FR3112935A1 - IMAGEABLE AND RESORBABLE MEDICAL DEVICE AND USES THEREOF - Google Patents

IMAGEABLE AND RESORBABLE MEDICAL DEVICE AND USES THEREOF Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un dispositif médical imageable et résorbable, comprenant au moins une partie tubulaire (1) formée d’un hydrogel physique de polysaccharides, apte à être inséré dans l’urètre d’un sujet, pour différentes applications médicales et/ou chirurgicales. Fig.1The invention relates to an imageable and resorbable medical device, comprising at least one tubular part (1) formed from a physical hydrogel of polysaccharides, suitable for insertion into the urethra of a subject, for various medical and/or surgical applications . Fig.1

Description

DISPOSITIF MEDICAL IMAGEABLE ET RESORBABLE ET SES UTILISATIONSIMAGEABLE AND RESORBABLE MEDICAL DEVICE AND USES THEREOF

La présente invention concerne le domaine des dispositifs médicaux destinés à être insérés dans l’urètre d’un sujet. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif médical imageable et résorbable, comprenant au moins une partie tubulaire formée d’un hydrogel physique de polysaccharides, apte à être inséré dans l’urètre d’un sujet, pour différentes applications médicales et/ou chirurgicales.The present invention relates to the field of medical devices intended to be inserted into the urethra of a subject. More specifically, the invention relates to an imageable and resorbable medical device, comprising at least one tubular part formed from a physical hydrogel of polysaccharides, suitable for insertion into the urethra of a subject, for various medical and/or surgical applications. .

La présente divulgation concerne le domaine des dispositifs médicaux destinés à être insérés dans l’urètre d’un sujet.This disclosure relates to the field of medical devices intended for insertion into a subject's urethra.

Différents dispositifs médicaux, aptes à être insérés dans l’urètre d’un sujet, sont disponibles dans l’art antérieur. De tels dispositifs sont notamment destinés à éviter la sténose de l’urètre, dans des cas de dysfonctionnements urinaires, par exemple causés par une inflammation ou un endommagement de l’urètre ou des tissus voisins. De tels dysfonctionnements peuvent, notamment, être dus à une intervention chirurgicale ou à un traitement d’un cancer de la prostate. Le cancer de la prostate est le cancer le plus répandu chez l'homme et le troisième cancer le plus mortel pour l'homme derrière le cancer du poumon et le cancer colorectal. La radiothérapie est une méthode efficace et répandue pour traiter le cancer de la prostate. Elle consiste à éliminer les cellules cancéreuses, en les irradiant à l'aide d'une source radioactive interne ou externe au corps du sujet à traiter. Néanmoins, certains effets secondaires peuvent survenir. En particulier, l’irradiation peut, dans certain cas, causer une inflammation de la prostate, aboutissant à la sténose de l'urètre et pouvant mener à une incapacité d’uriner nécessitant une intervention rapide pour préserver la vie du patient.Various medical devices, capable of being inserted into the urethra of a subject, are available in the prior art. Such devices are intended in particular to avoid stenosis of the urethra, in cases of urinary dysfunction, for example caused by inflammation or damage to the urethra or neighboring tissues. Such dysfunctions may, in particular, be due to surgery or treatment for prostate cancer. Prostate cancer is the most common cancer in men and the third deadliest cancer for men behind lung cancer and colorectal cancer. Radiation therapy is an effective and widespread method of treating prostate cancer. It consists in eliminating the cancerous cells, by irradiating them using a radioactive source internal or external to the body of the subject to be treated. Nevertheless, some side effects may occur. In particular, irradiation may, in some cases, cause inflammation of the prostate, resulting in urethral stricture and possibly leading to inability to urinate requiring rapid intervention to preserve the patient's life.

Afin de pallier ces problèmes, des dispositifs médicaux ont été développés, notamment des sondes urinaires ou des dispositifs intra-urétraux, notamment sous la forme de stent, permettant de garder un diamètre suffisant pour l'écoulement des liquides à travers l'urètre, le temps que l'inflammation se résorbe. A ce jour, la majorité des stents utilisés en urologie sont fabriqués à partir d'alliages métalliques, pouvant être revêtus de membranes polymères ou avec des polymères non biorésorbables comme des silicones, du polyuréthane, du PTFE. Par ailleurs, les entreprises Boston Scientific®, BARD®, UROVISION® et Optimed® proposent des dispositifs en polymère, qui sont plutôt proposés pour lutter contre des sténoses urétérales.In order to overcome these problems, medical devices have been developed, in particular urinary catheters or intra-urethral devices, in particular in the form of stents, making it possible to maintain a sufficient diameter for the flow of liquids through the urethra, the time for the inflammation to subside. To date, the majority of stents used in urology are made from metal alloys, which can be coated with polymer membranes or with non-bioresorbable polymers such as silicones, polyurethane, PTFE. In addition, the companies Boston Scientific®, BARD®, UROVISION® and Optimed® offer polymer devices, which are rather proposed to fight against ureteral stenosis.

L'usage d'un dispositif non biorésorbable nécessite deux interventions : l’une pour sa pose et l’autre pour le retirer. Différentes formes de dispositifs ont été étudiés pour faciliter leur retrait comme par exemple le dispositif The Spanner® commercialisé par SRS Medical® ou bien les stents prostatiques de Allium Medical®: Round Posterior Stent (RPS) et Triangular Prostatic Stent (TPS) (décrits notamment dans la demande US2004/0167635). Ces solutions ne s’affranchissent néanmoins, pas de l’intervention d’un spécialiste pour les retirer.The use of a non-bioresorbable device requires two operations: one for its insertion and the other for its removal. Different forms of devices have been studied to facilitate their removal, such as The Spanner® device marketed by SRS Medical® or the prostate stents from Allium Medical®: Round Posterior Stent (RPS) and Triangular Prostatic Stent (TPS) (described in particular in application US2004/0167635). However, these solutions are not exempt from the intervention of a specialist to remove them.

Par ailleurs, il été constaté à l’usage que certains stents métalliques peuvent engendrer des irritations et des inconforts lorsqu'ils se trouvent au contact des tissus, du fait de la rigidité des alliages. Leur inconvénient majeur est qu'ils perturbent la dose d'irradiation délivrée au patient en radiothérapie, de par leur structure métallique qui absorbe une partie des radiations, et surtout parce qu’ils constituent des sources d’électrons secondaires.In addition, it has been observed in use that certain metal stents can cause irritation and discomfort when they come into contact with tissues, due to the rigidity of the alloys. Their major drawback is that they disturb the dose of irradiation delivered to the patient in radiotherapy, due to their metallic structure which absorbs part of the radiation, and especially because they constitute sources of secondary electrons.

La demande EP 0 634 152 propose des dispositifs médicaux sous la forme de tube en un polymère biodégradable. Leur composition polymérique leur confère, par comparaison aux dispositifs métalliques, une rigidité plus faible et donc un contact plus doux avec l'intérieur de l'urètre, limitant l'irritation du canal et procurant un meilleur confort pour le patient. Leur nature biodégradable permet de s’affranchir d’une double intervention, le retrait par un spécialiste étant inutile. Les polymères envisagés dans ce document sont les polyglycolides (PGA), polylactides (PLA), les mélange de polymères glycolide/lactide, glycolide/triméthylène carbonate, les polydioxanones, les polyhydroxybutyrates, les polyhydroxypropionates, et leurs mélanges, les copolymères de ces polymères, les chitines, les polyesters amides et les glycolesters. Des ouvertures sont aménagés dans le tube, de manière à permettre aux tissus détruits lors d’un traitement laser d’être évacués avec l’urine qui va s’écouler sur les parois du tube (voir colonne 3 lignes 12-19). Dans ce document, il est prévu d’implanter le dispositif chez le sujet, après un traitement par irradiation laser. On comprend que l’irradiation laser endommagerait le dispositif implanté. Par ailleurs, les tubes proposés dans la demande EP 0 634 152 du fait des polymères utilisés sont encore assez rigides, ou dans le cas des structures sous forme ajourée, autorisent un contact direct entre l’urine et l’urètre, ce qui entraine des problèmes d’inflammation.Application EP 0 634 152 proposes medical devices in the form of a tube made of a biodegradable polymer. Their polymeric composition gives them, compared to metallic devices, a lower rigidity and therefore a softer contact with the interior of the urethra, limiting irritation of the channel and providing better comfort for the patient. Their biodegradable nature eliminates the need for a double intervention, removal by a specialist being unnecessary. The polymers envisaged in this document are polyglycolides (PGA), polylactides (PLA), mixtures of glycolide/lactide, glycolide/trimethylene carbonate polymers, polydioxanones, polyhydroxybutyrates, polyhydroxypropionates, and mixtures thereof, copolymers of these polymers, chitins, polyester amides and glycolesters. Openings are made in the tube, so as to allow the tissues destroyed during a laser treatment to be evacuated with the urine which will flow on the walls of the tube (see column 3 lines 12-19). In this document, it is planned to implant the device in the subject, after treatment with laser irradiation. It is understood that the laser irradiation would damage the implanted device. Furthermore, the tubes proposed in application EP 0 634 152 due to the polymers used are still quite rigid, or in the case of structures in perforated form, allow direct contact between the urine and the urethra, which leads to inflammation issues.

RésuméSummary

Dans le cadre de l’invention, il est proposé d’utiliser un dispositif qui soit à la fois résorbable et résistant à une irradiation s’apparentant aux radiothérapies utilisées dans le traitement du cancer de la prostate, et qui présente une composition et une géométrie adaptées pour limiter les problèmes d’inflammation. En outre, il est proposé un dispositif imageable, notamment par imagerie par résonance magnétique, permettant ainsi de vérifier son positionnement, d’évaluer l’état de résorption par l’urine au cours du temps, et/ou de positionner le patient avant une irradiation thérapeutique.In the context of the invention, it is proposed to use a device which is both resorbable and resistant to irradiation similar to the radiotherapies used in the treatment of prostate cancer, and which has a composition and a geometry adapted to limit inflammation problems. In addition, an imageable device is proposed, in particular by magnetic resonance imaging, thus making it possible to verify its positioning, to evaluate the state of resorption by urine over time, and/or to position the patient before a therapeutic irradiation.

Ainsi, l’invention concerne un dispositif médical formé d’un hydrogel de polysaccharides, les polysaccharides étant sélectionnés judicieusement pour obtenir des propriétés physico-chimiques et mécaniques avantageuses, et comprenant au moins une partie tubulaire apte à être insérée dans l’urètre d’un sujet, pour son utilisation dans le traitement ou la prévention des troubles urinaires.Thus, the invention relates to a medical device formed from a hydrogel of polysaccharides, the polysaccharides being carefully selected to obtain advantageous physico-chemical and mechanical properties, and comprising at least one tubular part capable of being inserted into the urethra of a subject, for its use in the treatment or prevention of urinary disorders.

Après insertion dans l’urètre d’un sujet, la partie tubulaire formée d’un hydrogel de polysaccharides assure un guidage du flux urinaire à l’intérieur de l’urètre. Il est ainsi possible de limiter les troubles urinaires, voire éviter ou remédier aux troubles urinaires. En particulier, l’utilisation selon l’invention d’un tel dispositif médical consiste à éviter la sténose de l’urètre ou, pour le moins lutter contre la sténose de l’urètre.After insertion into the urethra of a subject, the tubular part formed of a hydrogel of polysaccharides ensures guidance of the urinary flow inside the urethra. It is thus possible to limit urinary disorders, or even avoid or remedy urinary disorders. In particular, the use according to the invention of such a medical device consists in avoiding urethral stenosis or, at the very least, fighting against urethral stenosis.

Par ailleurs, un tel dispositif présente de nombreux intérêts, du fait de sa composition en un polymère biodégradable :Furthermore, such a device has many advantages, due to its composition in a biodegradable polymer:

Le dispositif utilisé dans le cadre de l’invention étant résorbable, une seule intervention est requise pour sa pose. L'intervention visant à le retirer n'est plus nécessaire puisqu’il va être dégradé après un certain temps, suite à l'écoulement de l'urine à travers le tube. En effet, l’hydrogel de polysaccharides va se dégrader progressivement dans le milieu d’implantation, de pH acide.Since the device used in the context of the invention is resorbable, a single operation is required for its installation. The intervention to remove it is no longer necessary since it will be degraded after a certain time, following the flow of urine through the tube. Indeed, the polysaccharide hydrogel will gradually degrade in the implantation medium, with an acid pH.

Il ne perturbe pas le contrôle de la dose d'irradiation en radiothérapie, n’entrainant pas d'absorption de l'irradiation.It does not disturb the control of the dose of irradiation in radiotherapy, causing no absorption of the irradiation.

Il ne génère pas ou peu d’émissions de rayonnements d'électrons secondaires potentiellement nocifs pour le patient.It generates little or no secondary electron radiation emissions potentially harmful to the patient.

Du fait de sa composition en un hydrogel de chitosane et chitosane modifié, il présente une souplesse suffisante pour ne pas constituer une gêne dans l’organisme. Il ne génère pas non plus d’inflammation une fois posé.Due to its composition in a hydrogel of chitosan and modified chitosan, it has sufficient flexibility not to constitute a hindrance in the body. It also does not generate inflammation once applied.

La partie tubulaire formée d’un hydrogel de polysaccharides utilisé dans le cadre de l’invention est ouverte à ses deux extrémités et possède, de préférence, des parois pleines comme illustré , c’est-à-dire non ajourées, jouant le rôle de barrière à l’échelle macroscopique entre la paroi de l’urètre, au niveau de laquelle il est positionné, et le flux urinaire. Il est question de parois pleines ou non-ajourées et de barrière à l’échelle macroscopique, car aucune ouverture ou ajour n’est visible à l’œil nu, ce qui n’exclut néanmoins pas un passage de l’urine, du fait de la porosité du tube et/ou d’un échange au moins partiel entre l’eau initiale de l’hydrogel et l’urine. Du fait de ses parois pleines, le tube d’hydrogel de polysaccharides utilisé dans le cadre de l’invention permet de canaliser le flux d’urine et assurer sa circulation à distance des parois internes de l’urètre. En limitant ainsi le contact entre le flux d’urine et les parois internes de l’urètre, les problèmes d’inflammation, voire d’irritation, sont ainsi diminués.The tubular part formed from a polysaccharide hydrogel used in the context of the invention is open at both ends and preferably has solid walls as shown , that is to say non-perforated, acting as a barrier on a macroscopic scale between the wall of the urethra, at the level of which it is positioned, and the urinary flow. It is a question of solid or non-perforated walls and of a barrier on a macroscopic scale, because no opening or opening is visible to the naked eye, which nevertheless does not exclude a passage of urine, due to the fact the porosity of the tube and/or an at least partial exchange between the initial water of the hydrogel and the urine. Due to its solid walls, the polysaccharide hydrogel tube used in the context of the invention makes it possible to channel the flow of urine and ensure its circulation at a distance from the internal walls of the urethra. By thus limiting the contact between the flow of urine and the internal walls of the urethra, the problems of inflammation, even irritation, are thus reduced.

Dans le cadre de son utilisation selon l’invention, le dispositif médical est inséré dans l’urètre d’un patient, comme par exemple illustré sur les et 3 dans le cas de sujet humain, masculin et féminin, respectivement.In the context of its use according to the invention, the medical device is inserted into the urethra of a patient, as for example illustrated in the and 3 in the case of human subject, male and female, respectively.

Un tel dispositif est utilisé dans le cadre de l’invention pour éviter des troubles urinaires que pourraient engendrer notamment une radiothérapie externe ou curiethérapie, un traitement par ultrasons focalisés, une cryothérapie, ou tout autre traitement physique du cancer de la prostate, ou encore remédier aux dysfonctionnements urinaires dus à la présence d’une fistule.Such a device is used in the context of the invention to prevent urinary disorders that could be caused in particular by external radiotherapy or brachytherapy, treatment by focused ultrasound, cryotherapy, or any other physical treatment for prostate cancer, or even to remedy urinary dysfunction due to the presence of a fistula.

L’invention propose, notamment un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention, pour son utilisation pour éviter la sténose de l’urètre.The invention proposes, in particular, a medical device defined in the context of the invention, for its use to prevent stenosis of the urethra.

