FR3126301A1

FR3126301A1 - Dispositif de valvulation veineuse pulmonaire percutanée

Info

Publication number: FR3126301A1
Application number: FR2109167A
Authority: FR
Inventors: Loïc Panh
Original assignee: Panh Loic
Current assignee: Panh Loic
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2023-03-03

Abstract

A – Dispositif pour valvuler les quatre veines pulmonaires par voie percutanée. B – L’invention consiste à valvuler les veines pulmonaires grâce à des bioprothèses percutanées afin de diminuer le reflux sanguin veineux pulmonaire et les pressions pulmonaires chez des patients porteurs d’une insuffisance mitrale sévère primaire ou secondaire, en vue d’améliorer la symptomatologie et le pronostic des patients. La bioprothèse est constituée de trois feuillets de péricarde ovin ou porcin, fixés au sein d’une armature métallique (stent en acier inoxydable ou Nitinol) auto expansible. La bioprothèse est comprimée au sein d’un cathéter de délivrance. Elle est acheminée par abord veineux fémoral et cathétérisme trans-septal au sein de l’oreillette gauche puis dans une veine pulmonaire. La bioprothèse est ensuite déployée au sein d’une veine pulmonaire sous contrôle radioscopique et échographique transoesophagien. Les quatre veines pulmonaires sont ainsi successivement valvées. C – Le dispositif selon l’invention est destiné à la prise en charge des patients porteurs d’une insuffisance mitrale sévère dans un objectif d’amélioration fonctionnelle et pronostique.

Description

Dispositif de valvulation veineuse pulmonaire percutanée1- Domaine technique

L’insuffisance mitrale est caractérisée par un défaut de coaptation des feuillets valvulaires, générant un reflux sanguin systolique du ventricule gauche vers l’oreillette gauche. Il s’agit d’une pathologie fréquente avec une prévalence dans les pays industrialisés d’environ 2%, augmentant fortement après 65 ans. L’histoire naturelle de la maladie est une dilatation du ventricule gauche générée par l’hyperdébit gauche, qui conduit progressivement à l’altération de sa fonction systolique. Il existe par ailleurs une élévation des pressions pulmonaires (hypertension artérielle pulmonaire post-capillaire) générée par le reflux sanguin systolique vers l’oreillette gauche puis les veines pulmonaires. Cette hypertension artérielle pulmonaire conduit à terme à un remodelage des capillaires pulmonaires engendrant sa non réversibilité ainsi qu’à l’altération de la fonction systolique du ventricule droit. L’ensemble évolue vers un tableau d’insuffisance cardiaque globale et à une évolution péjorative. Dans notre expérience clinique, la symptomatologie des insuffisances mitrales - tout du moins à des stades de prise en charge précoce - est plus fréquemment liée au retentissement de l’élévation des pressions pulmonaires qu’à la dilatation et la dysfonction systolique du ventricule gauche.

On distingue deux catégories d’insuffisance mitrale :

les insuffisances mitrales dites primaires (aigües ou chroniques), liées à une altération de la structure valvulaire ou de l’appareil sous-valvulaire (prolapsus, restriction, perforation)
les insuffisances mitrales dites secondaires, rencontrées essentiellement dans les cardiomyopathies dilatées. Il n’y a pas dans ce cas d’altération directe de la structure valvulaire. Le mécanisme de fuite est généré par une traction sur l’appareil sous-valvulaire liée à la dilatation du ventricule gauche, engendrant une restriction des feuillets valvulaires et une fuite ; et/ou une dilatation de l’anneau mitral générée par la dilatation du ventricule gauche ou de l’oreillette gauche, engendrant un défaut de coaptation des feuillets valvulaires. L’apparition d’une insuffisance mitrale secondaire sévère est un tournant décisif dans l’évolution d’une cardiomyopathie dilatée.

2- Etat de la technique antérieure

Aucun traitement médicamenteux ne permet de réduire le volume de régurgitation et/ou de corriger la structure valvulaire dans le cadre d’une insuffisance mitrale primaire. Les traitements médicamenteux ont pour but de retarder la dilatation et la dysfonction systolique du ventricule gauche. La prise en charge actuelle des insuffisances mitrales secondaires repose sur le traitement médicamenteux et non médicamenteux de la cardiomyopathie dilatée. Certains systèmes de correction de l’insuffisance mitrale secondaire semblent apporter un bénéfice au sein d’une population sélectionnée.

