FR2539298A1 - Device for the treatment of hydrocephalus with an improved catheter - Google Patents

L'invention concerne les dispositifs-de traitement de l'hydrocéphalie. The invention relates to devices for the treatment of hydrocephalus.

Llhydrocdphalie (augmentation anormale du volume de liquide céphalo-rachidien du cerveau) se traite en établissant, au moyen d'un cathéter intracr#nien et de diverses tubulures, une dérivation de l'écoulement du liquide céphalo-rachidien depuis les ventricules céré- braux vers d'autres cavités de l'organisme pouvant absorber ce liquide (oreillette droite ou péritoine). Hydrocdphaly (an abnormal increase in the volume of cerebrospinal fluid in the brain) is treated by establishing, by means of an intracranial catheter and various tubes, a bypass of the flow of cerebrospinal fluid from the cerebral ventricles to other cavities in the body that can absorb this liquid (right atrium or peritoneum).

Ce traitement comporte dans un nombre non négligeable de cas une complication : l'hdmatome sousdurai (2 à 10 % des cas rapportés dans la littérature > .  In a non-negligible number of cases, this treatment has a complication: the subdural hdmatoma (2 to 10% of the cases reported in the literature>.

La présente invention vient perfectionner les dispositifs de traitement de l'hydrocdphalie du type précité, de manière à réduire considérablement le risque d'apparition de cette complication. The present invention improves the devices for treating hydrocephalus of the aforementioned type, so as to considerably reduce the risk of this complication appearing.

Selon une caractéristique principale de l'in- vention, à distance prédéterminée de son extrémité libre, munie d'orifices destinés à communiquer avec les ventricules cérébraux, le cathéter comprend une protubérance de positionnement, et, au voisinage de celle-ci côté extré- mité libre, un ou plusieurs orifices intermédiaires destinés d communiquer avec les espaces sous arachnoidiens de la cavité crânienne, ce qui permet d'dviter l'inversion du gradient de pression entre les cavités ventriculaires et la périphérie du parenchyme cérébral. According to a main characteristic of the invention, at a predetermined distance from its free end, provided with orifices intended to communicate with the cerebral ventricles, the catheter comprises a positioning protuberance, and, in the vicinity of the latter on the extreme side free mite, one or more intermediate orifices intended to communicate with the sub arachnoid spaces of the cranial cavity, which avoids the inversion of the pressure gradient between the ventricular cavities and the periphery of the cerebral parenchyma.

En pratique, les orifices intermédiaires sont placés à une distance comprise entre 30 et 90 mm de l'extrémité libre du cathéter. In practice, the intermediate orifices are placed at a distance of between 30 and 90 mm from the free end of the catheter.

Dans un mode de réalisation, les orifices intermédiaires sont des fentes allongés axiales à bords arrondis. In one embodiment, the intermediate orifices are axial elongated slots with rounded edges.

Dans un autre mode de réalisation, les orifices intermédiaires sont constitués d'une ou plusieurs rangées de trous.  In another embodiment, the intermediate orifices consist of one or more rows of holes.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite protubérance est une collerette placée de préfé- rence à environ 0,5 à 1 mm en aval de la terminaison distale des orifices intermédiaires. According to another characteristic of the invention, said protuberance is a flange preferably placed about 0.5 to 1 mm downstream from the distal termination of the intermediate orifices.

Selon une troisième caractéristique de l'invention, le cathéter comprend une restriction interne, telle qu'un filtre, en amont des orifices intermédiaires. According to a third characteristic of the invention, the catheter comprises an internal restriction, such as a filter, upstream of the intermediate orifices.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à l'examen de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés, sur lesquels - les figures lA et 1B illustrent très schématiquement
le traitement de l'hydrocéphalie par dérivation vers
le péritoine et vers l'oreillette droite du coeur
respectivement - la figure 2 illustre la mise en place d'un cathéter
selon l'invention dans un crâne, représenté en coupe
schématique - la figure 3 est une vue agrandie du cathéter de la
figure 2 ; et - les figures 4 à 6 illustrent différentes variantes
de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description which follows and the appended drawings, in which - FIGS. 1A and 1B illustrate very schematically
treatment of hydrocephalus by diversion to
the peritoneum and to the right atrium of the heart
respectively - Figure 2 illustrates the placement of a catheter
according to the invention in a skull, shown in section
schematic - Figure 3 is an enlarged view of the catheter of the
Figure 2; and - Figures 4 to 6 illustrate different variants
of the invention.