L’intérêt de guider le flux urinaire à l’intérieur de l’urètre et/ou de lutter contre la sténose de l’urètre, peut intervenir notamment lors de différents traitements.The interest of guiding the urinary flow inside the urethra and/or of fighting against the stenosis of the urethra, can intervene in particular during different treatments.

L’invention propose, notamment un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention, pour son utilisation pour limiter les effets secondaires d’une radiothérapie externe ou curiethérapie, en particulier dans le cadre du traitement du cancer de la prostate. Dans ce cas, avantageusement, le dispositif médical est inséré dans l’urètre du sujet à traiter, avant la radiothérapie externe ou pendant la procédure de curiethérapie. En outre, et du fait de ses propriétés imageables, le dispositif peut servir de référence pour le positionnement du patient avant une irradiation pour la radiothérapie.The invention proposes, in particular, a medical device defined in the context of the invention, for its use to limit the side effects of external radiotherapy or brachytherapy, in particular in the context of the treatment of prostate cancer. In this case, advantageously, the medical device is inserted into the urethra of the subject to be treated, before the external radiotherapy or during the brachytherapy procedure. In addition, and because of its imageable properties, the device can serve as a reference for the positioning of the patient before irradiation for radiotherapy.

L’invention propose, également un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention, pour son utilisation, afin de limiter les effets secondaires d’un traitement par ultrasons focalisés, cryothérapie, ou tout autre traitement physique du cancer de la prostate. Dans ce cas, avantageusement, le dispositif médical est inséré dans l’urètre du sujet à traiter, avant le traitement par ultrasons focalisés, la cryothérapie, ou l’autre traitement physique appliqué. L’invention a donc pour objet un dispositif selon l’invention pour son utilisation dans un traitement du cancer de la prostate. Dans un tel traitement, le dispositif sera inséré dans l’urètre du sujet et l’on procédera ensuite au traitement physique adapté au cancer de la prostate, et en particulier, une ou plusieurs irradiations pour un traitement par radiothérapie.The invention also proposes a medical device defined within the framework of the invention, for its use, in order to limit the side effects of treatment by focused ultrasound, cryotherapy, or any other physical treatment for prostate cancer. In this case, advantageously, the medical device is inserted into the urethra of the subject to be treated, before the treatment by focused ultrasound, cryotherapy, or the other physical treatment applied. The subject of the invention is therefore a device according to the invention for its use in the treatment of prostate cancer. In such a treatment, the device will be inserted into the urethra of the subject and the physical treatment adapted to prostate cancer will then be carried out, and in particular, one or more irradiations for a radiotherapy treatment.

Plus généralement, l’invention a donc pour objet un tube formé d’un hydrogel physique de polysaccharides, apte à être inséré dans l’urètre d’un sujet pour son utilisation dans le traitement ou la prévention des troubles urinaires.More generally, the subject of the invention is therefore a tube formed from a physical hydrogel of polysaccharides, capable of being inserted into the urethra of a subject for its use in the treatment or prevention of urinary disorders.

L’invention propose, également un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention, pour son utilisation pour limiter les troubles urinaires, et en particulier consécutifs à un adénome prostatique, une lésion cancéreuse, une fistule au niveau de l’urètre, une inflammation ou une intervention chirurgicale sur l’urètre.The invention also proposes a medical device defined in the context of the invention, for its use to limit urinary disorders, and in particular consecutive to a prostatic adenoma, a cancerous lesion, a fistula at the level of the urethra, a inflammation or surgery on the urethra.

L’invention propose, notamment un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention, pour son utilisation pour isoler l’intérieur de l’urètre, en cas de fistule, d’une partie de l’organisme auquel elle ne devrait pas être reliée. En particulier, le dispositif médical défini dans le cadre de l’invention pourra être inséré dans l’urètre pour isoler l’intérieur de l’urètre du rectum, en cas de fistule entre le rectum et l’urètre. Dans ce cas, le dispositif médical défini dans le cadre de l’invention pourra également être utilisé en tant qu’aide à la résorption de la fistule.The invention proposes, in particular, a medical device defined within the scope of the invention, for its use to isolate the interior of the urethra, in the event of a fistula, from a part of the body to which it should not be connected. In particular, the medical device defined in the context of the invention may be inserted into the urethra to isolate the interior of the urethra from the rectum, in the event of a fistula between the rectum and the urethra. In this case, the medical device defined in the context of the invention may also be used as an aid in the resorption of the fistula.

Un des avantages du dispositif de l’invention est d’être imageable, en particulier par imagerie par résonance magnétique du fait de la présence de cations gadolinium.One of the advantages of the device of the invention is to be imageable, in particular by magnetic resonance imaging due to the presence of gadolinium cations.

Aussi l’invention propose l’utilisation d’un dispositif médical défini dans le cadre de l’invention dans un procédé d’imagerie par résonance magnétique (IRM) sur un sujet chez lequel le dispositif a été implanté, en particulier pour évaluer l’état de résorption du dispositif, la bio-distribution des produits de résorption et/ou vérifier son positionnement chez ledit sujet pour positionner le sujet en vue d’une irradiation thérapeutique.The invention also proposes the use of a medical device defined in the context of the invention in a method of magnetic resonance imaging (MRI) on a subject in whom the device has been implanted, in particular to evaluate the state of resorption of the device, the bio-distribution of the resorption products and/or verifying its positioning in said subject to position the subject with a view to therapeutic irradiation.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages will appear on reading the detailed description below, and on analyzing the appended drawings, in which:

Fig. 1Fig. 1

est une vue schématique d’un tube utilisé dans le cadre de l’invention. is a schematic view of a tube used in the context of the invention.

Fig. 2Fig. 2

est une vue schématique d’un dispositif médical en forme de tube inséré dans l’organisme d’un sujet masculin à l’intérieur de l’urètre, selon une utilisation de l’invention. is a schematic view of a medical device in the form of a tube inserted into the body of a male subject inside the urethra, according to one use of the invention.

Fig. 3Fig. 3

est une vue schématique d’un dispositif médical en forme de tube inséré dans l’organisme d’un sujet féminin à l’intérieur de l’urètre, selon une utilisation de l’invention. is a schematic view of a medical device in the form of a tube inserted into the organism of a female subject inside the urethra, according to one use of the invention.

Fig. 4Fig. 4

est une vue schématique montrant la section d’un dispositif médical pouvant être utilisé dans le cadre de l’invention. is a schematic view showing the section of a medical device that can be used in the context of the invention.

Fig. 5Fig. 5

montre l’évolution de l’épaisseur de la paroi du tube d’hydrogel physique de chitosane, obtenu, en fonctiondu temps de coagulation, dans le cas d’une solution aqueuse de chitosane concentrée à 7,5% et coagulée dans un bain de soude à 7 mol/L. shows the evolution of the wall thickness of the tube of physical hydrogel of chitosan, obtained, as a function of coagulation time, in the case of an aqueous solution of chitosan concentrated at 7.5% and coagulated in a bath of soda at 7 mol/L.

Fig. 6Fig. 6

représente les cycles de charge-décharge obtenus dans les exemples pour un tube en chitosane dont la géométrie est la suivante : Longueur 30mm, diamètre 8mm et épaisseur 1,7mm. represents the charge-discharge cycles obtained in the examples for a chitosan tube whose geometry is as follows: Length 30 mm, diameter 8 mm and thickness 1.7 mm .

Fig. 7Fig. 7

est une courbe de compression obtenue pour des tubes utilisés dans le cadre de l’invention et des tubes commerciaux is a compression curve obtained for tubes used in the context of the invention and commercial tubes

Fig. 8Fig. 8

est une courbe de compression obtenue pour des tubes utilisés dans le cadre de l’invention et des tubes commerciaux is a compression curve obtained for tubes used in the context of the invention and commercial tubes

Fig. 9Fig. 9

est une vue schématique d’une variante du dispositif comprenant une partie tubulaire 1 et une partie en forme évasée 2 et son positionnement dans l’urètre d’un sujet masculin. is a schematic view of a variant of the device comprising a tubular part 1 and a flared part 2 and its positioning in the urethra of a male subject.

Fig. 10Fig. 10

est une vue éclatée du dispositif d’extrusion moulage pour l’obtention d’un dispositif comprenant une partie tubulaire et une partie en forme évasée. is an exploded view of the extrusion molding device for obtaining a device comprising a tubular part and a flared part.

Fig. 11Fig. 11

La est une photographie de dispositifs tels qu’élaborés avec le dispositif d'extrusion-moulage illustré par la . There is a photograph of devices as made with the extrusion-molding device shown in .

Fig. 12Fig. 12

La est une image IRM montrant en coupe transversale les diamètres interne et externe des dispositifs. There is an MRI image showing in cross section the inner and outer diameters of the devices.

Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.The drawings and the description below contain, for the most part, certain elements. They may therefore not only serve to better understand this disclosure, but also contribute to its definition, where applicable.

Dans la description de l’invention, on pourra envisager d’utiliser au lieu et place de « pour son utilisation dans » par « pour son utilisation » « afin de » ou « pour », « pour la fabrication d’un médicament destiné à » ou « destiné au ».
Forme et propriétés mécaniques du dispositif médical
In the description of the invention, it is possible to consider using instead of "for its use in" by "for its use""in order to" or "for", "for the manufacture of a medicament intended for or “intended for”.
Form and mechanical properties of the medical device

Le dispositif utilisé dans l’invention comprend au moins une partie tubulaire 1 destinée, après implantation, chez un sujet, à recouvrir la paroi de l’urètre et ainsi limiter le contact de la paroi interne de l’urètre avec le flux urinaire. La partie tubulaire 1 utilisée exerce également une pression suffisante sur les parois de l’urètre pour assurer un maintien du débit urinaire dans les situations de sténose (inflammatoire ou autre) ou de nécessité de maintien d’un débit urinaire suffisant pour assurer les mictions du sujet. Les caractéristiques mécaniques de la partie tubulaire 1 seront choisies en ce sens et, en particulier, la partie tubulaire formée d’hydrogel de polysaccharides utilisé dans le cadre de l’invention présente les caractéristiques mécaniques telles que définies ci-après.The device used in the invention comprises at least one tubular part 1 intended, after implantation, in a subject, to cover the wall of the urethra and thus limit the contact of the internal wall of the urethra with the urinary flow. The tubular part 1 used also exerts sufficient pressure on the walls of the urethra to ensure maintenance of the urinary flow in situations of stenosis (inflammatory or other) or of need to maintain a sufficient urinary flow to ensure urination of the subject. The mechanical characteristics of the tubular part 1 will be chosen accordingly and, in particular, the tubular part formed from polysaccharide hydrogel used in the context of the invention has the mechanical characteristics as defined below.

Le dispositif pourra être implanté chez un sujet animal ou, de préférence humain, masculin ou féminin, notamment masculin dans le cas des applications dans le cadre du cancer de la prostate.The device may be implanted in an animal or, preferably human, male or female subject, in particular male in the case of applications in the context of prostate cancer.

Le dispositif présente des dimensions, qui doivent être adaptées, lui permettant d’être inséré dans les conduits anatomiques, notamment l’urètre d’un sujet humain masculin ou féminin ou d’un animal. En particulier, la partie tubulaire 1 présente un diamètre interne de 0,5 mm à 7,5 mm, de préférence de 4 mm à 6 mm et/ou un diamètre externe de 3 mm à 10 mm, de préférence de 6 mm à 8 mm et/ou une longueur de 1 cm à 8 cm, de préférence de 3 cm à 6 cm, afin notamment de couvrir la portion prostatique de l’urètre. La longueur de la partie tubulaire 1 est notamment inférieure à celle de l’urètre dans laquelle il doit être placé, de sorte que le dispositif peut être totalement inséré dans l’urètre. La longueur de la partie tubulaire 1 sera, également, ajustée en fonction du sexe féminin ou masculin du sujet.The device has dimensions, which must be adapted, allowing it to be inserted into the anatomical conduits, in particular the urethra of a male or female human subject or of an animal. In particular, the tubular part 1 has an internal diameter of 0.5 mm to 7.5 mm, preferably 4 mm to 6 mm and/or an external diameter of 3 mm to 10 mm, preferably 6 mm to 8 mm and / or a length of 1 cm to 8 cm, preferably 3 cm to 6 cm, in particular to cover the prostatic portion of the urethra. The length of the tubular part 1 is in particular less than that of the urethra in which it must be placed, so that the device can be completely inserted into the urethra. The length of the tubular part 1 will also be adjusted according to the female or male sex of the subject.

La section externe de la partie tubulaire 1 utilisée est généralement de forme annulaire. La section interne de la partie tubulaire 1peut, quant à elle, être annulaire, comme illustré ou avoir une toute autre forme, notamment en forme de trèfle comme illustré . De telles formes de type trèfle et leurs avantages sont, notamment, décrites, par exemple dans le brevet US 6,730,105.The outer section of the tubular part 1 used is generally annular in shape. The internal section of the tubular part 1 can, for its part, be annular, as illustrated or have any other shape, in particular in the shape of a cloverleaf as illustrated . Such clover-like shapes and their advantages are, in particular, described, for example in US Pat. No. 6,730,105.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, le dispositif est un tube, c’est-à-dire il est constitué essentiellement de la partie tubulaire 1. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comprend en outre à l’une des extrémités de la partie tubulaire 1, une partie en forme pavillonnaire 2 pouvant être placée au niveau du col de la vessie pour le maintien du positionnement de la partie tubulaire 1 du dispositif dans l’urètre. En effet, la forme évasée à l’une des extrémités du dispositif permet un maintien en place du dispositif dans l’urètre par le placement de la partie évasée dans la vessie. Dans un mode de réalisation préféré, l’ensemble partie tubulaire 1 et partie pavillonnaire 2 est constitué d’un hydrogel de polysaccharide comme décrit ci-après. Un schéma de ce mode de réalisation est présenté à la .In one embodiment shown in Figures 1 to 3, the device is a tube, that is to say it consists essentially of the tubular part 1. In another embodiment, the device further comprises at the one of the ends of the tubular part 1, a pavilion-shaped part 2 being able to be placed at the neck of the bladder to maintain the positioning of the tubular part 1 of the device in the urethra. Indeed, the flared shape at one of the ends of the device allows the device to be held in place in the urethra by placing the flared part in the bladder. In a preferred embodiment, the tubular part 1 and pavilion part 2 assembly consists of a polysaccharide hydrogel as described below. A diagram of this embodiment is shown in .

De manière avantageuse, la partie tubulaire d’hydrogel de polysaccharides utilisé en tant que dispositif médical de l’invention présente une force linéique à la sténose mesurée en compression latérale du tube supérieure à 0,5 N/mm, de préférence supérieure à 1,5 N/mm. Une telle force linéique à la sténose sera, de préférence, mesurée selon la méthode décrite dans les exemples.Advantageously, the tubular part of polysaccharide hydrogel used as a medical device of the invention has a linear force at stenosis measured in lateral compression of the tube greater than 0.5 N/mm, preferably greater than 1, 5N/mm. Such a linear force at the stenosis will preferably be measured according to the method described in the examples.

La partie tubulaire d’hydrogel de polysaccharides selon l’invention a un comportement élastique, procurant au dispositif la capacité de réduire son diamètre lorsqu'il est étiré et de retrouver sa taille d'origine lorsqu'il est au repos, facilitant la pose avec un ancillaire. La partie tubulaire d’hydrogel de polysaccharides est résistant en compression latérale pour éviter la sténose. Ces propriétés d’élasticité et de résistance mécanique seront ajustées par l’homme du métier, par le choix des caractéristiques de l’hydrogel de polysaccharides et l’épaisseur de la partie tubulaire, notamment.
Structure macromoléculaire de l ’hydrogel de polysaccharides et propriétés physico-chimiques du dispositif
The polysaccharide hydrogel tubular part according to the invention has an elastic behavior, giving the device the ability to reduce its diameter when it is stretched and to regain its original size when it is at rest, facilitating placement with an ancillary. The polysaccharide hydrogel tubular part is resistant in lateral compression to avoid stenosis. These elasticity and mechanical strength properties will be adjusted by those skilled in the art, by choosing the characteristics of the polysaccharide hydrogel and the thickness of the tubular part, in particular.
Macromolecular structure of the polysaccharide hydrogel and physico-chemical properties of the device

Le dispositif comprend au moins une partie tubulaire formée d’hydrogel de polysaccharides.The device comprises at least one tubular part formed from polysaccharide hydrogel.

