BE1005293A6 - Procede d'assistance circulatoire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede. - Google Patents

Abstract

Procédé d'assistance circulatoire consistant à exercer, de manière interne, mécaniquement et sans dérivation du sang, une pression soit sur le myocarde (2), soit sur le péricarde pendant la sytole afin de réaliser une contraction suffisante du coeur et à relâcher cette pression pendant la diastole, ladite mise en pression et son rlâchement étant commandés alternativement soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur (1), soit suivant un programme prédéterminé, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Description

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  "Procédé d'assistance circulatoire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé 
La présente invention a pour objet un procédé d'assistance circulatoire pour patients en état de défaillance cardiaque. 



   On connaît actuellement plusieurs procédés d'assistance circulatoire qui consistent à dériver le courant sanguin en prélevant le sang dans le courant sanguin (par exemple au niveau d l'oreillette ou du ventricule gauche) pour le réinjecter dans la circulation en aval (par exemple au niveau de l'artère aorte). Le sang ainsi dérivé passe dans un système de pompage qui le réinjecte de manière active. 



   Les pompes utilisées peuvent être situées en extra ou en intra corporel ; elles peuvent assurer un débit sanguin continu ou pulsatile. L'assistance peut être fournie au coeur gauche, au coeur droit ou aux deux à la fois. 



   Ces procédés et le dispositif pour leur mise en oeuvre présentent de nombreux et importants inconvénients, à savoir : Procédure chirurgicale d'implantation compliquée, qui nécessite un by-pass cardio-pulmonaire et qui cause des dommages anatomiques et structurels au coeur, au diaphragme et aux vaisseaux ; danger de dommages aux organes abdominaux si la pompe est insérée dans la cavité abdominale ; risque de thromboembolie ou d'embolie gazeuse ; risque d'infection du sang dû au passage de ce dernier à travers les conduits et la pompe ; difficultés techniques pour une opération ultérieure de transplantation cardiaque ;

   altération des cellules et des autres composants sanguins entraînant éventuellement de graves troubles métaboliques, défaut possible de longévité
On connaît aussi un procédé qui consiste à 

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 introduire un système à hélice par voie fémorale jusqu'à la crasse aortique et la chambre de chasse du ventricule gauche afin d'éjecter le sang vers l'aorte. Ce procédé ne permet qu'une assistance ventriculaire gauche et présente également les inconvénients liés aux risques thrombo-emboliques, à l'infection et à la destruction d'éléments sanguins. 



   On connaît encore un autre procédé d'assistance circulatoire utilisant la contre-pulsion diastolique consistant à introduire, dans l'aorte descendante ou thoracique, un ballonnet qui, synchronisé à l'électrocardiogramme, se gonfle à l'hélium durant la diastole et se dégonfle une fraction de seconde avant la systole. L'effet de vide produit par le ballonnet, lorsqu'il se dégonfle, tend à diminuer la résistance à l'éjection du flux sanguin, ce qui devrait permettre à un myocarde déficient ou inefficace d'assurer un débit satisfaisant. 



   Ce dernier procédé ne permet qu'une assistance très partielle et présente également des risques septiques et thrombo-emboliques. 



   Enfin, on connaît le massage du coeur par voie externe ou interne, à thorax fermé ou ouvert, qui est pratiqué manuellement, le plus souvent en cas d'arrêt cardiaque. Cette technique n'a en tout état de cause qu'un usage très limite dans le temps. 



   L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités inhérents aux procédés d'assistance circulatoire connus décrits ci-dessus et de procurer un procédé d'assistance circulatoire suivant lequel on réalise mécaniquement un massage interne d'un coeur défaillant en utilisant son propre endothélium et ses propres valves, sans ouverture du coeur et des gros vaisseaux, ce qui, d'une part, allège considérablement l'intervention chirurgicale et, d'autre part, réduit largement les risques d'infection du sang et les risques d'embolie. Vu son caractère peu traumatisant, ce procédé présente en outre l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre 

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 pendant une période relativement longue. 



   A cet effet, le procédé suivant l'invention consiste à exercer, de manière interne, mécaniquement et sans dérivation du sang, une pression soit sur le myocarde, soit sur le péricarde pendant la systole afin de réaliser une contraction suffisante du coeur et à relâcher cette pression pendant la diastole, ladite mise en pression et son relâchement étant commandés alternativement soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur, soit suivant un programme prédéterminé. 



   Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, on exerce la pression précitée sur la partie du myocarde ou du péricarde couvrant au moins une partie importante des deux ventricules. 



   Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, on exerce la pression susdite pour que les deux systoles ventriculaires soient sensiblement simultanées et isochrones. 



   Suivant l'invention, ledit dispositif comprend un étui étanche et rigide profilé de manière, d'une part, à envelopper le myocarde ou le péricarde dans sa zone couvrant au moins une partie importante des deux ventricules et, d'autre part, à ce que sa face interne soit située à faible distance de la face externe du myocarde ou du péricarde pendant la diastole ;

   une membrane souple et étanche associée à la face interne de 11 étui, dans ta zone de ce dernier située en regard de la partie du myocarde ou du péricarde à masser couvrant au moins une partie importante d'un ou des deux ventricules suivant que l'on veuille assurer une assistance mono ou biventriculaire, de manière à former une chambre étanche à volume variable coopérant avec le myocarde ou le péricarde pour occuper deux volumes extrêmes, un volume maximum, pour exercer la pression précitée, correspondant à la systole et un volume minimum, pression relâchée, correspondant à la diastole ; un conduit associé à l'étui précité et agencé pour autoriser le passage d'un fluide 

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 gaz ou liquide d'une réserve de ce fluide vers la chambre étanche susdite et vice-versa ;

   des moyens agissant sur le fluide et agencés pour le faire passer de la réserve susdite à la chambre et de celle-ci à la réserve ; des moyens de commande des moyens agissant sur le fluide agencés, d'une part, pour que les passages du fluide de la réserve à la chambre et de celleci à la réserve soient alternatifs et, d'autre part, pour que les moyens précités assurant les mouvements du fluide soient asservis pour agir notamment soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur, soit suivant un programme prédéterminé et des moyens agencés pour immobiliser l'étui susdit par rapport au myocarde ou au péricarde. Tout ou partie de ces moyens peut être implanté dans l'organisme. 



   D'autres détails ou particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire qui, à titre d'exemples non limitatifs, illustrent le procédé suivant l'invention et une. forme de réalisation particulière du dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. 



   La figure 1 est une vue schématique en élévation et avec brisures partielles d'un dispositif d'assistance circulatoire à commande extra corporelle suivant l'invention, associé à un coeur représenté dans la position qu'il occupe pendant la diastole. 



   La figure 2 est une vue analogue à la figure   l,   le coeur étant représenté dans la position qu'il occupe pendant la systole. 



   La figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2, montrant la face postérieure du coeur, celui-ci étant en systole. 



   Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues. 



   Le procédé suivant l'invention et illustré aux dessins est destiné à l'assistance circulatoire obtenue par massage mécanique interne, donc sans dérivation de sang, d'un 

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 coeur défaillant en utilisant son propre endothélium et ses propres valves ainsi que sans intervention sur les gros vaisseaux. Ce procédé consiste à exercer une pression soit sur le myocarde   l,   soit sur le péricarde, pendant la systole pour provoquer une contraction suffisante du muscle cardiaque pour faire passer le sang des ventricules à travers les valves aortique et pulmonaire et à relâcher cette pression pendant la distole.

   L'établissement de la pression susdite et son relâchement s'effectuent alternativement et sont commandés soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur à partir, par exemple, d'un électrocardiogrammce, soit suivant un programme prédéterminé. 



   La pression susdite est exercée sur au moins la partie du myocarde ou du péricarde couvrant une grande partie d'un ou des deux ventricules et de préférence de manière à ce que les systoles ventriculaires soient sensiblement simultanées et sochrones. 



   Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susdit comprend, suivant l'invention et comme montre aux dessins, un étui 2 étanche et rigide profile de manière à envelopper, suivant le mode d'implantation de l'étui, soit le myocarde   l,   soit le péricarde de   manière a   ce que sa face interne soit située à faible distance de la face externe du myocarde l ou du péricarde pendant la diastole.

   Une membrane souple et étanche 3 est associée à la face interne de l'étui 2, dans la zone de celui-ci qui est située en regard de la portion de myocarde ou de péricarde définie ci-dessus et ce, afin de former, entre la face interne de l'étui 2 et la membrane 3, une chambre étanche 4, à volume variable, coopérant soit avec le myocarde, soit avec le péricarde, pour occuper deux volumes extrêmes, à savoir : un volume maximum, pour exercer la pression susdite, correspondant à la systole et un volume minimum, pression relâchée, correspondant à la diastole. Un conduit 5 est associé à létui 2 et à une réserve de fluide et est agencé pour autoriser le passage de ce fluide de la réserve 

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 6 vers la chambre 4 et vice-versa.

