FR3092763A1 - Électrode intracérébrale hybride - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une électrode (1) intracérébrale hybride comprenant un corps (2) étroit et allongé destiné à être implanté dans le cerveau d’un patient pour effectuer au moins une exploration électroencéphalographique multi-échelle. Elle comporte dans sa partie active (4) plusieurs premiers éléments de contact électrique (5) formant des macro-contacts fixes, et plusieurs seconds éléments de contact électrique (6) formant des microcontacts mobiles. Elle est caractérisée par des moyens de commande (10) qui sont intégrés à l’électrode dans un embout de couplage (20) solidaire dudit corps (2). Ils sont agencés pour déplacer les seconds éléments de contact électrique (6) entre une position passive (PP) dans laquelle ils sont rétractés à l’intérieur dudit corps (2) et une position active (PA) dans laquelle ils sont saillants à l’extérieur dudit corps (2), et simultanément pour ajuster leur longueur de sortie (L6) contrôlée par rapport au corps (2) de l’électrode. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

ÉLECTRODE INTRACÉRÉBRALE HYBRIDE
La présente invention concerne une électrode intracérébrale hybride comprenant un corps étroit et allongé selon un axe longitudinal, destiné à être implanté dans le cerveau d’un patient pour effectuer au moins une exploration électroencéphalographique multi-échelle, et un organe de montage agencé pour fixer ledit corps au crâne du patient, ladite électrode comportant une extrémité distale et une extrémité proximale, ainsi qu’une partie active du côté de l’extrémité distale, ladite partie active étant pourvue d’au moins un premier élément de contact électrique formant un macro-contact fixe, disposé en surface dudit corps et utilisé au moins pour enregistrer l’activité globale d’une zone du cerveau étudiée, et d’au moins un second élément de contact électrique formant un microcontact mobile, saillant à l’extérieur dudit corps sur une longueur de sortie contrôlée, et utilisé au moins pour enregistrer l’activité de petits groupes cellulaires voire d’un seul neurone dans ladite zone du cerveau étudiée, ledit au moins un premier élément de contact électrique et ledit au moins un second élément de contact électrique étant reliés chacun électriquement à au moins un appareil d’enregistrement par un fil conducteur dédié, ladite électrode comportant en outre des moyens de commande de la position relative dudit au moins un second élément de contact électrique par rapport audit corps de l’électrode.
Les électrodes intracérébrales, dites électrodes profondes, sont destinées à être connectées en priorité à un appareil d’enregistrement et ou de stimulation. Elles sont largement utilisées pour effectuer des investigations via par exemple une stéréo électroencéphalographie (SEEG) et des stimulations cérébrales dans le but d’enregistrer une activité cérébrale et de détecter et délimiter des zones à traiter dans le cerveau, notamment des zones de dysfonctionnement à l’origine de symptômes neurologiques ou psychiatriques. Ces électrodes intracérébrales peuvent être en outre prévues pour traiter lesdites zones du cerveau qui ont été détectées, via un traitement par stimulation, thermolésion, ou tout autre procédé de traitement adapté à la pathologie identifiée. A cet effet, ces électrodes profondes sont généralement équipées d’un et de préférence de plusieurs premiers éléments de contact électrique, sous la forme par exemple de plots de contact électrique, répartis axialement le long de la zone active du corps de l’électrode. Ces plots de contact forment des « macro-contacts » qui permettent d’enregistrer l’activité cérébrale d’une zone du cerveau de stimuler et/ou de traiter ladite zone. Certaines électrodes profondes ont été avantageusement complétées par un ou plusieurs seconds éléments de contact électrique, sous la forme par exemple de l’extrémité d’un ou de plusieurs fils conducteurs formant des « microcontacts » qui permettent d’enregistrer l’activité cérébrale de petits groupes cellulaires, voire d’un seul neurone, de stimuler et/ou de traiter ces petits groupes cellulaire ou ce seul neurone, dans la zone du cerveau explorée. Ces électrodes intracérébrales combinant les deux types d’éléments de contact électrique sont appelées communément des électrodes « hybrides » et ont l’avantage de permettre une exploration neurophysiologique clinique du cerveau à différentes échelles de précision avec un même dispositif médical, et/ou un traitement clinique à différentes échelles de précision. A titre d’exemple, dans le cadre des pathologies épileptiques, cette exploration dite « multi-échelle » peut permettre de repérer plus précisément les zones épileptogènes et/ou fonctionnelles afin d’établir un diagnostic plus précis de la zone à traiter chirurgicalement. En effet, il a été constaté que pendant une stéréo électroencéphalographie (SEEG), des oscillations à haute fréquence au-delà de 80 Hz (« ripples » en anglais) ou à très haute fréquence au-delà de 200 Hz (« fast ripples » en anglais) peuvent être enregistrées, et que les ondulations à très haute fréquence semblent être des nouveaux biomarqueurs de zones épileptogènes. Ces ondulations sont habituellement enregistrées par les premiers éléments de contact électrique (macro-contacts ou macro-électrodes avec par exemple un diamètre ou une dimension transversale de l’ordre de 800µm), mais que les seconds éléments de contact électrique (microcontacts ou microélectrodes avec par exemple un diamètre ou une dimension transversale de l’ordre de 20 µm) facilitent leur détection. Ainsi, l’utilisation d’une telle électrode hybride peut, entre autre, aboutir à une chirurgie résectrice des foyers pathogènes par thermolésion ou tout autre procédé de traitement adapté, déterminer des zones favorables pour l’implantation d’électrodes profondes de stimulation appelées « DBS » pour « Deep Brain Stimulation », ou effectuer toute autre intervention sur les foyers pathogènes en fonction de la pathologie diagnostiquée.
