CA2483921C - Procede de realisation d'une prothese de valve cardiaque aortique ou mitrale et prothese de valve cardiaque aortique ou mitrale ainsi obtenue - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale et la prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale ainsi obtenue. Procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser ladite prothèse par mise en forme d'une matière textile. L'invention est plus particulièrement applicable dans le domaine de la médecine, en particulier de la chirurgie réparatrice, et notamment de la chirurgie cardiaque, plus particulièrement des prothèses cardiaques.
Description
-1_ Procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou murale et prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale ainsi obtenue La présente invention concerne le domaine de la médecine, en particulier de la chirurgie réparatrice, et notamment de la chirurgie cardiaque, plus particulièrement des prothèses cardiaques, et a pour objet un procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale.
L'invention a également pour objet une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale obtenue par mise en oeuvre de ce procédé.
L'implantation de prothèses de valve cardiaque aortique est généralement nécessaire pour pallier des insuffisances dues à la dégénérescence de ladite valve, ce plus particulièrement pour des raisons de calcification dues à une imprégnation anormale des tissus par des sels de calcium suite à une dégénérescence des fibres de collagène. Il en résulte une rigidification du tissu de la valve et une perte de flexibilité lors du mouvement des lèvres provoquées sous l'action de la pompe cardiaque. Ces lèvres formant la valve sont en effet soumises à un mouvement continu d'ouverture et de fermeture de (aorte à une vitesse correspondant au rythme de pulsation cardiaque, de sorte que toute rigidification du tissu les constituant entraine irrémédiablement une usure accélérée par fatigue.
Cette usure de la valve cardiaque aura deux types de conséquences, à savoir une symphyse de valvule créant un rétrécissement aortique responsable d'un obstacle à l'éjection du ventricule gauche et une destruction des valves créant un reflux diastolique vers le ventricule gauche.
Ces deux effets conduisent à une insuffisance cardiaque.
Pour réparer les insuffisances dues aux détériorations de la valve cardiaque, les premiers procédés utilisés pour construire des valves prothétiques mécaniques consistaient à les réaliser sous forme d'une bille en matériau biocompatible logée dans une cage de retenue formant simultanément un siège étanche du côté tourné vers le muscle cardiaque, ces valves étant montées à la sortie du muscle cardiaque, dans l'extrémité de (artère comportant les sinus de reflux du flux sanguin lors de la fermeture de la valve.
-2_ Actuellement les valves mécaniques sont construites avec un ou plusieurs clapets montés sur des axes excentrés solidaires d'un siège de fixation sur le muscle cardiaque.
Ces valves mécaniques connues présentent une fiabilité de fonctionnement excellente, mais, cependant, elles occasionnent des turbulences qui peuvent être à l'origine d'un phénomène risquant d'entraîner des thromboses, de sorte que leur pose nécessite pour le patient ainsi équipé
la consommation à vie d'un produit médicamenteux anti-coagulant.
Pour obvier à ces inconvénients il a été proposé une utilisation de bioprothèses, c'est-à-dire de prothèses réalisées à partir de tissus organiques humains (homogreffes) ou encore de prothèses porcines, c'est-à
dire de valves cardiaques porcines.
Les feuillets biologiques de telles prothèses sont généralement très bien supportées en greffe. Cependant, du fait même de leur constitution par des tissus organiques, elles sont sujettes au vieillissement et à la dégénérescence naturelle. Ces feuillets biologiques sont montés sur une assise qui génère un frein hémodynamique à l'éjection.
Enfin, il a également été proposé de réaliser des prothèses de valve en matière synthétique, notamment en polyuréthane ou silicone formé.
Toutefois, ces valves présentent des problèmes de résistance en fatigue avec des risques de rupture au niveau des zones de flexion.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale et une prothèse de valve cardiaque ainsi obtenue permettant l'obtention d'une prothèse parfaitement biocompatible et d'une excellente tenue au vieillissement.
A cet effet, le procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser ladite prothèse par mise en forme d'une matière textile.
L'invention a également pour objet une prothèse de valve cardiaqué aortique ou mitrale, obtenue par mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par une matière textile.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective de la prothèse conforme à
(invention ;
la figure 2 est une vue en perspective du support d'emboutissage de la prothèse suivant la figure 1 ;
la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle, explicitant (opération d'emboutissage, et la figure 4 est une vue en plan correspondant à la figure 3 et représentant schématiquement les trois lèvres de la prothèse et les directions d'emboutissage.
La figure 1 des dessins annexés représente une prothèse de valve cardiaque 1 essentiellement constituée par trois lèvres 2.
Cette prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale est avantageusement réalisée, conformément à (invention, suivant un procédé
qui consiste essentiellement à réaliser ladite prothèse par mise en forme d'une matière textile.
Selon une caractéristique de l'invention, les lèvres 2 de la prothèse de valve cardiaque 1 sont avantageusement réalisées. par mise en forme d'une membrane textile. Cette membrane textile est une membrane de type choisi dans le groupe formé par les modes d'assemblage suivants tissu, non-tissé sous forme de fibres assemblées, non-tissé obtenu par autofibrillation d'une membrane par étirage et tricot.
La mise en forme est effectuée selon une opération choisie dans le groupe suivant : emboutissage concentrique, tissage en trois dimensions, emboutissage à plat, découpe par détourage et fixation et, éventuellement, thermofixation, déformation mécanique préalable et application, au niveau des déformations, d'un fluide caloporteur, application sur une contre-forme par un effet de succion à travers ladite contre-forme et thermo-fixation par un apport d'un air ou d'un gaz chaud aspiré à travers la membrane textile dans la contre-forme, fluide caloporteur plaquant la membrane textile contre une contre-forme.
Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention et comme le montrent plus particulièrement les figures 2 à 4 des dessins annexés, la mise en forme des lèvres 2 peut être effectuée dans un élément tubulaire 1 en une membrane textile par un emboutissage concentrique de trois lèvres 2 de surfaces identiques sur une pièce de forme 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 d'une valve cardiaque en position de fermeture de l'artère, avec découpe préalable dudit élément tubulaire 1 sur des segments cylindriques 4 s'étendant entre les rayons desdites lèvres 2. A cet effet, l'élément tubulaire 1 est maintenu fermement au-dessus des segments 4 faisant l'objet des découpes préalables et peut glisser sur la partie inférieure de la pièce de forme 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 pour forner lesdites lèvres sans déformation d'allongement plastique des fibres, mais avec déformation réduite de la membrane ou des mailles du tissu. Les bords découpés des lèvres 2 sont alors pourvus d'un moyen de protection et de jointoiement entre lèvres en position de fermeture de la valve. En fonction du matériau utilisé pour la membrane textile constituant l'élément tubulaire 1, il est ensuite effectué, éventuellement, une thermofixation de ladite membrane ainsi déformée, par passage dans un four à une température légèrement supérieure à la température de transition vitreuse, puis, après refroidissement éventuel, la prothèse de valve ainsi obtenue est démontée de la pièce de forme 3.
La matière textile utilisée est avantageusement constituée par des fibres de polyester ou de polytétrafluoréthylène prises seules ou en mélange ou encore par une membrane autofibrillée par étirage de polytétrafluoréthylène.
Dans le cas d'utilisation de fibres de polyester mélangées ou non à des fibres de polytétrafluoréthylène, il est nécessaire d'effectuer une thermofixation dans un four, ce à une température de l'ordre de 120° C, la température de transition vitreuse des fibres étant de l'ordre de 80° C
dans l'atmosphère pour le polyester.
Par contre, dans le cas d'utilisation d'une membrane autofibrillée par étirage de polytétrafluoréthylène, l'emboutissage successif à la découpe au niveau des segments entre les rayons permet l'obtention de lèvres 2 légèrement en forme de poches par déformation plastique permanente, sans nécessiter un quelconque traitement ultérieur de fixation.
Il en résulte l'obtention de lèvres 2 présentant une géométrie identique à celle des lèvres d'une valve humaine, permettant le respect de l'hémodynamisme.
De préférence, chaque lèvre 2 s'étend sur un segment circulaire présentant un angle d'ouverture de 120° sur le périmètre, de sorte que le bord libre de chaque poche délimitée par chaque lèvre 2 présentera une longueur, correspondant à deux fois la longueur du rayon de la lèvre, qui sera légèrement inférieure à celle définie par ledit angle d'ouverture sur le périmètre, longueur qui correspondra à deux fois le rayon multiplié par ~ et divisé par trois. Il en résulte que les bords des lèvres ont tendance, en coopération avec le segment circulaire délimitant chaque lèvre, à déformer lesdites lèvres en forme de poche se rabattant vers le haut en direction du sinus de l'artère, ce qui pernet de garantir une des conditions de fermeture de la valve pendant la phase diastolique.
Selon une caractéristique de l'invention, la découpe préalable de l'élément tubulaire 1 sur des segments cylindriques 4 s'étendant entre les rayons desdites lèvres 2 est préférentiellement réalisée, au niveau de chaque lèvre 2, au moyen d'un dispositif de coupe, non représenté, à lame ou chauffant ou autre sectionnant (élément tubulaire en matière textile 1 sur toute la longueur du segment avec un positionnement dudit dispositif légèrement avant le début de (emboutissage concentrique simultané des trois lèvres 2 sur la pièce de forme 3.
Le maintien ferme de l'élément tubulaire 1 au-dessus des segments 4 pendant la découpe préalable et l'emboutissage concentrique peut être assuré, de manière connue, par une simple bride non décrite en détail. Ce maintien peut permettre d'assurer, d'une part, la création, en combinaison avec le support d'emboutissage 3, d'arêtes de coupe coopérant avec le dispositif de coupe correspondant et, d'autre part, le blocage du tissu sur tout le périmètre de la partie supérieure dudit support d'emboutissage, de sorte que lors de (emboutissage concentrique, l'élément tubulaire en matière textile ne peut pas se déplacer du haut vers le bas en direction des poinçons d'emboutissage, alors que la partie de l'élément tubulaire en matière textile s'étendant sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 peut glisser sur cette dite partie inférieure.
Cette notion de maintien de la matière textile sur la partie supérieure et de possibilité de glissement sur la partie inférieure est représentée plus particulièrement sur la figure 3 des dessins annexés. Il en résulte que la déformation de la matière textile au niveau des emboutissages s'effectue de manière parfaitement équilibrée sur (ensemble des zones embouties, le remplissage des cavités de la partie inférieure du support d'emboutissage 3 s'effectuant essentiellement par un glissement de la matière textile, d'une part, entre la zone où elle est découpée, à la partie supérieure du support 3 dans chaque segment formé entre les extrémités des rayons constitutifs des lèvres 2 et, d'autre part, à partir du bas dudit support 3. Ainsi, toute possibilité de réalisation d'une zone à maille élémentaire trop élargie, donc présentant une étanchéité non équilibrée est évitée, la structure de la matière textile au niveau des lèvres 2 restant très proche de la structure de la matière textile de départ.