Les modalités de correction de référence de l’insuffisance mitrale sont chirurgicales. Il s’agit soit d’une chirurgie de réparation de la valve (plastie mitrale – consistant en une réparation des feuillets valvulaires associée à la mise en place d’un anneau mitral prothétique), soit d’un remplacement valvulaire complet lorsque la réparation n’est pas envisageable (prothèse biologique ou mécanique). Ces chirurgies sont lourdes, nécessitant une sternotomie ou une thoracotomie, un arrêt du cœur sous assistance circulatoire. De fait, la chirurgie mitrale conventionnelle est réservée à une population sélectionnée, excluant de nombreux patients à haut risque de mortalité opératoire.

Depuis quelques années, se développent pour ces patients à haut risque chirurgical des modalités de correction percutanée de l’insuffisance mitrale. De nombreuses méthodes ont été proposées, qu’il s’agisse d’anneaux mitraux percutanés (CARILLON Mitral Contour ), de systèmes de réparation bord à bord percutané (MITRACLIP ), ou de multiples méthodes de remplacement total bioprothétique par approche percutanée (valve HIGHLIFE Medical ) ou mini-invasive (valve trans-apicale à cœur battant ABBOTT TENDYNE ) dont la plupart sont en cours de développement ou en phase initiale de commercialisation. Le dispositif le plus répandu actuellement est le MITRACLIP consistant à une réparation bord à bord de la valve mitrale par abord veineux fémoral puis approche trans-septale. Le MITRACLIP est actuellement remboursé en France dans l’insuffisance mitrale primaire symptomatique chez des patients inopérables et dans l’insuffisance mitrale secondaire selon certains critères anatomiques et de sévérité de fuite.

La principale limite de l’utilisation des dispositifs MITRACLIP est l’éligibilité anatomique, de nombreuses formes de fuite n’étant pas accessibles à cette technique, en particulier en cas de calcifications valvulaires ce qui - étant donné la population cible de sujets âgés récusés à une chirurgie conventionnelle - est fréquent. Cependant ces systèmes sont confrontés à de nombreuses difficultés inhérentes à l’environnement de la valve mitrale. Nous pouvons retenir :

l’accessibilité anatomique difficile par voie percutanée, nécessitant généralement une approche atriale trans-septale, l’abord rétro aortique étant limité. Une autre approche est la voie apicale ventriculaire gauche à cœur battant, mais qui nécessite un abord chirurgical par thoracotomie, alourdissant la procédure.
la difficulté d’ancrage d’une prothèse : contrairement aux remplacements valvulaires aortiques percutanés, l’anneau mitral est une structure déformable et asymétrique. Les divers systèmes en cours de développement utilisent donc des systèmes d’ancrage secondaires, que ce soit au niveau de l’anneau mitral, de l’oreillette gauche ou du ventricule gauche, ce qui complexifie les procédures et augmente le taux de complications.
le fonctionnement à un haut régime de pression (pressions ventriculaires gauches), nécessitant un ancrage ferme afin de limiter le risque de mobilisation secondaire de la prothèse.
l’absence de résection de l’appareil valvulaire natif, contrairement aux chirurgies conventionnelles. La valve native - notamment le feuillet mitral antérieur - est fréquemment l’objet de mauvais résultats post opératoires lors des procédures percutanées de remplacement, générant des obstructions dynamiques à l’éjection sanguine au sein de la chambre de chasse du ventricule gauche ou encore des obstructions prothétiques. Ces phénomènes obstructifs sont potentiellement prévisibles selon l’anatomie préimplantatoire et constituent souvent une contre-indication. Certaines méthodes permettraient de contourner ce problème en créant une lésion préimplantatoire du feuillet antérieur.

Nous pourrons retenir la complexité technique d’une correction non chirurgicale d’une insuffisance mitrale, ses nombreuses contre-indications et un taux élevé de complications.

Il a semblé intéressant de réfléchir à des modalités alternatives de prise en charge de ces fuites mitrales, afin d’en limiter le retentissement.