Les publications suivantes entre autres permettent de mieux comprendre l’intérêt de cette technologie dans le traitement de l’épilepsie: Interictal High-Frequency Oscillations (80-500Hz) in the Human Epileptic Brain : Entorrhinal Cortex (Anatol Bragin et al., An Neurol 2002 ; 52 : 407-415) ; High-frequency oscillations in human temporal lobe: simultaneous microwire and clinical macroelectrode recordings (Greg A. Worrell et al., Brain (2008), I3I, 928-937).
Les publications US 8435079 B1 et WO 2004/096314 A2 décrivent des électrodes hybrides dans lesquelles les microcontacts affleurent la surface périphérique du corps de l’électrode entre des plots de contact consécutifs, sans être saillants ni rétractables. Les publications EP 0971768 A1 et EP 1062973 A1 décrivent des électrodes hybrides équipées d’un unique microcontact axial, saillant à l’extrémité distale du corps de l’électrode, solidaire d’un stylet mobile et amovible. Et la publication WO 2003/028521 A2 propose une électrode hybride pourvue de plusieurs microcontacts saillants axialement et radialement du corps de l’électrode entre des plots de contact consécutifs, sans moyens de réglage, ni contrôle de leur longueur de sortie.
Dans une autre application, la publication WO 2013/148637 A1 propose une grille de détection corticale, conçue pour être en contact avec la surface du cerveau, et dans laquelle chaque microcontact est positionné à l’intérieur d’un macro-contact, de manière coplanaire et coaxiale.
Les électrodes intracérébrales hybrides existantes ne donnent pas entière satisfaction. Elles peuvent léser les tissus cérébraux lors de leur insertion, nécessiter de modifier le protocole d’implantation, ou perdre des informations cliniques.
Présentation de l'invention
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une solution d’électrode intracérébrale hybride conçue pour effectuer des explorations neurophysiologiques multi-échelle et multipoints permettant de repérer et/ou de diagnostiquer et/ou de stimuler et/ou de traiter des zones défectueuses du cerveau avec une très grande précision, par des moyens de réglage de la position relative des microcontacts qui sont simples, ergonomiques, précis, intégrés à l’électrode et accessibles facilement par le praticien, pour lui permettre d’agir en temps réel sur la sortie ou non des microcontacts et sur leur longueur de sortie pendant toute la période d’implantation de l’électrode. En outre, cette nouvelle solution d’électrode hybride est totalement compatible avec les électrodes implantables classiques, et n’a par conséquent pas d’impact sur les protocoles d’implantation utilisés à ce jour.
Dans ce but, l'invention concerne une électrode intracérébrale hybride du genre indiqué en préambule, caractérisée en ce qu’elle comporte à son extrémité proximale un embout de couplage solidaire dudit corps et sur lequel sont montés lesdits moyens de commande de la position relative dudit au moins un second élément de contact électrique pour qu’ils fassent partie intégrante de ladite électrode, et en ce que lesdits moyens de commande sont agencés pour d’une part déplacer ledit au moins un second élément de contact électrique entre une position passive dans laquelle il est rétracté à l’intérieur dudit corps et une position active dans laquelle il est saillant à l’extérieur dudit corps, et d’autre part ajuster la longueur de sortie contrôlée dudit au moins un second élément de contact électrique par rapport audit corps de l’électrode.
Grâce à cette forme de réalisation, la longueur de sortie des microcontacts n’est pas fixée avant implantation. Elle peut être réglée et contrôlée après implantation. Cette particularité permet d’avoir des microcontacts à ras du corps de l’électrode (position passive) lors de l’insertion de l’électrode de façon à ne pas léser les tissus cérébraux puis, une fois l’électrode en position dans le cerveau, de pouvoir sortir progressivement les microcontacts et de faire varier leur longueur de sortie en fonction des résultats des investigations (position active) pendant toute la durée de l’implantation, et enfin, au moment de l’explantation de l’électrode, de rentrer ces microcontacts à ras du corps de l’électrode (position passive) de façon à ne pas léser les tissus cérébraux.
Dans une forme préférée de l’invention, lesdits moyens de commande comportent au moins un organe menant mobile en rotation par rapport audit embout de couplage autour d’un axe de rotation confondu avec l’axe longitudinal dudit corps, et un organe mené couplé audit organe menant pour être déplacé en translation axiale alternative selon le sens de rotation dudit organe menant, et ledit organe mené est solidaire dudit au moins un second élément de contact électrique pour qu’il soit mobile en translation dans l’axe longitudinal dudit corps sur une course au moins égale à sa longueur de sortie contrôlée.
Dans une première forme de réalisation, ledit organe menant peut prendre la forme d’une molette actionnable manuellement, couplée en rotation avec ledit embout de couplage par un filetage, et mobile en translation par rapport audit embout de couplage. Dans ce cas, ledit organe mené peut prendre la forme d’un poussoir actionné dans une direction et dans une direction opposée selon le sens de rotation dudit organe menant.
Dans une seconde forme de réalisation, ledit organe menant peut prendre la forme d’une molette actionnable manuellement, couplée en rotation avec ledit embout de couplage par une surface de guidage, et fixe en translation axiale par rapport audit embout de couplage. Dans ce cas, ledit organe mené peut prendre la forme d’une vis de réglage guidée axialement dans ledit embout de couplage, couplée en translation avec ledit organe menant par un filetage, et fixe en rotation par rapport audit organe menant.
