intérieur d'un être vivant 2. L'unité de traitement UC comporte avantageusement un microprocesseur et des moyens de mémorisation. La sonde de mesure comporte un corps 100 en matériau biocompatible se présentant sous la forme d'une tige allongée, suivant un axe (X), entre une extrémité proximale et une extrémité distale arrondie. A son extrémité proximale, la sonde 10 est reliée à l'unité de traitement UC, par exemple via un câble 11 multibrins (incluant éventuellement des guides d'ondes optiques), pour assurer les échanges de signaux électriques entre la sonde 10 et l'unité de traitement UC. Des liaisons sans fil 12 peuvent également être prévus pour assurer des échanges de données entre la sonde 10 et l'unité de traitement UC. La liaison électrique peut être réalisée via un connecteur transcutané. La section de la tige du corps 100 de la sonde présente avantageusement une section transversale constante, avantageusement circulaire, par exemple d'un diamètre standard utilisé en StéréoElectroEncéphaloGraphie (SEEG) de 0,8 mm. La sonde 10 sera par exemple prévue pour une implantation d'une durée inférieure à 28 jours. La sonde 10 porte une pluralité d'électrodes 101 destinées à mesurer une activité électrique à l'intérieur de l'être vivant 2. Les électrodes 101 fonctionnent avantageusement selon la technique connue sous le nom de StéréoElectroEncéphaloGraphie (SEEG). Dans le cas d'une mesure de type SEEG, les électrodes 101 sont souvent associées par paire, pour mesurer des différences de potentiel. Il est possible de mettre en place un montage dit "monopolaire" dans lequel on utilise une électrode active et une électrode de référence ou un montage dit "bipolaire" dans lequel on utilise deux électrodes actives. Dans un montage monopolaire, l'électrode de référence est positionnée dans un endroit à faible activité électrique. Selon une particularité de la sonde 10, les électrodes 101 sont agencées le long de la sonde 10 et s'échelonnent le long de celle-ci, avantageusement de manière régulière. Le nombre d'électrodes 101 utilisés peut notamment dépendre du nombre de voies de mesure disponibles au niveau de l'unité de traitement. On dispose ainsi de multiples points de mesure électrique le long de la sonde. Chaque électrode 101 peut se présenter sous la forme d'une bague annulaire ou segmentée réalisée en matériau conducteur, enfilée autour du corps 100 de la sonde 10 ou intégrée audit corps. Il peut également s'agir d'un enroulement réalisé dans un matériau conducteur. Un matériau de colmatage/moulage, tel que de la silicone ou du polyuréthane, pourra s'avérer nécessaire pour fabriquer une sonde 10 de section constante sur sa longueur. Selon un aspect particulier de l'invention, la sonde 10 comporte également plusieurs éléments de mesure 102 de température. Ces éléments de mesure 102 de température sont chargés chacun d'effectuer une mesure distincte de température. De manière non limitative, la sonde 10 peut par exemple comporter autant d'électrodes 101 que d'éléments de mesure 102 de la température. Les éléments de mesure 102 de température peuvent être agencés directement sur les électrodes 101, entre les électrodes 101 ou sous les électrodes 101. Grâce à ces éléments de mesure 102 de température, le dispositif 1 est capable de fournir une cartographie thermique du cerveau, synchronisée avec une cartographie classique obtenue par SEEG. Les éléments de mesure 102 de température ont pour fonction de mesurer une variation localisée et rapide de la température. Chaque élément de mesure 102 de température doit être au plus proche de la source thermique et présenter la plus faible inertie thermique. De manière non limitative, chaque élément de mesure 102 de température peut être choisi, par exemple parmi : Réseau de Bragg disposant d'une sensibilité à la température, Thermistance, Thermocouple, Micro-bolomètre. De manière connue, un réseau de Bragg utilise une ou plusieurs fibres optiques fonctionnant comme un miroir qui ne réfléchit qu'à une longueur d'onde très précise. Lorsque la fibre optique est sollicitée mécaniquement ou lorsque sa température change, la longueur d'onde réfléchie varie proportionnellement. On pourrait donc insérer une ou plusieurs fibres optiques dans le corps de la sonde pour faire des mesures de température in-vivo. Les figures 2A et 2B montrent des modes de réalisation distincts de la sonde, utilisant des éléments de mesure 102 de température, réalisés chacun suivant une thermistance, appelé également thermomètre à résistance (appelé RTD = "Resistance temperature detector"). Selon cette technologie, on connaît notamment les capteurs appelées PT100 et PT1000. Un tel capteur peut se présenter sous la forme d'un fil de platine isolé et bobiné ou d'un dépôt en couches minces. Dans un capteur de type PT100 ou PT1000 à fil isolé et bobiné, on a par exemple les paramètres suivants : Le diamètre du fil de platine isolé est par exemple de 15µm et l'isolant présente une épaisseur de 2µm. On peut notamment réaliser deux ou trois épaisseurs d'enroulement, notamment si l'on souhaite obtenir un capteur compact dans le sens de la longueur. La résistance est de 100 Ohms (pour le PT100) ou de 1000 Ohms (pour le PT1000); Différentes intégrations peuvent être prévues. Il est possible d'intercaler un élément de mesure 102 de température entre deux électrodes 101. Il est également possible d'intégrer directement l'élément de mesure 102 de température dans l'électrode. Les figures montrent deux exemples de réalisation, dans lesquels les éléments de mesure 102 sont intercalés entre les électrodes. Sur la , chaque élément de mesure 102 se présente sous la forme d'une bague annulaire, par exemple réalisée par un enroulement de fil de platine, autour de la sonde. Sur la , une bague segmentée, par exemple en zircone ou PEEK (Pour " PolyEtherEtherKetone", polymère thermoplastique polyétheréthercétone) supporte un enroulement de fil de platine. Chaque bague est intercalée entre deux électrodes 101 de mesure électrique. Il est également possible de réaliser le capteur de température par un dépôt en couches minces. Des pistes en platine entre deux couches d'isolant, par exemple de type polyimide ou parylène, sont réalisés. Selon ce principe, on utilise aussi la variation de la résistance électrique du platine en fonction de la température. Pour une piste de platine d’épaisseur 200 nm avec une largeur de piste de 50 µm, la longueur à viser pour une un capteur de type PT100 est de l’ordre de 1 cm. Pour la même épaisseur avec une piste de 10 µm de large, la longueur à viser pour un capteur de type PT1000 est de l’ordre de 2 cm. Le platine est compatible IRM. Une couche d’accroche de titane d’épaisseur 20 à 50 nm également compatible IRM peut également être utilisée. Selon une réalisation particulière illustrée par les figures 3A et 3B, la sonde 10 peut disposer de branches 200 déployables en parapluie le long de sa tige. La sonde 10 comporte ainsi plusieurs paires de branches juxtaposées sur au moins une partie de sa longueur. Chaque branche 200 peut passer d'une première position rétractée à l'intérieur du corps de la sonde ( ) à une deuxième position saillante radialement par rapport à la paroi latérale du corps de la sonde ( ). Ce principe est notamment décrit dans le brevet EP1932561B1 . Dans chaque paire, les deux branches 200 se déploient radialement de manière symétrique par rapport à l'axe de la sonde 10. Le changement de position des branches 200 peut être réalisé en intégrant une tige 201 dans le corps 100 de la sonde 10, actionnable en translation par un ressort 202. Les branches 200 sont solidaires de ladite tige et forment un ensemble monobloc actionnable en translation. En vis-à-vis de chaque branche, le corps de la sonde dispose d'une ouverture suffisante agencée pour être traversée par la branche. Dans le cadre de l'invention, chaque branche 200 peut porter une électrode 101 de mesure électrique et un élément de mesure 102 de température, comme sur la . Mais il est également possible d'alterner d'un bras à l'autre le long de la sonde 10, la présence d'une électrode 101 de mesure électrique et la présence d'un élément de mesure 102 de température, comme sur la . Les principes de réalisation décrits ci-dessus pour les éléments de mesure 102 de température restent applicables à la réalisation de la sonde 10 à bras déployables. Les figures 4A et 4B montrent deux autres exemples de répartition des électrodes 101 et des éléments de mesure 102 de température sur les branches 200. Sur la , les électrodes 101 et les éléments de mesure 102 de température sont agencés en alternance, d'une paire de branches 200 à l'autre. La première paire porte ainsi sur chacune de ses branches, au moins une électrode 101 et la deuxième paire adjacente porte sur chacune de ses branches, aux moins un élément de mesure 102 de température. Ce motif est par exemple reproduit le long de la sonde 10. Sur la , l'alternance est réalisée de manière différente. La première paire comporte uniquement au moins une électrode 101 sur sa première branche et uniquement au moins un élément de mesure 102 de température sur sa deuxième branche. Et la paire adjacente porte uniquement au moins un élément de mesure 102 de température sur sa première branche et uniquement au moins une électrode 101 sur sa deuxième branche. Ce motif peut être reproduit sur toute la longueur de la sonde 10. Ces réalisations sont à prendre de manière non limitative et il faut comprendre que tout autre agencement pourrait être imaginé. Chaque branche peut notamment porter plusieurs électrodes 101 et/ou plusieurs éléments de mesure 102 de température. La mise en place de de sa sonde 10 se fait par insertion dans la boîte crânienne au travers des trous