Brevet FR3147496A1 — publié le 20241011

L’invention concerne un dispositif de fixation (2) d'une sonde (1) de stimulation optique sur une boîte crânienne (BC) d'un être vivant, ledit dispositif comprenant une partie fixe (20) destinée à être fixée sur la boîte crânienne, caractérisé en ce que la partie fixe comporte une ouverture (200) comprenant une partie évasée formant un logement (201), et en ce que le dispositif comporte une partie mobile (21) logée dans ledit logement (201) et coopérant avec ladite partie fixe (20) selon une liaison mécanique de type rotule, ladite partie mobile (21) comprenant un premier alésage (210) formant un fût destiné à être traversé par la sonde (1). Figure à publier avec l'abrégé : Figure 1 Dispositif de fixation d'une sonde optique de stimulation intracérébrale Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'une sonde optique de stimulation intracérébrale. Etat de la technique Pour réduire la dégénérescence des neurones dopaminergiques dans le cas de la maladie de Parkinson, il est connu d'utiliser un dispositif actif implantable à travers la boîte crânienne, conçu pour convertir des impulsions électriques issues d’un stimulateur implantable en stimulation optique pulsée. Dans ce cas d’usage, la lumière est guidée jusqu’à la cible au moyen d’une fibre optique traversant la boite crânienne et une partie du cerveau jusqu’à la zone d’intérêt. Dans ce cadre, il est nécessaire de répondre à certaines contraintes : Le positionnement de l'extrémité de la fibre doit être très précis, que ce soit en longueur et en angle ; Le rayon de courbure de la fibre ne doit pas être trop prononcé, pour ne pas risquer une rupture de la fibre et pour assurer une transmission fiable du signal lumineux ; Le brevet EP2184083B1 décrit un dispositif de fixation pour sondes de stimulation cérébrale. Ce dispositif utilise deux pièces de fixation mobiles l'une par rapport à l'autre et traversées par une ou plusieurs sondes. Le dispositif permet de venir fixer chaque sonde par pincement entre les deux pièces. Cette solution ne permet pas de répondre aux contraintes définies ci-dessus. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de fixation d'une sonde de stimulation optique qui permette : Une fixation fiable de la sonde pour positionner précisément l'extrémité de la fibre optique, que ce soit en longueur et en angle ; Avantageusement, un respect d'un rayon de courbure minimal de la fibre optique, pour éviter de la rompre, tout en assurant une transmission fiable du signal lumineux ; Ce but est atteint par un dispositif de fixation d'une sonde de stimulation optique sur une boîte crânienne d'un être vivant, ledit dispositif comprenant une partie fixe destinée à être fixée sur la boîte crânienne, la partie fixe comportant une ouverture comprenant une partie évasée formant un logement, le dispositif comportant une partie mobile logée dans ledit logement et coopérant avec ladite partie fixe selon une liaison mécanique de type rotule, ladite partie mobile comprenant un premier alésage formant un fût destiné à être traversé par la sonde. Selon une particularité, le fût comporte une partie inférieure de section constante et une partie supérieure évasée, la partie inférieure et la partie supérieure formant entre elles un congé définissant un rayon de courbure minimal pour une sonde. Selon une autre particularité, la partie mobile présente une forme hémisphérique coopérant avec le logement de la pièce fixe. Selon une autre particularité, la partie mobile comporte une surface externe portant des rainures arrangées suivant plusieurs parallèles ou méridiens. Selon une autre particularité, le dispositif comporte des moyens de blocage de la sonde en position sur la partie mobile. Selon une autre particularité, les moyens de blocage comportent une pièce de pincement montée en translation dans ladite partie mobile, agencée pour se déplacer suivant une direction transversale à la direction d'insertion de la sonde, les moyens de verrouillage comportant une pièce tournante excentrique coopérant avec ladite pièce de pincement. Selon une autre particularité, le fût est prolongé d'un tube de guidage pour la sonde. Selon une autre particularité, la partie mobile comporte un deuxième alésage agencé en parallèle du premier alésage et destiné à être traversé par une deuxième sonde ou un cathéter. Selon une autre particularité, la partie mobile porte un vernier réalisé pour suivre la profondeur d'enfoncement de la sonde, en coopération avec un marquage réalisé sur la sonde. L'invention concerne également un système de stimulation optique intracérébrale, comportant : Un dispositif de fixation tel que défini ci-dessus, Une sonde de stimulation optique insérée dans ledit fût de la partie mobile dudit dispositif de fixation. 