De manière avantageuse, lesdits moyens de commande peuvent comporter des moyens limiteurs de course agencés pour contrôler le déplacement axial dudit organe mené sur une course au moins égale à la longueur de sortie contrôlée dudit au moins un second élément de contact électrique. Ils peuvent comporter au moins une lumière axiale s’étendant sur une longueur correspondant à ladite course et coopérant avec au moins un doigt de guidage, ladite lumière axiale étant prévue dans l’une des pièces dudit organe mené ou dudit embout de couplage, et ledit doigt de guidage étant prévu dans l’autre pièce dudit embout de couplage ou dudit organe mené.
Ledit embout de couplage comporte de manière préférentielle un alésage central dans lequel ledit organe mené est guidé en translation axiale et ledit alésage axial central définit une réserve dans laquelle le fil conducteur dédié audit au moins un premier élément de contact électrique peut s’accumuler pour absorber la course dudit organe mené.
Lesdits moyens de commande peuvent comporter avantageusement des moyens de repérage de la position axiale dudit au moins un second élément de contact électrique. Ils peuvent comporter un coulisseau solidaire dudit au moins un second élément de contact électrique et agencé pour coulisser axialement dans un alésage de guidage dudit embout de couplage ou dudit organe menant, ledit coulisseau comportant un marquage et ledit alésage de guidage comportant au moins une lumière traversante pour visualiser ledit marquage.
Dans la forme de réalisation préférée de l’invention, la partie active de l’électrode comporte plusieurs premiers éléments de contact électrique répartis le long du corps de l’électrode et séparés entre eux par des éléments intermédiaires isolants, et ledit au moins un second élément de contact électrique est saillant à travers un orifice de sortie ménagé dans un desdits éléments intermédiaires isolants et/ou dans un desdits premiers éléments de contact électrique.
Cet orifice de sortie est avantageusement prévu sur la périphérie dudit corps et ledit au moins un second élément de contact électrique est saillant à l’extérieur dudit corps radialement par rapport audit axe longitudinal.
Contrairement aux microcontacts saillants uniquement axialement des électrodes hybrides de l’art antérieur, les microcontacts saillants radialement par rapport à l’axe longitudinal ont l’avantage de pouvoir être positionnés tout le long de la partie active de l’électrode pour s’adapter à toutes les implantations (zones d’intérêt profondes ou moins profondes) sans modification du protocole d’implantation des macro-contacts et permettent une meilleure correspondance spatiale entre les analyses microscopiques et macroscopiques.
Selon les variantes de réalisation, la partie active de l’électrode peut comporter au moins deux seconds éléments de contact électrique répartis radialement autour dudit corps.
En outre, ladite partie active peut comporter plusieurs seconds éléments de contact électrique regroupés et placés côte à côte, et par exemple des groupes de quatre seconds éléments de contact électrique disposés côte à côte pour former une tétrode.
Brève description des figures
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
la figure 1 est une vue en perspective d’une électrode intracérébrale hybride selon l’invention,
la figure 2 est une vue agrandie des moyens de commande des microcontacts selon le détail II de la figure 1,
la figure 3 est une vue agrandie de l’extrémité distale de l’électrode de la figure 1, montrant les microcontacts en position passive, rétractés à l’intérieur de l’électrode,
la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, montrant les microcontacts en position active, saillants à l’extérieur de l’électrode,
la figure 5 est une vue en coupe axiale des moyens de commande de la figure 2, dans une position correspondant à la position passive des microcontacts,
la figure 6 est une vue similaire à la figure 5, montrant les moyens de commande dans une position correspondant à la position active des microcontacts,
la figure 7 est une vue agrandie du détail VII de la figure 6, et
la figure 8 est une vue en perspective de l’électrode de la figure 1, partiellement coupée, et vue du côté des connecteurs électriques.
Description détaillée de l'invention
Dans l’exemple de réalisation illustré, les éléments ou parties identiques portent les mêmes numéros de référence.
En référence aux figures 1 à 4, l’électrode intracérébrale hybride 1 selon l’invention, appelée dans la suite de la description « électrode 1 », comporte un corps 2 étroit et allongé, en forme d’aiguille, destiné à être implanté au moins en partie dans le cerveau d’un patient pour effectuer au moins une exploration électroencéphalographique multi-échelle. Elle comporte un organe de montage 3 à vis ou similaire, agencé pour fixer le corps 2 de l’électrode 1 au crâne du patient et éviter la fuite de liquide céphalorachidien. Le corps 2 de l’électrode 1 comporte une partie active 4, correspondant à sa zone d’extrémité distale qui est implantée dans le cerveau. La partie active 4 comporte au moins un et de préférence plusieurs premiers éléments de contact électrique 5 fixes, sous la forme de plots de contact ou macro-contacts, disposés en surface du corps 2, et utilisés au moins pour enregistrer l’activité d’une zone du cerveau étudiée. Elle comporte en outre au moins un et de préférence plusieurs seconds éléments de contact électrique 6 mobiles, sous la forme de microcontacts ou microélectrodes, saillants à l’extérieur du corps 2 et utilisés au moins pour enregistrer l’activité de petits groupes cellulaires voire d’un seul neurone dans la zone du cerveau étudiée. Selon le nombre de seconds éléments de contact électrique 6, on obtient une mesure ponctuelle ou une mesure multipoints. Chaque groupe d’éléments de contact électrique 5 et 6 est relié à un appareil médical qui peut être un appareil d’enregistrement, tel qu’un électroencéphalographe ou tout autre appareil de mesure de l’activité cérébrale, un appareil de traitement, tel qu’un générateur haute-fréquence ou similaire pour effectuer par exemple une thermolésion par thermo-coagulation, un appareil de stimulation, ou tout autre traitement de la zone du cerveau à traiter. Ces divers appareils médicaux et les éléments de contact électrique 5 et 6 sont reliés entre eux par des fils conducteurs 52, 62, qui traversent ledit corps 2 dans un logement axial 9 (fig. 7) confondu avec l’axe longitudinal A et s’étendant de l’extrémité distale à l’extrémité proximale de l’électrode 1. A l’extérieur de l’électrode 1, les fils conducteurs 52, 62 sont rassemblés dans des gaines multifilaires 50, 60 et raccordés à des connecteurs multi-contacts 51, 61 dédiés, compatibles avec l’appareil médical connecté.