Sur la figure 1A, on voit un cathéter intracrânien 1 relié par une tubulure T comprenant une valve V à la cavité péritonéale P d'un enfant hydrocéphale. La figure 1B représente un montage analogue, mais vers l'oreillette droite du coeur A. In FIG. 1A, an intracranial catheter 1 is seen connected by a tube T comprising a valve V to the peritoneal cavity P of a hydrocephalic child. FIG. 1B represents a similar arrangement, but towards the right atrium of heart A.

Ces dispositifs de traitement de l'hydrocépha- lie sont pratiquement les seuls retenus à l'heure actuelle, après des tentatives dans de très nombreuses directions. These hydrocephalus treatment devices are practically the only ones retained at present, after attempts in very many directions.

Ils posent cependant encore des problèmes, dont le plus grave est la complication par hématome sous-dural déjà évoquée.However, they still pose problems, the most serious of which is the complication of subdural hematoma already mentioned.

Les observations récemment menées ont mis en lumière l'une des causes de l'hématome sous-dural.  Recent observations have highlighted one of the causes of subdural hematoma.

Il peut en effet se produire, surtout au passage de la position couchée à la position assise ou debout, une vidange par effet de siphon du liquide contenu dans les ventricules cérébraux, malgré l'inter- position de clapets sur le trajet des tubulures. Cela entraîne une forte dépression dans les ventricules à l'intérieur du cerveau. Dans le cas des hydrocéphalies dites '1bloquées" (de loin les plus fréquentes), cette dépression ne peut se transmettre vers les espaces sous arachnoldiens, à la périphérie du cerveau. Il en résulte une inversion du gradient des pressions entre les ventricules cérébraux et la périphérie du parenchyme cérébral. It can indeed occur, especially when passing from the lying position to the sitting or standing position, a draining by siphon effect of the liquid contained in the cerebral ventricles, despite the interposition of valves in the path of the tubes. This causes a strong depression in the ventricles inside the brain. In the case of hydrocephalus called "1blocked" (by far the most frequent), this depression cannot be transmitted to the spaces under arachnoldiens, at the periphery of the brain. This results in an inversion of the pressure gradient between the cerebral ventricles and the periphery of the cerebral parenchyma.

Ce gradient inversé peut entraîner un affaissement du cerveau vers l'intérieur et produire ainsi un hématome sous-dural à la périphérie.-
Cet effet est contrebattu par le cathéter intracrânien selon la présente invention.This inverted gradient can cause the brain to collapse inward and thus produce a subdural hematoma at the periphery.
This effect is counteracted by the intracranial catheter according to the present invention.

De manière connue, ce cathéter comporte une extrémité proximale 20, fermée. A coté de cette extré- mité sont placés des trous formant plusieurs rangées, notées 21 à 25 sur la figure 3. Ces trous ont couramment un diamètre de 0,5 d 1 mm, et s'étendent sur une longueur d'environ 2 cm. L'extrémité distale 10 du cathéter est droite, ou incurvée, ce dernier cas étant représenté en trait tirets sur la figure 3. In known manner, this catheter has a proximal end 20, closed. Next to this end are placed holes forming several rows, denoted 21 to 25 in FIG. 3. These holes commonly have a diameter of 0.5 d 1 mm, and extend over a length of approximately 2 cm. . The distal end 10 of the catheter is straight, or curved, the latter case being shown in dashed lines in FIG. 3.

