WO2015158757A1 - Fil de guidage a flexibilite variable controlee - Google Patents

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WO2015158757A1
WO2015158757A1 PCT/EP2015/058138 EP2015058138W WO2015158757A1 WO 2015158757 A1 WO2015158757 A1 WO 2015158757A1 EP 2015058138 W EP2015058138 W EP 2015058138W WO 2015158757 A1 WO2015158757 A1 WO 2015158757A1
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guidewire
sheath
electrodes
stiffening element
wire
Prior art date
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PCT/EP2015/058138
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Patrick Lermusiaux
Jean-Fabien Capsal
Pierre-Jean COTTINET
Lionel Petit
Antoine MILLON
Original Assignee
Institut National Des Sciences Appliquees De Lyon
Universite Claude Bernard Lyon 1
Hospices Civils De Lyon
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Publication date
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    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/09—Guide wires
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    • A61M2025/0915—Guide wires having features for changing the stiffness

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of medical devices.
  • a guidewire - in particular known as a guide wire - to assist the catheterization of a patient.
  • angioplasty has been considered an effective method for treating various types of vascular disease.
  • angioplasty can be used to open stenosis in a coronary artery using a dilatation catheter including an inflatable balloon at its distal end.
  • vigation a first wire guide having a very important flexibility to allow precise movement of the wire guide within the vascular system of the patient.
  • a second wire guide less flexible than the guide-wire navigation, its greater rigidity to support the various tools (dilation catheter, etc.) required for the angioplasty procedure.
  • the first steps of the angioplasty procedure are as follows.
  • the navigation wire guide is moved within the vascular system until its distal end is positioned at the area to be treated. Thanks to the fluoroscopy, the doctor can control the position of the guide-wire navigation in the vascular system. The great flexibility of this guide-wire navigation facilitates its movement within the vascular system of the patient, including the branch lines between different blood vessels.
  • a preformed catheter can be used to move the guide wire to the area to be treated.
  • the guide change catheter is generally tubular, and includes a guide channel into which the guidewire is introduced so that the catheter surrounds the guidewire.
  • the guide change catheter is pushed onto the guide wire.
  • the guidewire is replaced by the support wire guide.
  • the navigation wire guide is removed and the support wire guide is inserted into the guide channel of the guide change catheter.
  • the guide change catheter is removed and the various tools necessary for the procedure are moved into the vascular system of the patient along the guide. - support wire.
  • the angioplasty procedure requires the establishment and removal of different wire guides (including guide-wire navigation and guide-wire support).
  • the guide change procedure often results in the navigation guide wire that has been positioned in the target artery being ejected from this artery, which will require a repeat of the catheterization maneuver, sometimes without success.
  • An aim of the present invention is to propose a guide wire making it possible to perform both the functions of the guide-wire of navigation and the guide of support wire. More precisely, an object of the present invention is to propose a wire of guidance that is:
  • the invention provides a guidewire of a catheter for introduction into the vascular system of a patient during an interventional procedure, the guidewire comprising:
  • an activatable stiffening element including at least first and second electrically conductive terminals, the stiffening element extending around the flexible wire core, the application of an electrical voltage between the first and second terminals of the inducing stiffening element; varying the flexibility of the guidewire between a first flexural stiffness value and a second flexural stiffness value greater than the first flexural stiffness value.
  • the guidewire has great flexibility when no excitation voltage is applied to the stiffening element.
  • the operator can navigate it to the area to be treated, possibly using a preformed catheter.
  • the flexibility of the guidewire ie its bending stiffness
  • the flexibility of the guidewire can be modified using a piezoelectric or electrostrictive or magnetostrictive or entropic effect as a function of the nature of the stiffening element.
  • the present invention provides a single guidewire playing the functions of a navigation wire guide and a support wire guide. This avoids laborious wire guide change procedures.
  • the stiffening element may comprise:
  • tubular sheath made of an electro-active material, said sheath extending around the core of flexible wire,
  • first electrode assembly on the inner face of the sheath, a second electrode assembly on the outer face of the sheath;
  • the use of a sheath of electro-active material makes it possible on the one hand to facilitate the manufacture of the guidewire, and on the other hand to have a stiffening element whose flexibility change is very fast once a command applied on it, the stiffening element may also comprise an electrically insulating envelope around the tubular sheath;
  • the electroactive material may be chosen from a ferroelectric polymer, a ferroelectric composite, or an electrostrictive polymer;
  • the thickness of the sheath can be between 20 ⁇ and 500 ⁇ ;
  • the first set may consist of a first single tubular metal electrode extending over the entire inner face of the sheath,
  • the second set may consist of a second tubular metal electrode extending over the entire outer face of the sheath ;
  • the second set may comprise a plurality of electrodes independent of one another
  • the electrodes of the plurality of electrodes may be radially adjacent and extend over the entire length of the sheath; the electrodes of the plurality of electrodes may be longitudinally adjacent, each electrode of the plurality of electrodes extending over a portion of the length of the sheath.
