FR2941862A1

FR2941862A1 - Endoprothese tracheale ou tracheobronchique

Info

Publication number: FR2941862A1
Application number: FR0900617A
Authority: FR
Inventors: Jean Rovegno
Original assignee: Tokendo
Current assignee: Tokendo
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2010-08-13
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: FR2941862B1

Abstract

L'invention concerne une endoprothèse réalisée en un matériau biocompatible comprenant un polymère, et comprenant au moins une portion de surface présentant une rugosité inférieure à 0,5 µm. L'invention s'applique notamment aux endoprothèses trachéales et trachéobronchiques.

Description

ENDOPROTHESE TRACHEALE OU TRACHEOBRONCHIQUE

La présente invention concerne une endoprothèse tubulaire ayant pour vocation la désobstruction de conduits anatomiques, tels que la trachée ou les bronches, atteints de sténose, ou la tutorisation de tels conduits lorsqu'ils s'avèrent défaillants.

Réalisées généralement dans un matériau moulé à base de silicone, de telles endoprothèses comportent traditionnellement un corps tubulaire dont la surface externe est munie de tétons cylindriques orientés radialement et espacés les uns des autres longitudinalement et angulairement. Les tétons facilitent l'ancrage de l'endoprothèse entre les anneaux cartilagineux de la trachée ou de l'arbre bronchique. Une telle endoprothèse est par exemple décrite dans le brevet EP 0 440 618. Une telle endoprothèse présente l'avantage de pouvoir être aisément mise en place à l'emplacement précis de la sténose, sous contrôle endoscopique à l'aide d'un bronchoscope rigide équipé d'un tube pose prothèse. L'endoprothèse peut, également sous contrôle endoscopique, être aisément retirée à l'aide d'une simple pince. Grâce notamment aux tétons, l'endoprothèse dûment installée dans la sténose ne peut en principe ni tourner ni glisser dans le conduit anatomique. L'endoprothèse peut être réalisée en silicone biocompatible de qualité médicale, afin d'être bien tolérée par l'organisme des sujets implantés et de ne provoquer ni spasme de rejet ni traumatisme conséquent. Le silicone utilisé présente en outre l'avantage de supporter sans dégradation tous les types de stérilisation (autoclave, vapeur sèche, oxyde d'éthylène, rayonnement gamma, etc.). La principale difficulté opératoire propre à ce type d'endoprothèse concerne son introduction initiale dans le tube pose prothèse et son expulsion du tube, car ces opérations nécessitent généralement l'utilisation d'un lubrifiant tel que le silicone liquide. Ce mode opératoire peut s'avérer dangereux si le lubrifiant utilisé n'est pas conditionné dans un récipient stérile à usage unique.

D'autres complications peuvent apparaître à la suite de la pose d'une endoprothèse trachéale ou trachéobronchique en silicone. En effet, l'endoprothèse peut se déplacer longitudinalement malgré la présence des tétons, ce qui peut provoquer une toux persistante et une dyspnée croissante liées à la récidive de la sténose. Cette complication est essentiellement due au choix par l'opérateur d'une endoprothèse présentant un diamètre externe insuffisant. En outre, il apparaît parfois aux extrémités de l'endoprothèse des granulomes favorisant l'apparition d'une flore microbiologique dangereuse. Ce phénomène entraîne également une dyspnée progressive. Cette complication est essentiellement due à l'irritation du canal anatomique entraînée par de légers mouvements de va et vient longitudinaux de la prothèse. Cette irritation peut être amplifiée d'une part io par la valeur élevée du coefficient de friction du silicone formant l'endoprothèse, et d'autre part, par la rugosité éventuelle des extrémités de l'endoprothèse. Egalement, des sécrétions peuvent obstruer progressivement le canal de l'endoprothèse, ce phénomène provoquant également une dyspnée qui peut apparaître brusquement et augmenter is rapidement. Cette complication est due à la rugosité de la surface du canal de l'endoprothèse et aux caractéristiques intrinsèques du silicone en termes d'hydrophobie et de perméabilité aux liquides. Pour remédier à ces inconvénients, il est conseillé aux praticiens de procéder à un choix approprié de l'endoprothèse, tant en terme de rigidité, 20 que de diamètre pour qu'il soit adapté à celui du conduit anatomique où doit être introduite l'endoprothèse, que de longueur pour qu'elle soit adaptée à celle de la sténose. Il est également conseillé de déposer sur l'endoprothèse un lubrifiant hydrophile destiné à limiter la rétention des sécrétions. Par ailleurs, le brevet EP 0 440 618 a proposé de former un chanfrein interne 25 aux extrémités du canal de l'endoprothèse, pour amincir ces extrémités et ainsi diminuer leur rigidité et donc limiter la formation de granulomes. La demande de brevet US 2007/0276486 décrit des endoprothèses qui peuvent être en silicone, revêtues d'une couche en parylène pour limiter la formation d'une couche de mucus sur l'endoprothèse. 30 Il peut être souhaitable de réaliser une endoprothèse ne nécessitant pas l'utilisation d'un lubrifiant, ni lors de sa pose, ni pour limiter les dépôts. Il peut également être souhaitable de réaliser une endoprothèse présentant un risque réduit de s'obstruer par l'accumulation de mucus ou de provoquer une irritation du canal anatomique aux extrémités de l'endoprothèse, conduisant 35 à formation de granulomes.