Les premiers éléments de contact électrique 5 forment des « macro-contacts » ou des « macro-électrodes » par opposition aux seconds éléments de contact électrique 6 qui forment des « microcontacts » ou des « microélectrodes » dont la surface de contact est infiniment petite par rapport à celle des « macro-contacts ». A titre indicatif uniquement, les premiers éléments de contact électrique 5 peuvent présenter un diamètre 800µm et une longueur 2 mm, alors que les seconds éléments de contact électrique 6 peuvent présenter une dimension transversale de 20µm. Ainsi, le rapport de surface entre les macro-contacts et les microcontacts peut être très élevé et par exemple de l’ordre de 16000e, sans que les valeurs indiquées ne soient limitatives.
Chaque premier élément de contact électrique 5 est réalisé dans des matériaux électriquement conducteurs, de préférence perméables aux rayonnements magnétiques, tels qu’à titre d’exemples non limitatifs, le titane, les alliages de titane et de nickel, le carbone graphite, les alliages à base de cobalt, le tantale, le platine, les alliages de platine et d’iridium, les alliages non ferreux à base de cuivre, de nickel et de zinc, le zamak et les alliages de cuivre et de béryllium, ou similaire. Les premiers éléments de contact électrique 5 peuvent être formés par des pastilles, des bagues, ou toute autre pièce de forme équivalente, chacun relié à un des fils conducteurs 52. Ils peuvent être assemblés entre eux et/ou audit corps 2 de l’électrode 1 par empilage, collage, sertissage, surmoulage, ou tout autre procédé d’assemblage adapté. Dans l’exemple de réalisation illustré, les premiers éléments de contact 5 sont formés par des bagues conductrices intercalées avec des bagues isolantes afin de former la partie active 4 de l’électrode 1. Les bagues isolantes forment avantageusement des éléments intermédiaires isolants 7, lesquels peuvent être réalisés différemment selon le mode de réalisation desdits premiers éléments de contact 5. Dans une autre variante de réalisation, les premiers éléments de contact électrique 5 peuvent aussi être réalisés par un dépôt physique de métal sous vide (PVD) ou tout autre procédé équivalent. Dans ce cas, les éléments intermédiaires isolants 7 peuvent être constitués directement par le corps 2 de l’électrode 1. Les premiers éléments de contact électrique 5 sont répartis le long du corps 2 de l’électrode 1 et de préférence dans sa partie active 4. Ils peuvent être identiques ou non, et distants d’un pas régulier ou non, ce pas étant notamment déterminé par les éléments intermédiaires isolants 7. Ils peuvent également comporter ou non un premier élément de contact électrique 5 à l’extrémité distale dudit corps 2. Les techniques de fabrication de ces premiers éléments de contact 5 peuvent correspondre à celles déjà utilisées dans les électrodes profondes connues.
Chaque second élément de contact électrique 6 est quant à lui constitué par l’extrémité d’au moins un fil conducteur 62 très fin de l’ordre de 20 µm, réalisé dans des matériaux électriquement conducteurs, de préférence également perméables aux rayonnements magnétiques, comme ceux énumérés ci-dessus pour les premiers éléments de contact électrique 5. Chaque second élément de contact électrique 6 est constitué de préférence par l’extrémité d’un fil conducteur 62. On peut bien entendu multiplier le nombre de fils conducteurs 62, chacun formant alors à lui seul un second élément de contact électrique 6 et chacun étant connecté à une borne du connecteur multi-contact 61. Dans l’exemple représenté, les seconds éléments de contact électrique 6 sont regroupés par quatre, positionnés côte à côté, et forment une tétrode. Cet exemple n’est pas limitatif et il est possible de grouper deux, trois ou plus de quatre fils conducteurs 62 pour adapter le nombre et la répartition des seconds éléments de contact électrique 6 au cahier de charge de l’électrode 1.. Les seconds éléments de contact électrique 6 disposés dans le logement axial 9 dudit corps 2 sont prévus pour être saillants à l’extérieur dudit corps 2 au moins radialement par rapport à l’axe longitudinal A. Le terme « radialement » doit s’entendre par opposition au terme « axialement » mais sans nécessairement impliquer un angle de 90° entre la partie saillante des seconds éléments de contact électrique 6 et l’axe longitudinal A du corps 2. A titre d’exemple la figure 4 illustre la position active des seconds éléments de contact électrique 6 dans laquelle leur partie saillante est orientée vers la partie distale dudit corps 2 et forme un angle B avec l’axe longitudinal A différent de 90°, et notamment un angle aigu, sans que cet exemple ne soit limitatif. Toute autre disposition des seconds éléments de contact électrique 6 par rapport audit corps 2 et/ou par rapport auxdits premiers éléments de contact électrique 5 peut être envisagée. A titre d’exemple, les seconds éléments de contact électrique 6 peuvent sortir des premiers éléments de contact électrique 5. En complément, il est possible d’ajouter un ou plusieurs seconds éléments de contact électrique 6 saillants à l’extérieur de l’extrémité distale dudit corps 2, axialement, dans l’axe longitudinal A du corps 2. Le corps 2 comporte, à cet effet, des orifices de sortie 8 disposés dans ladite partie active 4, radialement et/ou axialement, dans un ou plusieurs éléments intermédiaires isolants 7 et/ou dans un ou plusieurs premiers éléments de contact électrique 5, pour permettre la sortie des seconds éléments de contact électrique 6 sur une longueur contrôlée L6 (voir figure 4). Ces orifices de sortie 8 peuvent être répartis autour du corps 2 à intervalle régulier ou non, à même distance ou non de l’extrémité distale. Dans l’exemple représenté, l’électrode 1 comporte trois seconds éléments de contact électrique 6, répartis à 120° autour du corps 2, dans l’élément intermédiaire isolant 7 le plus proche de l’extrémité distale de l’électrode 1, entre le premier élément de contact électrique 5 prévu à l’extrémité distale de l’électrode 1 et le premier élément de contact électrique 5 suivant. Bien entendu, cet exemple n’est pas limitatif et toute autre disposition le long de la partie active 4 de l’électrode 1 peut convenir.