  • the invention also relates to a guidewire of a catheter for introduction into the vascular system of a patient during an interventional procedure, the guidewire comprising:
  • a deformation sensor including at least first and second electrically conductive terminals, the deformation sensor extending around the flexible wire core, an electrical property - such as the conductivity - of the deformation sensor varying in response to the application a force - such as bending or twisting - along the guidewire, the first and second terminals of the sensor for receiving a signal representative of the force applied along the guidewire.
  • the stiffening element in addition to its role as flexural stiffness modifier, can also serve as a force or strain sensor. This makes it possible to have a feedback for haptic applications (effort feedback).
  • FIGS. 4 to 4 illustrate different embodiments of the guidewire according to the invention.
  • such a guidewire can be used for a study of the vascular system of a patient.
  • the guidewire according to the invention can be used in other fields than angioplasty, such as gastroenterology, urology.
  • the dimensions (and in particular the diameter) of the guidewire may vary and that the various elements mentioned below with reference to different guidewire variants according to the invention may to be modified without physically going out of the new lessons presented below.
  • the guidewire is a longitudinal body 1 including a proximal end 11 and a distal end 12 intended to be positioned at an area to be treated within the body of the patient.
  • the guidewire comprises a flexible wire core 2 extending longitudinally.
  • This core of wire 2 is for example circular in section, of diameter between 20 and 500 micrometers, and length between 1 and 5 meters. It may be made of a polymeric or metallic material.
  • the core of wire 2 has a significant flexibility. More specifically, the core of wire 2 has a bending stiffness of between 2.93 and 43.90 kg cm 2 .
  • the guide wire also comprises a stiffening element 3.
  • the stiffening element 3 extends over the entire lateral face of the core of wire 2 and covers it.
  • the flexibility of the stiffening element 3 is variable between a first bending stiffness value and a second bending stiffness value higher than the first bending stiffness value.
  • the first value of flexural rigidity is between 2.93 and 43.90 kg cm 2
  • the second value of flexural rigidity is between 44 and 100 kg cm 2 .
  • the flexibility variation of the stiffening element 3 is controllable. More specifically, the stiffening element 3 is controllable to vary its flexibility in response to electrical excitation. When no voltage is applied to the stiffening element 3, its flexibility corresponds to the first value of flexural rigidity. When a voltage is applied to the stiffening element 3, its flexibility corresponds to the second value of flexural stiffness.
  • the application of an electrical voltage on the stiffening element 3 makes the guide wire more rigid.
  • it comprises electrically conductive connection terminals. These terminals are located at the proximal end 1 1 of the guidewire. These terminals are intended to be connected to a voltage generator for applying the excitation voltage.
  • the stiffening element 3 comprises a tubular sheath 33 enveloping the core of wire 2.
  • the sheath 33 is made of an electroactive material and has a thickness of between 20 micrometers and 500 micrometers.
  • the electroactive material may be chosen from:
  • ferroelectric organic polymers and in particular:
  • VDF poly-vinylidene fluorideP
  • VDF-TrfFE copolymer of vinylidene trifluoroéthylèneP
  • Fluorinated terpolymers including a plasticizer.
  • the stiffening element 3 comprises a first electrode assembly and a second electrode assembly respectively extending on the inner 331 and outer 332 faces. sheath 33.
  • the first set may comprise a first single electrode 31 consisting of an electrically conductive layer extending over the entire inner face 331 of the sheath 33 between the proximal ends 1 1 and distal 12 of the guide wire (see Figure 1).
  • the second set may comprise a second single electrode 32 consisting of an electrically conductive layer extending over the entire outer face 332 of the sheath 33 between the proximal ends 1 1 and distal 12 of the guide wire (see FIG. 1).
  • the first (respectively second) set may comprise a plurality of first (respectively second) electrodes 31a-31d (respectively 32a-32d), each first (respectively second) electrode 31a-31d (respectively 32a-32d) being composed of an electrically conductive layer, the first (respectively second) electrodes 31a-31d (respectively 32a-32d) being adjacent two by two and spaced apart by a distance d1 (respectively d2) that is not zero radially and / or longitudinally.
  • first and / or second sets comprise a plurality of electrodes 31a-31d, 32a-32d distant from each other radially and / or longitudinally, allows to vary the flexibility of the guidewire on a portion of its circumference and / or a portion of its length.
  • the stiffening element 3 may comprise more than two connection terminals for applying different electrical voltages to the first ones (and / or second) electrodes 31a-31d (32a-32d) of the plurality of first (and / or second) electrodes.
  • each first (respectively second) electrode 31 a-31d has the shape of a portion of a circle in section and extends over the entire length of the inner face 331 (respectively outer 332) of the sheath 33 between the proximal ends 1 1 and distal 12 of the guidewire.
  • two first (respectively second) adjacent electrodes are spaced radially by a distance d1 (respectively d2) nonzero.
  • each first (respectively second) electrode 31 a-31 d is of annular shape and extends over part of the length of the internal (respectively external) face. ) of the sheath.
  • two first (respectively second) and adjacent electrodes are longitudinally spaced apart by a non-zero distance d.