Selon la présente invention, à distance prédé- terminée d de son extrémité libre, le cathéter comprend une protubérance de positionnement 30, qui est réalisée de préférence sous la forme d'une collerette venue de matière avec le cathéter ou bien collée sur celui-ci.  According to the present invention, at a predetermined distance d from its free end, the catheter comprises a positioning protuberance 30, which is preferably produced in the form of a collar formed integrally with the catheter or else glued to it .

Au voisinage de la collerette 30, du côté de l'extrémité libre du cathéter, sont prévus un ou plusieurs orifices intermédiaires 40 destinés à communiquer avec les espaces sous-arachnoidiens de la cavité crânienne. Les orifaces 40 peuvent également être réalisés dans la prott#érance elle-même, placée alors dans les espaces sous-arachno#diens. In the vicinity of the collar 30, on the side of the free end of the catheter, there are provided one or more intermediate orifices 40 intended to communicate with the subarachnoid spaces of the cranial cavity. The orifices 40 can also be produced in the prott # erence itself, then placed in the subarachnoid spaces.

La mise en place du cathéter est illustrée sur la figure 2, où la référence O désigne l'os crânien et la référence DM la méninge dite dure-mère. Cette méninge est normalement appliquée sur l'os, et reçoit sôus-jacente, une autre méninge dite arachnorde. Celle-ci est reliée par-de nombreux filaments au cerveau lui-même
C, ce qui assure la sustentation de celui-ci de manière hydrodynamique dans le liquide céphalo-rachidien qui baigne les espaces sous-arachnoidiens ESA. Enfin, l'espace libre et quasiment fermé situé à l'intérieur du cerveau est nommé'Ventriculescérdbraux",et noté CV sur la figure 2.The placement of the catheter is illustrated in FIG. 2, where the reference O designates the cranial bone and the reference DM the meninges known as the dura mater. This meninge is normally applied to the bone, and receives underlying, another meninges called arachnorde. This is connected by many filaments to the brain itself
C, which ensures the lift thereof hydrodynamically in the cerebrospinal fluid which bathes the ESA subarachnoid spaces. Finally, the free and almost closed space located inside the brain is called "Cerebral Ventricles", and denoted CV in FIG. 2.

Produit au niveau de ces ventricules cérébraux par le plexus choroïde, le liquide céphalo-rachidien emplit les ventricules cérébraux. Chez les sujets normaux, il passe parades canaux vers les espaces sous-arachnoi- diens ESA, sous-arachnoi- d'où il est évacué par le système veineux. Produced at the level of these cerebral ventricles by the choroid plexus, the cerebrospinal fluid fills the cerebral ventricles. In normal subjects, it passes through channels to the ESA subarachnoid spaces, where it is evacuated by the venous system.

La figure 2 montre en Vu une veine située dans les espaces sous-arachnoidiens, et en V2 une veine assurant le transfert de sang vers les sinus veineux incorporés dans des dédoublements de-la dure-mère, et assurant par l'intermédiaire du sang l'évacuation hors du crâne du liquide céphalo-rachid;ien produit.Figure 2 shows in Vu a vein located in the subarachnoid spaces, and in V2 a vein ensuring the transfer of blood to the venous sinuses incorporated in the doublings of the dura mater, and ensuring through the blood l evacuation from the skull of the cerebrospinal fluid; the product produced.

Pour la mise en place du cathéter selon la présente invention, on réalise de manière traditionnelle un trou dans l'os 0. Le cathéter est enfoncé dans ce trou, jusqu'à ce que son extrémité proximale 1 atteigne les ventricules cérébraux. La collerette 30 vient en butée sur la dure-mère, et assure le maintien du cathéter en position, de façon que ses orifices intermédiaires 40 soient en communication avec les espaces sous-arachnol- diens. For the placement of the catheter according to the present invention, a hole is made in the bone 0 in the traditional manner. The catheter is inserted into this hole, until its proximal end 1 reaches the cerebral ventricles. The collar 30 abuts on the dura mater, and maintains the catheter in position, so that its intermediate orifices 40 are in communication with the subarachnoid spaces.

