FR2516388A1

FR2516388A1 - Catheter needle for ionophoresic injection into physiological joints - with superficial internal electrodes and leads in a non-conductive body

Info

Publication number: FR2516388A1
Application number: FR8121267A
Authority: FR
Original assignee: CARNE PIERRE
Current assignee: CARNE PIERRE
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1983-05-20

Abstract

A needle for ionophoresic injection into physiological joints incorporates a perforated tubular coaxial lining in a catheter head having exposed electrodes set flush into the lining walls and connected to a remote potential source. The electrodes may comprise places offset circumferentially or annular electrodes offset longitudinally. Pref. the electrodes are linked to a common (socket) terminal on a lateral tab integral with the head of the catheter. Used to promote ionically assisted diffusion of e.g. antibiotics or corticoid reagents (such as dexamethasone) within injected, inflamed or degenerative cartilage tissues, etc. The catheter body is made of a conventional, electrically insulating material such as a polyolefin.

Description

L'invention a pour objet une aiguille conçue pour permettre le traitement par ionophorèse de diverses affections articulaires infectieuses ou dégénératives. The invention relates to a needle designed to allow the treatment by iontophoresis of various infectious or degenerative joint conditions.

On sait déjà traiter les affections intéressant les articulations par l'injection dans celles-ci de substances thérapeutiques (antibiotiques, corticoides, etc...). We already know how to treat affections affecting the joints by injecting therapeutic substances into them (antibiotics, corticosteroids, etc.).

On emploie, habituellement, pour ce faire, de simples aiguilles à injection ou, dans certains cas bien précis (drainage), des cathéters composés d'une aiguille faisant office de trocart pénétrant dans un tube souple. Usually, simple injection needles are used to do this, or in some very specific cases (drainage), catheters composed of a needle acting as a trocar penetrating a flexible tube.

L'ensemble peut -~ être enfoncé dans une articulation. On retire alors l'aiguille en laissant en place le cathéter enfoncé. Celui-ci permet l'injection dans la cavité dans laquelle débouche le cathéter. The assembly can - ~ be pushed into a joint. The needle is then withdrawn, leaving the catheter pressed in place. This allows injection into the cavity into which the catheter opens.

On sait les risques et les limites de l'injection de produits intra-articulaires. We know the risks and the limits of injecting intra-articular products.

Le risque infectieux que des mesures sévères d'asepsie s'efforcent de combattre. The infectious risk that severe aseptic measures try to combat.

Le risque de nécrose cartilagineuse du fait de la toxicité intrinsèque de certains produits comme les corticodes vis-à-vis du cartilage articulaire. The risk of cartilaginous necrosis due to the intrinsic toxicity of certain products such as corticodes vis-à-vis articular cartilage.

Les limites d'efficacité dans certaines arthrites infectieuses; les antibiotiques ne parviennent pas à franchir la barrière inflammatoire de la synoviale. Limits of efficacy in certain infectious arthritis; antibiotics fail to cross the inflammatory barrier of the synovium.

Le but principal de l'invention est d'apporter un instrument du type comprenant une aiguille contenue dans un cathéter, que l'on appellera ici aiguille par commodité, permettant d'obtenir une diffusion provoquée supérieure à la dif fusion naturelle d'un produit injecté dans une articulation. The main object of the invention is to provide an instrument of the type comprising a needle contained in a catheter, which will here be called needle for convenience, making it possible to obtain an induced diffusion greater than the natural diffusion of a product. injected into a joint.