Par « hydrogel », on entend un matériau visco-élastique comportant au moins 60% en masse d’eau, et de préférence, au moins 85% en masse d'eau. L’hydrogel contient, en général, de 0,1% à 40% et, de préférence de 0,5 à 15% en masse de polysaccharides. En particulier, les dispositifs médicaux utilisés dans l’invention sont constitués à plus de 98% en masse d’hydrogel(s) de polysaccharides, voire exclusivement constitués d’eau et de polysaccharides.By “hydrogel”, is meant a viscoelastic material comprising at least 60% by mass of water, and preferably at least 85% by mass of water. The hydrogel contains, in general, from 0.1% to 40% and preferably from 0.5 to 15% by mass of polysaccharides. In particular, the medical devices used in the invention consist of more than 98% by mass of hydrogel(s) of polysaccharides, or even exclusively consist of water and polysaccharides.

Les polysaccharides utilisés pour le dispositif sont un mélange de chitosanes A, le cas échéant de chitosane B et de polysaccharide C consistant en un chitosane modifié chimiquement via le greffage de groupements chélatants complexés à des cations métalliques, préférentiellement des cations de gadolinium.The polysaccharides used for the device are a mixture of chitosan A, where appropriate of chitosan B and of polysaccharide C consisting of a chitosan chemically modified via the grafting of chelating groups complexed with metal cations, preferably gadolinium cations.

Plus précisément, l’hydrogel de polysaccharides comprend :
(i) une fraction massique fA de chitosane A de haute masse molaire moyenne en masse Mw1 comprise entre 250kg/mol et 1000kg/mol, de préférence de 500 kg/mol à 700 kg/mol et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%, ,
(ii) le cas échéant, une fraction massique fB de chitosane B de faible masse molaire moyenne en masse Mw2 comprise entre 15g/mol et Mw1 kg/mol, de préférence entre 40 et 70 kg/mol, et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%,
(iii) une fraction massique fC de polysaccharide C consistant en un chitosane modifié chimiquement via le greffage de groupements chélatants, de formule suivante (I) :
Formule (I)
dans laquelle
- Rc est un groupement comportant un agent chélatant,
- Z est un liant pouvant être une simple liaison ou une chaine hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaine pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes ;
- y est compris entre 0,005 et 0,95, par exemple entre 0,85 et 0,95 ;
- x est compris entre 0 et 0,4, et, par exemple entre 0 et 0,1 ;
- une partie au moins des groupements chélatants, de préférence au moins 90% est complexé avec un cation métallique, plus préférentiellement du gadolinium.
Specifically, the polysaccharide hydrogel includes:
(i) a mass fraction fA of chitosan A with a high mass-average molar mass Mw1 of between 250 kg/mol and 1000 kg/mol, preferably from 500 kg/mol to 700 kg/mol and with a preferably lower degree of acetylation to 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%, ,
(ii) where appropriate, a mass fraction fB of chitosan B of low mass-average molar mass Mw2 of between 15 g/mol and Mw1 kg/mol, preferably between 40 and 70 kg/mol, and with a degree of acetylation preferably less than 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%,
(iii) a mass fraction fC of polysaccharide C consisting of a chitosan chemically modified via the grafting of chelating groups, of the following formula (I):
Formula (I)
in which
- Rc is a group comprising a chelating agent,
- Z is a binder which may be a single bond or a hydrocarbon chain comprising between 1 and 12 carbon atoms, said chain possibly being linear or branched and possibly comprising one or more unsaturations and possibly comprising one or more heteroatoms, preferably chosen from nitrogen, oxygen, sulfur and atoms of the halogen family;
- y is between 0.005 and 0.95, for example between 0.85 and 0.95;
- x is between 0 and 0.4, and, for example between 0 and 0.1;
- at least part of the chelating groups, preferably at least 90%, is complexed with a metal cation, more preferably gadolinium.

Au sens de la présente divulgation, par « chitosane » on entend un polymère naturel de type co-polysaccharide, constitué d'une distribution aléatoire (copolysaccharide statistique) ou non (copolysaccharides à blocs ou à séquence) de D-glucosamine (GlcN) et de N-acétyl-D-glucosamine (GlcNAc), voire exclusivement de D-glucosamine, liés par des liaisons glycosidiques de type β(1->4). Le chitosane est peu présent à l'état natif dans la biomasse, il est principalement obtenu par modification chimique de la chitine, dont il est un dérivé. La chitine possède un rôle structural, on la retrouve principalement dans certains champignons dont elle constitue la paroi (Basidiomycètes ex : agariscus campestris, agariscus bisporus, Ascomycètes, Zygomycètes, et Deutéromycètes), mais elle forme également l'exosquelette des arthropodes (crustacés, insectes) notamment chez la crevette ou le crabe et l'endosquelette des céphalopodes tels que le calamar ou la seiche. Le passage de la chitine au chitosane se fait par désacétylation, c’est-à-dire par hydrolyse alcaline des groupements acétyle pour générer des groupements amine primaire.Within the meaning of the present disclosure, by “chitosan” is meant a natural polymer of the co-polysaccharide type, consisting of a random distribution (random copolysaccharide) or not (block or block copolysaccharides) of D-glucosamine (GlcN) and of N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc), or even exclusively of D-glucosamine, linked by glycosidic bonds of the β(1->4) type. Chitosan is not very present in the native state in the biomass, it is mainly obtained by chemical modification of chitin, of which it is a derivative. Chitin has a structural role, it is mainly found in certain fungi of which it constitutes the wall (Basidiomycetes ex: agariscus campestris, agariscus bisporus, Ascomycetes, Zygomycetes, and Deuteromycetes), but it also forms the exoskeleton of arthropods (crustaceans, insects ) especially in shrimp or crab and the endoskeleton of cephalopods such as squid or cuttlefish. The transition from chitin to chitosan takes place by deacetylation, i.e. by alkaline hydrolysis of the acetyl groups to generate primary amine groups.

Le chitosane est un polymère biodégradable et biocompatible, présentant des propriétés bactériostatiques et fongistatiques.Chitosan is a biodegradable and biocompatible polymer, exhibiting bacteriostatic and fungistatic properties.

Dans le cadre de l’invention, l’hydrogel est dit physique, car les interactions responsables de la réticulation inter-chaînes donnant sa cohésion à l’hydrogel sont de type physique, et sont notamment des liaisons hydrogène et/ou des interactions hydrophobes, par opposition à un hydrogel dit chimique (nommé également hydrogel réticulé), dans lequel les interactions inter-chaînes sont de type liaison covalente. Aucun agent de réticulation chimique n’est présent dans un hydrogel purement physique. De manière avantageuse, dans le cadre de l’invention, les hydrogels physiques de polysaccharides sont constitués exclusivement d’eau et de polysaccharides A, B et C, et contiennent, de préférence, plus de 85% (m/m) d’eau. En particulier, de tels hydrogels ne comportent ni collagène, ni polycaprolactone, ni agent de réticulation chimique toxique (du type glutaraldéhyde, formaldéhyde, épichlorhydrine, etc.). Selon un mode de réalisation particulier, l’hydrogel ne contient pas de glycérophosphate. L’utilisation d’un dispositif formé d’hydrogel offre des propriétés de souplesse, favorisant le confort du sujet dans l’urètre duquel le dispositif est inséré. En outre, un hydrogel chimique est faiblement résorbable du fait de la stabilité des liaisons covalentes, alors que l’hydrogel physique de chitosane et chitosane modifié selon la présente invention est résorbable en milieu acide.In the context of the invention, the hydrogel is said to be physical, because the interactions responsible for the inter-chain crosslinking giving the hydrogel its cohesion are of the physical type, and are in particular hydrogen bonds and/or hydrophobic interactions, as opposed to a so-called chemical hydrogel (also called crosslinked hydrogel), in which the inter-chain interactions are of the covalent bond type. No chemical crosslinking agent is present in a purely physical hydrogel. Advantageously, in the context of the invention, the physical hydrogels of polysaccharides consist exclusively of water and of polysaccharides A, B and C, and preferably contain more than 85% (m/m) of water. . In particular, such hydrogels contain neither collagen, nor polycaprolactone, nor toxic chemical cross-linking agent (of the glutaraldehyde, formaldehyde, epichlorohydrin, etc. type). According to a particular embodiment, the hydrogel does not contain glycerophosphate. The use of a device made of hydrogel offers flexibility properties, favoring the comfort of the subject in whose urethra the device is inserted. In addition, a chemical hydrogel is poorly resorbable due to the stability of the covalent bonds, whereas the physical hydrogel of chitosan and modified chitosan according to the present invention is resorbable in an acid medium.

Selon une variante préférée, les polysaccharides constitutifs de l’hydrogel, c’est-à-dire les chitosanes A et B et le polysaccharide C, représentent de 5 % à 20 % (m/m) de l’hydrogel, (m/m : masse de chitosane par rapport à la masse totale de l’hydrogel), de préférence de 6 % à 12 % (m/m), et préférentiellement, environ 8 %.According to a preferred variant, the constituent polysaccharides of the hydrogel, that is to say chitosan A and B and polysaccharide C, represent from 5% to 20% (m/m) of the hydrogel, (m/ m: mass of chitosan relative to the total mass of the hydrogel), preferably from 6% to 12% (m/m), and preferentially approximately 8%.

Dans le cadre de l’invention, il est avantageux, pour la constitution de l’hydrogel de choisir une fraction fA d’un polysaccharide de haute masse molaire. En particulier, un chitosane présentant une masse molaire moyenne en masse Mw1 supérieure à 250 kg/mol pourra être utilisé, pour favoriser la formation d’un réseau macromoléculaire avec une forte densité de nœuds d’enchevêtrement immobilisés par d’autres types de nœuds inter-chaines constitués de liaisons hydrogènes, d’interactions hydrophobes et de domaines cristallins ainsi que la formation à divers niveaux d’échelle de la morphologie de l’hydrogel et obtenir des propriétés mécaniques adaptées.In the context of the invention, it is advantageous, for the constitution of the hydrogel, to choose a fraction fA of a high molar mass polysaccharide. In particular, a chitosan having a mass-average molar mass Mw1 of greater than 250 kg/mol may be used to promote the formation of a macromolecular network with a high density of entanglement nodes immobilized by other types of inter-knots. -chains made up of hydrogen bonds, hydrophobic interactions and crystalline domains as well as the formation at various scale levels of the morphology of the hydrogel and obtaining suitable mechanical properties.

Dans le cadre de l’invention, les masses molaires moyennes en masse Mw des polysaccharides A, B et C sont déterminées par chromatographie d’exclusion stérique, dont les conditions expérimentales sont décrites dans la publication «Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium » A. MONTEMBAULT, C. VITON, A. DOMARD, Biomaterials, 26(8), 933-943, 2005.In the context of the invention, the mass-average molar masses Mw of the polysaccharides A, B and C are determined by steric exclusion chromatography, the experimental conditions of which are described in the publication “Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium” A. MONTEMBAULT, C. VITON, A. DOMARD, Biomaterials, 26(8), 933-943, 2005.

Le degré d'acétylation (DA) est déterminé en utilisant la technique de RMN du proton, en suivant la méthodologie d’Hirai (A. HIRAI, H ODANI, A. NAKAJIMA, Polymer Bulletin, 26 (1), 87-94, 1991).The degree of acetylation (DA) is determined using the proton NMR technique, following Hirai's methodology (A. HIRAI, H ODANI, A. NAKAJIMA, Polymer Bulletin, 26 (1), 87-94, 1991).

Les chitosanes et chitosanes modifiés de faible DA utilisés dans le cadre de l’invention présentent des propriétés fongistatiques et bactériostatiques, et auront, donc un effet bénéfique supplémentaire, sur les parties lésées, après implantation. Les hydrogels de chitosanes et chitosanes modifiés utilisés dans le cadre de l’invention, du fait du DA du chitosane et de leur forte teneur en eau, génèrent peu de réponse inflammatoire, et sont donc parfaitement adaptés aux applications biomédicales envisagées.The low DA chitosan and modified chitosan used in the context of the invention have fungistatic and bacteriostatic properties, and will therefore have an additional beneficial effect on the injured parts, after implantation. The hydrogels of chitosan and modified chitosan used in the context of the invention, due to the DA of chitosan and their high water content, generate little inflammatory response, and are therefore perfectly suited to the biomedical applications envisaged.

L’hydrogel est formé en particulier d’un mélange de deux chitosanes de DA de 0 % à 40 %, de préférence de 0 % à 15 %, et dont la masse molaire moyenne en masse Mw1 est supérieure à 250 kg/mol pour l’un (chitosane A), par exemple entre 500 kg/mol et 700 kg/mol, et la masse molaire moyenne en masse Mw2 est comprise entre 15kg/mol et Mw1, par exemple entre 40 kg/mol et 70 kg/mol pour l’autre (chitosane B). Ce mélange permet d’obtenir un hydrogel avec de bonnes propriétés mécaniques grâce au chitosane de haute masse molaire tout en intégrant des chaines plus courtes susceptibles d’être relarguées pour assurer un meilleur effet fongistatique et bactériostatique et favoriser une résorption par le flux urinaire dans une période par exemple de 3 à 4 mois.The hydrogel is formed in particular of a mixture of two DA chitosans from 0% to 40%, preferably from 0% to 15%, and whose mass-average molar mass Mw1 is greater than 250 kg/mol for the a (chitosan A), for example between 500 kg/mol and 700 kg/mol, and the mass-average molar mass Mw2 is between 15 kg/mol and Mw1, for example between 40 kg/mol and 70 kg/mol for the other (chitosan B). This mixture makes it possible to obtain a hydrogel with good mechanical properties thanks to the high molar mass chitosan while integrating shorter chains likely to be released to ensure a better fungistatic and bacteriostatic effect and to promote resorption by the urinary flow in a period of, for example, 3 to 4 months.

Le polysaccharide C est un chitosane modifié par greffage de groupement chélatant complexé au moins en partie avec le cation gadolinium. La présence de cation gadolinium confère au dispositif des propriétés imageables, c’est-à-dire détectable par des procédés d’imagerie par résonance magnétique (IRM).Polysaccharide C is a chitosan modified by grafting a chelating group complexed at least in part with the gadolinium cation. The presence of gadolinium cation gives the device imageable properties, i.e. detectable by magnetic resonance imaging (MRI) processes.

Le polysaccharide C selon l’invention est composé de 3 unités monomériques, à savoir une unité de type N-acétylglucosamine, une unité de type glucosamine et une unité de type glucosamine fonctionnalisée par un agent chélatant (Rc) lié par un liant Z à l’azote de la glucosamine.The polysaccharide C according to the invention is composed of 3 monomeric units, namely an N-acetylglucosamine type unit, a glucosamine type unit and a glucosamine type unit functionalized by a chelating agent (Rc) bound by a Z binder to the glucosamine nitrogen.

Le polysaccharide selon l’invention est un polymère statistique. En d’autres termes, l’enchainement des différentes unités monomériques est aléatoire.The polysaccharide according to the invention is a random polymer. In other words, the sequence of the different monomeric units is random.

Le polysaccharide C selon l’invention a une masse molaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et 1600kDa, de manière avantageuse, la masse molaire moyenne en poids du polysaccharide C selon l’invention est comprise entre 250kDa et 1200 kDa, de manière plus avantageuse entre 400 kDa et 1000kDa et de manière encore plus avantageuse, entre 600kDa et 1000kDa.The polysaccharide C according to the invention has a weight-average molar mass of between 100 kDa and 1600 kDa, advantageously, the weight-average molar mass of the polysaccharide C according to the invention is between 250 kDa and 1200 kDa, more advantageously between 400 kDa and 1000 kDa and even more advantageously between 600 kDa and 1000 kDa.