La structure de support d'emboutissage 3 est préférentiellement constituée par une partie inférieure cylindrique comportant une partie centrale moulée avec des formes correspondant à la forme des lèvres 2 à
obtenir et par une partie supérieure cylindrique reliée à la partie inférieure par l'intermédiaire de trois tiges de maintien s'étendant entre elles à des intervalles de 120° et implantées au droit de la jonction des rayons constituant lesdites lèvres 2 avec le segment angulaire correspondant, ladite partie supérieure présentant, en direction de la partie inférieure, une surface parfaitement plane et une arête extérieure avantageusement coupante. La hauteur des tiges sera fonction de la géométrie de la poche, formée dans chaque lèvre 2, à obtenir et, en tous les cas, doit permettre une répartition optimale des déformations.
A la hauteur des tiges de maintien du support d'emboutissage, l'élément tubulaire en matière textile ne subit pas la découpe, de sorte que la pièce emboutie obtenue présente une partie inférieure munie des lèvres 2 et prolongée vers le bas par une jupe cylindrique, ladite jupe cylindrique avec les lèvres 2 étant reliée par des éléments de paroi de relativement faible largeur à un anneau cylindrique supérieur, dont la hauteur peut correspondre à la hauteur de la bride de serrage de l'élément annulaire sur le support d'emboutissage 3. La largeur de ces éléments de paroi sera sensiblement égale au diamètre ou à la largeur des tiges de maintien reliant les parties supérieure et inférieure du support d'emboutissage 3.
En outre, la hauteur, aussi bien de l'anneau cylindrique supérieur que de la jupe cylindrique inférieure peut être adaptée, en fonction des besoins par découpe d'une bande de matière textile plus ou moins importante.
De préférence, l'élément tubulaire en matière textile est bloqué
ponctuellement, à trois intervalles réguliers de 120° sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3, par l'intermédiaire de moyens de blocage 5, tels que des points de retenue (figure 3), ces moyens de blocage 5 s'étendant dans le prolongement des tiges de maintien reliant les parties supérieure et inférieure dudit support d'emboutissage 3. La prévision de ces moyens de blocage 5 permet d'assurer lors de l'opération d'emboutissage et du _ 'J _ déplacement partiel de la matière textile sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3, un maintien sans froissement du tube annulaire de matière textile et plus particulièrement d'éviter un froissement de ce tube au niveau des éléments de paroi reliant l'anneau tubulaire supérieur à la jupe tubulaire inférieure constituant la prothèse de valve. De même, une déformation par froissement de la jupe tubulaire inférieure est également évitée. Il en résulte que la prothèse de valve obtenue présente aussi bien une surface extérieure qu'une surface intérieure parfaitement continue.
Conformément à une autre caractéristique de (invention, la structure fibreuse constituant l'élément tubulaire en matière textile peut être constituée, soit sous forme d'une bande longitudinale refermée sur elle même le long d'une génératrice longitudinale par couture, soit sous forme d'un tube continu, sans couture.
Selon une autre caractéristique de l'invention, cette structure fibreuse peut être pourvue d'un revétement de matériau ou d'inserts de matériau améliorant son état de surface ou favorisant une réhabitation et/ou ayant des propriétés physiologiques particulières. Ainsi, la structure fibreuse pourra être pourvue, notamment, d'un revêtement ou d'inserts de substance médicamenteuse à dissolution très lente, par exemple pour éviter la formation de caillots ou encore d'une colonie de cellules endothéliales.
De préférence, la matière textile constitutive de la prothèse de valve selon l'invention est avantageusement une membrane microporeuse permettant un échange faible de fluides entre les deux faces des lèvres 2.
La mise en place sur les bords découpés des lèvres 2 d'un moyen de protection et de j ointoiement entre lèvres en position de fermeture de la valve consiste avantageusement essentiellement en un traitement des parties découpées de chaque lèvre 2, à savoir des rayons de jonction au segment circulaire correspondant, par dépôt d'un matériau de recouvrement des arêtes découpées, sous forme d'un bourrelet ou analogue. La mise en place d'un tel matériau permet, d'une part, d'assurer une disposition parfaite des fils de trame et de chaîne au niveau des arétes découpées en évitant leur effilochage et, d'autre part, de former un dispositif d'étanchéité au niveau de l'appui des bords des lèvres 2 (entre le rayon), lors de la fermeture de la valve au moment de la diastole.
Selon une variante de réalisation de (invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale essentiellement en effectuant la mise en _g_ forme par un tissage en trois dimensions de trois lèvres de surfaces identiques reproduisant la géométrie des lèvres d'une valve cardiaque en position de fermeture de l'artère, ce tissage étant effectué avec des fils de fibres de matière textile synthétique biocompatible.
Avec un tel mode de réalisation il est possible d'affecter chaque lèvre 2, directement lors de la fabrication, des caractéristiques mécaniques nécessaires à sa bonne tenue, tant au moment de la systole que sous pression diastolique et d'assurer simultanément une finition parfaite et optimale des bords en contact desdites lèvres.
Conformément à une autre variante de réalisation de (invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale en effectuant la mise en forme des lèvres 2 par emboutissage d'une membrane textile disposée à plat sur un moule correspondant, puis en effectuant la découpe par détourage desdites lèvres et la fixation et éventuellement la thermofixation de la membrane.
Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, la mise en forme des lèvres 2 peut aussi être réalisée par légère déformation mécanique préalable de la zone de lisière d'une membrane textile en direction d'une contre-forme correspondante, puis par application, au niveau des déformations, d'un fluide caloporteur. Le fluide caloporteur utilisé peut être un fluide gazeux, de la vapeur, ou un fluide liquide. La réalisation des lèvres 2 directement dans la zone de lisière permet de confondre le bord des lèvres 2 à obtenir avec le bord de la membrane textile. Ainsi, après déformation, aucune partie de membrane n'est à séparer de la membrane textile au niveau des déformations des lèvres 2, de sorte que tout risque de dégradation de la membrane à ce niveau, suite à un découpage, est évité. Il en résulte que la valve obtenue est particulièrement stable dimensionnellement et mécaniquement. Par ailleurs, dans un tel cas, (anneau supérieur de fixation peut être supprimé, de sorte que la valve obtenue présente encore une plus grande analogie avec une valve naturelle.
Il est également possible de réaliser la mise en forme des lèvres
L'invention a également pour objet une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale obtenue par mise en oeuvre de ce procédé.
L'implantation de prothèses de valve cardiaque aortique est généralement nécessaire pour pallier des insuffisances dues à la dégénérescence de ladite valve, ce plus particulièrement pour des raisons de calcification dues à une imprégnation anormale des tissus par des sels de calcium suite à une dégénérescence des fibres de collagène. Il en résulte une rigidification du tissu de la valve et une perte de flexibilité lors du mouvement des lèvres provoquées sous l'action de la pompe cardiaque. Ces lèvres formant la valve sont en effet soumises à un mouvement continu d'ouverture et de fermeture de (aorte à une vitesse correspondant au rythme de pulsation cardiaque, de sorte que toute rigidification du tissu les constituant entraine irrémédiablement une usure accélérée par fatigue.
Cette usure de la valve cardiaque aura deux types de conséquences, à savoir une symphyse de valvule créant un rétrécissement aortique responsable d'un obstacle à l'éjection du ventricule gauche et une destruction des valves créant un reflux diastolique vers le ventricule gauche.
Ces deux effets conduisent à une insuffisance cardiaque.
Pour réparer les insuffisances dues aux détériorations de la valve cardiaque, les premiers procédés utilisés pour construire des valves prothétiques mécaniques consistaient à les réaliser sous forme d'une bille en matériau biocompatible logée dans une cage de retenue formant simultanément un siège étanche du côté tourné vers le muscle cardiaque, ces valves étant montées à la sortie du muscle cardiaque, dans l'extrémité de (artère comportant les sinus de reflux du flux sanguin lors de la fermeture de la valve.
-2_ Actuellement les valves mécaniques sont construites avec un ou plusieurs clapets montés sur des axes excentrés solidaires d'un siège de fixation sur le muscle cardiaque.
Ces valves mécaniques connues présentent une fiabilité de fonctionnement excellente, mais, cependant, elles occasionnent des turbulences qui peuvent être à l'origine d'un phénomène risquant d'entraîner des thromboses, de sorte que leur pose nécessite pour le patient ainsi équipé
la consommation à vie d'un produit médicamenteux anti-coagulant.
Pour obvier à ces inconvénients il a été proposé une utilisation de bioprothèses, c'est-à-dire de prothèses réalisées à partir de tissus organiques humains (homogreffes) ou encore de prothèses porcines, c'est-à
dire de valves cardiaques porcines.
Les feuillets biologiques de telles prothèses sont généralement très bien supportées en greffe. Cependant, du fait même de leur constitution par des tissus organiques, elles sont sujettes au vieillissement et à la dégénérescence naturelle. Ces feuillets biologiques sont montés sur une assise qui génère un frein hémodynamique à l'éjection.
Enfin, il a également été proposé de réaliser des prothèses de valve en matière synthétique, notamment en polyuréthane ou silicone formé.
Toutefois, ces valves présentent des problèmes de résistance en fatigue avec des risques de rupture au niveau des zones de flexion.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale et une prothèse de valve cardiaque ainsi obtenue permettant l'obtention d'une prothèse parfaitement biocompatible et d'une excellente tenue au vieillissement.
A cet effet, le procédé de réalisation d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser ladite prothèse par mise en forme d'une matière textile.
L'invention a également pour objet une prothèse de valve cardiaqué aortique ou mitrale, obtenue par mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par une matière textile.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective de la prothèse conforme à
(invention ;
la figure 2 est une vue en perspective du support d'emboutissage de la prothèse suivant la figure 1 ;
la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle, explicitant (opération d'emboutissage, et la figure 4 est une vue en plan correspondant à la figure 3 et représentant schématiquement les trois lèvres de la prothèse et les directions d'emboutissage.
La figure 1 des dessins annexés représente une prothèse de valve cardiaque 1 essentiellement constituée par trois lèvres 2.
Cette prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale est avantageusement réalisée, conformément à (invention, suivant un procédé
qui consiste essentiellement à réaliser ladite prothèse par mise en forme d'une matière textile.
Selon une caractéristique de l'invention, les lèvres 2 de la prothèse de valve cardiaque 1 sont avantageusement réalisées. par mise en forme d'une membrane textile. Cette membrane textile est une membrane de type choisi dans le groupe formé par les modes d'assemblage suivants tissu, non-tissé sous forme de fibres assemblées, non-tissé obtenu par autofibrillation d'une membrane par étirage et tricot.