Le corps 2 de l’électrode 1 est constitué d’un tube creux qui délimite ledit logement axial 9 et forme une gaine protectrice pour les fils conducteurs 52, 62 des premiers et seconds éléments de contact électrique 5, 6. En outre, chacun des fils conducteurs 52 et/ou 62 peut être isolé individuellement. Il est de préférence réalisé dans une matière synthétique lui conférant à la fois une bonne tenue mécanique et une certaine souplesse, de préférence électriquement isolante, telle qu’à titre d’exemple un polyamide, un polyéther bloc amide, un polycarbonate, un polyimide, un polytétrafluoroéthylène, ou similaire. Il peut présenter une section circulaire, ou toute autre section compatible avec les applications prévues. Sa dimension transversale est de préférence très faible, notamment inférieure au millimètre, et à titre d’exemple de l’ordre de 800µm.
L’électrode 1 selon l’invention comporte en outre des moyens de commande 10 pour déplacer le ou les seconds éléments de contact électrique 6, simultanément, entre une position passive PP dans laquelle ils sont rétractés à l’intérieur du corps 2 (voir figure 3), et une position active PA dans laquelle ils sont saillants à l’extérieur du corps 2 sur une longueur de sortie contrôlée L6 (voir figure 4) et permettent notamment d’enregistrer une activité électroencéphalographique de petits groupes cellulaires voire même d’un seul neurone. Cette longueur de sortie contrôlée L6 est rendue ainsi réglable, par exemple de 0 et 5 mm, sans que ces valeurs ne soient limitatives, et ceci pendant toute la période d’implantation de l’électrode 1, c’est-à-dire jusqu’à l’explantation de l’électrode 1. Ces moyens de commande 10 sont accessibles par le praticien pour lui permettre d’intervenir en temps réel sur la position des seconds éléments de contact électrique 6 au cours d’une exploration et/ou d’une stimulation et/ou d’un traitement. Ils font partie intégrante de l’électrode 1, en ce sens qu’ils sont liés au corps 2 de l’électrode 1 et ne sont pas dissociés, ni amovibles du corps 2.
Dans l’exemple représenté, les moyens de commande 10 comportent un organe menant 11 mobile en rotation par rapport au corps 2 autour d’un axe de rotation confondu avec l’axe longitudinal A dudit corps 2. Ils comportent également un organe mené 12 couplé à l’organe menant 11 pour être déplacé en translation axiale alternative selon les flèches T1, T2 selon le sens de rotation R1, R2 de l’organe menant 11 (voir figures 2, 5 et 6). L’organe mené 12 est solidaire des seconds éléments de contact électrique 6 pour qu’ils soient mobiles simultanément, en translation dans l’axe longitudinal A dudit corps 2 sur une course C au moins égale à leur longueur de sortie L6 contrôlée.
Dans l’exemple représenté, l’organe menant 11 prend la forme d’une molette 110, de préférence cylindrique, d’un diamètre suffisant pour être actionnable manuellement par le praticien. La surface de préhension de cette molette 110 comporte à cet effet des reliefs 111 pour faciliter une préhension sans glissement. L’organe menant 11 est couplé en rotation avec le corps 2 de l’électrode 1 qui est fixe. A cet effet, un embout de couplage 20 est fixé à l’extrémité dudit corps 2 correspondant à l’extrémité proximale de l’électrode 1, pour porter ladite molette 110. Cet embout de couplage 20 est de préférence cylindrique et a un diamètre sensiblement égal au diamètre de la molette 110, diamètre nettement supérieur à celui dudit corps 2 pour faciliter sa préhension. Cet embout de couplage 20 comporte une empreinte de doigt 21, et de préférence deux empreintes de doigt 21 diamétralement opposées, permettant sa préhension sans glissement afin de pouvoir le maintenir dans une position fixe d’une main tandis que l’autre main fait tourner l’organe menant 11, dans un sens ou dans le sens contraire, selon les flèches R1 et R2 symbolisées sur la molette 110. Par exemple, la rotation de l’organe menant 11 dans un premier sens selon la flèche R1 a pour effet de reculer l’organe mené 12 et de rétracter les seconds éléments de contact électrique 6 en position passive PP, conformément au symbole représenté sur la molette 110. Et la rotation de l’organe menant 11 dans le sens inverse selon la flèche R2 a pour effet d’avancer l’organe mené 12 et de sortir les seconds éléments de contact électrique 6 en position active PA, conformément au symbole représenté sur la molette 110. Bien entendu, la forme de la molette 110 et celle de l’embout de couplage 20 peuvent différer d’une forme cylindrique, l’essentiel étant que cette forme soit ergonomique et facile à maintenir et à manipuler.