Ainsi, l’homme du métier pourra ajuster le nombre d’unités monomériques comprenant le motif Rc complexé au gadolinium par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides de sorte qu’il soit suffisant pour permettre une détection du dispositif, ou de son état de résorption, par imagerie par résonance magnétique. Ce nombre d’unités monomériques complexées au gadolinium par rapport à la masse sèche totale de polysaccharide dans le stent dépend notamment de la fraction massique fC de polysaccharide C, de y représentant la proportion d’unités monomériques comprenant le motif Rc dans le polysaccharide C, et de la proportion de motif Rc complexés au cation gadolinium.Thus, the person skilled in the art will be able to adjust the number of monomeric units comprising the Rc motif complexed with gadolinium with respect to the total dry mass of polysaccharides so that it is sufficient to allow detection of the device, or of its state of resorption, by magnetic resonance imaging. This number of monomer units complexed with gadolinium relative to the total dry mass of polysaccharide in the stent depends in particular on the mass fraction fC of polysaccharide C, of y representing the proportion of monomer units comprising the Rc unit in the polysaccharide C, and the proportion of Rc motifs complexed with the gadolinium cation.

Dans un mode de réalisation, la concentration molaire d’unité monomérique comprenant le motif Rc en masse sèche totale de polysaccharides est supérieure à 5.10-8mol/g.In one embodiment, the molar concentration of monomeric unit comprising the Rc unit in total dry mass of polysaccharides is greater than 5×10 −8 mol/g.

Dans un mode de réalisation préféré, le produit [y * fC] est supérieur à 2.10-5, par exemple compris entre 2.10-5et 2.10- 3. Dans ce mode de réalisation spécifique, il est ainsi possible de réaliser notamment deux sous-modes de réalisation particuliers : Dans un premier sous-mode, on peut choisir un hydrogel faiblement concentré en polysaccharide C, avec une proportion y d’unités comprenant le motif Rc élevé. Typiquement, dans ce mode de réalisation, y est compris entre 0,6 et 0,95 et fC est compris entre 0,2 et 2%.In a preferred embodiment, the product [ y *fC] is greater than 2.10 -5 , for example between 2.10 -5 and 2.10 -3 . In this specific embodiment, it is thus possible to produce in particular two particular sub-embodiments: In a first sub-mode, it is possible to choose a hydrogel with a low concentration of polysaccharide C, with a proportion y of units comprising the pattern High RC. Typically, in this embodiment, y is between 0.6 and 0.95 and fC is between 0.2 and 2%.

Dans un second sous-mode de réalisation, on choisit un hydrogel fortement concentré en polysaccharide C, mais avec une proportion y d’unités comprenant le motif Rc faible. Typiquement, dans ce mode de réalisation, y est compris entre 0,005 et 0,2 et fC est compris entre 60% et 90%.In a second sub-embodiment, a hydrogel is chosen with a high concentration of polysaccharide C, but with a proportion y of units comprising the low Rc unit. Typically, in this embodiment, y is between 0.005 and 0.2 and fC is between 60% and 90%.

De manière plus générale, l’homme du métier choisira avantageusement un hydrogel dont la fraction massique en cation gadolinium par rapport au poids total d’hydrogel est comprise entre 0,1% et 10%, préférentiellement entre 0,5% et 2%.More generally, those skilled in the art will advantageously choose a hydrogel whose mass fraction of gadolinium cation relative to the total weight of hydrogel is between 0.1% and 10%, preferably between 0.5% and 2%.

Dans un mode de réalisation plus préféré, la fraction fC du polysaccharide C par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides est comprise entre 0,2% et 10%. Plus préférentiellement encore, l‘hydrogel comprend par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides
i) une fraction massique fA de chitosane A comprise entre 50 et 99%,
ii) une fraction massique fB de chitosane B comprise entre 0 et 50%,
iii) une fraction massique fC de polysaccharide C comprise entre 0.1 et 10%.
In a more preferred embodiment, the fraction fC of polysaccharide C relative to the total dry mass of polysaccharides is between 0.2% and 10%. More preferably still, the hydrogel comprises, relative to the total dry mass of polysaccharides
i) a mass fraction fA of chitosan A of between 50 and 99%,
ii) a mass fraction fB of chitosan B between 0 and 50%,
iii) a mass fraction fC of polysaccharide C of between 0.1 and 10%.

Par « groupement chélatant » ou « agent chélatant », au sens de la présente divulgation, on entend un groupement organique ou composé capable de complexer un cation métallique. Par exemple, dans un mode de réalisation spécifique, l’agent chélatant est sélectionné parmi ceux dont la constante de complexation log(KC1) est supérieure à 15, préférentiellement 20 vis-à-vis du cation gadolinium.By “chelating group” or “chelating agent”, within the meaning of the present disclosure, is meant an organic group or compound capable of complexing a metal cation. For example, in a specific embodiment, the chelating agent is selected from those whose log(KC1) complexation constant is greater than 15, preferably 20 with respect to the gadolinium cation.

Ainsi, l’agent chélatant a pour fonction de complexer des éléments métalliques (cations gadolinium par exemple) et de réduire leur libération après l’implantation du dispositif chez le patient.Thus, the chelating agent has the function of complexing metallic elements (eg gadolinium cations) and reducing their release after implantation of the device in the patient.

De préférence, le groupement chélatant Rc peut être obtenu par greffage (liaison covalente) sur le chitosane d’agents chélatants constitués d’acides polycarboxyliques polyaminés et leurs dérivés, et, plus préférentiellement des agents macrocycliques.Preferably, the chelating group Rc can be obtained by grafting (covalent bond) onto the chitosan of chelating agents consisting of polyamino polycarboxylic acids and their derivatives, and, more preferably macrocyclic agents.

Les agents chélatants peuvent être choisis en particulier parmi les agents suivants: DOTA (acide 1,4,7,10-tétraazacyclododécane-N,N’,N’’,N’’’-tétraacétique), DTPA (acide diéthylène triamine penta-acétique), NOTA (acide 1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacétique), DOTAGA (acide 2-(4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tétraazacyclododecan-1-yl)pentanedioique), et leurs mélanges.The chelating agents may be chosen in particular from the following agents: DOTA (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N',N'',N'''-tetraacetic acid), DTPA (diethylene triamine penta- acetic acid), NOTA (1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triacetic acid), DOTAGA (2-(4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan- 1-yl)pentanedioic), and mixtures thereof.

Le choix du liant Z dans la formule (I) dépend essentiellement du groupement Rc et du métal à chélater. En effet, pour des raisons stériques notamment, le groupement Rc peut être plus ou moins proche du cycle à 6 chainons de l’unité C.The choice of binder Z in formula (I) essentially depends on the Rc group and on the metal to be chelated. Indeed, for steric reasons in particular, the Rc group can be more or less close to the 6-membered ring of unit C.

Dans la formule (I), Z est une simple liaison ou une chaine hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaine pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes.In formula (I), Z is a single bond or a hydrocarbon chain comprising between 1 and 12 carbon atoms, said chain possibly being linear or branched and possibly comprising one or more unsaturations and possibly comprising one or more heteroatoms, preferably chosen among nitrogen, oxygen, sulfur and atoms of the halogen family.

Dans un mode de réalisation particulier Z est une chaine alkyle comportant entre 1 et 12 atomes de carbone.In a particular embodiment Z is an alkyl chain comprising between 1 and 12 carbon atoms.

Dans un autre mode de réalisation particulier, Z est un polyéthylène glycol (PEG).In another particular embodiment, Z is a polyethylene glycol (PEG).

Les polysaccharides utilisés (chitosanes A et B et chitosane modifié C) ont l’avantage de se solubiliser en milieu aqueux acide, grâce à la protonation des groupements amine (–NH2 -> –NH3+) présents dans les unités GlcN. La protonation des groupements amine va engendrer une accumulation de charges positives sur les chaines et créer par interactions électrostatiques une répulsion entre elles, tout en les rendant plus hydrophiles. Cette capacité du chitosane à se dissoudre en milieu acide est particulièrement intéressante puisque le pH urinaire varie entre 4,5 et 8,5 et plus fréquemment entre 5,5 et 6,5. Avec une telle gamme de pH, l'urine a donc la capacité de solubiliser le chitosane, permettant une résorption progressive du dispositif médical par l'unique écoulement des urines du patient en contact avec l’hydrogel.The polysaccharides used (chitosan A and B and modified chitosan C) have the advantage of solubilizing in an acidic aqueous medium, thanks to the protonation of the amine groups (–NH2 -> –NH3+) present in the GlcN units. The protonation of the amine groups will generate an accumulation of positive charges on the chains and create by electrostatic interactions a repulsion between them, while making them more hydrophilic. This capacity of chitosan to dissolve in an acid medium is particularly interesting since the urinary pH varies between 4.5 and 8.5 and more frequently between 5.5 and 6.5. With such a pH range, urine therefore has the ability to solubilize chitosan, allowing progressive resorption of the medical device by the single flow of the patient's urine in contact with the hydrogel.

En outre la présence de motif Rc avec une forte constante de complexation pour le gadolinium permet d’éviter le relarguage du gadolinium dans l’organisme et son élimination dans les urines par résorption.In addition, the presence of Rc motif with a high complexation constant for gadolinium makes it possible to avoid the release of gadolinium in the body and its elimination in the urine by resorption.

Par ailleurs, des travaux antérieurs avaient montré que l’exposition d’hydrogels de chitosane à des rayonnements gamma ou béta affectaient drastiquement la masse molaire Mw du polymère pour des doses de 15 kGy (San Juan A., Montembault A., Gillet D., Say J.P., Rouif S., Bouet T., Royaud I. and David L. Degradation of chitosan-based materials after different sterilization treatments. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2012, 31, 012007). Dans le cadre de l’invention, il a été démontré que le tube d’hydrogel physique de chitosane utilisé est stable lorsqu’il est soumis à une irradiation sous rayons gamma correspondant à une dose classiquement utilisée en radiothérapie du cancer de la prostate, qui sont des doses plus faibles, notamment inférieures à 100 Gy. En particulier, les propriétés mécaniques en traction et en compression et physicochimiques (solubilité, masses molaires) sont conservées après une irradiation par rayons X (dose inférieure à 100 Gy). Le dispositif médical envisagé dans le cadre de l’invention, formé d’hydrogel de chitosane et chitosane modifié, est, de ce fait, particulièrement adapté aux utilisations médicales proposées dans le cadre de l’invention.
Procédé de synthèse de l’hydrogel et fabrication du dispositif
Moreover, previous work had shown that the exposure of chitosan hydrogels to gamma or beta radiation drastically affected the molar mass Mw of the polymer for doses of 15 kGy (San Juan A., Montembault A., Gillet D. , Say JP, Rouif S., Bouet T., Royaud I. and David L. Degradation of chitosan-based materials after different sterilization treatments (IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2012, 31, 012007). In the context of the invention, it has been demonstrated that the tube of physical hydrogel of chitosan used is stable when it is subjected to irradiation under gamma rays corresponding to a dose conventionally used in radiotherapy of prostate cancer, which are lower doses, in particular less than 100 Gy. In particular, the mechanical properties in tension and in compression and physicochemical properties (solubility, molar masses) are preserved after irradiation by X-rays (dose less than 100 Gy). The medical device envisaged within the framework of the invention, formed of hydrogel of chitosan and modified chitosan, is, for this reason, particularly suitable for the medical uses proposed within the framework of the invention.
Hydrogel Synthesis Process and Device Fabrication

Un hydrogel physique de polysaccharides utilisable dans le cadre de l’invention, peut être obtenu par coagulation d’une solution aqueuse ou hydroalcoolique ou neutralisation d’un gel hydro-alcoolique de mélanges de polysaccharides A, B et C présentant les proportions caractéristiques sélectionnées comme définis plus haut.A physical hydrogel of polysaccharides which can be used in the context of the invention can be obtained by coagulation of an aqueous or hydroalcoholic solution or neutralization of a hydroalcoholic gel of mixtures of polysaccharides A, B and C having the characteristic proportions selected as defined above.

Les chitosanes A et B peuvent être obtenus à partir d’une dépolymérisation d’un autre chitosane de plus haute masse molaire, selon la méthode décrite dans la publication « Molecular-Weight Manipulation of Chitosan .1. Kinetics of Depolymerization by Nitrous-Acid, G.G. Allan, M. Peyron, Carbohydr. Res. 277 (1995) 257–272».Chitosan A and B can be obtained from a depolymerization of another chitosan of higher molar mass, according to the method described in the publication “Molecular-Weight Manipulation of Chitosan .1. Kinetics of Depolymerization by Nitrous-Acid, G.G. Allan, M. Peyron, Carbohydr. Res. 277 (1995) 257–272”.

Si besoin, les chitosanes A, B et C peuvent être réacétylés avant leur dissolution ou leur modification chimique selon la méthode décrite dans la publication «Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium » A. Montembault, C. Viton, A. Domard, Biomaterials, 2005, 26(8), 933-943.If necessary, chitosan A, B and C can be reacetylated before their dissolution or their chemical modification according to the method described in the publication “Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium” A. Montembault, C. Viton, A. Domard, Biomaterials, 2005, 26(8), 933-943.

Le chitosane C peut être obtenu par modification chimique par exemple du chitosane A ou B.Chitosan C can be obtained by chemical modification, for example of chitosan A or B.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé d’obtention du polysaccharide C utilisable selon l’invention comporte au moins les trois étapes successives suivantes :

  • Etape 1 : solubilisation d’un chitosane dans une solution acide à un pH compris entre 4 et 5 ;
  • Etape 2 : acétylation partielle des fonctions amines du chitosane solubilisé en étape 1 (formation d'unités acétylées) ;
  • Etape 3 : fonctionnalisation d’au moins une partie des fonctions amines toujours présentes à l’issu de l’étape 2 (formation des unités comprenant le groupement Rc).
In a particular embodiment, the process for obtaining the polysaccharide C which can be used according to the invention comprises at least the following three successive steps:
  • Step 1: solubilization of a chitosan in an acid solution at a pH of between 4 and 5;
  • Step 2: partial acetylation of the amine functions of the chitosan dissolved in step 1 (formation of acetylated units);
  • Step 3: functionalization of at least some of the amine functions still present at the end of step 2 (formation of units comprising the Rc group).

L’étape 3 peut être subdivisée en plusieurs sous étapes, notamment lorsque le liant Z est une chaine hydrocarbonée telle que définit précédemment.Stage 3 can be subdivided into several sub-stages, in particular when the binder Z is a hydrocarbon chain as defined previously.

Dans les modes de réalisations où le liant Z est une chaine hydrocarbonée telle que définit précédemment, l’étape 3 peut comprendre une sous étape 3-1 consistant à greffer ladite chaine hydrocarbonée sur au moins une partie des fonctions amines toujours présentes à l’issue de l’étape 2, puis une sous étape 3-2 consistant au greffage du groupement Rc sur ladite chaine hydrocarbonée. De manière alternative, l’étape 3 ne comporte pas de sous étape. Dans cette alternative, ladite chaine hydrocarbonée est couplée avec le groupement Rc préalablement à l’étape 3, ladite étape 3 est alors réalisée avec une molécule comprenant le groupement Rc et ladite chaine hydrocarbonée.In the embodiments where the binder Z is a hydrocarbon chain as defined above, step 3 may comprise a sub-step 3-1 consisting in grafting said hydrocarbon chain onto at least some of the amine functions still present at the end of step 2, then a sub-step 3-2 consisting in the grafting of the Rc group onto said hydrocarbon chain. Alternatively, step 3 does not include a sub-step. In this alternative, said hydrocarbon chain is coupled with the Rc group prior to step 3, said step 3 is then carried out with a molecule comprising the Rc group and said hydrocarbon chain.