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 montre de manière schématique le système de l'invention, composé du dispositif de fixation de l'invention et de la sonde de stimulation associée à son boîtier de commande ; Les figures 2A et 2B montrent, respectivement par une vue en coupe et une vue de côté, le dispositif de fixation de l'invention traversé par une sonde de stimulation optique, et illustrent le principe de réglage angulaire de la position de la sonde ; La montre le dispositif de fixation de la sonde, accueillant la sonde, en vue de dessus ; Les figures 4A à 4C montrent une version améliorée du dispositif de fixation de l'invention, respectivement par une vue en éclaté, par une vue en coupe et par une vue en perspective ; Description détaillée d'au moins un mode de réalisation Dans la suite de la description, les termes "supérieur" et "inférieur" sont à comprendre en tenant compte de l'axe de la sonde, sur son tronçon intracrânien (voir ci-après). En référence à la , l'invention vise un dispositif de fixation d'une sonde stimulation optique. La sonde 1 de stimulation optique est associée à un boîtier de commande 3 capable de générer un signal lumineux à travers la sonde 1, par exemple via un signal pulsé. La sonde est connectée sur le boîtier de commande 3 et adaptée pour véhiculer le signal lumineux jusqu'à son extrémité distale. Dans le cadre de l'invention, la sonde 1 comporte au moins une fibre optique. La fibre optique peut comporter un surmoulage réalisé dans un polymère biocompatible, sur une épaisseur par exemple comprise entre 100µm et 400µm. Ce surmoulage permet à la sonde de disposer d'une zone molle permettant d'assurer son pincement sans altérer l'intégrité de la fibre (voir ci-après les moyens de blocage en position). Le dispositif de fixation 2 de l'invention est notamment adapté à la fixation d'une sonde 1 fléchie de manière à former un coude 12, par exemple à 90°. La sonde peut en effet présenter un premier tronçon, dit tronçon extra-crânien 10, connecté d'un côté au boîtier de commande 3 et un deuxième tronçon, dit tronçon intracrânien 11, prolongeant son tronçon extra-crânien 10 via le coude 12. Le boîtier de commande 3 est par exemple fixé sur la boîte crânienne BC ou dans un logement (loge ou craniotomie – ), à l'extérieur de celui-ci, le tronçon extra-crânien 10 longeant la surface de la boîte crânienne BC jusqu'au coude 12. Le dispositif de fixation 2 est positionné au niveau du coude 12 de la sonde 1. Un perçage réalisé à travers la boîte crânienne BC (craniotomie) permet de venir insérer le tronçon intracrânien 11 de la sonde 1, ce perçage pouvant présenter un lamage (non représenté) pour y loger le dispositif de fixation 2 de l'invention. En référence à la et à la , le dispositif de fixation 2 de l'invention comporte une partie fixe 20 fixée sur la boîte crânienne BC, par exemple par collage ou à l'aide de vis autoforeuses. Cette partie fixe 20 vient se loger dans le lamage réalisé sur la boîte crânienne BC. La partie fixe 20 comporte une pièce, par exemple en forme de coupelle, dotée d'une ouverture 200 centrale destinée à être positionnée dans l'axe du perçage réalisé à travers la boîte crânienne BC. Cette ouverture 200 présente, du côté supérieur, une partie évasée formant un logement 201. Des perçages 202 peuvent être prévus à travers la pièce de la partie fixe 20, en périphérie de ce logement, ces perçages 202 venant accueillir les vis de fixation du dispositif de fixation 2 sur la boîte crânienne BC. Le dispositif de fixation 2 comporte également une partie mobile 21 venant se placer dans ledit logement 201 de la partie fixe 20. La partie mobile 21 comporte un alésage 210, par exemple central, définissant un fût coaxial à l'ouverture 200 de la partie fixe 20 (lorsque la partie mobile 21 est fixe et positionnée axialement) et destiné à être traversé par la sonde 1. Ce fût peut être prolongé d'un tube 211 destiné à guider la sonde 1, ce tube 211 pouvant être solidaire de la partie mobile