FR3019993B1 - CONTROLLED VARIABLE FLEXIBILITY GUIDE WIRE - Google Patents
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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.The present invention relates to a guidewire of a catheter for insertion into the vascular system of a patient during an interventional procedure, the guidewire having a longitudinally extending flexible wire core (2). an activatable stiffening element (3) including at least first and second electrically conductive terminals, the activatable stiffening element extending around the flexible wire core, the application of an electrical voltage between the first and second terminals of the stiffening element inducing a variation in the flexibility of the guidewire between a first flexural stiffness value and a second flexural stiffness value greater than the first flexural stiffness value.
Description
FIL DE GUIDAGE A FLEXIBILITE VARIABLE CONTROLEECONTROLLED VARIABLE FLEXIBILITY GUIDE WIRE
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne le domaine technique général des dispositifs médicaux.The present invention relates to the general technical field of medical devices.
Elle concerne plus particulièrement un fil de guidage - notamment connu sous le nom de guide-fil -pour assister le cathétérisme d'un patient.More particularly, it relates to a guidewire - in particular known as a guide wire - to assist the catheterization of a patient.
PRESENTATION DE L’ART ANTERIEURPRESENTATION OF THE PRIOR ART
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.In recent years, angioplasty has been considered an effective method for treating various types of vascular disease. For example, angioplasty can be used to open stenosis in a coronary artery using a dilatation catheter including an inflatable balloon at its distal end.
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.During the angioplasty procedure, three medical instruments are generally used prior to the placement of tools - such as a dilatation catheter - necessary for the intervention: - a first guide-wire called "navigation" presenting a very important flexibility to allow precise movement of the guide wire within the vascular system of the patient. a first catheter called "guide change" having a very important flexibility, a second thread guide called "support" less flexible than the guide-wire navigation, its greater rigidity allowing it to support the different tools ( dilatation catheter, etc.) necessary for the angioplasty procedure.
Les premières étapes de la procédure d’angioplastie sont les suivantes.The first steps of the angioplasty procedure are as follows.
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.The navigation wire guide is moved within the vascular system until its distal end is positioned at the area to be treated. With fluoroscopy, the physician can control the position of the guidewire 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. To move the guide wire to the area to be treated, a preformed catheter can be used.
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.Once the end of the navigation wire guide is positioned at the area to be treated, the guide change catheter is set up on the navigation wire guide. 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. To move the guide change catheter to the area to be treated, it is pushed onto the guide wire.
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.When the distal end of the guide change catheter is in position at the area to be treated, 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.
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.Once the end of the support wire guide is in position at the area to be treated, 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.
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 manoeuvre de cathétérisme, parfois sans succès. II 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.Thus, 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. It is generally accepted that it is undesirable to insert, advance and withdraw a series of wire guides during an angioplasty procedure.
En effet, les insertions répétées des guide-fils augmentent le risque de lésion du patient et augmentent également la durée nécessaire pour l'opération.Indeed, the repeated insertions of the wire guides increase the risk of injury to the patient and also increase the time required for the operation.
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.These repeated insertions also require the patient to be exposed to additional radiation as additional fluoroscopy is required to properly place the successive wire guides at the area to be treated.
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.An object of the present invention is to provide a guide wire for performing both the functions of the guide-wire navigation and guide-wire support. More specifically, an object of the present invention is to provide a guidewire which is: as flexible as a guide-wire for facilitating its movement within the vascular system of a patient, as rigid as a support wire guide for supporting the instruments necessary for an interventional procedure within the vascular system of the 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.SUMMARY OF THE INVENTION To this end, the invention provides a guidewire of a catheter intended to be introduced into the vascular system of a patient during an interventional procedure, the guidewire comprising: - a heart of longitudinally extending flexible wire, and - an activatable stiffening element including at least first and second electrically conductive terminals, the stiffening element extending around the core of flexible wire, the application of an electrical voltage between the first and second electrically conductive terminals; and second terminals of the stiffening member inducing a variation in the flexibility of the guidewire between a first bending stiffness value and a second bending stiffness value greater than the first bending stiffness value.
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.Thus, the guidewire has great flexibility when no excitation voltage is applied to the stiffening element. The operator can make it navigate to the area to be treated, possibly using a preformed catheter. Once the end of the guidewire is in position at the area to be treated, the flexibility of the guidewire (ie its bending stiffness) can be modified using a piezoelectric or electrostrictive or magnetostrictive or entropic effect as a function of the nature of the stiffening element.
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.By decreasing the flexibility of the guidewire when its end is in position at the area to be treated, it is then possible to move the various tools required for the procedure (balloon catheter, stent, etc.) along the wire. guide becomes rigid without having to replace the guide wire.
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.Thus, 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.