De manière alternative, le polysaccharide C utilisable selon l’invention peut être obtenu à partir d’un chitosane présentant le taux d’acétylation souhaité, ainsi, dans ce mode de réalisation les unités acétylées sont déjà présentes et n’ont pas besoin d’être formées. Dans ce mode de réalisation, le procédé d’obtention du polysaccharide C utilisable selon l’invention comporte au moins les deux étapes successives suivantes :

  • Etape 1b : solubilisation d’un chitosane partiellement acétylé dans une solution acide à un pH compris entre 4 et 5 ;
  • Etape 2b : fonctionnalisation d’au moins une partie des fonctions amines dudit chitosane partiellement acétylé solubilisé à l’étape 1b (formation des unités comprenant le groupement Rc).
Alternatively, the polysaccharide C which can be used according to the invention can be obtained from a chitosan having the desired acetylation rate, thus, in this embodiment, the acetylated units are already present and do not need to be be trained. In this embodiment, the process for obtaining the polysaccharide C which can be used according to the invention comprises at least the following two successive steps:
  • Stage 1b: solubilization of a partially acetylated chitosan in an acid solution at a pH of between 4 and 5;
  • Step 2b: functionalization of at least some of the amine functions of said partially acetylated chitosan dissolved in step 1b (formation of units comprising the Rc group).

De la même manière que précédemment pour ladite étape 3, ladite étape 2b peut être subdivisée en plusieurs sous étapes, notamment lorsque le liant Z est une chaine hydrocarbonée telle que définit précédemment.In the same way as previously for said stage 3, said stage 2b can be subdivided into several sub-stages, in particular when the binder Z is a hydrocarbon chain as defined above.

Dans les modes de réalisations où le liant Z est une chaine hydrocarbonée telle que définit précédemment, l’étape 2b peut comprendre une sous étape 2b-1 consistant à greffé ladite chaine hydrocarbonée sur au moins une partie des fonctions amines, puis une sous étape 2b-2 consistant au greffage du groupement Rc sur ladite chaine hydrocarbonée. De manière alternative, l’étape 2b ne comporte pas de sous étape. Dans cette alternative, ladite chaine hydrocarbonée est couplée avec le groupement Rc préalablement à l’étape 2b, ladite étape 2b est alors réalisée avec une molécule comprenant le groupement Rc et ladite chaine hydrocarbonée.In the embodiments where the binder Z is a hydrocarbon chain as defined above, step 2b may comprise a sub-step 2b-1 consisting in grafting said hydrocarbon chain onto at least some of the amine functions, then a sub-step 2b -2 consisting in the grafting of the Rc group on said hydrocarbon chain. Alternatively, step 2b does not include a sub-step. In this alternative, said hydrocarbon chain is coupled with the Rc group prior to step 2b, said step 2b is then carried out with a molecule comprising the Rc group and said hydrocarbon chain.

Dans le texte qui suit, pour simplifier la lecture, on parlera de « chitosane » pour désigner le mélange des chitosanes et chitosanes modifiés constitués par les polysaccharides A, B et C.In the following text, to simplify the reading, we will speak of “chitosan” to designate the mixture of chitosan and modified chitosan consisting of polysaccharides A, B and C.

De préférence, une solution aqueuse de chitosane est obtenue par mélange d’eau, des chitosanes A, B et C et d’un acide, de préférence, l’acide acétique. L’acide est, notamment, introduit en quantité stœchiométrique par rapport aux fonctions amine des chitosanes. Dans le cas d’une solution hydro-alcoolique, celle-ci contiendra, par exemple, un alcool qui ne forme pas un azéotrope avec l'eau et qui a une température d'ébullition supérieure à 150°C, est choisi notamment dans le groupe : 1,2- et 1,3-propane-diol, 1,2-, 1,3- et 1,4-butane-diol et 1,2,3-propane-triol. La solution hydro-alcoolique de chitosane pourra être réalisée en dissolvant les chitosanes et chitosanes modifiés dans une solution aqueuse d'acide, puis en ajoutant dans cette solution l’alcool. Notamment, une solution hydro-alcoolique contiendra un mélange eau/alcool dans une proportion de 50/50 à 30/70 en masse.Preferably, an aqueous solution of chitosan is obtained by mixing water, chitosan A, B and C and an acid, preferably acetic acid. The acid is, in particular, introduced in a stoichiometric quantity with respect to the amine functions of the chitosan. In the case of a hydro-alcoholic solution, this will contain, for example, an alcohol which does not form an azeotrope with water and which has a boiling point above 150° C., is chosen in particular from the group: 1,2- and 1,3-propane-diol, 1,2-, 1,3- and 1,4-butane-diol and 1,2,3-propane-triol. The hydro-alcoholic chitosan solution can be made by dissolving the chitosan and modified chitosan in an aqueous acid solution, then adding the alcohol to this solution. In particular, a hydro-alcoholic solution will contain a water/alcohol mixture in a proportion of 50/50 to 30/70 by mass.

Pour l’obtention d’un tube creux, on pourra utiliser un filage comprenant une étape d’extrusion au travers d’une filière, par exemple circulaire, de la solution de polysaccharides. L’extrudat obtenu est ensuite introduit dans un bain coagulant (notamment une solution alcaline ou des vapeurs alcalines). Ce procédé comprend au moins un cycle de coagulation partielle lors de laquelle la coagulation est interrompue. Le cycle de coagulation est réalisé en introduisant la solution aqueuse acide de chitosane coagulable extrudée dans un bain ou une chambre de coagulation, dans des conditions permettant d'obtenir une fibre qui, en section transversale, présente une section partiellement coagulée. Le bain ou la chambre de coagulation contient un agent coagulant tel qu’un gaz alcalin comme l’ammoniac ou une solution alcaline de soude, potasse ou d’ammoniaque dont la diffusion dans la solution permet de la faire passer localement à l'état gel ou coagulé. L’arrêt de la coagulation, se fait notamment en sortant la fibre formée du bain ou de la chambre de coagulation et en effectuant un rinçage, notamment à l’eau. Le fait d'arrêter la coagulation de la fibre de chitosane permet, notamment, de former le canal central de la fibre creuse en arrêtant la coagulation avant la prise en masse de l’hydrogel au cœur de la fibre, sans avoir besoin de préformer la cavité à l'aide d'un élément central à diamètre fixe comme dans une filière annulaire. Cette coagulation séquencée permet également de contrôler l'épaisseur du tube formé. Pour plus de détails, on pourra se référer au brevet FR 2 920 786. Il est également possible d’obtenir directement la forme tubulaire par passage de la solution de chitosane dans une filière présentant un noyau central, et de procéder à la coagulation directement en sortie de filière.To obtain a hollow tube, spinning may be used comprising an extrusion step through a die, for example circular, of the polysaccharide solution. The extrudate obtained is then introduced into a coagulating bath (in particular an alkaline solution or alkaline vapours). This method comprises at least one cycle of partial coagulation during which the coagulation is interrupted. The coagulation cycle is carried out by introducing the acidic aqueous solution of coagulable chitosan extruded into a bath or a coagulation chamber, under conditions making it possible to obtain a fiber which, in cross section, has a partially coagulated section. The coagulation bath or chamber contains a coagulating agent such as an alkaline gas such as ammonia or an alkaline solution of soda, potassium hydroxide or ammonia, the diffusion of which in the solution allows it to locally change to a gel state. or clotted. Coagulation is stopped, in particular by removing the fiber formed from the bath or the coagulation chamber and by rinsing, in particular with water. The fact of stopping the coagulation of the chitosan fiber makes it possible, in particular, to form the central channel of the hollow fiber by stopping the coagulation before the hydrogel solidifies in the heart of the fiber, without the need to preform the cavity using a central element with a fixed diameter as in an annular die. This sequenced coagulation also makes it possible to control the thickness of the tube formed. For more details, reference may be made to patent FR 2 920 786. It is also possible to obtain the tubular shape directly by passing the chitosan solution through a die having a central core, and to proceed with the coagulation directly by die exit.

La coagulation, également nommée neutralisation, pourra être réalisée grâce à un bain de coagulation, correspondant notamment à une solution aqueuse alcaline, par exemple contenant de la soude, de la potasse ou de l’ammoniaque, en tant qu’agent alcalin, à une concentration de 0,5 à 10M, préférentiellement de 1M à 5M. Le temps d’immersion dans le bain ou la chambre de coagulation déterminera l’épaisseur du tube obtenue. Une durée d’immersion de 1 à 6 minutes pourra notamment être envisagée.Coagulation, also called neutralization, can be carried out using a coagulation bath, corresponding in particular to an alkaline aqueous solution, for example containing soda, potassium hydroxide or ammonia, as an alkaline agent, at a concentration of 0.5 to 10M, preferably from 1M to 5M. The immersion time in the coagulation bath or chamber will determine the thickness of the tube obtained. An immersion time of 1 to 6 minutes may in particular be considered.

L'opération de neutralisation/coagulation est, généralement, suivie d'une opération de lavage, de manière à éliminer les sels formés et la base en excès.The neutralization/coagulation operation is generally followed by a washing operation, so as to eliminate the salts formed and the excess base.

Dans le cas d’une solution ou d’un gel hydro-alcoolique, l’alcool contenu dans l'élément extrudé gélifié est éliminé au cours de l'opération de neutralisation, lorsque celle-ci intervient, par passage dans un bain contenant une solution, basique ou acide selon le cas et également au cours de l'opération de lavage.In the case of a hydro-alcoholic solution or gel, the alcohol contained in the gelled extruded element is eliminated during the neutralization operation, when this occurs, by passing through a bath containing a solution, basic or acid as the case may be and also during the washing operation.

Les paramètres du procédé seront adaptés par l’homme du métier pour obtenir la force linéique à la sténose souhaitée. En particulier, l’homme du métier ajustera, la concentration en agent alcalin et la durée de l’étape de coagulation, pour obtenir l’épaisseur souhaitée. La concentration en chitosane sera ajustée, en fonction de l’épaisseur, pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées.The process parameters will be adapted by those skilled in the art to obtain the linear force at the desired stenosis. In particular, those skilled in the art will adjust the concentration of alkaline agent and the duration of the coagulation step, to obtain the desired thickness. The chitosan concentration will be adjusted, depending on the thickness, to obtain the desired mechanical properties.

Bien entendu, l’hydrogel de chitosane ne comportant ni collagène, ni polycaprolactone, ni agent de réticulation chimique toxique (du type glutaraldéhyde, formaldéhyde, glyoxal, épichlorhydrine, etc.), ni glycérophosphate, le procédé utilisé pour la préparation des tubes ne mettra pas en œuvre de tels produits.Of course, the chitosan hydrogel containing neither collagen, nor polycaprolactone, nor toxic chemical cross-linking agent (of the glutaraldehyde, formaldehyde, glyoxal, epichlorohydrin, etc. type), nor glycerophosphate, the process used for the preparation of the tubes will not put not implement such products.

Les tubes d’hydrogel physique de chitosane ainsi obtenus seront soumis à une opération de stérilisation avant leur implantation dans l’organisme d’un sujet. Toute technique de stérilisation bien connue de l’homme de l’art pourra être utilisée, notamment une stérilisation à la vapeur d'eau par autoclave, irradiation gamma ou béta. Les dispositifs médicaux qui vont être insérés dans l’urètre d’un sujet peuvent donc être qualifiés de stériles, selon les critères de la pharmacopée européenne notamment.
Utilisations du dispositif médical selon l’invention et procédés
The tubes of physical hydrogel of chitosan thus obtained will be subjected to a sterilization operation before their implantation in the body of a subject. Any sterilization technique well known to those skilled in the art may be used, in particular steam sterilization by autoclave, gamma or beta irradiation. The medical devices which are going to be inserted into the urethra of a subject can therefore be qualified as sterile, according to the criteria of the European Pharmacopoeia in particular.
Uses of the medical device according to the invention and methods

Du fait de ses propriétés imageables, l’invention vise également l’utilisation du dispositif médical comme décrit plus haut dans un procédé d’imagerie par résonance magnétique (IRM), en particulier pour évaluer l’état de résorption du dispositif, la bio-distribution des produits de résorption, et/ou vérifier son positionnement chez ledit sujet, ou pour positionner le sujet pour une irradiation thérapeutique.Due to its imageable properties, the invention also relates to the use of the medical device as described above in a method of magnetic resonance imaging (MRI), in particular to evaluate the state of resorption of the device, the bio- distribution of resorption products, and/or verifying its positioning in said subject, or to position the subject for therapeutic irradiation.

Ainsi l’invention porte sur procédé d’imagerie d’un sujet chez lequel le dispositif a été implanté, ledit procédé comprenant l’acquisition d’une image par scanner IRM dudit sujet, en particulier d’une image de la zone d’implantation du dispositif. En particulier, l’acquisition d’image est destinée à évaluer l’état de résorption du dispositif, la biodistribution des produits de résorption et/ou à vérifier son positionnement chez ledit sujet.Thus the invention relates to a method for imaging a subject in whom the device has been implanted, said method comprising the acquisition of an image by MRI scanner of said subject, in particular an image of the implantation zone of the device. In particular, the image acquisition is intended to assess the state of resorption of the device, the biodistribution of the resorption products and/or to verify its positioning in said subject.

L’invention vise également un procédé de traitement et/ou de prévention des troubles urinaires et/ou pour éviter la sténose de l’urètre chez un sujet, ledit procédé comprenant l’insertion du dispositif dans l’urètre du sujet.The invention also relates to a method for treating and/or preventing urinary disorders and/or for avoiding stenosis of the urethra in a subject, said method comprising the insertion of the device into the urethra of the subject.

Dans un mode de réalisation, ce procédé est destiné à traiter les troubles urinaires consécutifs à un adénome prostatique, une lésion cancéreuse, une fistule au niveau de l’urètre ou une intervention chirurgicale sur l’urètre.In one embodiment, this method is intended to treat urinary disorders resulting from a prostatic adenoma, a cancerous lesion, a fistula at the level of the urethra or a surgical intervention on the urethra.

Aussi, dans un mode de réalisation des procédés décrits ci-dessus, le sujet est traité du cancer de la prostate par radiothérapie externe ou curiethérapie. Avantageusement, le dispositif permet de servir de repère pour le positionnement du patient pour une irradiation thérapeutique.Also, in one embodiment of the methods described above, the subject is treated for prostate cancer by external beam radiation therapy or brachytherapy. Advantageously, the device makes it possible to serve as a benchmark for positioning the patient for therapeutic irradiation.

Variantes de réalisationVariants of realization

Selon une variante 1, l’invention porte sur un dispositif médical formé d’un hydrogel de polysaccharides, et comprenant au moins une partie tubulaire (1), apte à être inséré dans l’urètre d’un sujet, caractérisé en ce que l’hydrogel de polysaccharides comprend :
(i) une fraction massique fA de chitosane A de haute masse molaire moyenne en masse Mw1 comprise entre 250kg/mol et 1000kg/mol, de préférence de 500 kg/mol à 700 kg/mol et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%,
(ii) le cas échéant, une fraction massique fB de chitosane B de faible masse molaire moyenne en masse Mw2 comprise entre 15 kg/mol et Mw1 kg/mol, de préférence entre 40 et 70 kg/mol, et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%,
(iii) une fraction massique fC de polysaccharide C consistant en un chitosane modifié chimiquement via le greffage d’agents chélatants, de formule suivante (I) :
Formule (I)
dans laquelle
- Rc est un groupement comportant un agent chélatant,
- Z est un liant pouvant être une simple liaison ou une chaine hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaine pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes,
- y est compris entre 0,005 et 0,95
- x est compris entre 0 et 0,4, et,
- une partie au moins des groupements chélatants, de préférence au moins 90% est complexé avec un cation gadolinium.
According to a variant 1, the invention relates to a medical device formed from a hydrogel of polysaccharides, and comprising at least one tubular part (1), capable of being inserted into the urethra of a subject, characterized in that the polysaccharide hydrogel includes:
(i) a mass fraction fA of chitosan A with a high mass-average molar mass Mw1 of between 250 kg/mol and 1000 kg/mol, preferably from 500 kg/mol to 700 kg/mol and with a preferably lower degree of acetylation at 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%,
(ii) where appropriate, a mass fraction fB of chitosan B of low mass-average molar mass Mw2 of between 15 kg/mol and Mw1 kg/mol, preferably between 40 and 70 kg/mol, and with a degree of acetylation preferably less than 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%,
(iii) a mass fraction fC of polysaccharide C consisting of a chitosan chemically modified via the grafting of chelating agents, of the following formula (I):
Formula (I)
in which
- Rc is a group comprising a chelating agent,
- Z is a binder which may be a single bond or a hydrocarbon chain comprising between 1 and 12 carbon atoms, said chain possibly being linear or branched and possibly comprising one or more unsaturations and possibly comprising one or more heteroatoms, preferably chosen from nitrogen, oxygen, sulfur and atoms of the halogen family,
- y is between 0.005 and 0.95
- x is between 0 and 0.4, and,
- at least part of the chelating groups, preferably at least 90%, is complexed with a gadolinium cation.