On atteint ce but à l'aide d'un instrument comprenant une aiguille et un cathéter qui laisse dépasser la pointe de l'aiguille et qui, selon l'invention, est muni à sa partie extrême destinée à être enfoncée dans l'articulation d'au moins une électrode à partir de laquelle s'étend un conducteur électrique qui se prolonge jusqu'à une douille de connexion située dans la partie extrême du cathéter qui est destinée à rester en dehors des tissus. Le cathéter a une paroi comprise entre une surface intérieure et une surface extérieure et l'électrode est disposée dans l'épaisseur de la paroi avec une face découverte à l'intérieur du cathéter par exemple, cette face est mise en affleurement avec la surface intérieure, l'électrode étant analogue à une chemise garnissant la surface intérieure du cathéter. This object is achieved with the aid of an instrument comprising a needle and a catheter which allows the tip of the needle to protrude and which, according to the invention, is provided at its end part intended to be inserted into the joint d 'at least one electrode from which extends an electrical conductor which extends to a connection socket located in the end part of the catheter which is intended to remain outside the tissue. The catheter has a wall between an interior surface and an exterior surface and the electrode is arranged in the thickness of the wall with a face exposed inside the catheter for example, this face is flush with the interior surface. , the electrode being analogous to a jacket lining the inner surface of the catheter.

De préférence, la paroi du cathéter est perforée par plusieurs trous qui la traversent entre la surface intérieure et la surface extérieure dans la région de l'électrode
De préférence encore, le cathéter étant cylindrique, plusieurs électrodes sont espacées circulairement ou Tongitudinalement dans l'épaisseur de la paroi et ont chacune une face en affleurement avec la surface intérieure, les trous étant situés dans les intervalles qui séparent les électrodes. Les conducteurs qui partent des différentes électrodes aboutissent à une unique douille de connexion.Preferably, the wall of the catheter is perforated by several holes which pass through it between the interior surface and the exterior surface in the region of the electrode.
More preferably, the catheter being cylindrical, several electrodes are spaced circularly or longitudinally in the thickness of the wall and each have a face flush with the interior surface, the holes being located in the intervals which separate the electrodes. The conductors which leave from the different electrodes lead to a single connection socket.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le cathéter comprend un corps principal allongé à une partie extrême duquel sont situées plusieurs électrodes et un corps auxiliaire dérivé qui s'étend sensiblement à partir du milieu du corps principal en sens opposé à ladite partie extrême. According to a preferred embodiment of the invention, the catheter comprises a main body elongated at an end part of which are located several electrodes and a derived auxiliary body which extends substantially from the middle of the main body opposite to said part extreme.

Les conducteurs électriques se poursuivent à partir du corps principal dans le corps auxiliaire jusqu'à l'extrémité libre de ce dernier, qui est pourvue d'une douille de connexion.The electrical conductors run from the main body in the auxiliary body to the free end of the latter, which is provided with a connection socket.

On donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, sans intention limitative, une description d'une aiguille conforme à l'invention. On se reportera au dessin annexé ans lequel
- la figure 1 est une vue générale d'une aiguille complète selon l'invention,
- la figure 2 est une vue du cathéter seul de l'aiguille de la figure 1,
- la figure 3 est une vue de détail agrandie de la partie extrême du cathéter;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 montrant deux variantes de réalisation.A description will now be given, by way of example only, without limitation, of a needle according to the invention. Reference is made to the accompanying drawing which
FIG. 1 is a general view of a complete needle according to the invention,
FIG. 2 is a view of the catheter alone of the needle of FIG. 1,
- Figure 3 is an enlarged detail view of the end part of the catheter;
- Figure 4 is a view similar to Figure 3 showing two alternative embodiments.

Une aiguille pour ionophorèse intra-articulaire, désignée par la référence générale 1, comprend un trocart 2 constitué par une aiguille rigide, généralement métallique, ayant à une extrémité un bouton de préhension 3 et à l'ex trémité opposée une pointe 4. Ce trocart 2 est enfilé dans un cathéter 5 ; ce dernier est analogue dans l'ensemble à un cylindre creux ayant un diamètre intérieur de 0,5 à 1,5 mm; il contient le trocart 2 en laissant dépasser la pointe 4. A needle for intra-articular iontophoresis, designated by the general reference 1, comprises a trocar 2 constituted by a rigid needle, generally metallic, having at one end a gripping button 3 and at the opposite end a point 4. This trocar 2 is inserted into a catheter 5; the latter is similar in general to a hollow cylinder having an internal diameter of 0.5 to 1.5 mm; it contains the trocar 2 leaving the tip 4 protruding.