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.However, if a guide change procedure is required for the placement of an even stiffer wire guide, the maneuver will be simplified since it will be possible to use a more rigid guide change catheter than usual.
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 pm et 500 pm ; 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.Preferred but non-limiting aspects of the guidewire according to the invention are the following: the stiffening element may comprise: a tubular sheath made of an electroactive material, said sheath extending around the core of flexible wire; a 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 thereto, the stiffening element may also comprise an electrically insulating envelope around the tubular sheath; this makes it possible to avoid any electrical conduction between the patient and the guidewire, the electroactive material may be chosen from a ferroelectric polymer, a ferroelectric composite, or an electrostrictive polymer; this makes it possible to have a stiffening element whose variation of flexibility is compatible with the targeted surgical applications; the thickness of the sheath can be between 20 μm and 500 μm; this makes it possible to have a guidewire whose section is compatible with the targeted surgical applications, the first set may consist of a first single tubular metal electrode extending over the entire inner face of the sheath, this allows to facilitate the manufacture of the guide wire, in particular by limiting the number of electrically conductive terminals required, - similarly, the second set may consist of a second tubular metal electrode extending over the entire outer face of the sheath; alternatively, the second set may comprise a plurality of electrodes independent of one another; even if this complicates the manufacture of the guide wire by increasing the number of necessary terminals and requiring the establishment of electrical connections between these terminals and the various electrodes, this allows to have a guide wire whose orientation and the stiffness may be varied per portion, the electrodes of the plurality of electrodes may be adjacent radially and extend 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 guide wire of a catheter for insertion into the vascular system of a patient during an interventional procedure, the guidewire comprising: - a flexible wire core extending longitudinally, and 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 applying 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.
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).Thus, in addition to its role as flexural stiffness modifier, the stiffening element can also serve as a force or strain sensor. This makes it possible to have a feedback for haptic applications (effort feedback).
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.Preferred but nonlimiting aspects of the guide wire incorporating a deformation sensor are the same as those described above with reference to the guide wire including a stiffening element.
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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and characteristics of the process according to the invention and of the associated product will become more apparent from the following description of several variant embodiments, given by way of non-limiting examples, from the accompanying drawings on which Figures 1 to 4 illustrate different embodiments of the guide wire according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE 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.Various examples of guide wires according to the invention will now be described. In these different figures, the equivalent elements are designated by the same reference numeral.
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. II 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.As previously indicated, such a guidewire can be used for a study of the vascular system of a patient. However, it is obvious to those skilled in the art that the guidewire according to the invention can be used in other fields than angioplasty, such as gastroenterology, urology. It is therefore also obvious to those skilled in the art that 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.
En référence à la figure 1, le fil de guidage est un corps longitudinal 1 incluant une extrémité proximale 11 et une extrémité distale 12 destinée à être positionnée au niveau d’une zone à traiter à l’intérieur du corps du patient.Referring to Figure 1, the guidewire is a longitudinal body 1 including a proximal end 11 and a distal end 12 for positioning at an area to be treated within the patient's body.
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. II peut être constitué dans un matériau polymère ou métallique.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 can be made of a polymeric or metallic material.
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.In all cases, the core of wire 2 has a significant flexibility. More specifically, the yarn core 2 has a flexural rigidity of between 2.93 and 43.90 kg cm 2.
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.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.
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.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. In particular, the first value of flexural stiffness is between 2.93 and 43.90 kg cm 2, and the second value of flexural stiffness is between 44 and 100 kg cm 2.
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.Advantageously, 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.
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 11 du fil de guidage. Ces bornes sont destinées à être connectées à un générateur de tension pour application de la tension d’excitation.Thus, the application of an electrical voltage on the stiffening element 3 makes the guide wire more rigid. To allow the application of an electrical voltage on the stiffening element 3, it comprises electrically conductive connection terminals. These terminals are located at the proximal end 11 of the guidewire. These terminals are intended to be connected to a voltage generator for applying the excitation voltage.
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.As illustrated in FIG. 2, 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.
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.The electroactive material may be chosen from: i) ferroelectric organic polymers, and in particular: odd polyamides, or fluorinated polymers of poly-vinylidene-fluorideP (VDF) polymer type, or copolymer of vinylidene-trifluoroethylene (VDF). TrfFE); ii) ferroelectric composites, and in particular: polymers based on ferroelectric ceramic particles, polymers based on Barium Titanate (BaTiO 3), or titanate lead zirconate (PZT) iii) electrostrictive polymers such as fluorinated terpolymers or fluorinated terpolymers including a plasticizer. It is the application of an electrical voltage between the inner faces 331 and outer 332 of the sheath 33 which allows to modify its flexibility and therefore the flexibility of the guidewire.
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.For the application of a voltage between the internal 331 and outer 332 faces of the sheath 33, 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.