préalablement réalisés au droit des cibles potentielles. L’insertion est faite sur une trajectoire passant par le ou les foyers épileptogènes de sorte qu’on dispose à la fois d’enregistrements électrophysiologiques et thermiques dans la partie distale de la sonde 10. La partie proximale à l’extérieur de la boîte crânienne est compatible avec des connecteurs électriques/optiques pour être raccordés à des systèmes d’acquisition électrophysiologiques et de mesure de résistances électriques. La température est déduite de la relation bijective entre la résistance électrique et la température provenant d’étalonnages préalables. Ces systèmes peuvent être filaires ou sans fil (télémétrie). L’utilisation de tels systèmes filaires est limitée dans le temps du fait des risques d’arrachement et d’infection dans la pratique clinique. Les acquisitions sont usuellement faites pendant une à deux semaines. Les dispositifs sont qualifiés en termes de biocompatibilité pour une durée d’utilisation inférieure ou égale à 28 jours. Dans le cas d’une sonde 10 mixte avec des branches "déployables", les branches 200 sont dans la sonde pendant la descente et lors du retrait du stylet, le ressort 202, alors en compression, se détend et pousse les branches dans un volume de quelques millimètres à quelques centimètres. Pour le retrait des sondes, les branches sont rétractées en remettant le ressort en compression au moyen du stylet. L'invention présente ainsi de nombreux avantages. L’avantage principal est la distribution des capteurs de température sur ou autour de la trajectoire investiguée par la sonde de mesure ou à proximité dans une configuration dite parapluie afin de réaliser une cartographie de température, qui peut être un biomarqueur complémentaire prédictif de la crise d’épilepsie. La solution proposée permet d’améliorer le diagnostic de foyers épileptogènes et d’appuyer une décision de résection chirurgicale ou dans l’hypothèse d’un système implanté de refroidissement localisé ou de stimulation électrique, de déclencher une séquence de refroidissement ou une charge électrique, afin de bloquer au mieux la crise d’épilepsie en se basant sur des biomarqueurs électrophysiologiques et/ou thermiques. Dispositif (1) de mesure comprenant une sonde (10) implantable dans un être vivant, ladite sonde (10) comportant un corps formé d'une tige allongée entre une extrémité proximale et une extrémité distale, ladite sonde (10) comportant des moyens de mesure, et une unité de traitement (UC) à laquelle sont reliés les moyens de mesure, lesdits moyens de mesure comportant une pluralité d'électrodes (101) de mesure positionnés le long de la tige, chaque électrode (101) ou groupe de plusieurs électrodes étant configuré pour fournir des premières données de mesure à ladite unité de traitement (UC), caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent également plusieurs éléments de mesure (102) de température juxtaposés le long de la tige, chaque élément de mesure de température étant configuré pour fournir des deuxièmes données de mesure à ladite unité de traitement (UC), et en ce que l'unité de traitement (UC) est configurée pour corréler les premières données de mesure avec les deuxièmes données de mesure. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (101) et les éléments de mesure (102) de température sont agencés en alternance sur au moins une partie de la longueur de la sonde (10). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de mesure (102) de température sont positionnés sur les électrodes (101). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément de mesure (102) de température est réalisé selon une technologie choisie parmi : Un réseau de Bragg disposant d'une sensibilité à la température, Thermistance, Thermocouple, Micro-bolomètre. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de mesure (102) de température est réalisé sous la forme d'un fil de platine enroulé autour du corps (100) de la sonde. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de mesure (102) de température est réalisé sous la forme d'un fil de platine disposé sur une bague annulaire ou segmentée fixée au corps (100) de la sonde. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de mesure (102) de température est réalisé par un dépôt en couches minces. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque élément de mesure (102) de température est formé d'un capteur de type PT100 ou PT1000. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde (10) comporte plusieurs branches (200) déployables réparties sur au moins une partie de sa longueur, et en ce que chaque branche (200) porte une électrode et/ou un élément de mesure de température. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les branches sont solidaires d'une tige (201) insérée dans l'axe de la sonde, déplaçable en translation sous l'action d'un ressort (202).