Le cathéter 5 a donc une surface intérieure SA et une surface extérieure 5B qui limitent entre elles une paroi. Il est réalisé généralement en matière plastique, transparente, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène. Selon l'invention le cathéter 5 doit être en matière isolante électriquement.The catheter 5 therefore has an internal surface SA and an external surface 5B which limit a wall between them. It is generally made of transparent plastic material, for example polyethylene or polypropylene. According to the invention the catheter 5 must be made of electrically insulating material.

La partie extrême 6 du cathéter qui est proche de la pointe 4 du trocart 2 est destinée à être enfoncée dans les tissus, plus précisément ici dans une articulation. Au moins une électrode, et de préférence quatre électrodes 7 réparties circulairement, sont noyées dans la paroi du cathéter 5, dans sa partie extrême 6. Ces électrodes 7 sont constituées
queirent chacune par une mince feuille de métal non électrolysable, électro/ conductrice albngée longitudinalement et incurvée transversalement. Chaque électrode 7 est disposée pour que l'une de ses faces principales soit découverte par rapport à la surface intérieure SA du cathéter, par exemple elle est en affleurement avec cette surface intérieure 5A. Ainsi tout liquide ou toute suspension liquide se trouvant à l'intérieur du cathéter est en contact avec cette face des électrodes 7.The end part 6 of the catheter which is close to the tip 4 of the trocar 2 is intended to be inserted into the tissues, more precisely here in a joint. At least one electrode, and preferably four electrodes 7 distributed circularly, are embedded in the wall of the catheter 5, in its end part 6. These electrodes 7 are constituted
each with a thin sheet of non-electrolysable metal, electro / conductive albnge longitudinally and curved transversely. Each electrode 7 is arranged so that one of its main faces is exposed relative to the interior surface SA of the catheter, for example it is flush with this interior surface 5A. Thus any liquid or any liquid suspension located inside the catheter is in contact with this face of the electrodes 7.

Il est préférable aussi, selon l'invention, de percer la paroi du cathéter 5 en prévoyant plusieurs trous 8, de préférence des trous radiaux ou transversaux, qui vont de la surface extérieure 5B à la surface intérieure 5A. Quand il existe plusieurs électrodes espacées 7, comme décrit cidessus, les trous 8 sont eux-mêmes répartis sur plusieurs lignes longitudinales qui se trouvent entre les électrodes 7. It is also preferable, according to the invention, to pierce the wall of the catheter 5 by providing several holes 8, preferably radial or transverse holes, which go from the exterior surface 5B to the interior surface 5A. When there are several spaced electrodes 7, as described above, the holes 8 are themselves distributed over several longitudinal lines which are located between the electrodes 7.

Dans le présent exemple, il y a dix trous 8 sur chaque ligne, soit 40 trous au total. Leur diamètre et leur nombre n'ont pas de valeurs critiques ; leur rôle est d'établir une communication aussi bonne que possible au point de vue électrique entre l'intérieur et l'extérieure du cathéter 5. In this example, there are ten holes 8 on each line, or 40 holes in total. Their diameter and number have no critical values; their role is to establish as good an electrical communication as possible between the inside and the outside of the catheter 5.

A partir de chaque électrode 7, dans l'épaisseur de la paroi du cathéter, s'étend un conducteur électrique 9 qui aboutit à une douille de connexion 10 accessible extérieurement. From each electrode 7, in the thickness of the wall of the catheter, extends an electrical conductor 9 which terminates in a connection socket 10 accessible externally.

Il est préférable pour la commodité de l'emploi de prévoir à partir du corps principal 11 du cathéter un corps auxiliaire dérivé 12 qui prend naissance sensiblement au milieu de ce corps principal 11 et qui s'étend ensuite parallèlement. Le corps auxiliaire dérivé 12 est plus mince; il contient tous les conducteurs électriques 9 qui se raccordent ensemble à la douille de connexion 10. Celle-ci est noyée dans la partie extrême du corps auxiliaire 12 qui se termine par un élargissement 13 pour la contenir. La douille 10 est ouverte sur sa face extrême terminale pour pouvoir recevoir une fiche de connexion électrique. It is preferable for the convenience of use to provide from the main body 11 of the catheter a derived auxiliary body 12 which arises substantially in the middle of this main body 11 and which then extends in parallel. The derived auxiliary body 12 is thinner; it contains all the electrical conductors 9 which are connected together to the connection socket 10. The latter is embedded in the extreme part of the auxiliary body 12 which ends in a widening 13 to contain it. The sleeve 10 is open on its end end face to be able to receive an electrical connection plug.