   Des moyens 7 sont prévus pour agir sur le fluide susdit et sont agencés pour le faire passer de la réserve 6 à la chambre 4 et vice-versa tandis que des moyens de commande 8 desdits moyens 7 sont agencés de manière à ce que les passages du fluide de   1 a réserve   6 à la chambre 4 et de cette dernière à la réserve soient alternatifs et de manière à ce que les moyens 7 agissant sur le fluide soient asservis pour agir en synchronisme avec les battements spontanés du coeur à partir d'un électrocardiogramme ou suivant un programme prédéterminé. Enfin, le dispositif susdit comprend encore des moyens 9, tels que des liens en forme de sangle, agencés pour immobiliser l'étui 2 par rapport au coeur. 



   Ces liens sont fixés à l'étui rigide et destinés à être fixés au coeur, comme montré à la figure   l,   lorsque l'étui 2 a été mis en place autour de celui-ci. 



   Pour agir sur les deux ventricules afin de refouler simultanément le sang de ces derniers, la membrane 3 couvre avantageusement la paroi interne de l'étui 2 sur une zone située en regard de la partie du myocarde ou péricarde correspondant au moins à une partie importante des deux ventricules. Ladite membrane 3 est avantageusement réalisée en un euréthane du type utilisé pour la confection du ballonnet à introduire dans l'aorte citée ci-dessus. 



   L'étui 2 et la membrane 3 peuvent être avantageusement fabriqués sur mesure après avoir pris les dimensions du coeur, par exemple par échographie, par résonnance magnétique nucléaire ou par angiographie. Les étuis 2, avec leur membrane 3, peuvent également être préfabriqués suivant diverses formes et dimensions, l'étui destiné à une intervention étant alors choisi parmi les étuis dont la forme et les dimensions se rapprochent le plus des forme et dimensions idéales. 



   L'étui 2, la membrane 3 et le conduit 5, peuvent être implantés, par exemple par thoracotomie ou par   sternotanie   médiane, sans by-pass, soit sur le myocarde, après ouverture du péricarde, soit directement sur ce dernier, et forment, comme montré aux 

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 dessins une seule pièce que 1'on emboîte sur le coeur à l'opposé de l'aorte ascendante. On pourrait également, suivant l'invention, réaliser 1'étui 2 et la membrane 3 de sorte à constituer deux parties agencées, pour pourvoir être disposés de part et d'autre du coeur et pour pouvoir être assemblées entre elles pour enserrer les ventricules, le conduit 5 se terminant alors par deux branches aboutissant chacune dans une des parties susdites. 



   Les moyens 7, tels que pompe, agissant sur le fluide, la réserve de fluide 6, les moyens de commande 8 et la source d'énergie peuvent être, comme montré à la   figure l,   réunis dans une console 10 mobile ou fixe extérieure au patient. Tout ou partie de ces éléments peut aussi être implanté dans l'organisme ou fixé sur le corps du patient. 



   Le dispositif suivant l'invention, qui ne crée pas de dommages aux ventricules, à l'aorte et au diaphragme et qui élimine les risques de thrombo-embolie, d'embolie gazeuse et d'infection, peut être implante, de façon durable, à des patients en défaillance cardiaque et ce pour autant que les valves du coeur soient en état de fonctionnement. Ledit dispositif peut également être implanté, mais avec précaution et en étudiant les compressions et les endroits où celles-ci se développent, chez un patient dont le coeur est muni d'une valve prothétique. Les inconvénients qui peuvent résulter de l'utilisation du dispositif suivant l'invention sont : possibilité de dommages au myocarde ou au péricarde après un usage prolongé et possibilité de différence de débit entre les ventricules. 



   Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assistance circulatoire, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer, de manière interne, mécaniquement et sans dérivation du sang, une pression soit sur le myocarde (2), soit sur le péricarde pendant la systole afin de réaliser une contraction suffisante du coeur et à relâcher cette pression pendant la diastole, ladite mise en pression et son relâchement étant commandés alternativement soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur (1), soit suivant un programme prédéterminé.
2. 2. Procédé d'assistance circulatoire suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on exerce la pression précitée sur au moins la partie du myocarde ou du péricarde couvrant au moins une partie importante d'un des ventricules.
3. 3. Procédé d'assistance circulatoire suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on exerce la pression précitée sur la partie du myocarde ou du péricarde couvrant au moins une partie importante des deux ventricules.
4. 4. Procédé d'assistance circulatoire suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on exerce la pression susdite pour que les deux systoles ventriculaires soient sensiblement simultanées et isochrones.
5. 5. Dispositif d'assistance circulatoire pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un étui (2) étanche et rigide profilé de manière, d'une part, à envelopper le myocarde (1) ou le péricarde dans sa zone couvrant au moins une partie importante des deux ventricules et, d'autre part, à ce que sa face interne soit située à faible distance de la face externe du myocarde (1) ou du péricarde pendant la diastole ;