La mise en forme est effectuée selon une opération choisie dans le groupe suivant : emboutissage concentrique, tissage en trois dimensions, emboutissage à plat, découpe par détourage et fixation et, éventuellement, thermofixation, déformation mécanique préalable et application, au niveau des déformations, d'un fluide caloporteur, application sur une contre-forme par un effet de succion à travers ladite contre-forme et thermo-fixation par un apport d'un air ou d'un gaz chaud aspiré à travers la membrane textile dans la contre-forme, fluide caloporteur plaquant la membrane textile contre une contre-forme.
Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention et comme le montrent plus particulièrement les figures 2 à 4 des dessins annexés, la mise en forme des lèvres 2 peut être effectuée dans un élément tubulaire 1 en une membrane textile par un emboutissage concentrique de trois lèvres 2 de surfaces identiques sur une pièce de forme 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 d'une valve cardiaque en position de fermeture de l'artère, avec découpe préalable dudit élément tubulaire 1 sur des segments cylindriques 4 s'étendant entre les rayons desdites lèvres 2. A cet effet, l'élément tubulaire 1 est maintenu fermement au-dessus des segments 4 faisant l'objet des découpes préalables et peut glisser sur la partie inférieure de la pièce de forme 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 pour forner lesdites lèvres sans déformation d'allongement plastique des fibres, mais avec déformation réduite de la membrane ou des mailles du tissu. Les bords découpés des lèvres 2 sont alors pourvus d'un moyen de protection et de jointoiement entre lèvres en position de fermeture de la valve. En fonction du matériau utilisé pour la membrane textile constituant l'élément tubulaire 1, il est ensuite effectué, éventuellement, une thermofixation de ladite membrane ainsi déformée, par passage dans un four à une température légèrement supérieure à la température de transition vitreuse, puis, après refroidissement éventuel, la prothèse de valve ainsi obtenue est démontée de la pièce de forme 3.
La matière textile utilisée est avantageusement constituée par des fibres de polyester ou de polytétrafluoréthylène prises seules ou en mélange ou encore par une membrane autofibrillée par étirage de polytétrafluoréthylène.
Dans le cas d'utilisation de fibres de polyester mélangées ou non à des fibres de polytétrafluoréthylène, il est nécessaire d'effectuer une thermofixation dans un four, ce à une température de l'ordre de 120° C, la température de transition vitreuse des fibres étant de l'ordre de 80° C
dans l'atmosphère pour le polyester.
Par contre, dans le cas d'utilisation d'une membrane autofibrillée par étirage de polytétrafluoréthylène, l'emboutissage successif à la découpe au niveau des segments entre les rayons permet l'obtention de lèvres 2 légèrement en forme de poches par déformation plastique permanente, sans nécessiter un quelconque traitement ultérieur de fixation.
Il en résulte l'obtention de lèvres 2 présentant une géométrie identique à celle des lèvres d'une valve humaine, permettant le respect de l'hémodynamisme.
De préférence, chaque lèvre 2 s'étend sur un segment circulaire présentant un angle d'ouverture de 120° sur le périmètre, de sorte que le bord libre de chaque poche délimitée par chaque lèvre 2 présentera une longueur, correspondant à deux fois la longueur du rayon de la lèvre, qui sera légèrement inférieure à celle définie par ledit angle d'ouverture sur le périmètre, longueur qui correspondra à deux fois le rayon multiplié par ~ et divisé par trois. Il en résulte que les bords des lèvres ont tendance, en coopération avec le segment circulaire délimitant chaque lèvre, à déformer lesdites lèvres en forme de poche se rabattant vers le haut en direction du sinus de l'artère, ce qui pernet de garantir une des conditions de fermeture de la valve pendant la phase diastolique.
Selon une caractéristique de l'invention, la découpe préalable de l'élément tubulaire 1 sur des segments cylindriques 4 s'étendant entre les rayons desdites lèvres 2 est préférentiellement réalisée, au niveau de chaque lèvre 2, au moyen d'un dispositif de coupe, non représenté, à lame ou chauffant ou autre sectionnant (élément tubulaire en matière textile 1 sur toute la longueur du segment avec un positionnement dudit dispositif légèrement avant le début de (emboutissage concentrique simultané des trois lèvres 2 sur la pièce de forme 3.
Le maintien ferme de l'élément tubulaire 1 au-dessus des segments 4 pendant la découpe préalable et l'emboutissage concentrique peut être assuré, de manière connue, par une simple bride non décrite en détail. Ce maintien peut permettre d'assurer, d'une part, la création, en combinaison avec le support d'emboutissage 3, d'arêtes de coupe coopérant avec le dispositif de coupe correspondant et, d'autre part, le blocage du tissu sur tout le périmètre de la partie supérieure dudit support d'emboutissage, de sorte que lors de (emboutissage concentrique, l'élément tubulaire en matière textile ne peut pas se déplacer du haut vers le bas en direction des poinçons d'emboutissage, alors que la partie de l'élément tubulaire en matière textile s'étendant sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3 reproduisant la géométrie des lèvres 2 peut glisser sur cette dite partie inférieure.