Dans l’exemple représenté, l’embout de couplage 20 solidaire dudit corps 2 comporte un tronçon de guidage 22 lisse, cylindrique, s’étendant dans la direction opposée à l’extrémité distale de l’électrode 1, et sur lequel est monté en rotation l’organe menant 11 via un alésage cylindrique 112, pour qu’il soit guidé en rotation autour de l’axe longitudinal A. L’organe menant 11 est fixe en translation par rapport audit corps 2 grâce à deux goupilles épaulées 113, diamétralement opposées, logées dans des trous correspondants prévus dans la molette 110 et dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal A. L’extrémité des goupilles épaulées 113 coopère avec une rainure annulaire 23 prévue sur la face extérieure du tronçon de guidage 22 de l’embout de couplage 20. Bien entendu, tout autre moyen de blocage en translation de l’organe menant 11 par rapport audit corps 2 peut convenir.
Dans l’exemple représenté, l’organe mené 12 prend la forme d’une vis de réglage 120 millimétrique permettant d’ajuster très précisément la position des seconds éléments de contact électrique 6 au sein du tissu nerveux. L’organe mené 12 est d’une part couplé à l’organe menant 11 par un tronçon fileté 121 vissé dans un alésage taraudé 114 de l’organe menant 11, coaxial à l’axe longitudinal A. L’organe mené 12 est d’autre part guidé en translation axiale dans l’embout de couplage 20 solidaire dudit corps 2. L’embout de couplage 20 comporte à cet effet un alésage central 24 lisse, cylindrique, s’étendant dans l’axe longitudinal A, ouvert, communicant avec l’alésage taraudé 114 de l’organe menant 11, et dans lequel est monté coulissant un tronçon de guidage 122 de l’organe mené 12, par l’intermédiaire d’un joint torique 124 et d’un bourrelet de centrage 125. Le joint torique 124 permet en outre d’assurer une étanchéité entre le corps 2 de l’électrode 1 et l’organe menant 11 par l’intermédiaire de la vis de réglage 120.
Dans l’exemple représenté, l’organe mené 12 est fixe en rotation par rapport à l’organe menant 11 et bloqué en rotation par rapport audit corps 2 grâce à deux doigts de guidage 25, diamétralement opposés, traversant un orifice correspondant prévu dans le tronçon de guidage 22 et dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal A. L’extrémité de chaque doigt de guidage 25 coopère avec une lumière axiale 123 prévue dans la face extérieure du tronçon de guidage 122 de l’organe mené 12. Ces lumières axiales 123 s’étendent sur une course C déterminée pour former avec les doigts de guidage 25 des moyens limiteurs de course agencés pour contrôler le déplacement axial de l’organe mené 12 sur une course C correspondant au moins à la longueur de sortie L6 maximale des seconds éléments de contact électrique 6. Bien entendu, tout autre moyen de blocage en rotation de l’organe mené 12 par rapport à l’organe menant 11 et au corps 2, ainsi que tout autre moyen limiteur de course peut convenir.
L’alésage central 24 prévu dans l’embout de couplage 20 est plus profond que la longueur du tronçon de guidage 122 de l’organe mené 12, additionnée de sa course C, dans le but de créer une réserve 26 dans laquelle les fils conducteurs 52 des premiers éléments de contact électrique 5 peuvent s’accumuler librement pour absorber ladite course C de l’organe mené 12 (voir figures 5 et 6).
Les moyens de commande 10 comportent également un organe de repérage 13 de la position axiale de l’organe mené 12 et donc de la position des seconds éléments de contact électrique 6. Dans l’exemple représenté, cet organe de repérage 13 prend la forme d’un coulisseau 130 solidaire des gaines multifilaires 50 et 60 et monté en translation axiale dans un alésage de guidage 115 de l’organe menant 11, coaxial à l’axe longitudinal A, et ouvert à l’extrémité opposée de l’embout de couplage 20. Ce coulisseau 130 comporte un tronçon de guidage 131, cylindrique, terminé par une tête 132, dont le diamètre est supérieur au diamètre de l’alésage de guidage 115. Le tronçon de guidage 131 comporte un marquage 133, gravé ou imprimé sur la surface extérieure, et visible à travers une et de préférence plusieurs lumières 116 traversantes, prévues autour d’un tronçon d’extrémité 117 de l’organe menant 11. Ce marquage 133 peut par exemple correspondre à une graduation millimétrée, représentative de l’état de sortie des seconds éléments de contact électrique 6 en fonction de la position de la vis de réglage 120. Les lumières 116 peuvent être au nombre de quatre pour garantir la visibilité du marquage 133 quelle que soit la position angulaire de la molette 110. Bien entendu, tout autre organe de repérage peut convenir, ainsi que toute autre forme de coulisseau, de marquage, et de moyens de visualisation.