Variante 2 : Dispositif médical selon la variante 1, caractérisé en ce que la fraction fC de polysaccharide C est telle que la concentration molaire d’unité monomérique comprenant le motif Rc en masse sèche totale de polysaccharides est supérieure à 5.10-8mol/g.Variant 2: Medical device according to variant 1, characterized in that the fraction fC of polysaccharide C is such that the molar concentration of monomeric unit comprising the unit Rc in total dry mass of polysaccharides is greater than 5.10 -8 mol/g.

Variante 3 : Dispositif médical selon la variante 1 à 2, caractérisé en que la fraction fC du polysaccharide C par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides est comprise entre 0,2% et 10%, préférentiellement entre 0,5% et 2%.Variant 3: Medical device according to variant 1 to 2, characterized in that the fraction fC of the polysaccharide C relative to the total dry mass of polysaccharides is between 0.2% and 10%, preferably between 0.5% and 2% .

Variante 4 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides
i) une fraction massique fA de chitosane A comprise entre 50 et 99%,
ii) une fraction massique fB de chitosane B comprise entre 0 et 50%,
iii) une fraction massique fC de polysaccharide C comprise entre 0,1 et 10%.
Variant 4: Medical device according to any one of variants 1 to 3, characterized in that it comprises, with respect to the total dry mass of polysaccharides
i) a mass fraction fA of chitosan A of between 50 and 99%,
ii) a mass fraction fB of chitosan B between 0 and 50%,
iii) a mass fraction fC of polysaccharide C of between 0.1 and 10%.

Variante 5 : Dispositif médical selon la variante 1 à 4, caractérisé en ce que la fraction massique fC de polysaccharide et la concentration molaire d’unités monomériques comprenant le motif Rc complexé au gadolinium est suffisante pour permettre une détection du dispositif par imagerie par résonance magnétique, de préférence y*fC est supérieur à 2 10-5.Variant 5: Medical device according to variant 1 to 4, characterized in that the mass fraction fC of polysaccharide and the molar concentration of monomeric units comprising the unit Rc complexed with gadolinium is sufficient to allow detection of the device by magnetic resonance imaging , preferably y*fC is greater than 2 10 -5 .

Variante 6 : Dispositif médical selon la variante 5, caractérisé en ce que y est compris entre 0,6 et 0,95 et fC est compris entre 0,2% et 2%.Variant 6: Medical device according to variant 5, characterized in that y is between 0.6 and 0.95 and fC is between 0.2% and 2%.

Variante 7 : Dispositif médical selon la variante 5, caractérisé en ce que y est compris entre 0,005 et 0,2 et fC est compris entre 60% et 90%.Variant 7: Medical device according to variant 5, characterized in that y is between 0.005 and 0.2 and fC is between 60% and 90%.

Variante 8 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 7, caractérisé en que la fraction massique de cation gadolinium par rapport au poids total d’hydrogel est comprise entre 0,1% et 10%, préférentiellement entre 0,5% et 2%.Variant 8: Medical device according to any one of variants 1 to 7, characterized in that the mass fraction of gadolinium cation relative to the total weight of hydrogel is between 0.1% and 10%, preferably between 0.5% and 2%.

Variante 9 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 8, caractérisé en ce que l’ensemble des polysaccharides A, B et C représentent de 5 % à 20 % (m/m) de l’hydrogel, (m/m : masse de polysaccharides par rapport à la masse totale de l’hydrogel), de préférence de 6 % à 12 % (m/m), et préférentiellement, environ 8 % (m/m).Variant 9: Medical device according to any one of variants 1 to 8, characterized in that all of the polysaccharides A, B and C represent from 5% to 20% (m/m) of the hydrogel, (m/ m: mass of polysaccharides relative to the total mass of the hydrogel), preferably from 6% to 12% (m/m), and preferentially approximately 8% (m/m).

Variante 10 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 9, caractérisé en ce que l’hydrogel ne contient pas de glycérophosphate.Variant 10: Medical device according to any one of variants 1 to 9, characterized in that the hydrogel does not contain glycerophosphate.

Variante 11 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 10, caractérisé en ce que l’hydrogel est constitué à plus de 95% en masse d’eau, de polysaccharides A, B et C, de préférence il est exclusivement constitué d’eau, et de polysaccharides A, B et C.Variant 11: Medical device according to any one of variants 1 to 10, characterized in that the hydrogel consists of more than 95% by mass of water, of polysaccharides A, B and C, preferably it consists exclusively water, and polysaccharides A, B and C.

Variante 12 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 11, caractérisé en ce que l’hydrogel contient plus de 85% (m/m) d’eau.Variant 12: Medical device according to any one of variants 1 to 11, characterized in that the hydrogel contains more than 85% (m/m) of water.

Variante 13 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 12, caractérisé en ce que le groupement chélatant est choisi dans le groupe constitué du DOTA, DOTAGA, DTPA, de préférence le DOTAGA.Variant 13: Medical device according to any one of variants 1 to 12, characterized in that the chelating group is chosen from the group consisting of DOTA, DOTAGA, DTPA, preferably DOTAGA.

Variante 14 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 13, caractérisé en ce que x est compris entre 0 et 0,1.Variant 14: Medical device according to any one of variants 1 to 13, characterized in that x is between 0 and 0.1.

Variante 15 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 14, caractérisé en ce que y est compris entre 0,85 et 0,95.Variant 15: Medical device according to any one of variants 1 to 14, characterized in that y is between 0.85 and 0.95.

Variante 16 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 15, caractérisé en ce que ladite partie tubulaire (1) présente des parois pleines jouant le rôle de barrière à l’échelle macroscopique entre la paroi de l’urètre, au niveau de laquelle il est positionné, et le flux urinaire.Variant 16: Medical device according to any one of variants 1 to 15, characterized in that said tubular part ( 1 ) has solid walls acting as a barrier on a macroscopic scale between the wall of the urethra, at the level of which it is positioned, and the urinary flow.

Variante 17 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 16, caractérisé en ce que ladite partie tubulaire (1) présente un diamètre interne de 0,5 mm à 7,5 mm, de préférence de 4 mm à 6 mm et/ou un diamètre externe de 3 mm à 10 mm, de préférence de 6 mm à 8 mm et/ou une longueur de 1 cm à 8 cm, de préférence de 3 cm à 6 cm afin de couvrir la portion prostatique de l’urètre.Variant 17: Medical device according to any one of variants 1 to 16, characterized in that said tubular part (1) has an internal diameter of 0.5 mm to 7.5 mm, preferably of 4 mm to 6 mm and /or an external diameter of 3 mm to 10 mm, preferably 6 mm to 8 mm and/or a length of 1 cm to 8 cm, preferably 3 cm to 6 cm in order to cover the prostatic portion of the urethra .

Variante 18 : Dispositif médical selon l’une quelconque des variantes 1 à 17, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, à l’une des extrémités de la partie tubulaire, une partie en forme pavillonnaire (2) pouvant être placée au niveau du col de la vessie pour le maintien du positionnement de la partie tubulaire dans l’urètre.Variant 18: Medical device according to any one of variants 1 to 17, characterized in that it further comprises, at one of the ends of the tubular part, a pavilion-shaped part (2) which can be placed at the level of the bladder neck to maintain the positioning of the tubular part in the urethra.

Variante 19 : Dispositif médical selon l’une quelconques des variantes 1 à 18, caractérisé en ce que la partie tubulaire (1) présente une force linéique à la sténose mesurée en compression latérale du tube supérieure à 0,5 N/mm, de préférence supérieure à 1,5 N/mm.Variant 19: Medical device according to any one of variants 1 to 18, characterized in that the tubular part (1) has a linear force at stenosis measured in lateral compression of the tube greater than 0.5 N/mm, preferably greater than 1.5 N/mm.

Utilisation du dispositif médical selon l’une des variantes 1 à 19, dans un procédé d’imagerie par résonance magnétique (IRM), en particulier pour évaluer l’état de résorption du dispositif, la bio-distribution des produits de résorption, et/ou vérifier son positionnement chez ledit sujet, ou pour positionner le sujet pour une irradiation thérapeutique.Use of the medical device according to one of the variants 1 to 19, in a method of magnetic resonance imaging (MRI), in particular for evaluating the state of resorption of the device, the bio-distribution of the resorption products, and/ or verify its positioning in said subject, or to position the subject for therapeutic irradiation.

L’invention porte sur un procédé de traitement et/ou prévention des troubles urinaires et/ou pour éviter la sténose de l’urètre chez un sujet, ledit procédé comprenant l’insertion du dispositif selon l’une quelconque des variantes 1 à 19 dans l’urètre du sujet.The invention relates to a method for treating and/or preventing urinary disorders and/or for avoiding stenosis of the urethra in a subject, said method comprising the insertion of the device according to any one of the variants 1 to 19 into the subject's urethra.

Le procédé ci-dessus est utile en particulier, pour traiter les troubles urinaires consécutifs à un adénome prostatique, une lésion cancéreuse, une fistule au niveau de l’urètre ou une intervention chirurgicale sur l’urètre.The above method is useful in particular for treating urinary disorders resulting from a prostatic adenoma, a cancerous lesion, a fistula at the level of the urethra or a surgical intervention on the urethra.

En particulier, dans un mode de réalisation du procédé ci-dessus, le sujet est traité du cancer de la prostate par radiothérapie externe ou curiethérapie.In particular, in one embodiment of the above method, the subject is treated for prostate cancer by external radiation therapy or brachytherapy.

ExemplesExamples

Les exemples ci-après permettent d’illustrer l’invention, mais n’ont aucun caractère limitatif.
Exemple 1 : Préparation de la solution de polysaccharides A, B et C
The examples below make it possible to illustrate the invention, but have no limiting character.
Example 1: Preparation of the solution of polysaccharides A, B and C

La solution de chitosanes A, B et C est obtenue en solubilisant ces polymères dans une solution aqueuse d'acide acétique. Voici les masses des composés pour obtenir 50 g de solution concentrée à 7,5% (m/m) :
- Chitosane A issu d’endosquelettes de calamars (Mw = 590 kg/mol et DA = 2.2%) : 3,19 g
- Chitosane B issu d’exosquelettes de crevettes (Mw = 63 kg/mol et DA = 0.5%) : 0,825 g
- Chitosane modifié C issu d’endosquelettes de calamars (Mw = 590 kg/mol et DA = 2.2%) : 107 mg
- Acide acétique pur : 1,37 g
- Eau déionisée : 44,5 g
les fractions massiques de chitosane A, B et C sont respectivement fA=77%; fB=20% et fC=3%.
The solution of chitosans A, B and C is obtained by dissolving these polymers in an aqueous solution of acetic acid. Here are the masses of the compounds to obtain 50 g of concentrated solution at 7.5% (m/m):
- Chitosan A from squid endoskeletons (Mw = 590 kg/mol and DA = 2.2%): 3.19 g
- Chitosan B from shrimp exoskeletons (Mw = 63 kg/mol and DA = 0.5%): 0.825 g
- Modified chitosan C from squid endoskeletons (Mw = 590 kg/mol and DA = 2.2%): 107 mg
- Pure acetic acid: 1.37 g
- Deionized water: 44.5 g
the mass fractions of chitosan A, B and C are respectively fA=77%; fB=20% and fC=3%.

Ces calculs prennent en compte le fait que les chitosanes contiennent environ 10% m/m d’eau lorsqu'ils sont pesés sous forme de poudre.These calculations take into account the fact that chitosans contain approximately 10% m/m water when weighed in powder form.

Les chitosanes en poudre sont mélangés avec l'eau acide dans un réacteur fermé, à pales. L’ensemble a été mis sous agitation pendant 12h pour laisser le temps aux polymères de se dissoudre et à la solution de s'homogénéiser.The powdered chitosans are mixed with the acidic water in a closed reactor with blades. The whole was stirred for 12 hours to give the polymers time to dissolve and the solution to homogenize.

Le chitosane B peut être obtenu à partir d’une dépolymérisation d’un autre chitosane de plus haute masse molaire, selon la méthode décrite dans la publication « Molecular-Weight Manipulation of Chitosan .1. Kinetics of Depolymerization by Nitrous-Acid, G.G. Allan, M. Peyron, Carbohydr. Res. 277 (1995) 257–272».Chitosan B can be obtained from a depolymerization of another chitosan of higher molar mass, according to the method described in the publication “Molecular-Weight Manipulation of Chitosan .1. Kinetics of Depolymerization by Nitrous-Acid, G.G. Allan, M. Peyron, Carbohydr. Res. 277 (1995) 257–272”.

Si besoin, les chitosanes A, B et C peuvent être réacétylés avant leur dissolution ou leur modification chimique selon la méthode décrite dans la publication «Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium » A. Montembault, C. Viton, A. Domard, Biomaterials, 2005, 26(8), 933-943.
Protocole d’obtention du chitosane modifié C
If necessary, chitosan A, B and C can be reacetylated before their dissolution or their chemical modification according to the method described in the publication “Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic medium” A. Montembault, C. Viton, A. Domard, Biomaterials, 2005, 26(8), 933-943.
Protocol for obtaining modified chitosan C

Le chitosane C est obtenu par modification chimique par exemple du chitosane A.Chitosan C is obtained by chemical modification, for example of chitosan A.

La préparation du chitosane C se fait en 2 temps :

  1. Fonctionnalisation du chitosane par le DOTAGA anydride pour un taux de fonctionnalisation proche de 60 %
  2. Le chitosane A est dissous en solution aqueuse acide. Un réacteur de 1 L est rempli avec 3 g de chitosane A, 150 mL d’eau ultra-pure et 2.1 mL d’acide acétique glacial. Le pH de la solution est de 4.5 ± 0.5 et l’ensemble est maintenu sous agitation pendant une durée de 16 heures.
  3. Puis 150 mL de propane-1,2-diol sont ajoutés à la solution précédente et l’agitation est maintenue pendant 1 h. 11 g de DOTAGA anhydride sont ensuite ajoutés et l’agitation est maintenue pendant 16 h. A l’issue de cette réaction, la solution brune claire est diluée par 10 dans l’eau ultra-pure et purifiée par filtration tangentielle en utilisant une membrane de 100 kDa. Ce premier cycle de purification est suivi d’un second en utilisant l’eau ultra-pure pour une purification d’un facteur 50. Les filtrations suivantes sont effectuées dans HCl 0.01 M pour un facteur final de purification de 1250.
  4. Ajout d'un sel de gadolinium pour l’obtention d’un polymère imageable en IRM
The preparation of chitosan C is done in 2 stages:
  1. Functionalization of chitosan by DOTAGA anydride for a functionalization rate close to 60%
  2. Chitosan A is dissolved in acidic aqueous solution. A 1 L reactor is filled with 3 g of chitosan A, 150 mL of ultra-pure water and 2.1 mL of glacial acetic acid. The pH of the solution is 4.5±0.5 and the whole is kept under stirring for a period of 16 hours.
  3. Then 150 mL of propane-1,2-diol are added to the previous solution and stirring is maintained for 1 h. 11 g of DOTAGA anhydride are then added and stirring is maintained for 16 h. At the end of this reaction, the light brown solution is diluted by 10 in ultra-pure water and purified by tangential filtration using a 100 kDa membrane. This first purification cycle is followed by a second using ultra-pure water for a purification of a factor of 50. The following filtrations are carried out in 0.01 M HCl for a final purification factor of 1250.
  4. Addition of a gadolinium salt to obtain an imageable polymer in MRI

Après ces étapes de purification, 4.9 g de chlorure de gadolinium hexahydrate sont ajoutés à la solution, le pH est ensuite ajusté à 5 et la solution est laissée sous agitation à 80°C pour 48 heures. Continuellement le pH est ajusté à 5 avec NaOH 0.5 M jusqu’à ce qu’il devienne stable, indication que les motifs DOTAGA du chitosane C ont complexé tous les ions Gd3+.
La solution aqueuse obtenue est concentrée à 4g/L en chitosane C et a une densité de 0.9970 g/mL.
Exemple 2 : Fabrication de tube d’ hydogel de chitosanes
After these purification steps, 4.9 g of gadolinium chloride hexahydrate are added to the solution, the pH is then adjusted to 5 and the solution is left under stirring at 80° C. for 48 hours. The pH is continuously adjusted to 5 with 0.5 M NaOH until it becomes stable, indicating that the DOTAGA units of chitosan C have complexed all the Gd 3+ ions.
The aqueous solution obtained is concentrated to 4 g/L in chitosan C and has a density of 0.9970 g/mL.
Example 2: Manufacture of tube of chitosan hydogel

Deux procédés de fabrication des tubes ont été mis en œuvre :
- Le premier utilisait une méthode d'extrusion suivie d'une neutralisation interrompue. La solution de chitosane a été extrudée à l'aide d'une seringue reliée à un système d'air comprimé et a été plongée dans un bain de soude qui va faire gélifier le collodion obtenu. La gélification a été interrompue en le plongeant dans l'eau et l'intérieur du collodion encore soluble a été retirée manuellement (air comprimé ou eau), donnant un hydrogel en forme de tube.
- Le second utilisait l’extrusion en sortie de la seringue, par passage à travers une filière annulaire donnant au collodion la forme désirée, avant d'être gélifié dans un bain de soude.
Solubilisation du chitosane
Two tube manufacturing processes have been implemented:
- The first used an extrusion method followed by an interrupted neutralization. The chitosan solution was extruded using a syringe connected to a compressed air system and was immersed in a soda bath which will cause the collodion obtained to gel. The gelation was interrupted by immersing it in water and the interior of the still soluble collodion was removed manually (compressed air or water), resulting in a tube-shaped hydrogel.
- The second used extrusion at the outlet of the syringe, by passage through an annular die giving the collodion the desired shape, before being gelled in a soda bath.
Solubilization of chitosan

Les tubes ont été réalisés à partir d'une solution aqueuse de concentration massique de chitosane issus d’endosquelettes de calamars (Mw = 590 kg/mol et DA = 2%) à 7,5% massique (m/m).The tubes were made from an aqueous solution of mass concentration of chitosan from squid endoskeletons (Mw = 590 kg/mol and DA = 2%) at 7.5% by mass (m/m).