Ainsi, des modes de réalisation concernent une endoprothèse réalisée en un matériau biocompatible comportant un polymère, l'endoprothèse comprenant au moins une portion de surface présentant une rugosité Ra inférieure à 0,5 pm.

Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse comprend une couche de revêtement en polymère qui la recouvre au moins partiellement et qui présente un coefficient de friction comparable à celui du PTFE, et/ou une imperméabilité aux liquides de l'ordre de cinq fois plus élevée que le silicone, et/ou une épaisseur comprise entre 1 et 3 pm. io Selon un mode de réalisation, la couche de revêtement est en parylène qui peut être de type N, et/ou présente un coefficient de friction compris entre 0,04 et 0,4. Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse comprend au moins une portion de surface présentant une rugosité Ra de l'ordre de 0,1 pm. is Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse est réalisée dans un matériau comprenant un silicone qui peut être transparent. Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse comprend des tétons répartis sur une surface extérieure, et ayant un sommet qui peut être plan. Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse présente une forme 20 tubulaire avec un canal axial comportant des ouvertures opposées ayant un bord qui peut être chanfreiné. Selon un mode de réalisation, l'endoprothèse est de type trachéale ou trachéobronchique. Des modes de réalisation concernent un procédé de fabrication d'une 25 endoprothèse telle que définie précédemment, comprenant des étapes de moulage dans un moule d'un matériau de moulage biocompatible comprenant un polymère, et de démoulage de l'endoprothèse, le moule comportant au moins une zone de surface de moulage destinée à venir en contact avec le matériau de moulage, présentant une rugosité Ra inférieure 30 à 0,5 pm. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de formation sur l'endoprothèse d'une couche de revêtement en polymère recouvrant au moins partiellement l'endoprothèse et présentant un coefficient de friction comparable à celui du PTFE, et/ou présentant une 35 imperméabilité aux liquides de l'ordre de cinq fois plus élevée que le silicone, et ou présentant une épaisseur comprise entre 1 et 3 pm.

Selon un mode de réalisation, la couche de revêtement est formée sur l'endoprothèse par dépôt en phase gazeuse raréfiée d'un monomère gazeux qui se polymérise sur la surface de l'endoprothèse. Selon un mode de réalisation, la couche de revêtement est en 5 parylène qui peut être de type N, et/ou présente un coefficient de friction compris entre 0,04 et 0,4. Selon un mode de réalisation, le moule comporte au moins une zone de surface de moulage présentant une rugosité Ra de l'ordre de 0,1 pm. Selon un mode de réalisation, le moule comprend un noyau central io mobile pour réaliser une endoprothèse de forme tubulaire avec un canal axial comportant des ouvertures opposées ayant un bord qui peut être chanfreiné. Selon un mode de réalisation, le matériau de moulage comprend un silicone biocompatible et peut être transparent. 15 Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente en perspective une endoprothèse trachéale, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'endoprothèse 20 représentée sur la figure 1, - la figure 3 représente en perspective une endoprothèse trachéobronchique, - la figure 4 est une vue en perspective d'un moule de fabrication de l'endoprothèse représentée sur la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent une endoprothèse trachéale 1 25 comprenant un corps tubulaire 3, par exemple cylindrique, muni d'un canal axial 4 ouvert à chaque extrémité du corps 3. La surface externe du corps tubulaire 3 est munie de tétons cylindriques 5 orientés radialement et répartis sur la surface du corps tubulaire. Les tétons 5 peuvent présenter à leur somment une surface plane 6. Le bord intérieur des deux ouvertures 30 opposées du canal axial 4 peut être chanfreiné. La figure 3 représente une endoprothèse trachéobronchique qui diffère de l'endoprothèse 1 en ce que le corps tubulaire 3 est prolongé d'un côté par deux manchons 8, 9 réunis en V et débouchant tout deux dans le canal axial 4. Les manchons 8 et 9 ne comportent pas de tétons sur leur 35 surface externe.