Cette notion de maintien de la matière textile sur la partie supérieure et de possibilité de glissement sur la partie inférieure est représentée plus particulièrement sur la figure 3 des dessins annexés. Il en résulte que la déformation de la matière textile au niveau des emboutissages s'effectue de manière parfaitement équilibrée sur (ensemble des zones embouties, le remplissage des cavités de la partie inférieure du support d'emboutissage 3 s'effectuant essentiellement par un glissement de la matière textile, d'une part, entre la zone où elle est découpée, à la partie supérieure du support 3 dans chaque segment formé entre les extrémités des rayons constitutifs des lèvres 2 et, d'autre part, à partir du bas dudit support 3. Ainsi, toute possibilité de réalisation d'une zone à maille élémentaire trop élargie, donc présentant une étanchéité non équilibrée est évitée, la structure de la matière textile au niveau des lèvres 2 restant très proche de la structure de la matière textile de départ.
La structure de support d'emboutissage 3 est préférentiellement constituée par une partie inférieure cylindrique comportant une partie centrale moulée avec des formes correspondant à la forme des lèvres 2 à
obtenir et par une partie supérieure cylindrique reliée à la partie inférieure par l'intermédiaire de trois tiges de maintien s'étendant entre elles à des intervalles de 120° et implantées au droit de la jonction des rayons constituant lesdites lèvres 2 avec le segment angulaire correspondant, ladite partie supérieure présentant, en direction de la partie inférieure, une surface parfaitement plane et une arête extérieure avantageusement coupante. La hauteur des tiges sera fonction de la géométrie de la poche, formée dans chaque lèvre 2, à obtenir et, en tous les cas, doit permettre une répartition optimale des déformations.
A la hauteur des tiges de maintien du support d'emboutissage, l'élément tubulaire en matière textile ne subit pas la découpe, de sorte que la pièce emboutie obtenue présente une partie inférieure munie des lèvres 2 et prolongée vers le bas par une jupe cylindrique, ladite jupe cylindrique avec les lèvres 2 étant reliée par des éléments de paroi de relativement faible largeur à un anneau cylindrique supérieur, dont la hauteur peut correspondre à la hauteur de la bride de serrage de l'élément annulaire sur le support d'emboutissage 3. La largeur de ces éléments de paroi sera sensiblement égale au diamètre ou à la largeur des tiges de maintien reliant les parties supérieure et inférieure du support d'emboutissage 3.
En outre, la hauteur, aussi bien de l'anneau cylindrique supérieur que de la jupe cylindrique inférieure peut être adaptée, en fonction des besoins par découpe d'une bande de matière textile plus ou moins importante.
De préférence, l'élément tubulaire en matière textile est bloqué
ponctuellement, à trois intervalles réguliers de 120° sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3, par l'intermédiaire de moyens de blocage 5, tels que des points de retenue (figure 3), ces moyens de blocage 5 s'étendant dans le prolongement des tiges de maintien reliant les parties supérieure et inférieure dudit support d'emboutissage 3. La prévision de ces moyens de blocage 5 permet d'assurer lors de l'opération d'emboutissage et du _ 'J _ déplacement partiel de la matière textile sur la partie inférieure du support d'emboutissage 3, un maintien sans froissement du tube annulaire de matière textile et plus particulièrement d'éviter un froissement de ce tube au niveau des éléments de paroi reliant l'anneau tubulaire supérieur à la jupe tubulaire inférieure constituant la prothèse de valve. De même, une déformation par froissement de la jupe tubulaire inférieure est également évitée. Il en résulte que la prothèse de valve obtenue présente aussi bien une surface extérieure qu'une surface intérieure parfaitement continue.
Conformément à une autre caractéristique de (invention, la structure fibreuse constituant l'élément tubulaire en matière textile peut être constituée, soit sous forme d'une bande longitudinale refermée sur elle même le long d'une génératrice longitudinale par couture, soit sous forme d'un tube continu, sans couture.
Selon une autre caractéristique de l'invention, cette structure fibreuse peut être pourvue d'un revétement de matériau ou d'inserts de matériau améliorant son état de surface ou favorisant une réhabitation et/ou ayant des propriétés physiologiques particulières. Ainsi, la structure fibreuse pourra être pourvue, notamment, d'un revêtement ou d'inserts de substance médicamenteuse à dissolution très lente, par exemple pour éviter la formation de caillots ou encore d'une colonie de cellules endothéliales.
De préférence, la matière textile constitutive de la prothèse de valve selon l'invention est avantageusement une membrane microporeuse permettant un échange faible de fluides entre les deux faces des lèvres 2.
La mise en place sur les bords découpés des lèvres 2 d'un moyen de protection et de j ointoiement entre lèvres en position de fermeture de la valve consiste avantageusement essentiellement en un traitement des parties découpées de chaque lèvre 2, à savoir des rayons de jonction au segment circulaire correspondant, par dépôt d'un matériau de recouvrement des arêtes découpées, sous forme d'un bourrelet ou analogue. La mise en place d'un tel matériau permet, d'une part, d'assurer une disposition parfaite des fils de trame et de chaîne au niveau des arétes découpées en évitant leur effilochage et, d'autre part, de former un dispositif d'étanchéité au niveau de l'appui des bords des lèvres 2 (entre le rayon), lors de la fermeture de la valve au moment de la diastole.
Selon une variante de réalisation de (invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale essentiellement en effectuant la mise en _g_ forme par un tissage en trois dimensions de trois lèvres de surfaces identiques reproduisant la géométrie des lèvres d'une valve cardiaque en position de fermeture de l'artère, ce tissage étant effectué avec des fils de fibres de matière textile synthétique biocompatible.
Avec un tel mode de réalisation il est possible d'affecter chaque lèvre 2, directement lors de la fabrication, des caractéristiques mécaniques nécessaires à sa bonne tenue, tant au moment de la systole que sous pression diastolique et d'assurer simultanément une finition parfaite et optimale des bords en contact desdites lèvres.