Il est préférable aussi de réunir à l'aide d'une ailette transversale 14 l'élargissement terminal 13 du corps auxiliaire 12 et la partie extrême correspondante du corps principal. On obtient ainsi une bonne protection des conducteurs électriques et un instrument facilement utilisable, la manoeuvre du trocart 2 et l'emploi de la douille 10 se faisant sans gêne en raison de leur espacement. De plus, cette ailette 14 sert à fixer à la peau le cathéter 11 enfoncé dans une articulation. On notera toutefois que de nombreuses variantes pourraient être apportées à ce mode de réalisation. Par exemple, le corps auxiliaire 12 pourrait entre supprimé et les conducteurs électriques 9 pourraient faire partie d'un cible qui courrait le long du corps principal 11 ou qui serait noyé dans ce dernier jusqu'à un moyen de connexion électrique. La caractéristique nécessaire selon l'invention est que les conducteurs 9 parviennent à un élé- ment de connexion accessible à la partie extrême du cathéter qui ne pénètre pas dans les tissus. It is also preferable to bring together, using a transverse fin 14, the terminal enlargement 13 of the auxiliary body 12 and the corresponding end part of the main body. This gives good protection of the electrical conductors and an easily usable instrument, the operation of the trocar 2 and the use of the sleeve 10 being done without discomfort due to their spacing. In addition, this fin 14 serves to fix the catheter 11 inserted in a joint to the skin. Note however that many variations could be made to this embodiment. For example, the auxiliary body 12 could between suppressed and the electrical conductors 9 could be part of a target which runs along the main body 11 or which is embedded in the latter to an electrical connection means. The characteristic necessary according to the invention is that the conductors 9 reach a connection element accessible to the end part of the catheter which does not penetrate into the tissues.

Dans la description qui précède, le cathéter 5 contient quatre électrodes espacées 7 qui sont réunies à une unique douille de connexion 10. On pourrait donc considérer, au point de vue électrique, qu'il s'agit d'une unique électrode divisée en quatre éléments espacés. Il est certain que plus l'électrode est divisée en éléments nombreux, meilleure est la répartition du courant à partir du cathéter à travers les tissus; en outre, plus l'électrode est divisée en éléments nombreux, plus il est possible de prévoir entre les divers éléments des trous 8 qui facilitent le passage du courant. On remarquera aussi que les électrodes 7 pourraient être réalisées selon de nombreuses configurations diverses. In the above description, the catheter 5 contains four spaced electrodes 7 which are joined to a single connection socket 10. It could therefore be considered, from the electrical point of view, that it is a single electrode divided into four spaced elements. It is certain that the more the electrode is divided into numerous elements, the better the distribution of the current from the catheter through the tissues; in addition, the more the electrode is divided into numerous elements, the more it is possible to provide between the various elements holes 8 which facilitate the passage of current. It will also be noted that the electrodes 7 could be produced according to numerous various configurations.

Une variante possible, représentée sur la figure 4 consiste à utiliser des anneaux 7' espacés dans le sens longitudinal de la surface inférieure 5A, réunis à un conducteur 9, avec des trous radiaux 8 percés entre ces anneaux 7'.A possible variant, shown in FIG. 4, consists in using rings 7 'spaced in the longitudinal direction of the lower surface 5A, joined to a conductor 9, with radial holes 8 drilled between these rings 7'.