  • the number and shape of the electrodes may vary between the first and second sets.
  • the first set comprises a single electrode 31 and the second set comprises a plurality of second electrodes 32a-32d.
  • the guide wire may also include an electrically insulating envelope 4 around the stiffening element 3. This envelope 4 electrically isolates the guide wire of the patient.
  • the guidewire is introduced into the vascular system of the patient and no tension is applied to the stiffening element 3.
  • the flexibility of the guidewire is maximal, which facilitates its movement inside the patient's body.
  • it may have a sensor function.
  • the deformation of the sheath 33 during movement of the guidewire within the vascular system of the patient induces the generation of an electrical voltage between the first and second sets.
  • the first and second assemblies being in electrical contact with the connection terminals, the connection to the connection terminals of a voltage / force conversion device makes it possible to provide the user with information on the force and / or the deformation applied ( s) to the guidewire as it moves within the vascular system of the patient.
  • the stiffening element 3 comprises a first set (and / or a second set) composed of a plurality of first electrodes 31a-31d (and / or second electrodes 32a-32d)
  • different voltages may be applied to the first (and / or second) electrodes to change the orientation of the guidewire on a portion thereof to facilitate its movement within the vascular system of the patient.
  • an excitation voltage is applied to the stiffening element 3.
  • the application an excitation voltage to the sheath 33 induces a variation of its physical properties, and in particular of its flexibility. More specifically, the application of an electric field between the first and second sets induces a variation of the flexibility of the sheath 33. This induces a variation in the flexibility of the guidewire between a first bending stiffness value and a second flexural stiffness value greater than the first value.
  • the guidewire thus becomes more rigid so that instruments needed for the surgical procedure can be moved along it to the area to be treated.
  • the guide wire according to the invention behaves as a guide-wire navigation; when an excitation voltage is applied to the stiffening element 3, the guide wire behaves as a support wire guide.
  • the flexibility of the guidewire decreased when an electrical voltage was applied to the stiffening member.
  • the flexibility of the guidewire could increase when a voltage is applied to the stiffening element, for example by heating it.
  • the flexibility of the guidewire was presented as being able to go from a first bending stiffness value to a second stiffness value at the same time. bending when applying an electrical voltage across the stiffener element.
  • the flexibility of the guide wire could vary linearly depending on the voltage applied across the stiffener element. Due to the electro-active character of the envisaged materials (piezoelectric, electrostrictive), the function of force or strain sensor can be implemented in the structure (Guide wire). This makes it possible in the longer term to have feedback for haptic applications (effort feedback). Therefore, all such modifications are intended to be incorporated within the scope of the appended claims.

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Abstract

La présente invention concerne un fil de guidage d'un cathéter destiné à être introduit à l'intérieur du système vasculaire d'un patient durant une procédure interventionnelle, le fil de guidage comportant - un cœur de fil (2) flexible s'étendant longitudinalement, - un élément raidisseur (3) activable incluant au moins des première et deuxième bornes électriquement conductrices, l'élément raidisseur activable s'étendant autour du cœur de fil flexible, l'application d'une tension électrique entre les première et deuxième bornes de l'élément raidisseur induisant une variation de la flexibilité du fil de guidage entre une première valeur de rigidité à la flexion et une deuxième valeur de rigidité à la flexion supérieure à la première valeur de rigidité à la flexion.

Description

FIL DE GUIDAGE A FLEXIBILITE VARIABLE CONTROLEE
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine technique général des dispositifs médicaux.
Elle concerne plus particulièrement un fil de guidage - notamment connu sous le nom de guide-fil -pour assister le cathétérisme d'un patient.
PRESENTATION DE L'ART ANTERIEUR
Depuis quelques années, l'angioplastie est considérée comme un procédé efficace pour traiter différents types de maladies vasculaires. Par exemple, l'angioplastie peut être utilisée pour l'ouverture d'une sténose dans une artère coronaire en utilisant un cathéter à dilatation incluant un ballonnet gonflable à son extrémité distale.
Lors de la procédure d'angioplastie, trois instruments médicaux sont généralement utilisés préalablement à la mise en place des outils - tels qu'un cathéter à dilatation - nécessaires à l'intervention :
- un premier guide-fil dit « de navigation » présentant une flexibilité très importante pour permettre un déplacement précis du guide-fil à l'intérieur du système vasculaire du patient.
- un premier cathéter dit « de changement de guide » présentant une flexibilité très importante,
- un deuxième guide-fil dit « de support » moins flexible que le guide-fil de navigation, sa plus grande rigidité lui permettant de supporter les différents outils (cathéter à dilatation, etc.) nécessaires à la procédure d'angioplastie.
Les premières étapes de la procédure d'angioplastie sont les suivantes.