   une membrane souple et étanche (3) associée à la face interne de l'étui (2), dans la zone de ce dernier située en regard de la partie du myocarde (1) ou du péricarde couvrant au moins une partie importante d'un des ventricules, de manière former une chambre étanche (4) à volume variable coopérant avec le <Desc/Clms Page number 9> myocarde (1) ou le péricarde pour occuper deux volumes extrêmes, un volume maximum, pour exercer la pression précitée, correspondant à la systole et un volume minimum, pression relâchée, correspondant à la diastole ; un conduit (5) associé à l'étui (2) précité et agencé pour autoriser le passage d'un fluide d'une réserve (6) de ce fluide vers la chambre étanche (4) susdite et vice-versa ;

   des moyens (7) agissant sur le fluide et agencés pour le faire passer de la réserve (6) susdite à la chambre (4) et de celle-ci à la réserve ; des moyens de commande (8) des moyens (7) agissant sur le fluide agencés, d'une part, pour que les passages du fluide de la réserve (6) à la chambre (4) et de celle-ci à la réserve soient alternatifs et, d'autre part, pour que les moyens (7) précités assurant les mouvements du fluide soient asservis pour agir notamment soit en synchronisme avec les battements spontanés du coeur, soit suivant un programme prédéterminé et des moyens (9) agencés pour immobiliser l'étui (2) susdit par rapport au coeur.
6. 6. Dispositif d'assistance circulatoire suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la membrane souple et étanche (3) précitée associée à la face interne de 11 étui (2) s'étend dans la zone de ce dernier située en regard de la partie du myocarde (1) ou du péricarde couvrant au moins une partie importante des deux ventricules.
7. 7. Dispositif d'assistance circulatoire suivant la revendication 6, caractérisé en ce que 11 étui (2), la membrane souple (3) constituant la chambre (4) à volume variable précitée et le conduit (5) précité associé à l'étui (2) sont agencés pour que le fluide susdit se répartisse dans ladite chambre (4) d'une manière telle que les systoles des deux ventricules s'effectuent sensiblement simultanément et soient sensiblement isochrones.
8. 8. Dispositif d'assistance circulatoire suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la réserve de fluide (6) susdite, les moyens précités (7) <Desc/Clms Page number 10> agissant sur le fluide et agencés pour faire passer ce dernier de la réserve (6) susdite à la chambre (4) précitée et viceversa et les moyens de commande (8) susdits des moyens (7) agissant sur le fluide sont disposés dans une console externe (10) connue en soi à laquelle est raccordé le conduit (5) précité, cette console comprenant les moyens (7) susdits, tels qu'une pompe, provoquant les mouvements alternatifs du fluide et les moyens de commande (8) précités agencés pour actionner sélectivement ladite pompe soit automatiquement et en synchronisme avec les battements spontanés du coeur, soit suivant un rythme fixe prédéterminé,

   notamment en cas d'arrêt cardiaque.
9. 9. Dispositif d'assistance circulatoire suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie des éléments suivants, réserve de fluide (6), moyens précités (7), tels que pompe, agissant sur le fluide pour le faire passer de la réserve (6) à la chambre (4) et vice-versa, moyens de commande (8) susdits et source d'énergie, sont intracorporels ou fixés sur le corps..
10. 10. Dispositif d'assistance circulatoire suivant l'une quelconque des revendications 5 9, caractérisé en ce que l'étui rigide (2) et la membrane souple (3) forment une seule pièce qui enserre les deux ventricules du coeur.
11. 11. Dispositif d'assistance circulatoire suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que l'étui rigide (2) et la membrane souple (3) sont réalisés en au moins deux pièces agencées pour se raccorder et se fixer l'une l'autre pour enserrer les deux ventricules du coeur.
12. 12. Dispositif d'assistance circulatoire suivant l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les moyens (9) agencés pour immobiliser l'étui par rapport au coeur sont constitués par des liens, se présentant sous forme de bandes, fixés à l'étui (2) et destinés à s'appuyer sur le coeur.