En réunissant les uns aux autres ces anneaux 7', on obtient une électrode 7" analogue à un cylindre qui garnit la face intérieure du cathéter, comme on l'a suggéré en trait mixte sur la figure 4. Une telle électrode 7" est traversée par les trous 8 percés à travers la paroi du cathéter. Dans sa partie inférieure, l'électrode 7" doit être interrompue avant l'orifice du cathéter 5 afin de ne jamais venir en contact avec un tissu quelconque. Dans sa partie supérieure, l'électrode 7" joue le rôle du conducteur 9. Ce dernier ne commence, pour assurer la liaison avec la douille 10+ qu'après l'interruption de l'électrode 7". Cette dernière est alors assimilable à une chemise qui garnit intérieurement le cathéter 5 sur une partie de sa longueur. Une telle chemise conductrice doit conserver au cathéter sa souplesse. By joining together these rings 7 ', one obtains an electrode 7 "analogous to a cylinder which lines the interior face of the catheter, as suggested in a dashed line in FIG. 4. Such an electrode 7" is crossed through the holes 8 drilled through the wall of the catheter. In its lower part, the electrode 7 "must be interrupted before the orifice of the catheter 5 so as never to come into contact with any tissue. In its upper part, the electrode 7" plays the role of the conductor 9. This the latter begins, to ensure the connection with the socket 10+ only after the interruption of the electrode 7 ". The latter is then comparable to a jacket which lining the catheter 5 internally over a part of its length. Such a jacket conductor must keep the catheter flexible.

On se sert de l'aiguille de l'invention de la même manière que d'une aiguille classique à injection intra -articulaire. Après avoir enfoncé le trocart et le cathéter, on retire le trocart seul et on injecte, à travers le cathéter, de la façon habituelle, le produit choisi. Ensuite on procède à l'ionophorèse en mettant en contact avec la peau, tout autour de l'articulation ou à un endroit plus éloigné si on le juge souhaitable, un coton humide. On réunit ce dernier et la douille 10 de l'aiguille aux bornes d'une source de courant continu en contrblantintensité. Des appareils existent dans le commerce pour assurer cette alimentation électrique et leur emploi est bien connu. Le passage du courant à travers les tissus entre les électrodes 7 et le coton humide produit une migration étendue et profonde du produit actif dans l'articulation. The needle of the invention is used in the same way as a conventional needle for intra-articular injection. After having inserted the trocar and the catheter, the trocar is removed alone and the chosen product is injected through the catheter in the usual way. Then proceed to the iontophoresis by putting in contact with the skin, all around the joint or in a more distant place if it is deemed desirable, a wet cotton. The latter and the needle socket 10 are joined to the terminals of a direct current source by controlling the current. Devices exist on the market to provide this electrical supply and their use is well known. The passage of current through the tissues between the electrodes 7 and the wet cotton produces an extensive and deep migration of the active product in the joint.

Des expériences ont été faites sur des lapins avec un cathéter conforme à l'invention. L'alimentation électrique était assurée par un appareil de type ETM 976. Le produit injecté était de la dexaméthasone marquée provenant du
Radiochemical Centre Limited de Amersham, Buckinghamshire,
Grande-Bretagne.Experiments were carried out on rabbits with a catheter according to the invention. The electrical supply was provided by an ETM 976 type device. The product injected was marked dexamethasone from
Radiochemical Center Limited of Amersham, Buckinghamshire,
Britain.

Dans le genou de la patte arrière droite, on a fait une injection intra-articulaire de 0,05 mi de Dexaméthasone marquée (1,2 (N) -H3 dexaméthasone en solution alcoolique); en utilisant l'oreille droite comme seconde électrode on a effectué une ionophorèse avec un courant de 4 m A pendant 20 mn. Ensuite on a retiré par aspiration la moitié du liquide de l'articulation. In the knee of the right hind paw, an intra-articular injection of 0.05 mi of marked Dexamethasone (1.2 (N) -H3 dexamethasone in alcoholic solution) was made; using the right ear as the second electrode, iontophoresis was carried out with a current of 4 m A for 20 min. Then half of the fluid was removed by suction from the joint.