3- Exposé de l’invention : la valvulation veineuse pulmonaire

a- principes

Il est important de préciser à cet instant de l’exposé plusieurs éléments fondamentaux :

le dispositif ne permet pas une correction de l’insuffisance mitrale
le dispositif permettrait de limiter certaines conséquences d’une insuffisance mitrale sévère, à savoir le retentissement sur les pressions pulmonaires et le ventricule droit
les patients cibles du dispositif seraient des patients contre-indiqués à une chirurgie réparatrice ou de remplacement de la valve mitrale, et non éligibles aux techniques percutanées actuelles de correction de l’insuffisance mitrale
l’objectif du dispositif serait d’abord d’améliorer la symptomatologie et la qualité de vie de ces patients fragiles, avant d’éventuellement en améliorer le pronostic

Anatomiquement, quatre veines pulmonaires s’abouchent dans l’oreillette gauche, supérieures et inférieures, à droite et à gauche. Ces veines sont dépourvues de valves. Comme nous l’avons vu précédemment, les veines pulmonaires dans le cadre d’une insuffisance mitrale sont le siège d’un reflux sanguin générant l’élévation des pressions pulmonaires. L’objet de l’invention est donc d’utiliser un dispositif permettant de limiter le reflux veineux pulmonaire et l’élévation des pressions pulmonaires chez les patients porteurs d’une insuffisance mitrale sévère, primaire ou secondaire.

b- Les valves percutanées

Depuis la première implantation par le Professeur Cribier en 2002, nous avons assisté à partir des années 2010 à un développement exponentiel des remplacements valvulaires aortiques percutanés (Transcatheter Aortic Valve Implantation – TAVI). La est un exemple d’une bioprothèse Medtronic Corevalve Evolut Pro autoexpensible (source : Medtronic). Le principe consiste à implanter, après abord artériel généralement fémoral et accès transaortique rétrograde, une bioprothèse sertie au sein d’un stent de grand diamètre (généralement entre 23 et 29 mm). La valve est acheminée via un introducteur et un cathéter de largage, puis déployée soit par inflation d’un ballonnet soit par auto-expansion, en refoulant la valve native. Les résultats cliniques sont remarquables, et la méthode est progressivement en train de remplacer la chirurgie conventionnelle de remplacement valvulaire aortique. La structure de ces prothèses est généralement une armature radio-opaque en alliage métallique, en acier inoxydable ou en Nitinol (alliage de Nickel et de Titane, fréquemment utilisé pour ses propriétés de mémoire de forme). Les feuillets valvulaires, au nombre de 3 dans le cadre des bioprothèses aortiques, sont réalisés en péricarde porcin ou bovin et fixés sur l’armature via une jupe. La valve est délivrée par voie rétrograde grâce à un cathéter d’environ 5.5 mm de diamètre.

c- Valvulation veineuse pulmonaire percutanée

Comme l’exposent les paragraphes précédents, l’invention n’est pas un nouveau principe de prothèse. En effet, les bioprothèses percutanées actuelles sont remarquables à tout point de vue, que ce soit leur conceptualisation, la fabrication, le stockage et le transport, le déroulement de leur implantation, les résultats cliniques dans le cadre des indications actuelles (remplacement valvulaire aortique, re-valvulation artérielle pulmonaire dans le cadre de cardiopathies congénitales, remplacement redux de bioprothèse chirurgicale « valve in valve »), ainsi que leur durabilité dont les données actuelles sont très encourageantes. L’objet de l’invention – même si celle-ci va nécessiter de créer un nouveau type de bioprothèse adaptée aux contraintes et à l’anatomie des veines pulmonaires – estle principe de valvulation veineuse pulmonaire percutanée.Le principe est donc d’utiliser quatre bioprothèses transcathéter, acheminées par voie veineuse fémorale et approche trans-septale au niveau atrial (nous y reviendrons), et d’implanter successivement 4 bioprothèses au niveau de l’abouchement des veines pulmonaires dans l’oreillette gauche.