Le guide-fil de navigation est déplacé à l'intérieur du système vasculaire jusqu'à ce que son extrémité distale soit positionnée au niveau de la zone à traiter. Grâce à la fluoroscopie, le médecin peut contrôler la position du guide-fil de navigation dans le système vasculaire. La grande flexibilité de ce guide-fil de navigation facilite son déplacement à l'intérieur du système vasculaire du patient, et notamment au niveau des embranchements entre différents vaisseaux sanguins. Pour déplacer le guide-fil de navigation vers la zone à traiter, un cathéter préformé peut être utilisé.
Une fois l'extrémité du guide-fil de navigation positionnée au niveau de la zone à traiter, le cathéter de changement de guide est mis en place sur le guide-fil de navigation. Le cathéter de changement de guide est généralement tubulaire, et comprend un canal de guidage dans lequel est introduit le guide-fil de navigation de sorte que le cathéter entoure le guide-fil de navigation. Pour déplacer le cathéter de changement de guide jusqu'à la zone à traiter, celui-ci est poussé sur le guide-fil de navigation. Lorsque l'extrémité distale du cathéter de changement de guide est en position au niveau de la zone à traiter, le guide-fil de navigation est remplacé par le guide-fil de support. Le guide-fil de navigation est retiré et le guide-fil de support est introduit dans le canal de guidage du cathéter de changement de guide. Une fois l'extrémité du guide-fil de support en position au niveau de la zone à traiter, le cathéter de changement de guide est retiré et les différents outils nécessaires à l'intervention sont déplacés dans le système vasculaire du patient le long du guide- fil de support. Ainsi, la procédure d'angioplastie nécessite la mise en place et le retrait de différents guide-fils (notamment guide-fil de navigation et guide-fil support). La procédure de changement de guide aboutit souvent au fait que le fil guide de navigation qui a été positionné dans l'artère cible, va être éjecté de cette artère, ce qui va nécessiter de renouveler la manœuvre de cathétérisme, parfois sans succès.
Il est généralement admis qu'il n'est pas souhaitable d'insérer, de faire avancer et de retirer une série de guide-fils au cours d'une procédure d'angioplastie. En effet, les insertions répétées des guide-fils augmentent le risque de lésion du patient et augmentent également la durée nécessaire pour l'opération.
Ces insertions répétées exigent également que le patient soit exposé à des radiations supplémentaires car une fluoroscopie supplémentaire est nécessaire pour placer convenablement les guide-fils successifs au niveau de la zone à traiter.
Un but de la présente invention est de proposer un fil de guidage permettant de réaliser à la fois les fonctions du guide-fil de navigation et du guide-fil de support, Plus précisément, un but de la présente invention est de proposer un fil de guidage qui soit :
- aussi flexible qu'un guide-fil de navigation pour faciliter son déplacement à l'intérieur du système vasculaire d'un patient,
- aussi rigide qu'un guide-fil de support pour servir de support aux instruments nécessaires à une procédure interventionnelle à l'intérieur du système vasculaire du patient.
RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention propose un fil de guidage d'un cathéter destiné à être introduit à l'intérieur du système vasculaire d'un patient durant une procédure interventionnelle, le fil de guidage comportant :
- un cœur de fil flexible s'étendant longitudinalement, et
- un élément raidisseur activable incluant au moins des première et deuxième bornes électriquement conductrices, l'élément raidisseur s'étendant autour du cœur de fil flexible, l'application d'une tension électrique entre les première et deuxième bornes de l'élément raidisseur induisant une variation de la flexibilité du fil de guidage entre une première valeur de rigidité à la flexion et une deuxième valeur de rigidité à la flexion supérieure à la première valeur de rigidité à la flexion.
Ainsi, le fil de guidage a une grande flexibilité lorsqu'aucune tension d'excitation n'est appliquée à l'élément raidisseur. L'opérateur peut le faire naviguer vers la zone à traiter, éventuellement en s'aidant d'un cathéter préformé. Une fois l'extrémité du fil de guidage en position au niveau de la zone à traiter, la flexibilité du fil de guidage (i.e. sa rigidité à la flexion) peut être modifiée en utilisant un effet piézoélectrique ou électrostrictif ou magnétostrictif ou entropique en fonction de la nature de l'élément raidisseur.
En diminuant la flexibilité du fil de guidage lorsque son extrémité est en position au niveau de la zone à traiter, il est alors possible de déplacer les différents outils nécessaires à l'intervention (cathéter à ballonnet, stent, etc.) le long du fil de guidage devenu rigide sans avoir à remplacer le fil de guidage.
Ainsi, la présente invention propose un fil de guidage unique jouant les fonctions d'un guide-fil de navigation et d'un guide-fil de support. Ceci permet d'éviter des procédures laborieuses de changement de guide-fil.
Si une procédure de changement de guide est cependant nécessaire pour la mise en place d'un guide-fil encore plus rigide, la manœuvre sera simplifiée puisqu'il sera possible d'utiliser un cathéter de changement de guide plus rigide qu'habituellement.