ou s'insérer dans le fût de manière amovible. Le tube 211 peut présenter une collerette formant une butée d'arrêt. Le fût présente une partie inférieure, par exemple de section constante, et une partie supérieure évasée. Entre sa partie inférieure et sa partie supérieure, le fût présente avantageusement un congé 212 contre lequel la sonde 1 peut venir prendre appui, au niveau de son coude 12. Ce congé 212 est conformé de manière à ce que la sonde 1 conserve un rayon de courbure minimal, permettant ainsi d'éviter d'appliquer des contraintes mécaniques de flexion/torsion sur la sonde 1, et donc sur la fibre. Usuellement, le rayon de courbure préconisé est supérieur à dix fois le diamètre de la fibre optique. Le rayon de courbure du congé correspond par exemple au rayon de courbure minimal acceptable pour la sonde. Selon l'invention, la partie mobile 21 est destinée à coopérer avec la partie fixe 20 selon une liaison mécanique de type rotule. Le logement 201 de la partie fixe 20 peut par exemple présenter une forme hémisphérique, et la partie mobile 21 une forme externe complémentaire. La trajectoire de la sonde 1 à l'intérieur du cerveau est usuellement établie par neuro-navigation en fusionnant des images de type IRM, RX avec ou sans ventriculographie et/ou scanner. Les neurochirurgiens peuvent utiliser un système robotisé d’assistance à la chirurgie pour figer l’axe de la craniotomie qui détermine en partie l’axe d’insertion de la sonde optique. Pour des raisons chirurgicales, il peut être nécessaire de modifier l’angle de l’axe de la sonde 1 par rapport à l’axe de la partie fixe 20. De cette manière, la liaison mécanique de type rotule permet à la partie mobile 21 de s'orienter angulairement par rapport à la partie fixe 20 et donc de positionner angulairement l'axe de la sonde 1 au niveau de son tronçon intracrânien 11. De manière non limitative, l'angle maximal de débattement A ( ) est par exemple de 25°. Une fois l’orientation idéale identifiée, le neurochirurgien peut bloquer celle-ci au moyen d'un collage avec une colle 5 biocompatible (illustrée sur la ) (par exemple : époxy UV de type OG 116-31 ou cyanoacrylate), ou du ciment dentaire (ex PolyMéthacrylate de Méthyle). La partie fixe 20 peut présenter un ou plusieurs perçages 203 radiaux, par chacun desquels il est possible de venir introduire le moyen de collage choisi. La partie mobile 21 peut également présenter des rainures 213 suivant plusieurs parallèles ou méridiens pour créer des sites d’ancrage favorisant la tenue mécanique du moyen de collage choisi. Alternativement ou en complément, une vis de pression ou une vis autoforeuse peut être utilisée pour verrouiller la partie mobile 21 en position par rapport à la partie fixe 20. De manière avantageuse, le dispositif 2 peut comporter, au niveau de sa partie mobile 21, des moyens de blocage de la sonde 1 en position, permettant ainsi de verrouiller sa position en profondeur. Ces moyens de blocage peuvent comporter une pièce de pincement 22 montée en translation suivant une direction transversale à l'axe du tronçon intracrânien de la sonde. La pièce de pincement 22 présente par exemple un orifice destiné à être traversé par la sonde 1, dans l'axe de son alésage. Une pièce tournante excentrique 23 est destinée à coopérer avec ladite pièce de pincement 22. La rotation de la pièce tournante excentrique 23 entraîne une translation de la pièce de pincement 22, de manière à venir bloquer la sonde 1 par pincement contre le corps de la partie mobile 21. Dans le cas où le fût est prolongé par le tube de guidage, la pièce de pincement vient pincer le tube 211 traversé par la sonde 1. L’effet d’un pincement de l’ordre de 0.25mm sera par exemple converti en effort de maintien en position d'une résistance à la traction de l’ordre de 100g. Des tests de traction sur sonde mouillée ont été pratiqués pour valider ce point. La profondeur d’insertion de la sonde 1 est généralement prédéterminée par la neuro-navigation. Au cours de la chirurgie, des contrôles radio peuvent être effectués, en particulier si la sonde 1 comporte un repère radio-opaque (de type bague en tungstène ou platine). Dans le cadre de l'invention, le dispositif 2 peut également être doté de moyens de surveillance de la profondeur d'enfoncement de la sonde. Ces moyens peuvent consister en un vernier 24 réalisé sur la partie fixe 20 et d'un marquage 25 (par exemple