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 11 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 11 et distale 12 du fil de guidage (cf. figure 1).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 11 and distal 12 of the guide wire (see Figure 1). Similarly, 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 11 and the distal end 12 of the guidewire (see FIG. ).
En variante, le premier (respectivement deuxième) ensemble peut comprendre une pluralité de premières (respectivement deuxièmes) électrodes 31a-31d (respectivement 32a-32d), chaque première (respectivement deuxième) électrode 31a-31d (respectivement 32a-32d) étant composée d’une couche électriquement conductrice, les premières (respectivement deuxièmes) électrodes 31a-31d (respectivement 32a-32d) étant adjacentes deux à deux et espacées d’une distance d1 (respectivement d2) non nulle radialement et/ou longitudinalement.Alternatively, 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.
Le fait que les premier et/ou deuxième ensembles comprennent une pluralité d’électrodes 31a-31d, 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 31a-31d (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 31a-31d (32a-32d) de la pluralité de premières (et/ou deuxièmes) électrodes.The fact that the first and / or second sets comprise a plurality of electrodes 31a-31d, 32a-32d distant from one another radially and / or longitudinally makes it possible to vary the flexibility of the guidewire on a portion of its circumference. and / or over a portion of its length. When the first (and / or second) set comprises a plurality of electrodes 31a-31d (32a-32d), 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.
Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, chaque première (respectivement deuxième) électrode 31a-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 11 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.For example, in the embodiment illustrated in FIG. 2, each first (respectively second) electrode 31a-31d (32a-32d) 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 11 and distal 12 of the guide wire. In this embodiment, two first (respectively second) adjacent electrodes are spaced radially by a distance d1 (respectively d2) nonzero.
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.This makes it possible to vary the flexibility of the guidewire over a portion of its circumference so as to modify the orientation of the guidewire and thus facilitate its movement within the vascular system of the patient.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3, chaque première (respectivement deuxième) électrode 31a-31d (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.In the embodiment illustrated in FIG. 3, each first (respectively second) electrode 31a-31d (respectively 32a-32d) is of annular shape and extends over a portion of the length of the internal (respectively external) face of sheath. In this embodiment, two first (respectively second) and adjacent electrodes are longitudinally spaced apart by a non-zero distance d.
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.This makes it possible to vary the flexibility of the guidewire over a portion of its length and thus facilitate its movement within the vascular system of the 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.Of course, the number and shape of the electrodes may vary between the first and second sets. For example, in the embodiment illustrated in FIG. 4, the first set comprises a single electrode 31 and the second set comprises a plurality of second electrodes 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.To prevent the transmission of electrical excitation to the patient, 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.
Le principe de fonctionnement du fil de guidage décrit ci-dessus est le suivant.The operating principle of the guide wire described above is as follows.
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.The guidewire is introduced into the vascular system of the patient and no tension is applied to the stiffening element 3. Thus, the flexibility of the guidewire is maximal, which facilitates its movement inside the patient's body. .
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.When no voltage is applied to the stiffener element, it may have a sensor function. Indeed, 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.
Eventuellement, lorsque l’élément raidisseur 3 comprend un premier ensemble (et/ou un deuxième ensemble) composé d’une pluralité de premières électrodes 31a-31d (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.Optionally, when 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 can be applied to the first (and / or second) electrodes for changing the orientation of the guidewire on a portion thereof to facilitate its movement within the vascular system of the 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.When the distal end of the guidewire is in position at a zone to be treated, an excitation voltage is applied to the stiffening element 3. The application of an excitation voltage to the induced sheath 33 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.
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.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.
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.Thus, when no excitation voltage is applied to the stiffening element 3, 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.
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.With the guidewire according to the invention, it is therefore no longer necessary to introduce and remove several types of wire guide into the vascular system of the patient, one and the same guidewire playing both the roles of the guide-wire navigation and guide-wire support.
Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la présente invention sans sortir matériellement des nouveaux enseignements présentés ici.The reader will have understood that many modifications can be made to the present invention without physically going out of the new teachings presented here.
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.For example, in the embodiments described above, the flexibility of the guidewire decreased when an electrical voltage was applied to the stiffening member. Alternatively, the flexibility of the guidewire could increase when a voltage is applied to the stiffening element, for example by heating it.
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.Similarly, the flexibility of the guidewire was presented as being able to go from a first bending stiffness value to a second bending stiffness value when applying an electrical voltage across the stiffening element. . Alternatively, the flexibility of the guide wire could vary linearly depending on the voltage applied across the stiffener element.
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).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).
Par conséquent, toutes les modifications de ce type sont destinées à être incorporées à l’intérieur de la portée des revendications jointes.Therefore, all such modifications are intended to be incorporated within the scope of the appended claims.
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