On maintient ainsi un gradient de pression bien orienté, même en cas d'effet siphon, entre les espaces sous-arachnoidiens et les ventricules cérébraux.  A well-oriented pressure gradient is thus maintained, even in the event of a siphon effect, between the subarachnoid spaces and the cerebral ventricles.

On notera également que le cathéter selon l'invention ne nécessite aucune modification de la nature ni de la durée de l'intervention chirurgicale nécessaire à sa pose.It will also be noted that the catheter according to the invention does not require any modification of the nature or of the duration of the surgical intervention necessary for its placement.

La figure 4 illustre une vue en coupe du cathéter au niveau de sa collerette 30, dans son premier mode de réalisation. La figure 5 illustre la meme vue en coupe du cathéter, mais avec interposition entre les orifices d'ettrémité et les orifices intermédiaires d'une restriction 50, constitube ici d'un filtre poreux. Cette restriction contribue à renforcer par Sa résistance à l'écoulement l'établissement 'd'un gradient de pression dans le sens souhaité.  Figure 4 illustrates a sectional view of the catheter at its collar 30, in its first embodiment. FIG. 5 illustrates the same sectional view of the catheter, but with interposition between the end orifices and the intermediate orifices of a restriction 50, constituting here a porous filter. This restriction contributes to reinforcing by its resistance to flow the establishment of a pressure gradient in the desired direction.

En ce qui concerne le choix de la forme et de la position des fentes intermédiaires, il a été observé que leur extension en amont dans le parenchyme cérébral ne semble présenter aucun inconvénient. En revanche, il est nécessaire que les orifices 40 ne s'étendent pas au-delà de la dure-mère. With regard to the choice of the shape and the position of the intermediate slits, it has been observed that their extension upstream in the cerebral parenchyma does not seem to present any drawback. On the other hand, it is necessary that the orifices 40 do not extend beyond the dura mater.

A cet effet, il est actuellement considéré comme souhaitable que la collerette 30 soit placée à environ 8,5 à 1 mm en aval de la terminaison distale des orifices intermédiaires 40. To this end, it is currently considered desirable for the flange 30 to be placed approximately 8.5 to 1 mm downstream from the distal termination of the intermediate orifices 40.

Suivant que le sujet est un nourrisson, un enfant ou un adulte, la distance d entre la collerette et l'extrémité libre du cathéter sera comprise entre 30 et 90 mm environ. La forme même des fentes pourra dépendre également de l'âge et de la taille du sujet. Depending on whether the subject is an infant, a child or an adult, the distance d between the collar and the free end of the catheter will be between approximately 30 and 90 mm. The very shape of the slits may also depend on the age and size of the subject.

A l'heure actuelle, il est estimé préférable que les orifices intermédiaires 40 soient constitués par des fentes allongées axiales, à bords arrondis. Elles seront avantageusement usinées et surfacées de manière à être très lisses, pour éviter leur obstruction par les villosités sous-arachnoidiennes. At the present time, it is considered preferable for the intermediate orifices 40 to be constituted by elongated axial slots, with rounded edges. They will advantageously be machined and surfaced so as to be very smooth, to avoid their obstruction by the subarachnoid villi.

Il semble à l'heure actuelle que les orifices intermédiaires doivent s'étendre sur une longueur de 5 à 10 mm, et soient réalisés sous la forme d'un ou deux jeux de fentes dont la largeur maximale sera de l'ordre de 0,5 mm. At present, it seems that the intermediate orifices must extend over a length of 5 to 10 mm, and are produced in the form of one or two sets of slots, the maximum width of which will be of the order of 0, 5 mm.

Le premier mode de réalisation, illustré sur les figures.2 et 3, comporte un seul jeu de 4 fentes régulièrement réparties sur la périphérie du cathéter. The first embodiment, illustrated in Figures 2 and 3, comprises a single set of 4 slots regularly distributed over the periphery of the catheter.