On a procédé à la même expérience sur le genou de la patte arrière gauche. Toutes les autres conditions ont été les mêmes sauf que l'on a pris l'oreille gauche comme seconde électrode. The same experiment was carried out on the knee of the left hind paw. All the other conditions were the same except that the left ear was taken as the second electrode.

Ensuite, on a prélevé les 2 synoviales et les capsules des genoux de ces deux pattes arrière ainsi que les 2 synoviales et les capsules des poignets des pattes avant. Then, we took the 2 synovials and capsules from the knees of these two hind legs as well as the 2 synovials and capsules from the wrists of the front legs.

Une partie des prélèvements a été fixée dans un bain de formol au 1/10 pour une étude scintigraphique et une partie a été fixée sur BOUIN pour une étude histologique. Le processus a été le même pour les quatre pattes sauf que les prélèvements effectués sur les pattes traitées ont été lavés dans de l'eau bidistillée avant leur fixation. Part of the samples were fixed in a 1/10 formalin bath for a scintigraphic study and part was fixed on BOUIN for a histological study. The process was the same for all four legs except that the samples taken from the treated legs were washed in double-distilled water before fixing.

Les résultats ont été les suivants. The results were as follows.

Comptage scintigraphique (pendant 10 mn). Scintigraphic counting (for 10 min).

Patte arrière droite 63.600 69.995 25.907 26.058
Patte arrière gauche 253.000 253.831 259.945 258.634
Patte avant droite 9.649 9.505
Patte avant gauche 9.410 9.402
La différence importante des impulsions comptées entre les pattes arrière et avant montre que la Dexaméthasone marquée a bien pénétré dans la synoviale et même dans la capsule des articulations. Right rear dropout 63.600 69.995 25.907 26.058
Left rear dropout 253,000 253,831 259,945 258,634
Right front dropout 9.649 9.505
Left front dropout 9.410 9.402
The significant difference in the pulses counted between the rear and front legs shows that the marked Dexamethasone has penetrated well into the synovium and even into the capsule of the joints.

Claims

1. A needle for intra-articular iontophoresis comprising a trocar (2) threading into a catheter (5) having an inner surface (5A) and an outer surface (5B) with an end portion (6) intended to be introduced into a joint using the trocar (2), characterized in that at least one electrode (7, 7 ', 7 ") is placed in the end part (6) of the catheter (5) with one side exposed relative to the inner surface (5A) of this catheter, this electrode (7, 7 ', 7 ") being joined by an electrical conductor (9) to an outer socket (10) for electrical connection and holes (8) being drilled between the outer surface (5B) and the inner surface (5A).

2. Needle according to claim 1 characterized in that the electrode (7 ") is a jacket which lines the inner surface (5A) of the catheter (5) and the holes (8) pass through this electrode (7").

3. Needle according to claim 1 characterized in that several electrodes (7, 7 ') are placed in the thickness of the wall of the catheter (5) between the inner surface (5A) and the outer surface (5B) with a exposed side with respect to the interior surface (SA).

4. Needle according to claim 1 characterized in that the catheter (5) contains several electrodes (7) spaced circularly and each joined by a conductor (9) to a single socket (10) for electrical connection.

5. Needle according to claim 1 characterized in that the catheter (5) contains several electrodes (7 ') spaced apart in longitudinal direction and joined together by an electrical conductor (9) to a single socket (10) for electrical connection.

6. Needle according to any one of claims 1, 3, 4, 5 characterized in that the exposed surface of each electrode (7, 7 ') is flush with the interior surface (5A) of the catheter.

7. Needle according to any one of claims 3, 4, 5 characterized in that the holes (8) are drilled radially in the separation intervals of the electrodes (7, 7 ').

8. Needle according to claim 1 characterized in that the catheter (5) has a main body (11) from the middle of which a derived auxiliary body (12) extends opposite the end part (6), this auxiliary body (12) containing the electrical conductor (s) (9) and ending in a socket (10) for electrical connection.

9. Needle according to claim 8 characterized in that the auxiliary body (12) is terminated by a widening (13) which contains the sleeve (10) and which is joined by a transverse fin (14) to the corresponding end part of the body main (11).