Pour 30g de solution aqueuse de concentration massique 7,5%, ont été utilisés :
- Chitosane: 30*0,075*1,1 = 2,475g (un facteur de 1,1 est appliqué car il est estimé que le chitosane contient 10% d'eau)
- Acide acétique pur: 0,82g (0,782mL)
- Eau desionisée: 26,7g
For 30g of aqueous solution with a mass concentration of 7.5%, were used:
- Chitosan: 30*0.075*1.1 = 2.475g (a factor of 1.1 is applied because it is estimated that chitosan contains 10% water)
- Pure acetic acid: 0.82g (0.782mL)
- Deionized water: 26.7g

Le chitosane en poudre a été mélangé avec de l'eau acide dans un réacteur fermé, à pales. L’ensemble a été mis sous agitation pendant 12h pour laisser le temps au polymère de se dissoudre et à la solution de s'homogénéiser. La solution a ensuite été récupérée, conservée dans une seringue et les bulles d'air ont été éliminées en centrifugeant la solution.
Procédé de fabrication des tubes
Extrusion et neutralisation interrompue
Powdered chitosan was mixed with acidic water in a closed, bladed reactor. The whole was stirred for 12 hours to give the polymer time to dissolve and the solution to homogenize. The solution was then collected, stored in a syringe, and air bubbles removed by centrifuging the solution.
Tube manufacturing process
Extrusion and neutralization interrupted

Ce procédé consistait à extruder la solution provenant de la seringue à l'aide d'un système d'air comprimé dont la pression était fixée à 4 bars. La solution est extrudée à travers un assemblage de tubes de silicone de diamètres croissants insérés les uns sur les autres, positionné en sortie de seringue, qui a permis de donner la forme voulue au collodion. L’extrudat a ensuite été plongé dans un bain de soude à 7M pendant plusieurs minutes, ce qui a fait débuter le processus de gélification. L'hydrogel a été enlevé de la soude et plongé dans l'eau avant la fin de la gélification, afin de retirer l'intérieur encore liquide pour former un tube. L'épaisseur de la paroi du tube était dépendant du temps de contact avec la soude. Pour une solution à 7,5% massique en chitosane, un temps de contact de 4 minutes a permis d'obtenir une épaisseur d'environ 1,5mm.This process consisted in extruding the solution coming from the syringe using a compressed air system whose pressure was fixed at 4 bars. The solution is extruded through an assembly of silicone tubes of increasing diameters inserted one on top of the other, positioned at the outlet of the syringe, which made it possible to give the desired shape to the collodion. The extrudate was then immersed in a 7M soda bath for several minutes, which started the gelation process. The hydrogel was removed from the soda and immersed in water before the end of gelation, in order to remove the still liquid interior to form a tube. The thickness of the tube wall was dependent on the contact time with the soda. For a 7.5% mass solution of chitosan, a contact time of 4 minutes made it possible to obtain a thickness of approximately 1.5 mm.

Cette méthode présente l'avantage de pouvoir modifier facilement le diamètre des tubes réalisés, en changeant simplement le nombre de tubes de silicone en sortie de seringue.
Extrusion via une filière annulaire
This method has the advantage of being able to easily modify the diameter of the tubes produced, by simply changing the number of silicone tubes at the syringe outlet.
Extrusion via an annular die

Cette technique consistait à connecter la seringue contenant la solution de chitosane, à une filière annulaire, à l'intérieur de laquelle se trouvait un noyau maintenu par 6 vis positionnées sur deux niveaux et en décalé. La solution de chitosane a été expulsée de la seringue à l'aide d'un système d'air comprimé (réglé à 5 bars). Le collodion passait à travers la filière adoptant ainsi la forme souhaitée. En sortie de filière, le chitosane a été plongé dans un bain de soude concentré (7M), permettant ainsi d'obtenir la gélification rapide du tube.This technique consisted in connecting the syringe containing the chitosan solution, to an annular die, inside which was a core held by 6 screws positioned on two levels and offset. The chitosan solution was expelled from the syringe using a compressed air system (regulated at 5 bar). The collodion passed through the die thus adopting the desired shape. On leaving the die, the chitosan was immersed in a bath of concentrated sodium hydroxide (7M), thus making it possible to obtain rapid gelation of the tube.

L'avantage principal de cette méthode est qu'elle procure au tube une section en forme de trèfle comme illustré , due à la présence des vis à l'intérieur de la filière. Cette section permet de garantir une lumière au sein du tube, quelle que soit la compression qui lui est exercée.The main advantage of this method is that it gives the tube a trefoil shaped section as shown , due to the presence of the screws inside the die. This section makes it possible to guarantee a light within the tube, whatever the compression exerted on it.

L'épaisseur de la paroi des tubes peut être modifiée en faisant varier la taille du noyau utilisé.
Contrôle de la géométrie des tubes
The wall thickness of the tubes can be changed by varying the size of the core used.
Tube geometry control

La géométrie des tubes a été contrôlée à l'aide d'une loupe binoculaire. Cela a permis entre autre de vérifier que l'épaisseur et le diamètre des sections restent constants sur toute la longueur du tube.The geometry of the tubes was checked using a binocular loupe. This made it possible, among other things, to check that the thickness and diameter of the sections remain constant over the entire length of the tube.

Le diamètre dépend principalement de la méthode et de la géométrie d'extrusion. Les tubes réalisés possédaient un diamètre externe compris entre 4,5 mm et 10 mm. L'épaisseur de la paroi, quant à elle, est régie par le temps de contact avec la soude dans le cas de la neutralisation interrompue. Pour un temps de contact de 4 à 5 min dans la soude 7M, une épaisseur allant de 1400μm à 1800μm a été obtenue.The diameter mainly depends on the extrusion method and geometry. The tubes produced had an external diameter of between 4.5 mm and 10 mm. The thickness of the wall, in turn, is governed by the contact time with the soda in the case of interrupted neutralization. For a contact time of 4 to 5 min in 7M soda, a thickness ranging from 1400 μm to 1800 μm was obtained.

Les observations à la loupe binoculaire ont montré que les variations d'épaisseurs de paroi au sein d'une même section étaient inférieures à 200μm, tout comme les variations d'épaisseurs de paroi d'un bout à l'autre du tube. Les tubes réalisés ont donc une géométrie plutôt constante.
Procédé de stérilisation
Binocular magnifying glass observations showed that wall thickness variations within a single section were less than 200 μm, as were wall thickness variations from one end of the tube to the other. The tubes produced therefore have a rather constant geometry.
Sterilization process

La stérilisation est une étape obligatoire avant la mise en place du dispositif. Le tube étant voué à intégrer l'urètre du patient, il est important que celui-ci ne transporte aucun pathogène.Sterilization is a mandatory step before inserting the device. The tube being destined to integrate the patient's urethra, it is important that it does not carry any pathogen.

Le procédé qui a été utilisé est une stérilisation à la vapeur d'eau par autoclave. Le cycle de stérilisation utilisé était un cycle B à 121°C d'une durée de 15 min, adapté pour les milieux liquides. Ce type de cycle convient donc bien au traitement stérilisant des hydrogels de chitosane.The process that was used is steam sterilization by autoclave. The sterilization cycle used was cycle B at 121°C for 15 min, suitable for liquid media. This type of cycle is therefore well suited to the sterilizing treatment of chitosan hydrogels.

Trois tubes préparés à partir d’une même solution à 7,5% ont été stérilisés à l’autoclave. La géométrie des tubes a été mesurée avant et après stérilisation. Les résultats sont présentés dans le Tableau 1 ci-après.Three tubes prepared from the same 7.5% solution were sterilized by autoclave. The geometry of the tubes was measured before and after sterilization. The results are shown in Table 1 below.

Tube 1Tube 1 Tube 2Pipe 2 Tube 3Pipe 3 MoyenneMean Écart TypeStandard Deviation Perte Longueur (%)Loss Length (%) 3,43.4 3,63.6 4,24.2 3,73.7 0,410.41 Perte épaisseur (%)Thickness loss (%) 5,25.2 7,77.7 1,81.8 4,94.9 2,962.96 Perte diamètre (%)Diameter loss (%) 1,51.5 4,44.4 2,42.4 2,82.8 1,461.46

Les résultats montrent une rétraction de la géométrie inférieure à 5% en moyenne. Cette rétraction peut être prise en compte lors de la conception des tubes, afin de fabriquer un dispositif à la bonne géométrie.
Evaluation des tubes de chitosane formés
The results show a shrinkage of the geometry less than 5% on average. This shrinkage can be taken into account when designing the tubes, in order to manufacture a device with the right geometry.
Evaluation of chitosan tubes formed

A moins qu’il n’en soit spécifié autrement, les tubes soumis aux évaluations qui vont suivre sont des tubes de chitosane de diamètre externe 8 mm et d’épaisseur 2 mm obtenue par la technique d’extrusion neutralisation interrompue précédemment décrite, ayant subi une étape de stérilisation.
Propriétés mécaniques
Unless otherwise specified, the tubes subjected to the following evaluations are chitosan tubes with an external diameter of 8 mm and a thickness of 2 mm obtained by the interrupted neutralization extrusion technique previously described, having undergone a sterilization step.
Mechanical properties

Les propriétés mécaniques des tubes en hydrogel de chitosane réalisés ont été évaluées à l'aide d'une machine de traction Shimadzu AGS-X 10 kN. Le dispositif a été testé en traction simple, en cycles de charge et décharge ainsi qu'en compression. Les tests effectués ont notamment montré :
- des propriétés mécaniques compatibles avec l’utilisation des tubes de chitosane réalisés, en tant que dispositifs médicaux au niveau de l’urètre,
- une capacité à se déformer plastiquement,
- une résistance à la compression latérale similaire à celle des sondes urinaires en silicone.
The mechanical properties of the chitosan hydrogel tubes produced were evaluated using a Shimadzu AGS-X 10 kN tensile machine. The device has been tested in simple tension, in load and unload cycles as well as in compression. The tests carried out showed in particular:
- mechanical properties compatible with the use of the chitosan tubes produced, as medical devices at the level of the urethra,
- an ability to deform plastically,
- resistance to lateral compression similar to that of silicone urinary catheters.

Les tubes ont été soumis à des tests de traction longitudinale et de compression latérale, afin de caractériser leurs propriétés mécaniques. Ces tests ont été réalisés à l'aide d'une machine de traction Shimadzu AgX- 10kN, ils ont également permis de déterminer l'impact d’une irradiation et de la stérilisation sur les propriétés mécaniques des tubes. Trois méthodes différentes ont été utilisées (traction simple, cycle, compression), donnant chacune des informations complémentaires permettant de caractériser les tubes.
Traction simple
The tubes were subjected to longitudinal tensile and lateral compression tests in order to characterize their mechanical properties. These tests were carried out using a Shimadzu AgX-10kN tensile machine, they also made it possible to determine the impact of irradiation and sterilization on the mechanical properties of the tubes. Three different methods were used (simple traction, cycle, compression), each providing additional information to characterize the tubes.
single pull

Les tubes stérilisés ont été soumis à des essais de traction (Machine de traction Shimadzu, avec utilisation de mandrins pour la fixation des tubes ; des cylindres en acier inox ont été insérés à chaque extrémité du tube à tester de manière à le déformer le moins possible une fois les mandrins serrés) et les résultats comparés avec ceux des tubes non stérilisés. 8 tubes issus d’un même lot (tubes initiaux provenant d’une même solution, coupés en segments de 40 mm de long) ont été soumis aux essais de traction simple, 4 d'entre eux ont été stérilisés en amont. Les moyennes des paramètres obtenus pour les tubes stérilisés et non stérilisés sont présentés dans le Tableau 2 ci-après. E (MPa) σrupture (MPa) ε rupture 1/√(1+εr)
Tubes non stérilisés Moyenne 2,65 3,05 0,45 0,83 Écart type 0,40 1,17 0,08 0,02 Tubes stérilisés Moyenne 2,89 2,64 0,40 0,85 Écart type 0,14 0,58 0,07 0,02
The sterilized tubes were subjected to tensile tests (Shimadzu traction machine, with the use of mandrels for fixing the tubes; stainless steel cylinders were inserted at each end of the tube to be tested so as to deform it as little as possible mandrels tightened) and the results compared with those of unsterilized tubes. 8 tubes from the same batch (initial tubes from the same solution, cut into 40 mm long segments) were subjected to simple tensile tests, 4 of them were sterilized beforehand. The means of the parameters obtained for the sterilized and non-sterilized tubes are presented in Table 2 below. E (MPa) fracture (MPa) ε rupture 1/√(1+εr)
Unsterilized tubes Mean 2.65 3.05 0.45 0.83 standard deviation 0.40 1.17 0.08 0.02 Sterilized tubes Mean 2.89 2.64 0.40 0.85 standard deviation 0.14 0.58 0.07 0.02

Les résultats obtenus sont semblables, bien que les échantillons stérilisés présentent un module d'Young légèrement plus grand et une contrainte et une élongation à la rupture un peu plus faibles, ils ne montrent pas d'altération majeure des propriétés mécaniques due au procédé de stérilisation.
Exemple 3 : Procédé d'extrusion-moulage pour la fabrication de stent comportant à une extrémité une forme de pavillon.
The results obtained are similar, although the sterilized samples have a slightly larger Young's modulus and a slightly lower stress and elongation at break, they do not show any major alteration of the mechanical properties due to the sterilization process. .
Example 3: Extrusion-molding process for the manufacture of a stent comprising at one end a shape of a pavilion.

Un exemple de la mise en œuvre de stents de forme tubulaire simple consiste en une extrusion d'une solution de chitosane (de concentration totale en chitosane 7,5% m/m) contenant les fractions fA=0,9, fB=0,095 et fC=0,005.An example of the implementation of stents of simple tubular form consists of an extrusion of a chitosan solution (with a total chitosan concentration of 7.5% m/m) containing the fractions fA=0.9, fB=0.095 and fC=0.005.