Conformément à une autre variante de réalisation de (invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale en effectuant la mise en forme des lèvres 2 par emboutissage d'une membrane textile disposée à plat sur un moule correspondant, puis en effectuant la découpe par détourage desdites lèvres et la fixation et éventuellement la thermofixation de la membrane.
Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, la mise en forme des lèvres 2 peut aussi être réalisée par légère déformation mécanique préalable de la zone de lisière d'une membrane textile en direction d'une contre-forme correspondante, puis par application, au niveau des déformations, d'un fluide caloporteur. Le fluide caloporteur utilisé peut être un fluide gazeux, de la vapeur, ou un fluide liquide. La réalisation des lèvres 2 directement dans la zone de lisière permet de confondre le bord des lèvres 2 à obtenir avec le bord de la membrane textile. Ainsi, après déformation, aucune partie de membrane n'est à séparer de la membrane textile au niveau des déformations des lèvres 2, de sorte que tout risque de dégradation de la membrane à ce niveau, suite à un découpage, est évité. Il en résulte que la valve obtenue est particulièrement stable dimensionnellement et mécaniquement. Par ailleurs, dans un tel cas, (anneau supérieur de fixation peut être supprimé, de sorte que la valve obtenue présente encore une plus grande analogie avec une valve naturelle.
Il est également possible de réaliser la mise en forme des lèvres
2 par application de la zone de lisière d'une membrane textile sur une contre-forme par un effet de succion à travers ladite contre-forme, une thermo-fixation des lèvres obtenues étant réalisée par un apport d'un air ou d'un gaz chaud aspiré à travers la membrane textile dans la contre-forme.
_9_ Ainsi, la structure filamentaire et fibreuse de la membrane textile subit une déformation par mise en forme, qui favorise un déplacement libre et mieux réparti des différents points de la membrane, limitant ainsi les concentrations de contrainte.
Dans le cas d'une mise en forme avec légère déformation mécanique préalable, cette déformation mécanique peut être réalisée par l'intermédiaire d'un poinçon déplaçant les parties de membranes en direction des évidements correspondants de la contre-forme, la déformation définitive et la thermofixation étant réalisée ensuite par une circulation d'un fluide caloporteur, après retrait des poinçons ou analogues.
Dans le cas d'utilisation d'un fluide caloporteur liquide, celui-ci est projeté à une certaine pression contre la zone de lisière de la membrane textile, qui vient alors épouser la contre-forme. Dans ce mode de réalisation, il est bien entendu nécessaire d'assurer la circulation du fluide caloporteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il est également possible de réaliser la mise en forme des lèvres 2 uniquement par utilisation d'un fluide caloporteur plaquant la zone de lisère de la membrane textile contre une contre-forme et présentant une température légèrement supérieure à celle de transition vitreuse du textile utilisé.
Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d'une réalisation des lèvres 2 directement dans la zone de lisière d'une membrane textile, le bord libre de cette zone comporte avantageusement une lisière tissée ou tricotée évitant un effilochage dudit bord. LTne telle réalisation est particulièrement importante, du fait qu'elle permet de supprimer tout traitement ultérieur ou antérieur du bord, qui pourrait avoir pour conséquence une modification des caractéristiques mécaniques de la membrane au niveau du bord, ou une modification de l'épaisseur de la membrane à ce niveau.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale pouvant très facilement être implantée, par suture ou par l'intermédiaire d'éléments mécaniques expansibles restant à demeure, ou autre, et présentant une structure à rigidité de flexion faible, favorable à la contrainte de flexion en fatigue et associée à une rigidité en traction élevëe, favorable à la contrainte de membrane.
La structure de la membrane textile utilisée permet de répondre de manière optimale aux sollicitations privilégiées de la valve originelle, à
savoir radiale et circonférentielle, avec un couplage entre les deux. La compliance de la valve en matière textile respecte donc celle de la valve réelle.
En outre, les différents procédés de fabrication permettent d'obtenir une valve présentant une géométrie identique à celle de la valve humaine, respectant donc l'hémodynamisme. En particulier, la quasi-égalité
de longueur entre la somme des rayons formant les deux bords libres de chaque lèvre 2 et le segment circulaire correspondant permet de garantir une des conditions de fermeture de la valve pendant la phase diastolique.
Par ailleurs, la prévision de la jupe circulaire inférieure, ainsi que, éventuellement, de (anneau tubulaire supérieur permettent, soit d'éviter éventuellement l'utilisation d'un châssis, de sorte que l'écoulement n'est pas perturbé par suture directe des deux éléments cylindriques sur l'artère avec une orientation optimale par rapport à (écoulement, soit d'envisager une implantation par utilisation d'un dispositif de serrage et de maintien en place par expansion de type stem, ou par l'intermédiaire d'un dispositif de suture endoscopique, voire pour une implantation sans perturbation de (écoulement sanguin.
Bien entendu, (invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de (invention.
_9_ Ainsi, la structure filamentaire et fibreuse de la membrane textile subit une déformation par mise en forme, qui favorise un déplacement libre et mieux réparti des différents points de la membrane, limitant ainsi les concentrations de contrainte.
Dans le cas d'une mise en forme avec légère déformation mécanique préalable, cette déformation mécanique peut être réalisée par l'intermédiaire d'un poinçon déplaçant les parties de membranes en direction des évidements correspondants de la contre-forme, la déformation définitive et la thermofixation étant réalisée ensuite par une circulation d'un fluide caloporteur, après retrait des poinçons ou analogues.