Les endoprothèses 1, 2 sont réalisées par exemple par moulage par injection d'un matériau de moulage biocompatible comprenant un polymère, par exemple du silicone biocompatible qui peut être transparent. La figure 4 représente un moule de fabrication par injection 10, de s l'endoprothèse 1. Le moule 10 comprend deux demi coquilles 11, 12, et un noyau central 13 pour former le canal axial 4. Les demi coquilles 11, 12 sont sensiblement identiques et comprennent chacune une surface de moulage 19 (destinée à venir en contact avec le matériau de moulage) pour former la surface externe de l'endoprothèse avec les tétons 5. Le noyau 13 présente io la forme d'haltères avec une tige centrale 14 et deux parties cylindriques 15, 16 latérales, coaxiales avec la tige 14 et solidaires des extrémités de celle-ci. Les parties cylindriques 15, 16 sont prévues pour coopérer avec des cavités 17, 18 de forme complémentaire, formées dans les demi coquilles 11, 12, afin de maintenir la tige 14 formant le canal 4 sensiblement dans l'axe du is volume sensiblement cylindrique délimité par les surfaces de moulage 19. Les parties cylindriques 15, 16 présentent par exemple un plus grand diamètre que la tige 14. Dans ce cas, au moins l'une des parties 15, 16 est séparable de la tige 14 pour permettre le démoulage de l'endoprothèse. Dans un mode de réalisation, l'endoprothèse 1, 2 comprend au moins 20 une zone de surface présentant une rugosité Ra inférieure à 0,3 pm, par exemple de l'ordre de 0,1 pm. Cette faible rugosité peut être atteinte par un polissage fin d'une zone correspondante de la surface de moulage (comprenant la surface 19 et la surface de la tige 14) du moule de fabrication 10, pour atteindre une rugosité Ra semblable, inférieure à 0,5 pm, par 25 exemple de l'ordre de 0,1 pm. Le polissage de la surface de moulage peut porter uniquement sur la surface de la tige 14 du noyau central 13. La surface de l'endoprothèse présentant une faible rugosité ne concerne alors que la surface interne du canal axial 4. Ce polissage peut également porter sur l'ensemble des surfaces de moulage du moule 10, c'est-à-dire la surface 30 de la tige 14 et les surfaces de moulage 19 des demi coquilles 11, 12. La totalité de la surface de l'endoprothèse, et en particulier la surface externe des extrémités de l'endoprothèse présente alors une faible rugosité. Le polissage des surfaces de moulage 14, 19 du moule 10 peut être réalisé par des moyens mécaniques, manuels, chimiques ou électrolytiques, 35 ou par la conjugaison de ces moyens.

Dans un mode de réalisation, une mince couche d'un matériau présentant un faible coefficient de friction (compris entre 0,04 et 0,4), comparable à celui du polytétrafluoroéthylène (PTFE), est déposée sur au moins une partie de la surface de l'endoprothèse. Dans un mode de réalisation, la couche mince est en parylène. Le parylène, également appelé poly-para-xylylène est le nom générique d'une série de polymères comportant trois familles respectivement désignées parylène N, parylène C et parylène D. Dans un mode de réalisation, la couche mince est en parylène N. Cette famille présente une structure linéaire, hautement io cristalline. La couche mince est déposée sur l'endoprothèse 1, 2 par un procédé de dépôt en phase gazeuse raréfiée. Ce procédé de dépôt comprend, notamment dans le cas du parylène N, les étapes suivantes : û vaporisation d'un dimère solide de di-para-xylylène, 15 û pyrolyse pour convertir le dimère gazeux en monomère de para-xylylène, et introduction du monomère gazeux dans une chambre de déposition où il se polymérise sur la surface que l'on souhaite revêtir. La mise en oeuvre de ce procédé se trouve facilitée par le fait que le 20 parylène polymérise à la température ambiante. Par ailleurs, le dépôt en phase gazeuse raréfiée permet d'atteindre aussi bien les angles vifs que le fond des cavités, avec un contrôle précis de l'épaisseur du dépôt de 1 à 30 pm. L'épaisseur de la couche formée sur la surface en silicone de 25 l'endoprothèse peut être choisie entre 1 et 3 pm. Ainsi, les endoprothèses trachéales ou trachéobronchiques peuvent comporter un revêtement d'environ 2 pm d'épaisseur, réalisé en parylène, par exemple du type N. Il s'avère qu'un revêtement en parylène N est transparent, et présente une très faible perméabilité aux liquides (0,01 % d'eau en 24 heures), cinq 30 fois moins importante que celle du silicone, et un faible coefficient de friction, de l'ordre de 0,25. Le parylène N est également biocompatible, résiste aux agressions chimiques et notamment acides, et supporte les différents procédés de stérilisation employés dans les hôpitaux. La combinaison d'une faible rugosité de surface des endoprothèses, 35 et des qualités d'imperméabilité aux liquides et du faible coefficient de friction de la couche de revêtement, facilite la circulation des mucus dans l'endoprothèse et réduit d'autant les risques d'obstruction partielle de l'endoprothèse par des dépôts de sécrétions. Ce faible coefficient de friction facilite également l'introduction de l'endoprothèse dans un tube pose prothèse, ainsi que son expulsion de ce dernier. Par ailleurs, une telle endoprothèse est généralement réalisée en silicone transparent pour permettre l'observation par endoscopie de l'état du conduit anatomique au travers de l'endoprothèse. Il s'avère que le revêtement en parylène, en particulier de type N, n'affecte pas ou peu la io transparence de l'endoprothèse. Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l'invention n'est pas limitée aux endoprothèses trachéales ou trachéobronchiques, ni aux endoprothèses présentant un canal pour le 15 passage de fluides corporels, mais s'applique à toutes les endoprothèses dont la surface est formée par un polymère moulé. La présente invention n'est pas non plus limitée à une endoprothèse comportant une couche de revêtement. En effet, dans certaines applications, notamment les applications ne nécessitant pas l'usage d'un tube pose 20 prothèse, une surface d'endoprothèse présentant une faible rugosité peut être suffisant pour limiter les dépôts de sécrétions. Dans certaines applications, il peut ne pas être nécessaire que la couche de revêtement recouvre toute la surface de l'endoprothèse. En effet, la couche de revêtement peut être formée uniquement sur des zones de la surface de 25 l'endoprothèse en contact avec les tissus ou avec des fluides corporels. Par ailleurs, d'autres matériaux que le parylène peuvent convenir pour former la couche de revêtement. La nature du matériau de revêtement dépend également de l'application envisagée pour l'endoprothèse. La couche de revêtement peut également être formée par le dépôt successif de 30 plusieurs matériaux. 8