Des aspects préférés mais non limitatifs du fil de guidage selon l'invention sont les suivants :
- l'élément raidisseur peut comprendre :
o une gaine tubulaire constituée dans un matériau électro-actif, ladite gaine s'étendant autour du cœur de fil flexible,
o un premier ensemble formant électrode sur la face interne de la gaine, o un deuxième ensemble formant électrode sur la face externe de la gaine ;
l'utilisation d'une gaine en matériau électro-actif permet d'une part de faciliter la fabrication du fil de guidage, et d'autre part de disposer d'un élément raidisseur dont le changement de flexibilité est très rapide une fois une commande appliquée sur celui-ci, - l'élément raidisseur peut également comprendre une enveloppe électriquement isolante autour de la gaine tubulaire ;
ceci permet d'éviter toute conduction électrique entre le patient et le fil de guidage,
- le matériau électro-actif peut être choisi parmi un polymère ferroélectrique, un composite ferroélectrique, ou un polymère électrostrictif ;
ceci permet de disposer d'un élément raidisseur dont la variation de flexibilité est compatible avec les applications chirurgicales visées,
- l'épaisseur de la gaine peut être comprise entre 20 μιτι et 500 μιτι ;
ceci permet de disposer d'un fil de guidage dont la section est compatible avec les applications chirurgicales visées, - le premier ensemble peut être constitué d'une première électrode métallique tubulaire unique s'étendant sur toute la face interne de la gaine,
ceci permet de faciliter la fabrication du fil de guidage, notamment en limitant le nombre de bornes électriquement conductrices nécessaires, - de même, le deuxième ensemble peut être constitué d'une deuxième électrode métallique tubulaire s'étendant sur toute la face externe de la gaine ;
- en variante, le deuxième ensemble peut comprendre une pluralité d'électrodes indépendantes les unes des autres ;
même si ceci complexifie la fabrication du fil de guidage en augmentant le nombre de bornes nécessaires et en nécessitant la mise en place de liaisons électriques entre ces bornes et les différentes électrodes, ceci permet de disposer d'un fil de guidage dont l'orientation et la rigidité peuvent être modifiées par portion,
- les électrodes de la pluralité d'électrodes peuvent être adjacentes radialement et s'étendre sur toute la longueur de la gaine ; - les électrodes de la pluralité d'électrodes peuvent être adjacentes longitudinalement, chaque électrode de la pluralité d'électrodes s'étendant sur une portion de la longueur de la gaine.
L'invention concerne également un fil de guidage d'un cathéter destiné à être introduit à l'intérieur du système vasculaire d'un patient durant une procédure interventionnelle, le fil de guidage comportant :
- un cœur de fil flexible s'étendant longitudinalement, et
- un capteur de déformation incluant au moins des première et deuxième bornes électriquement conductrices, le capteur de déformation s'étendant autour du cœur de fil flexible, une propriété électrique - telle que la conductivité - du capteur de déformation variant en réponse à l'application d'un effort - tel qu'une flexion ou une torsion - le long du fil de guidage, les première et deuxième bornes du capteur permettant de recevoir un signal représentatif de l'effort appliqué le long du fil de guidage.
Ainsi, outre son rôle de modificateur de rigidité à la flexion, l'élément raidisseur peut également servir de capteur d'effort ou de déformation. Ceci permet de disposer d'un retour d'information pour des applications haptiques (retour d'effort).
Des aspects préférés mais non limitatifs du fil de guidage incorporant un capteur de déformation sont les mêmes que ceux décrits précédemment en référence au fil de guidage incluant un élément raidisseur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres avantages et caractéristiques du procédé selon l'invention et du produit associé ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, à partir des dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 4 illustrent différents modes de réalisation du fil de guidage selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
On va maintenant décrire différents exemples de fils de guidage selon l'invention. Dans ces différentes figures, les éléments équivalents sont désignés par la même référence numérique.
Comme indiqué précédemment, un tel fil de guidage peut être utilisé pour une étude du système vasculaire d'un patient. Toutefois, il est bien évident pour l'homme du métier que le fil de guidage selon l'invention peut être utilisé dans d'autres domaines que l'angioplastie, tels que la gastroentérologie, l'urologie. Il est donc bien évident également pour l'homme du métier que les dimensions (et notamment le diamètre) du fil de guidage peuvent varier et que les différents éléments mentionnés ci-après en référence à différentes variantes de fil de guidage selon l'invention peuvent être modifiés sans sortir matériellement des nouveaux enseignements présentés ci-dessous.
En référence à la figure 1 , le fil de guidage est un corps longitudinal 1 incluant une extrémité proximale 1 1 et une extrémité distale 12 destinée à être positionnée au niveau d'une zone à traiter à l'intérieur du corps du patient.
Le fil de guidage comprend un cœur de fil 2 flexible s'étendant longitudinalement. Ce cœur de fil 2 est par exemple circulaire en section, de diamètre compris entre 20 et 500 micromètres, et de longueur comprise entre 1 et 5 mètres. Il peut être constitué dans un matériau polymère ou métallique.