Dans le cas d'utilisation d'un fluide caloporteur liquide, celui-ci est projeté à une certaine pression contre la zone de lisière de la membrane textile, qui vient alors épouser la contre-forme. Dans ce mode de réalisation, il est bien entendu nécessaire d'assurer la circulation du fluide caloporteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il est également possible de réaliser la mise en forme des lèvres 2 uniquement par utilisation d'un fluide caloporteur plaquant la zone de lisère de la membrane textile contre une contre-forme et présentant une température légèrement supérieure à celle de transition vitreuse du textile utilisé.
Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d'une réalisation des lèvres 2 directement dans la zone de lisière d'une membrane textile, le bord libre de cette zone comporte avantageusement une lisière tissée ou tricotée évitant un effilochage dudit bord. LTne telle réalisation est particulièrement importante, du fait qu'elle permet de supprimer tout traitement ultérieur ou antérieur du bord, qui pourrait avoir pour conséquence une modification des caractéristiques mécaniques de la membrane au niveau du bord, ou une modification de l'épaisseur de la membrane à ce niveau.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale pouvant très facilement être implantée, par suture ou par l'intermédiaire d'éléments mécaniques expansibles restant à demeure, ou autre, et présentant une structure à rigidité de flexion faible, favorable à la contrainte de flexion en fatigue et associée à une rigidité en traction élevëe, favorable à la contrainte de membrane.
La structure de la membrane textile utilisée permet de répondre de manière optimale aux sollicitations privilégiées de la valve originelle, à
savoir radiale et circonférentielle, avec un couplage entre les deux. La compliance de la valve en matière textile respecte donc celle de la valve réelle.
En outre, les différents procédés de fabrication permettent d'obtenir une valve présentant une géométrie identique à celle de la valve humaine, respectant donc l'hémodynamisme. En particulier, la quasi-égalité
de longueur entre la somme des rayons formant les deux bords libres de chaque lèvre 2 et le segment circulaire correspondant permet de garantir une des conditions de fermeture de la valve pendant la phase diastolique.
Par ailleurs, la prévision de la jupe circulaire inférieure, ainsi que, éventuellement, de (anneau tubulaire supérieur permettent, soit d'éviter éventuellement l'utilisation d'un châssis, de sorte que l'écoulement n'est pas perturbé par suture directe des deux éléments cylindriques sur l'artère avec une orientation optimale par rapport à (écoulement, soit d'envisager une implantation par utilisation d'un dispositif de serrage et de maintien en place par expansion de type stem, ou par l'intermédiaire d'un dispositif de suture endoscopique, voire pour une implantation sans perturbation de (écoulement sanguin.
Bien entendu, (invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de (invention.
Claims (7)
1. Procédé pour la production d'une prothèse de valve cardiaque aortique ou mitrale, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
une mise en forme des lèvres (2) effectuée par le placage d'une zone de lisière d'une membrane textile sur une contre-forme par l'application d'un effet de succion d'un fluide à travers ladite contre-forme de façon à ce que lesdites lèvres formées aient une forme correspondante à la contre-forme, et une thermo-fixation des lèvres obtenues par un apport d'un fluide chaud aspiré à travers la membrane de textile dans la contre-forme, caractérisé en ce que la température du fluide chaud à l'étape de la thermo-fixation est supérieure à la température du fluide à l'étape de la mise en forme des lèvres, et caractérisé en ce que la membrane textile est de type formé par les modes d'assemblage choisis du groupe comprenant une membrane textile tissée, une membrane textile non-tissée sous forme de fibres assemblées, une membrane textile non-tissée obtenue par autofibrillation d'une membrane par étirage et un tricot.
une mise en forme des lèvres (2) effectuée par le placage d'une zone de lisière d'une membrane textile sur une contre-forme par l'application d'un effet de succion d'un fluide à travers ladite contre-forme de façon à ce que lesdites lèvres formées aient une forme correspondante à la contre-forme, et une thermo-fixation des lèvres obtenues par un apport d'un fluide chaud aspiré à travers la membrane de textile dans la contre-forme, caractérisé en ce que la température du fluide chaud à l'étape de la thermo-fixation est supérieure à la température du fluide à l'étape de la mise en forme des lèvres, et caractérisé en ce que la membrane textile est de type formé par les modes d'assemblage choisis du groupe comprenant une membrane textile tissée, une membrane textile non-tissée sous forme de fibres assemblées, une membrane textile non-tissée obtenue par autofibrillation d'une membrane par étirage et un tricot.
2. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape de la mise en forme, le fluide est un fluide caloporteur liquide qui est projeté
avec une pression contre la zone lisière de la membrane textile, la membrane textile venant épouser la contre-forme.
avec une pression contre la zone lisière de la membrane textile, la membrane textile venant épouser la contre-forme.
3. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide est de l'air ou un gaz.
4. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière textile présente la forme d'un élément tubulaire.
5. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en forme des lèvres est aussi effectuée par une déformation mécanique préalable de la zone de la lisière d'une membrane textile en direction d'une contre-forme correspondante.
6. Le procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la déformation mécanique préalable est réalisé par l'intermédiaire d'un poinçon déplaçant les parties des membranes en direction des évidements correspondants de la contre-forme.
7. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide, lors de la mise en forme des lèvres, presse la zone lisière contre la contre-forme et présente une température inférieure à la température de thermo-fixation de la membrane textile et une température inférieure à celle de transition vitreuse du textile utilisé.
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