Le mode de réalisation préférentiel de la présente invention est illustré sur la figure 6. Il comporte 4 lignes de fentes régulièreinent réparties en périphérie du cathéter, Deux de ces lignes de fentes sont constituées de fentes telles que 41 et 43, et sont disposées de manière diamétralement opposée
Deux autres lignes de fentes également diamétralement opposées sont illustrées en 42 et 44. On notera que les fentes 42 et 44 sont en quinconce par rapport aux fentes 41 et 43. Ces fentes présentent une largeur d'environ 0,5 mm, et une longueur de 3 mm.The preferred embodiment of the present invention is illustrated in FIG. 6. It has 4 lines of regular slots distributed around the periphery of the catheter. Two of these lines of slots consist of slots such as 41 and 43, and are arranged so diametrically opposite
Two other lines of slots also diametrically opposite are illustrated at 42 and 44. It will be noted that the slots 42 and 44 are staggered relative to the slots 41 and 43. These slots have a width of approximately 0.5 mm, and a length 3 mm.

Au lieu des fentes, les orifices intermédiaires 40 peuvent également comprendre plusieurs séries de trous, de diamètre allant de 0,5 à 1 mm, ces trous pouvant être entourés -de languettes évitant leur obstruction par les villosités sous- arachnoldiennes.  Instead of the slots, the intermediate orifices 40 may also comprise several series of holes, of diameter ranging from 0.5 to 1 mm, these holes being able to be surrounded by tongues preventing their obstruction by the subarachnoid villi.

La différence de calibre global entre les trous d'extrémité 21 à 25 et les orifices intermédiaires 40 doit être suffisante pour que l'action de pompage du liquide céphalo-rachidien s'exerce d'abord sur les espaces sous-arachnoIdiens, et ensuite seulement sur les ventricules cérébraux. Dans l'évaluation de cette différence de calibre, on tiendra compte de la perte de charge due à l'écoulement dans le cathéter#entre les ventricules cérébraux et les espaces sous-arachnoidiens, et éventuellement de la restriction 50. En faisant abstraction de cette perte de charge, la surface totale d'ouverture des orifices 40 doit être supérieure ou largement supérieure à la surface totale des orifices 21 à 25 aboutissant aux ventricules cérébraux.  The difference in overall size between the end holes 21 to 25 and the intermediate orifices 40 must be sufficient for the pumping action of the cerebrospinal fluid to be exerted first on the subarachnoid spaces, and then only on the cerebral ventricles. In evaluating this difference in size, account will be taken of the pressure drop due to the flow in the catheter # between the cerebral ventricles and the subarachnoid spaces, and possibly of the restriction 50. Leaving aside this pressure drop, the total opening surface of the orifices 40 must be greater or much greater than the total surface of the orifices 21 to 25 leading to the cerebral ventricles.

Il a été observé expérimentalement que le cathéter selon la- présente invention permet une réduction sensible du risque précité d'affaissement.du cerveau vers l'intérieur et d'hématome sous-dural en périphérie. It has been observed experimentally that the catheter according to the present invention allows a significant reduction of the aforementioned risk of collapse of the brain inwards and of subdural hematoma at the periphery.

Par ailleurs, on a également observé expéri- mentalement une propriété intéressante : étant affaibli mécaniquement par les fentes 40, le cathéter tend à sa dilater à leur niveau au moment de sa mise en place ceci va dans le sens souhaité pour établir une bonne communication avec les espaces sous-arachnoîdiens. Le cathéter peut être également fabriqué d'emblée avec une forme dilatée en olive au niveau des fentes 40, éventuellement en deux pièces collées
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisatibn décrits et s'étend à toute variante incluse dans le cadre des revendications ci-après. In addition, an interesting property has also been observed experimentally: being mechanically weakened by the slots 40, the catheter tends to dilate at their level when it is placed, this goes in the desired direction to establish good communication with the subarachnoid spaces. The catheter can also be manufactured immediately with an expanded olive shape at the slots 40, possibly in two glued pieces
Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and extends to any variant included within the scope of the claims below.