Dans tous les cas, le cœur de fil 2 présente une flexibilité importante. Plus précisément, le cœur de fil 2 présente une rigidité à la flexion comprise entre 2,93 et 43,90 kg cm2. Le fil de guidage comprend également un élément raidisseur 3. L'élément raidisseur 3 s'étend sur toute la face latérale du cœur de fil 2 et recouvre celui-ci. La flexibilité de l'élément raidisseur 3 est variable entre une première valeur de rigidité à la flexion et une deuxième valeur de rigidité à la flexion supérieure à la première valeur rigidité à la flexion. Notamment, la première valeur de rigidité à la flexion est comprise entre 2,93 et 43,90 kg cm2, et la deuxième valeur de rigidité à la flexion est comprise entre 44 et 100 kg cm2.
Avantageusement, la variation de flexibilité de l'élément raidisseur 3 est contrôlable. Plus précisément, l'élément raidisseur 3 est apte à être commandé pour faire varier sa flexibilité en réponse à une excitation électrique. Lorsqu'aucune tension électrique n'est appliquée sur l'élément raidisseur 3, sa flexibilité correspond à la première valeur de rigidité à la flexion. Lorsqu'une tension électrique est appliquée sur l'élément raidisseur 3, sa flexibilité correspond à la deuxième valeur de rigidité à la flexion. Ainsi, l'application d'une tension électrique sur l'élément raidisseur 3 rend le fil de guidage plus rigide. Pour permettre l'application d'une tension électrique sur l'élément raidisseur 3, celui-ci comprend des bornes de connexion électriquement conductrices. Ces bornes sont localisées au niveau de l'extrémité proximale 1 1 du fil de guidage. Ces bornes sont destinées à être connectées à un générateur de tension pour application de la tension d'excitation.
Comme illustré à la figure 2, l'élément raidisseur 3 comprend une gaine tubulaire 33 enveloppant le cœur de fil 2. La gaine 33 est constituée dans un matériau électroactif, et présente une épaisseur comprise entre 20 micromètres et 500 micromètres.
Le matériau électro-actif peut être choisi parmi :
i) les polymères organiques ferroélectriques, et notamment :
■ les polyamides impairs, ou
■ les polymères fluorés de type polymère de poly-vinylidène- fluorideP(VDF), ou copolymère de vinylidène- trifluoroéthylèneP(VDF-TrfFE) ;
ii) les composites ferroélectriques, et notamment :
■ les polymères à base de particules céramiques ferroélectriques, ■ les polymères à base de Baryum Titanate (BaTiO3), ou de titanate zirconate de plomb (PZT)
iii) les polymères électrostrictifs tels que
■ des terpolymères fluorés ou
■ des terpolymères fluorés incluant un plastifiant.
C'est l'application d'une tension électrique entre les faces interne 331 et externe 332 de la gaine 33 qui permet de modifier sa flexibilité et donc la flexibilité du fil de guidage.
Pour l'application d'une tension entre les faces interne 331 et externe 332 de la gaine 33, l'élément raidisseur 3 comprend un premier ensemble formant électrode et un deuxième ensemble formant électrode s'étendant respectivement sur les faces interne 331 et externe 332 de la gaine 33.
Le premier ensemble peut comprendre une première électrode unique 31 constituée d'une couche électriquement conductrice s'étendant sur toute la face interne 331 de la gaine 33 entre les extrémités proximale 1 1 et distale 12 du fil de guidage (cf. figure 1 ). De même, le deuxième ensemble peut comprendre une deuxième électrode unique 32 constituée d'une couche électriquement conductrice s'étendant sur toute la face externe 332 de la gaine 33 entre les extrémités proximale 1 1 et distale 12 du fil de guidage (cf. figure 1 ).
En variante, le premier (respectivement deuxième) ensemble peut comprendre une pluralité de premières (respectivement deuxièmes) électrodes 31 a-31d (respectivement 32a-32d), chaque première (respectivement deuxième) électrode 31 a-31d (respectivement 32a-32d) étant composée d'une couche électriquement conductrice, les premières (respectivement deuxièmes) électrodes 31 a-31 d (respectivement 32a-32d) étant adjacentes deux à deux et espacées d'une distance d1 (respectivement d2) non nulle radialement et/ou longitudinalement.
Le fait que les premier et/ou deuxième ensembles comprennent une pluralité d'électrodes 31 a-31 d, 32a-32d distantes les unes des autres radialement et/ou longitudinalement, permet de faire varier la flexibilité du fil de guidage sur une portion de sa circonférence et/ou sur une portion de sa longueur. Lorsque le premier (et/ou deuxième) ensemble comprend une pluralité d'électrodes 31 a-31 d (32a-32d), l'élément raidisseur 3 peut comprendre plus de deux bornes de connexion pour appliquer des tensions électriques différentes aux premières (et/ou deuxièmes) électrodes 31 a-31 d (32a-32d) de la pluralité de premières (et/ou deuxièmes) électrodes.
Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, chaque première (respectivement deuxième) électrode 31 a-31d (32a-32d) présente la forme d'une portion de cercle en section et s'étend sur toute la longueur de la face interne 331 (respectivement externe 332) de la gaine 33 entre les extrémités proximale 1 1 et distale 12 du fil de guidage. Dans ce mode de réalisation, deux premières (respectivement deuxièmes) électrodes adjacentes sont espacées radialement d'une distance d1 (respectivement d2) non nulle.