Claims

REVENDICATIONS1. Endoprothèse réalisée en un matériau biocompatible comprenant un polymère, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une portion de surface présentant une rugosité Ra inférieure à 0,5 pm.
2. Endoprothèse selon la revendication 1, comprenant une couche de revêtement en polymère qui la recouvre au moins partiellement et qui présente un coefficient de friction comparable à celui du PTFE. l0
3. Endoprothèse selon la revendication 2, dans laquelle la couche de revêtement présente au moins l'une des propriétés suivantes : ù une imperméabilité aux liquides de l'ordre de cinq fois plus élevée que le silicone, une épaisseur comprise entre 1 et 3 pm, 15 réalisée en parylène, réalisée en parylène de type N, et un coefficient de friction compris entre 0,04 et 0,4.
4. Endoprothèse selon l'une des revendications 1 à 3, présentant au 20 moins l'une des propriétés suivantes : ù une rugosité Ra de l'ordre de 0,1 pm sur au moins une partie de sa surface, ù réalisée dans un matériau comprenant un silicone, et ù réalisée dans un matériau transparent. 25
5. Endoprothèse selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant des tétons (5) répartis sur une surface extérieure.
6. Endoprothèse selon la revendication 5, dans laquelle les tétons (5) 3o présentent un sommet (6) plan.
7. Endoprothèse selon l'une des revendications 1 à 6, présentant une forme tubulaire avec un canal axial (4) comportant des ouvertures opposées.
8. Endoprothèse selon la revendication 7, dans laquelle les ouvertures opposées présentent un bord (7) chanfreiné.
9. Endoprothèse selon l'une des revendications 1 à 8, conformée de manière à être utilisable en tant qu'endoprothèse trachéale ou trachéobronchique.
10. Moule (10) pour la fabrication d'une endoprothèse dans un io matériau de moulage biocompatible comprenant un polymère, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone de surface de moulage (14, 19) destinée à venir en contact avec le matériau de moulage, présentant une rugosité Ra inférieure à 0,5 pm. 15
11. Moule selon la revendication 10, comprenant au moins une zone de surface de moulage (14, 19) destinée à venir en contact avec le matériau de moulage, présentant une rugosité Ra de l'ordre de 0,1 pm.
12. Moule selon la revendication 10 ou 11, comprenant un noyau 20 central mobile (13) pour réaliser une endoprothèse de forme tubulaire avec un canal axial (4) comportant des ouvertures opposées.
13. Procédé de fabrication d'une endoprothèse selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant des étapes de moulage d'un matériau de 25 moulage biocompatible comprenant un polymère, et de démoulage de l'endoprothèse, caractérisé en ce qu'il utilise un moule (10) selon l'une des revendications 10 à 12. 30
14. Procédé selon la revendication 13, comprenant une étape de formation sur l'endoprothèse (1, 2) d'une couche de revêtement en polymère recouvrant au moins partiellement l'endoprothèse, et présentant un coefficient de friction comparable à celui du PTFE.io
15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, comprenant une étape de formation sur l'endoprothèse (1, 2) d'une couche de revêtement par dépôt en phase gazeuse raréfiée d'un monomère gazeux qui se polymérise sur la surface de l'endoprothèse.5