Ces bioprothèses seront, tout comme les bioprothèses existantes, constituées d’une armature en alliage métallique, au sein de laquelle seront fixés les trois feuillets de la valve, réalisés en péricarde bovin ou porcin. Ces prothèses seront auto-expansibles ou bien serties sur un ballon puis déployées via l’inflation du ballon. Le choix précis des modalités de déploiement sera affiné en fonction des données de faisabilité issues de l’expérimentation de ce type de procédure chez l’animal. Le diamètre de la bioprothèse devra être spécifique des veines pulmonaires qui mesurent en moyenne 15 mm de diamètre. La taille sera choisie en fonction d’une mesure préopératoire de chaque veine en scanner. La longueur de l’armature sera d’environ 30 mm, sa forme cylindrique. Les feuillets de la bioprothèse seront suturés sur l’armature via une jupe. Durant l’intervention, la bioprothèse sera comprimée au sein d’un cathéter de délivrance qui permettra d’acheminer la valve jusqu’à la veine pulmonaire cible. La délivrance de la valve sera effectuée via le retrait de la gaine externe, laissant la bioprothèse auto expansible se déployer ou via l’inflation du ballon porteur. La valve sera recapturable, afin de pouvoir être repositionnée si l’implantation initiale n’est pas satisfaisante. Comme exposé plus haut, cette valvulation pulmonaire permettra de diminuer le reflux pulmonaire du flux d’insuffisance mitrale, et donc de limiter le développement d’une hypertension arterielle pulmonaire qui est un élément à la fois symptomatique et évolutif majeur de l’insuffisance mitrale.

4- Schéma présentant l’invention

La est un schéma représentant le principe d'une procédure de valvulation veineuse pulmonaire percutanée. On retrouve le cœur selon une coupe « quatre cavités » avec le ventricule gauche (1), le ventricule droit (2), l’oreillette gauche (3), l’oreillette droite (4), la valve mitrale (5) siège d’une fuite sévère par rupture de cordage, la valve tricuspide (6). Au sein de l’oreillette gauche on retrouve l’abouchement des quatre veines pulmonaires (supérieure gauche (7), inférieure gauche (8), supérieure droite (9), inférieure droite (10)). Ce schéma présente la procédure débutante, le cathéter de délivrance (11) acheminé via la veine cave inférieure (12) dans l’oreillette droite, puis à travers le septum inter auriculaire vers la veine pulmonaire supérieure gauche où une première bioprothèse est déployée, constituée d’une armature (13) au sein de laquelle sont amarrés les trois feuillets (14). Les trois autres veines pulmonaires seront ensuite successivement valvées.

5- Mode de réalisation de l’invention

La procédure sera précédée d’une description anatomique des veines pulmonaires à l’aide d’un scanner cardiaque avec injection de produit de contraste. Cet examen permettra de préciser le caractère physiologique du retour veineux pulmonaire, la présence des quatre veines pulmonaires (supérieure droite, inférieure droite, supérieure gauche, inférieure gauche) ainsi que le diamètre de chaque veine ce qui permettra de choisir la taille de la prothèse. Ce scanner sera également utilisé durant la procédure en fusionnant les images scannographiques et radioscopiques ce qui permettra de faciliter l’abord de chaque veine pulmonaire. L’intervention se déroulera sous anesthésie générale, en salle de cathétérisme cardiaque, sous contrôle radioscopique et guidage échographique transoesophagien, comme de nombreuses procédures de cardiologie interventionnelle structurelle. Une approche percutanée par abord veineux fémoral selon la technique de Seldinger sera effectuée. Un introducteur sera mis en place. Un cathéter guide métallique (guide J souple 0.35 inch par exemple) permettra d’acheminer une gaine jusqu’à l’oreillette droite. Puis l’aiguille de ponction trans-septale classiquement utilisée sera acheminée pour réaliser le cathéterisme trans-septal. Celui-ci sera effectué au centre de la fosse ovale afin de faciliter secondairement l’abord des veines pulmonaires. La ponction trans-septale sera effectuée sous guidage échographique transoesophagien et sous contrôle radioscopique, afin de garantir la sécurité et le bon positionnement de la ponction. Une fois le cathéterisme trans-septal réalisé, un cathéter guide sera acheminé dans l’oreillette gauche jusque dans une des veines pulmonaires (généralement la veine pulmonaire supérieure gauche) afin d’en assurer la stabilité. Une prédilatation du septum interauriculaire sera effectuée grâce à l’inflation de ballonnets de tailles progressivement croissantes afin de faciliter le passage du système de délivrance. Une anticoagulation curative par une héparinothérapie systémique sera à ce moment-là débuté sous surveillance peropératoire des ACT (>200s). Une angiographie veineuse pulmonaire sera effectuée dans chaque veine avant l’acheminement de la prothèse. Celle-ci aura pour but d’avoir un repère radioscopique pour le positionnement de la prothèse, et par ailleurs de confirmer les diamètres veineux pulmonaires afin de choisir la prothèse adaptée. Puis l’ensemble du système sera retiré pour ne laisser que le cathéter guide métallique au sein de la veine pulmonaire choisie. La valve pourra à ce moment-là être acheminée. Comprimée au sein du cathéter de délivrance, elle sera acheminée et introduite dans la veine pulmonaire d’intérêt. La profondeur au sein de la veine pulmonaire sera contrôlée via l’échographie transoesophagienne et grâce à des repères radiosopiques fusionnés avec les images scannographiques. Puis la gaine externe du système de délivrance sera retirée, sous contrôle radioscopique et échographique, permettant à la bioprothèse de s’expendre. Le bon positionnement de la bioprothèse et l’absence de fuite intra ou paraprothétique sera vérifiée en radioscopie et en échographie. Le système de délivrance sera alors retiré pour ne laisser que le fil guide en place. Celui-ci, éventuellement à l’aide d’une gaine orientable, sera positionné dans une autre veine et une autre bioprothèse pourra être déployée. La même méthode sera appliquée pour les quatre veines pulmonaires. En fin de procédure, le bon positionnement des quatre bioprothèses sera vérifié, ainsi que l’absence de fuite. Une compression manuelle de l’abord veineux sera effectuée.