Ceci permet de faire varier la flexibilité du fil de guidage sur une portion de sa circonférence de sorte à modifier l'orientation du fil de guidage et ainsi faciliter son déplacement à l'intérieur du système vasculaire du patient.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3, chaque première (respectivement deuxième) électrode 31 a-31 d (respectivement 32a-32d) est de forme annulaire et s'étend sur une partie de la longueur de la face interne (respectivement externe) de la gaine. Dans ce mode de réalisation, deux premières (respectivement deuxièmes) électrodes adjacentes sont espacées longitudinalement d'une distance d non nulle.
Ceci permet de faire varier la flexibilité du fil de guidage sur une portion de sa longueur et ainsi faciliter son déplacement à l'intérieur du système vasculaire du patient.
Bien entendu, le nombre et la forme des électrodes peuvent varier entre les premier et deuxième ensembles. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, le premier ensemble comprend une électrode unique 31 et le deuxième ensemble comprend une pluralité de deuxièmes électrodes 32a-32d.
Pour éviter la transmission de l'excitation électrique au patient, le fil de guidage peut également comprendre une enveloppe 4 électriquement isolante autour de l'élément raidisseur 3. Cette enveloppe 4 permet d'isoler électriquement le fil de guidage du patient.
Le principe de fonctionnement du fil de guidage décrit ci-dessus est le suivant.
Le fil de guidage est introduit dans le système vasculaire du patient et aucune tension n'est appliquée à l'élément raidisseur 3. Ainsi, la flexibilité du fil de guidage est maximale, ce qui facilite son déplacement à l'intérieur du corps du patient. Lorsqu'aucune tension n'est appliquée à l'élément raidisseur, celui-ci peut avoir une fonction de capteur. En effet, la déformation de la gaine 33 lors du déplacement du fil de guidage à l'intérieur du système vasculaire du patient induit la génération d'une tension électrique entre les premier et deuxième ensembles. Les premier et deuxième ensemble étant en contact électrique avec les bornes de connexion, le branchement sur les bornes de connexion d'un dispositif de conversion tension/ force permet de fournir à l'utilisateur une information sur la force et/ou la déformation appliquée(s) au fil de guidage lors de son déplacement à l'intérieur du système vasculaire du patient. Eventuellement, lorsque l'élément raidisseur 3 comprend un premier ensemble (et/ou un deuxième ensemble) composé d'une pluralité de premières électrodes 31 a-31 d (et/ou de deuxièmes électrodes 32a-32d), des tensions différentes peuvent être appliquées aux premières (et/ou deuxièmes) électrodes pour modifier l'orientation du fil de guidage sur une portion de celui-ci afin de faciliter son déplacement à l'intérieur du système vasculaire du patient.
Lorsque l'extrémité distale du fil de guidage est en position au niveau d'une zone à traiter, une tension d'excitation est appliquée à l'élément raidisseur 3. L'application d'une tension d'excitation à la gaine 33 induit une variation de ses propriétés physiques, et en particulier de sa flexibilité. Plus précisément, l'application d'un champ électrique entre les premier et deuxième ensembles induit une variation de la flexibilité de la gaine 33. Ceci induit une variation de la flexibilité du fil de guidage entre une première valeur de rigidité à la flexion et une deuxième valeur de rigidité à la flexion supérieure à la première valeur.
Le fil de guidage devient ainsi plus rigide de sorte que des instruments nécessaires à l'intervention chirurgicale peuvent être déplacés le long de celui-ci jusqu'à la zone à traiter.
Ainsi, lorsque qu'aucune tension d'excitation n'est appliquée à l'élément raidisseur 3, le fil de guidage selon l'invention se comporte comme un guide-fil de navigation ; lorsqu'une tension d'excitation est appliquée à l'élément raidisseur 3, le fil de guidage se comporte comme un guide-fil de support.
Avec le fil de guidage selon l'invention, il n'est donc plus nécessaire d'introduire et de retirer plusieurs types de guide-fil dans le système vasculaire du patient, un seul et même fil de guidage jouant à la fois les rôles du guide-fil de navigation et du guide-fil de support.
Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la présente invention sans sortir matériellement des nouveaux enseignements présentés ici.
Par exemple, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la flexibilité du fil de guidage diminuait lorsqu'une tension électrique était appliquée à l'élément raidisseur. En variante, la flexibilité du fil de guidage pourrait augmenter lorsqu'une tension électrique est appliquée à l'élément raidisseur, par exemple par échauffement de celui-ci.