Cette solution est extrudée dans le bain coagulant alcalin constitué d'une solution de soude à la concentration de 4M. Une première étape est la centrifugation de la solution dans une seringue de polyéthylène de 30cc et de marque Nordson EDF. Ensuite, un piston est placé sur la solution et de l'air sous pression permet d'extruder la solution de la seringue, en utilisant un système de dosage Optimus Nordson EDF. L'extrémité de la seringue est connectée à un tuyau en PVC souple de diamètre interne 8mm. Le temps de contact avec la soude 4M permet la constitution d'une membrane gélifiée de forme tubulaire d'épaisseur environ 1,7 mm après un temps de coagulation de 2 minutes. Lorsque ce temps de gélification est atteint, l'extrudât partiellement gélifié est extrait du bain de coagulation. La solution qui est restée dans la partie centrale du tube formé est chassée avec de l'air sous pression. Le tube formé est ensuite lavé dans plusieurs bains d'eau jusqu'à ce que le pH du bain de lavage soit proche de 6,5.This solution is extruded into the alkaline coagulating bath consisting of a sodium hydroxide solution at a concentration of 4M. A first step is the centrifugation of the solution in a 30cc polyethylene syringe of the Nordson EDF brand. Then a plunger is placed over the solution and pressurized air extrudes the solution from the syringe, using an Optimus Nordson EDF dosing system. The end of the syringe is connected to a flexible PVC tube with an internal diameter of 8mm. The contact time with 4M sodium hydroxide allows the constitution of a gelled membrane of tubular shape with a thickness of about 1.7 mm after a coagulation time of 2 minutes. When this gelation time is reached, the partially gelled extrudate is extracted from the coagulation bath. The solution that remained in the central part of the formed tube is expelled with pressurized air. The tube formed is then washed in several water baths until the pH of the washing bath is close to 6.5.

Un autre mode de réalisation conduit à un stent de forme pavillonnaire en son extrémité ( ). Dans ce cas, on utilise le moule mobile ( ) en le connectant à une seringue Norson EDF contenant la solution de chitosanes à la partie 11 munie d'un connecteur Luer Lock. Le corps du moule 11 contient en son centre un noyau 12 immobilisé à l'aide de 6 vis, et permettant une extrusion annulaire entre le noyau 12 et le corps 11. La première phase de la mise en œuvre consiste à remplir l'extrémité distale du moule, de forme pavillonnaire. Lorsque celui-ci est plein, la partie distale 14 et 15 se sépare de la filière comprenant les parties 11, 12 et 13 ce qui permet l'extrusion de la zone tubulaire du stent.Another embodiment leads to a pavilion-shaped stent at its end ( ). In this case, the mobile mold is used ( ) by connecting it to a Norson EDF syringe containing the chitosan solution at part 11 fitted with a Luer Lock connector. The body of the mold 11 contains in its center a core 12 immobilized using 6 screws, and allowing an annular extrusion between the core 12 and the body 11. The first phase of the implementation consists in filling the distal end of the mould, in the form of a pavilion. When the latter is full, the distal part 14 and 15 separates from the die comprising the parts 11, 12 and 13 which allows the extrusion of the tubular zone of the stent.

Lorsque la longueur de la partie tubulaire souhaitée est atteinte, l'extrudât est coupé et l'ensemble plonge dans le bain de coagulation (NaOH 4M) pendant 2 minutes. On démoule la partie distale du stent, formant ainsi le pavillon. Puis, les résidus de solution sont retirés manuellement de la partie centrale.When the length of the desired tubular part is reached, the extrudate is cut and the assembly is immersed in the coagulation bath (4M NaOH) for 2 minutes. The distal part of the stent is demolded, thus forming the pavilion. Then, the solution residues are manually removed from the central part.

La filière-moule est donc constituée d'un corps de diamètre externe 15mm et de diamètre interne 10 mm, dans lequel est centré un noyau 12. L'entrefer entre noyau et corps constitue un espace tubulaire dans lequel la solution de chitosane peut s'écouler et être extrudée sous la forme d'un tube.The die-mould therefore consists of a body with an external diameter of 15 mm and an internal diameter of 10 mm, in which is centered a core 12. The air gap between core and body constitutes a tubular space in which the chitosan solution can flow and be extruded in the form of a tube.

Dans la partie distale, un moule de forme pavillonnaire permet de donner une forme évasée à l'extrudât. Cette partie est remplie lorsque la pression est appliquée à la solution dans la seringue. On forme donc une partie tubulaire par extrusion annulaire, solidaire du moule pavillonnaire rempli. Cet ensemble sera immergé dans le bain de coagulation NaOH 4M pour induire la gélification. Les parties internes et externes du moule pavillonnaire doivent être inertes chimiquement, par exemple fabriqués en polytetrafluoroéthylene (Teflon).In the distal part, a pavilion-shaped mold makes it possible to give a flared shape to the extrudate. This part is filled when pressure is applied to the solution in the syringe. A tubular part is therefore formed by annular extrusion, secured to the filled pavilion mould. This assembly will be immersed in the 4M NaOH coagulation bath to induce gelation. The internal and external parts of the pavilion mold must be chemically inert, for example made of polytetrafluoroethylene (Teflon).

Ce procédé de moulage-extrusion permet donc de remplir l'entrefer corps-noyau, puis le moule distal pour obtenir une forme pavillonnaire. Ensuite, l'extrémité pavillonnaire du moule est séparée du corps, manuellement ou par l'effet de la poussée de la solution, ce qui induit l'extrusion annulaire et la formation d'un extrudât liquide de forme tubulaire, toujours relié au moule de forme pavillonnaire. Après coupure à la sortie du corps, cet ensemble est neutralisé dans le bain coagulant, puis démoulé pour libérer l'extrémité pavillonnaire, puis le stent est lavé pour le débarrasser de la soude, et enfin il peut être stérilisé par autoclave.This molding-extrusion process therefore makes it possible to fill the body-core air gap, then the distal mold to obtain a pavilion shape. Then, the pavilion end of the mold is separated from the body, manually or by the effect of the thrust of the solution, which induces the annular extrusion and the formation of a liquid extrudate of tubular shape, always connected to the mold of pavilion form. After cutting on leaving the body, this assembly is neutralized in the coagulating bath, then unmolded to free the pavilion end, then the stent is washed to free it of the soda, and finally it can be sterilized by autoclave.

Le procédé ainsi décrit permet d'obtenir un dispositif avec une forme tubulaire 1 élargie par un pavillon 2 à une extrémité. Il est possible d'adapter la taille du corps 11, du noyau 12 ou de l'extrémité pavillonnaire pour adapter aisément les caractéristiques géométriques du dispositif (diamètre interne et externe, taille et forme du pavillon).The method thus described makes it possible to obtain a device with a tubular shape 1 widened by a flag 2 at one end. It is possible to adapt the size of the body 11, of the core 12 or of the pavilion end to easily adapt the geometric characteristics of the device (internal and external diameter, size and shape of the pavilion).

La durée de l'extrusion permet de contrôler la longueur du stent dans sa partie tubulaire.The duration of the extrusion makes it possible to control the length of the stent in its tubular part.

La montre des dispositifs élaborés avec le dispositif d'extrusion-moulage illustré par la .
Exemple 4 : Imagerie IRM d'un dispositif selon l’invention et mesure des diamètres
There shows devices developed with the extrusion-molding device illustrated by the .
Example 4 : MRI Imaging of a Device According to the Invention and Measurement of Diameters

Des dispositifs selon l’invention élaborés selon les exemples 1 et 2 ont été inclus dans un hydrogel de gélatine et ont été étudiés avec un appareil IRM utilisé en clinique.Devices according to the invention prepared according to examples 1 and 2 were included in a gelatin hydrogel and were studied with an MRI machine used in the clinic.

La concentration totale de chitosane A+B+C était de 7.5% m/m, la concentration massique de gadolinium dans la masse sèche de l'hydrogel était de 0.5%. Pour la réalisation de l'image, la séquence utilisée est une séquence Axial 3D T1 FastSat GD. Il s'agit d'une séquence IRM 3D en écho de gradient (angle de bascule à 10°), avec saturation de la graisse. Elle est utilisée en routine au Centre Hospitalier Lyon Sud (France) pour l’acquisition des images IRM de pelvis et de prostate. La séquence a été acquise sur la machine Ingenia Elition X® (Philips) avec un champ magnétique de 3T et une antenne « pelvis ». L’épaisseur de coupe était de 0.9 mm et l’espace entre deux coupes de 0.45 mm. C’est une séquence rapide et sensible aux artefacts métalliques.The total concentration of chitosan A+B+C was 7.5% m/m, the mass concentration of gadolinium in the dry mass of the hydrogel was 0.5%. For the production of the image, the sequence used is an Axial 3D T1 FastSat GD sequence. This is a gradient echo 3D MRI sequence (tilt angle at 10°), with fat saturation. It is used routinely at the Center Hospitalier Lyon Sud (France) for the acquisition of MRI images of the pelvis and prostate. The sequence was acquired on the Ingenia Elition X® machine (Philips) with a 3T magnetic field and a “pelvis” antenna. The slice thickness was 0.9 mm and the space between two slices was 0.45 mm. It is a fast sequence and sensitive to metal artifacts.

La section des tubes apparait parfaitement sur une coupe transverse (axiale) perpendiculaire à l'axe des dispositifs ( ) et permet la mesure des diamètres externes et internes des tubes.

  • Tube (1) diamètre externe : 6,4 mm, diamètre interne :2,0 mm ;
  • Tube (2): diamètre externe : 6,6 mm, diamètre interne : 2,25mm ;
  • Tube (3): diamètre externe : 6,3 mm, diamètre interne :1,7 mm.
The section of the tubes appears perfectly on a transverse (axial) section perpendicular to the axis of the devices ( ) and allows the measurement of the external and internal diameters of the tubes.
  • Tube (1) outer diameter: 6.4mm, inner diameter: 2.0mm;
  • Tube (2): outer diameter: 6.6mm, inner diameter: 2.25mm;
  • Tube (3): external diameter: 6.3 mm, internal diameter: 1.7 mm.

Claims (9)

Dispositif médical formé d’un hydrogel de polysaccharides, et comprenant au moins une partie tubulaire (1), apte à être inséré dans l’urètre d’un sujet, caractérisé en ce que l’hydrogel de polysaccharides comprend :
(i) une fraction massique fA de chitosane A de haute masse molaire moyenne en masse Mw1 comprise entre 250kg/mol et 1000kg/mol, de préférence de 500 kg/mol à 700 kg/mol et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%,
(ii) le cas écéhant, une fraction massique fB de chitosane B de faible masse molaire moyenne en masse Mw2 comprise entre 15 kg/mol et Mw1 kg/mol, de préférence entre 40 et 70 kg/mol, et avec un degré d’acétylation de préférence inférieur à 40%, préférentiellement inférieur à 15%, par exemple compris entre 0% et 15%,
(iii) une fraction massique fC de polysaccharide C consistant en un chitosane modifié chimiquement via le greffage d’agents chélatants, de formule suivante (I) :
Formule (I)
dans laquelle
- Rc est un groupement comportant un agent chélatant,
- Z est un liant pouvant être une simple liaison ou une chaine hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaine pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes,
- y est compris entre 0,005 et 0,95
- x est compris entre 0 et 0,4, et,
- une partie au moins des groupements chélatants, de préférence au moins 90% est complexé avec un cation gadolinium.
Medical device formed from a hydrogel of polysaccharides, and comprising at least one tubular part (1), capable of being inserted into the urethra of a subject, characterized in that the hydrogel of polysaccharides comprises:
(i) a mass fraction fA of chitosan A with a high mass-average molar mass Mw1 of between 250 kg/mol and 1000 kg/mol, preferably from 500 kg/mol to 700 kg/mol and with a preferably lower degree of acetylation at 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%,
(ii) where applicable, a mass fraction fB of chitosan B of low mass-average molar mass Mw2 of between 15 kg/mol and Mw1 kg/mol, preferably between 40 and 70 kg/mol, and with a degree of acetylation preferably less than 40%, preferably less than 15%, for example between 0% and 15%,
(iii) a mass fraction fC of polysaccharide C consisting of a chitosan chemically modified via the grafting of chelating agents, of the following formula (I):
Formula (I)
in which
- Rc is a group comprising a chelating agent,
- Z is a binder which may be a single bond or a hydrocarbon chain comprising between 1 and 12 carbon atoms, said chain possibly being linear or branched and possibly comprising one or more unsaturations and possibly comprising one or more heteroatoms, preferably chosen from nitrogen, oxygen, sulfur and atoms of the halogen family,
- y is between 0.005 and 0.95
- x is between 0 and 0.4, and,
- at least part of the chelating groups, preferably at least 90%, is complexed with a gadolinium cation.
Dispositif médical selon la revendication 1, caractérisé en que la fraction fC du polysaccharide C par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides est comprise entre 0,2% et 10%, préférentiellement entre 0,5% et 2%.Medical device according to Claim 1, characterized in that the fraction fC of the polysaccharide C relative to the total dry mass of polysaccharides is between 0.2% and 10%, preferably between 0.5% and 2%. Dispositif médical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend par rapport à la masse sèche totale de polysaccharides
i) une fraction massique fA de chitosane A comprise entre 50 et 99%,
ii) une fraction massique fB de chitosane B comprise entre 0 et 50%,
iii) une fraction massique fC de polysaccharide C comprise entre 0,1 et 10%.
Medical device according to Claim 1, characterized in that it comprises, relative to the total dry mass of polysaccharides
i) a mass fraction fA of chitosan A of between 50 and 99%,
ii) a mass fraction fB of chitosan B between 0 and 50%,
iii) a mass fraction fC of polysaccharide C of between 0.1 and 10%.
Dispositif médical selon la revendication 1, caractérisé en ce que
  • y est compris entre 0,6 et 0,95 et fC est compris entre 0,2% et 2%, ou
  • y est compris entre 0,005 et 0,2 et fC est compris entre 60% et 90%.
Medical device according to Claim 1, characterized in that
  • y is between 0.6 and 0.95 and fC is between 0.2% and 2%, or
  • y is between 0.005 and 0.2 and fC is between 60% and 90%.
Dispositif médical selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en que la fraction massique de cation gadolinium par rapport au poids total d’hydrogel est comprise entre 0,1% et 10%, préférentiellement entre 0,5% et 2%.Medical device according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the mass fraction of gadolinium cation relative to the total weight of hydrogel is between 0.1% and 10%, preferably between 0.5% and 2% . Dispositif médical selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’hydrogel est constitué à plus de 95% en masse d’eau, de polysaccharides A, B et C, de préférence il est exclusivement constitué d’eau, et de polysaccharides A, B et C.Medical device according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the hydrogel consists of more than 95% by mass of water, of polysaccharides A, B and C, preferably it consists exclusively of water , and polysaccharides A, B and C. Dispositif médical selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le groupement chélatant est choisi dans le groupe constitué du DOTA, DOTAGA, DTPA, de préférence le DOTAGA.Medical device according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the chelating group is chosen from the group consisting of DOTA, DOTAGA, DTPA, preferably DOTAGA. Dispositif médical selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, à l’une des extrémités de la partie tubulaire, une partie en forme pavillonnaire (2) pouvant être placée au niveau du col de la vessie pour le maintien du positionnement de la partie tubulaire dans l’urètre.Medical device according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that it also comprises, at one of the ends of the tubular part, a pavilion-shaped part (2) which can be placed at the neck of the the bladder for maintaining the positioning of the tubular part in the urethra. Utilisation du dispositif médical selon l’une des revendications 1 à 8, dans un procédé d’imagerie par résonance magnétique (IRM), en particulier pour évaluer l’état de résorption du dispositif, la bio-distribution des produits de résorption, et/ou vérifier son positionnement chez ledit sujet.Use of the medical device according to one of Claims 1 to 8, in a method of magnetic resonance imaging (MRI), in particular for evaluating the state of resorption of the device, the bio-distribution of the resorption products, and/ or verify its positioning in said subject.
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