6- Application industrielle

Comme précisé dans les paragraphes précédents, les bioprothèses percutanées aortique ou artérielle pulmonaire sont des dispositifs actuellement technologiquement parfaitement maitrisés. La présente invention n’apporte pas d’innovation concernant le concept ou les matériaux d’une bioprothèse percutanée. Au contraire, l’invention utilise l’expérience accumulée dans le traitement des autres valves cardiaques pour apporter une nouvelle application des principes existants. La taille de la prothèse devra bien sûr être adaptée à la taille des veines pulmonaires – plus petites – ainsi que la forme de l’armature puisque les veines pulmonaires sont dépourvues de valves et fonctionnent au sein d’un régime de basse pression. Une armature cylindrique d’un diamètre variant entre 13 et 20 mm apparaît adapté.

Si le développement industriel et technique de ce type de bioprothèse n’apparaît pas être une limite, car la technologie en est parfaitement maîtrisée, il n’en est pas de même pour le principe de la valvulation veineuse pulmonaire qui est l’objet de la présente invention.

En effet, de nombreuses questions sont posées : comment l’oreillette gauche va-t-elle tolérer la surcharge en pression induite par la fermeture des veines en systole ? Cela risque-t-il d’augmenter le risque d’arythmie atriale ? Quelle sera l’évolution des paramètres du ventricule gauche ? Cette valvulation peut-elle indirectement diminuer le volume de régurgitation via l’augmentation de la pression au sein de l’oreillette ? Quel sera le bénéfice fonctionnel et pronostique pour les patients ?

L’ensemble de ces questions et bien d’autres seront au sein du développement industriel, et si l’aspect technique du développement et de l’implantation de ces prothèses n’apparaît pas être limitant, c’est bien le concept qui devra être rigoureusement validé par des essais chez l’animal puis dans un second temps chez l’homme. Là est le challenge médical et industriel.

Claims

Dispositif pour valvuler les veines pulmonaires par voie percutanée dans le cadre de la prise en charge des insuffisances mitrales sévères caractérisé en ce qu’il comporte une bioprothèse (2) acheminée via un cathéter de délivrance (3), sous contrôle radioscopique et échographique.
Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bioprothèse (2) comporte une armature en alliage métallique au sein de laquelle sont fixés trois feuillets de la bioprothèse (2) en péricarde ovin ou porcin
Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le cathéter de délivrance (3) est apte à comprimer la bioprothèse (2) pour son acheminement au sein de l’oreillette gauche puis sa délivrance dans les veines pulmonaires après un abord veineux fémoral et cathétérisme trans-septal.