De même, la flexibilité du fil de guidage était présentée comme pouvant passer d'une première valeur de rigidité à la flexion à une deuxième valeur de rigidité à la flexion lors de l'application d'une tension électrique aux bornes de l'élément raidisseur. En variante, la flexibilité du fil de guidage pourrait varier linéairement en fonction de la tension électrique appliquée aux bornes de l'élément raidisseur. En raison du caractère électro-actif des matériaux envisagés (piézoélectrique, électrostrictif), la fonction de capteur d'effort ou de déformation peut être implémentée dans la structure (Fil guide). Cela permettant à plus long terme de disposer d'un retour d'information pour des applications haptiques (retour d'effort). Par conséquent, toutes les modifications de ce type sont destinées à être incorporées à l'intérieur de la portée des revendications jointes.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Fil de guidage d'un cathéter destiné à être introduit à l'intérieur du système vasculaire d'un patient durant une procédure interventionnelle, le fil de guidage comportant un cœur de fil (2) flexible s'étendant longitudinalement, et un élément raidisseur (3) activable incluant au moins des première et deuxième bornes électriquement conductrices, l'élément raidisseur s'étendant autour du cœur de fil flexible, l'application d'une tension électrique entre les première et deuxième bornes de l'élément raidisseur induisant une variation de la flexibilité du fil de guidage entre une première valeur de rigidité à la flexion et une deuxième valeur de rigidité à la flexion supérieure à la première valeur de rigidité à la flexion,
caractérisé en ce que l'élément raidisseur (3) a une fonction de capteur pour fournir à un utilisateur une information sur une force et/ou une déformation appliquée au fil de guidage lors de son déplacement.
2. Fil de guidage selon la revendication 1 , dans lequel l'élément raidisseur comprend :
- une gaine (33) tubulaire constituée dans un matériau électro-actif, ladite gaine s'étendant autour du cœur de fil flexible,
- un premier ensemble formant électrode sur la face interne (331 ) de la gaine,
- un deuxième ensemble formant électrode sur la face externe (332) de la gaine.
3. Fil de guidage selon la revendication 2, dans lequel l'élément raidisseur comprend en outre une enveloppe (4) électriquement isolante autour de la gaine.
4. Fil de guidage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le matériau électro-actif est choisi parmi un polymère ferroélectrique, un composite ferroélectrique, ou un polymère électrostrictif.
5. Fil de guidage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'épaisseur de la gaine est comprise entre 20 μιτι et 500 μιτι.
6. Fil de guidage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le premier ensemble est constitué d'une première électrode (31 ) unique tubulaire s'étendant sur toute la face interne de la gaine.
7. Fil de guidage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le deuxième ensemble est constitué d'une deuxième électrode unique (32) tubulaire s'étendant sur toute la face externe de la gaine.
8. Fil de guidage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le deuxième ensemble comprend une pluralité d'électrodes (32a-32d) indépendantes les unes des autres.
9. Fil de guidage selon la revendication 8, dans lequel les électrodes de la pluralité d'électrodes sont adjacentes radialement et s'étendent sur toute la longueur de la gaine.
10. Fil de guidage selon la revendication 8, dans lequel les électrodes de la pluralité d'électrodes sont adjacentes longitudinalement, chaque électrode de la pluralité d'électrodes s'étendant sur une portion de la longueur de la gaine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019027826A3 (fr) * 2017-07-31 2019-03-07 Xcath, Inc. Dispositif médical orientable et son procédé de préparation
WO2019055765A1 (fr) * 2017-09-14 2019-03-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Fil-guide à rigidité variable

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995004556A2 (fr) * 1993-07-28 1995-02-16 Active Control Experts, Inc. Dispositif de catheterisme telecommande
WO1997038747A1 (fr) * 1996-04-18 1997-10-23 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Fil de guidage pourvu d'une partie distale a rigidite variable
US20070250036A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Boston Scientific Scimed, Inc. Variable stiffness catheter assembly
US20070247033A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Tracee Eidenschink Embedded electroactive polymer structures for use in medical devices
US20130123692A1 (en) * 2007-09-12 2013-05-16 Strategic Polymer Sciences, Inc. Steerable Medical Guide Wire Device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995004556A2 (fr) * 1993-07-28 1995-02-16 Active Control Experts, Inc. Dispositif de catheterisme telecommande
WO1997038747A1 (fr) * 1996-04-18 1997-10-23 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Fil de guidage pourvu d'une partie distale a rigidite variable
US20070250036A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Boston Scientific Scimed, Inc. Variable stiffness catheter assembly
US20070247033A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Tracee Eidenschink Embedded electroactive polymer structures for use in medical devices
US20130123692A1 (en) * 2007-09-12 2013-05-16 Strategic Polymer Sciences, Inc. Steerable Medical Guide Wire Device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019027826A3 (fr) * 2017-07-31 2019-03-07 Xcath, Inc. Dispositif médical orientable et son procédé de préparation
CN110461400A (zh) * 2017-07-31 2019-11-15 凯奇股份有限公司 可转向医疗装置及其制备方法
JP2020513863A (ja) * 2017-07-31 2020-05-21 エックスキャス， インコーポレイテッド 操向可能な医療機器及びその作製方法
US10835716B2 (en) 2017-07-31 2020-11-17 Board Of Regents Of The University Of Texas System Steerable medical device and the preparing method thereof
WO2019055765A1 (fr) * 2017-09-14 2019-03-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Fil-guide à rigidité variable

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