Les pièces constitutives des moyens de commande 10 sont traversées par un logement axial 14, confondu avec l’axe longitudinal A, coaxial audit logement axial 9 prévu dans le corps 2, pour permettre aux fils conducteurs 52 et 62 de relier électriquement les premiers éléments de contact électrique 5 et les seconds éléments de contact électrique 6 à un appareil médical connecté. Pour permettre le déplacement axial libre des fils conducteurs 52, 62 simultanément à l’organe mené 12, les gaines multifilaires 50, 60 correspondantes sont liées aux différentes pièces 12 et 130 en mouvement au moyen par exemple de bouchons 15 agencés pour fermer l’alésage axial 14 correspondant en scellant lesdites gaines. Ces bouchons 15, peuvent être formés de joints de colle, de pièces rapportées ou similaires. En partant des connecteurs multi-contacts 51, 61, un premier bouchon 15a ferme l’entrée du logement axial 14a prévu dans le coulisseau 130, et un deuxième bouchon 15b ferme l’entrée du logement axial 14b prévu dans la vis de réglage 120. Puis, les gaines multifilaires 50, 60 s’arrêtent. Les fils conducteurs 62 des seconds éléments de contact électrique 6 sont ensuite solidarisés à un tube de guidage 16 via une zone de collage 17, lui-même rendu solidaire de la vis de réglage 120 par un troisième bouchon 15c fermant la sortie du logement axial 14b. Ce tube de guidage 16 a l’avantage d’accompagner et de guider les fils conducteurs 62 des seconds éléments de contact électrique 6 dans leur mouvement de translation. Les fils conducteurs 52 des premiers éléments de contact électrique 5 sont solidarisés à la vis de réglage 120 par le troisième bouchon 15c fermant la sortie du logement axial 14b. Enfin, l’embout de couplage 20 et le corps 2 de l’électrode 1 sont solidarisés par un quatrième bouchon 15d fermant la sortie de l’alésage axial 14d prévu l’embout de couplage 20.Cet exemple de réalisation n’est pas limitatif et tout autre moyen équivalent permettant de lier les gaines 50, 60 aux pièces 12, 13 est envisageable.
Les moyens de commande 10 qui viennent d’être décrits peuvent répondre à d’autres variantes de réalisation, l’essentiel étant de prévoir un moyen de réglage précis, accessible par le praticien, lequel génère un déplacement axial précis des seconds éléments de contact électrique 6. A titre d’exemple et dans une forme de réalisation non représentée, la vis de réglage 120 peut être directement prévue sur l’organe menant, qui est dans ce cas couplé en rotation et en translation avec l’embout de couplage 20 solidaire du corps 2 de l’électrode 1. Dans ce cas, l’organe mené prend la forme d’un poussoir actionné dans une direction par l’organe menant dans un premier sens de rotation, et dans une direction opposée par un organe de rappel lorsque l’organe menant est mis en rotation dans le sens de rotation opposé.
Les différentes pièces constitutives de l’électrode 1 peuvent être fabriquées par des procédés industriels dans les matières compatibles en fonction des contraintes mécaniques, électriques, et magnétiques, conformément à ce qu’il se fait déjà pour les électrodes profondes existantes.
Le protocole d’implantation d’électrodes intracérébrales profondes pour effectuer une stéréo électroencéphalographie (SEEG) a l’avantage de ne pas être modifié lorsque l’on remplace les électrodes profondes standards par des électrodes profondes hybrides (macro-contacts et microcontacts) selon l’invention. En effet, l’électrode 1 est implantée dans le cerveau d’un patient, les seconds éléments de contact électrique 6 étant rentrés en position passive PA. L’organe de montage 3 permet de maintenir en position et assurer l’étanchéité de l’électrode 1 implantée sur une vis ou similaire préalablement ancrée dans le crâne du patient. Les connecteurs multi-contacts 51 et 61 sont reliés à un appareil médical. Le praticien qui est généralement un neurochirurgien peut alors actionner les moyens de commande 10 pour faire sortir les seconds éléments de contact électrique 6 en position active PA, et pour ajuster la longueur de sortie contrôlée L6 de ces seconds éléments de contact électrique 6 pendant toute l’implantation de l’électrode 1.
Cette nouvelle électrode 1 a l’avantage de pouvoir être utilisée comme une électrode profonde standard, tout en permettant une qualité et une précision d’exploration et de traitement bien supérieures. Ainsi, il ressort clairement de cette description que l’électrode 1 selon l’invention répond aux objectifs fixés et apporte des avantages substantiels par rapport aux électrodes hybrides de l’art antérieur.
La présente invention n'est pas limitée à l’exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier. Notamment, le nombre de premiers éléments de contact électrique 5 ainsi que le nombre des seconds éléments de contact électrique 6, le nombre de fils conducteurs regroupés pour former chaque second élément de contact électrique 6, le pas entre les premiers éléments de contact électrique 5, le positionnement et l’orientation des seconds éléments de contact électrique 6 par rapport à ces premiers éléments de contact électrique 5, etc. sont des paramètres variables en fonction du cahier des charges de l’électrode 1.