par gravure) réalisé sur la surface externe de la sonde 1. Le vernier 24 peut être gravé par laser, usiné ou réalisé par dépôt d’une encre. Pour des raisons de lisibilité et de biocompatibilité, la gravure laser est recommandée en particulier lorsque le dispositif est fabriqué dans un polymère de type PEEK (Polyetherethercétone) ou PEKK (Polyéthercétonecétone). Le dispositif 2 peut comporter un capuchon 26 venant se positionner sur la partie fixe pour recouvrir la partie mobile du côté supérieur. Selon un autre aspect de l'invention, en référence à la , à la et à la , le dispositif 2 peut comporter au moins un deuxième alésage 214, réalisé à travers la partie mobile 21, en parallèle de l'alésage 210 dédié au passage de la sonde 1. Ce deuxième alésage 214 est par exemple dédié au passage d'un cathéter 4, utilisé par exemple pour l'injection d'un produit de contraste. Ce deuxième alésage 214 peut également être réalisé à travers la pièce de pincement 22. De cette manière, le cathéter peut également bénéficier de moyens de blocage en translation, par pincement contre le corps de la partie mobile 21, en actionnant la pièce tournante excentrique 23 en rotation. Alternativement on peut prévoir un seconde ensemble (pièce de blocage et excentrique) pour un verrouillage dissocié de la sonde optique et du cathéter. La partie mobile et la partie fixe sont réalisés dans des matériaux biocompatibles, tels que des polymères de type PEKK ou PEEK. Le dispositif de l'invention présente ainsi de nombreux avantages, parmi lesquels : Un dispositif complet, permettant de gérer toutes les contraintes de fixation d'une sonde, notamment position angulaire, profondeur d'enfoncement,… Une solution simple et adaptée aux protocoles de neurochirurgies existants. Une solution qui permet d'assurer l'intégrité de la fibre optique et donc une transmission fiable du signal lumineux. Dispositif de fixation (2) d'une sonde (1) de stimulation optique sur une boîte crânienne (BC) d'un être vivant, ledit dispositif comprenant une partie fixe (20) destinée à être fixée sur la boîte crânienne, caractérisé en ce que la partie fixe comporte une ouverture (200) comprenant une partie évasée formant un logement (201), et en ce que le dispositif comporte une partie mobile (21) logée dans ledit logement (201) et coopérant avec ladite partie fixe (20) selon une liaison mécanique de type rotule, ladite partie mobile (21) comprenant un premier alésage (210) formant un fût destiné à être traversé par la sonde (1). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fût comporte une partie inférieure de section constante et une partie supérieure évasée, la partie inférieure et la partie supérieure formant entre elles un congé (212) définissant un rayon de courbure minimal pour une sonde. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie mobile (21) présente une forme hémisphérique coopérant avec le logement (201) de la pièce fixe. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie mobile (21) comporte une surface externe portant des rainures (213) arrangées suivant plusieurs parallèles ou méridiens. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage de la sonde (1) en position sur la partie mobile (21). Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de blocage comportent une pièce de pincement (22) montée en translation dans ladite partie mobile (21), agencée pour se déplacer suivant une direction transversale à la direction d'insertion de la sonde, les moyens de verrouillage comportant une pièce tournante excentrique (23) coopérant avec ladite pièce de pincement. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fût est prolongé d'un tube de guidage (211) pour la sonde. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie mobile (21) comporte un deuxième alésage (214) agencé en parallèle du premier alésage et destiné à être traversé par une deuxième sonde (4) ou un cathéter. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie mobile (21) porte un vernier (24) réalisé pour suivre la profondeur d'enfoncement de la sonde, en coopération avec un marquage réalisé sur la sonde. Système de stimulation optique intracérébrale, caractérisé en ce qu'il comporte : Un dispositif de fixation (2) tel que défini dans l'une des revendications précédentes, Une sonde (1) de stimulation optique insérée dans ledit fût de la partie mobile (21) dudit dispositif de fixation.