Claims (15)

  1. Electrode (1) intracérébrale hybride comprenant un corps (2) étroit et allongé selon un axe longitudinal (A), destiné à être implanté dans le cerveau d’un patient pour effectuer au moins une exploration électroencéphalographique multi-échelle, et un organe de montage (3) agencé pour fixer ledit corps au crâne du patient et assurer l’étanchéité, ladite électrode (1) comportant une extrémité distale et une extrémité proximale, ainsi qu’une partie active (4) prévue du côté de l’extrémité distale, ladite partie active (4) étant pourvue d’au moins un premier élément de contact électrique (5) formant un macro-contact fixe, disposé en surface dudit corps et utilisé notamment pour enregistrer l’activité d’une zone du cerveau étudiée, et d’au moins un second élément de contact électrique (6) formant un microcontact mobile, saillant à l’extérieur dudit corps (2) sur une longueur de sortie contrôlée (L6), et utilisé au moins pour enregistrer l’activité de petits groupes cellulaires voire d’un seul neurone dans ladite zone du cerveau étudiée, ledit au moins un premier élément de contact électrique (5) et ledit au moins un second élément de contact électrique (6) étant reliés chacun électriquement à au moins un appareil d’enregistrement par un fil conducteur dédié, ladite électrode (1) comportant en outre des moyens de commande (10) de la position relative dudit au moins un second élément de contact électrique (6) par rapport audit corps (2) de l’électrode, caractérisée en ce que ladite électrode (1) comporte à son extrémité proximale un embout de couplage (20) solidaire dudit corps (2) et sur lequel sont montés lesdits moyens de commande (10) de la position relative dudit au moins un second élément de contact électrique (6) pour qu’ils fassent partie intégrante de ladite électrode (1), et en ce que lesdits moyens de commande (10) sont agencés pour d’une part déplacer ledit au moins un second élément de contact électrique (6) entre une position passive (PP) dans laquelle il est rétracté à l’intérieur dudit corps (2) et une position active (PA) dans laquelle il est saillant à l’extérieur dudit corps (2), et d’autre part ajuster la longueur de sortie contrôlée (L6) dudit au moins un second élément de contact électrique (6) par rapport audit corps (2) de l’électrode.
  2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande (10) comportent au moins un organe menant (11) mobile en rotation par rapport audit embout de couplage (20) autour d’un axe de rotation confondu avec l’axe longitudinal (A) dudit corps, et un organe mené (12) couplé audit organe menant (11) pour être déplacé en translation axiale alternative selon le sens de rotation dudit organe menant (11), et en ce que ledit organe mené (12) est solidaire dudit au moins un second élément de contact électrique (6) pour qu’il soit mobile en translation dans l’axe longitudinal (A) dudit corps (2) sur une course (C) au moins égale à sa longueur de sortie contrôlée (L6).
  3. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit organe menant prend la forme d’une molette actionnable manuellement, couplée en rotation avec ledit embout de couplage (20) par un filetage, et mobile en translation par rapport audit embout de couplage (20).
  4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit organe mené prend la forme d’un poussoir actionné dans une direction et dans une direction opposée selon le sens de rotation dudit organe menant.
  5. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit organe menant (11) prend la forme d’une molette (110) actionnable manuellement couplée en rotation avec ledit embout de couplage (20)par une surface de guidage, et fixe en translation axiale par rapport audit embout de couplage (20).
  6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit organe mené (12) prend la forme d’une vis de réglage (120) guidée axialement dans ledit embout de couplage (20), couplée en translation avec ledit organe menant (11) par un filetage, et fixe en rotation par rapport audit organe menant (11).
  7. Electrode selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande (10) comportent des moyens limiteurs de course (25, 123) agencés pour contrôler le déplacement axial dudit organe mené (12) sur une course (C) au moins égale à la longueur de sortie contrôlée (L6) dudit au moins un second élément de contact électrique.
  8. Electrode selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens limiteurs de course comportent au moins une lumière axiale (123) s’étendant sur une longueur correspondant à ladite course (C) et coopérant avec au moins un doigt de guidage (25), ladite lumière axiale (123) étant prévue dans l’une des pièces dudit organe mené (12) ou dudit embout de couplage (20), et ledit doigt de guidage (25) étant prévu dans l’autre pièce dudit embout de couplage (20) ou dudit organe mené (12).
  9. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit embout de couplage (20) comporte un alésage central (24) dans lequel ledit organe mené (12) est guidé en translation axiale et en ce que ledit alésage central (24) définit une réserve (26) dans laquelle le fil conducteur (52) dédié audit au moins un premier élément de contact électrique (5) peut s’accumuler pour absorber la course (C) dudit organe mené (12).
  10. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande (10) comportent des moyens de repérage (116, 130) de la position axiale dudit au moins un second élément de contact électrique (6).
  11. Electrode selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits moyens de repérage comportent un coulisseau (130) solidaire dudit au moins un second élément de contact électrique (6) et agencé pour coulisser axialement dans un alésage de guidage (115) dudit embout de couplage (20) ou dudit organe menant (11), ledit coulisseau (130) comportant un marquage (133) et ledit alésage de guidage (115) comportant au moins une lumière traversante (116) pour visualiser ledit marquage (133).
  12. Electrode selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie active (4) de l’électrode comporte plusieurs premiers éléments de contact électrique (5) répartis le long du corps (2) de l’électrode (1) et séparés entre eux par des éléments intermédiaires isolants (7), et en ce que ledit au moins un second élément de contact électrique (6) est saillant à travers un orifice de sortie (8) ménagé dans ladite partie active (4) dans un desdits éléments intermédiaires isolants (7) et/ou dans un desdits premiers éléments de contact électrique (5).
  13. Electrode selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit orifice de sortie (8) est prévu sur la périphérie dudit corps (2) et en ce que ledit au moins un second élément de contact électrique (6) est saillant à l’extérieur dudit corps (2) radialement par rapport à l’axe longitudinal (A).
  14. Electrode selon la revendication 13, caractérisée en ce que la partie active (4) de l’électrode comporte au moins deux seconds éléments de contact électrique (6) répartis radialement autour dudit corps (2).
  15. Electrode selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite partie active (4) comporte plusieurs seconds éléments de contact électrique (6) regroupés et placés côte à côte.
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