Spécialisé dans la conception et la fabrication de dispositifs mini-invasifs en sous-traitance, Freudenberg Medical nous explique ici les spécificités du développement de cathéters orientables. Il s'agit notamment de maîtriser les propriétés de rigidité, de l'extrémité proximale jusqu'à la pointe.

Par Anthony Appling, directeur principal R&D de Freudenberg Medical, Minimally Invasive Solutions

Avant de concevoir un cathéter orientable, il est essentiel de savoir quel sera son usage, et à quel endroit du corps il va devoir évoluer. L'important est de connaître le niveau de "tortuosité" auquel il sera confronté et d'évaluer la meilleure approche pour obtenir une trajectoire et une amplitude de mouvement optimales.

Conception de la tige

Pour concevoir la tige du cathéter, il est nécessaire de considérer trois propriétés clés : sa rigidité en flexion, sa rigidité longitudinale et sa rigidité en torsion. Le matériau choisi, et sa conception le long de la tige, influe sur chacune de ces propriétés. Une tige composite, par exemple, va présenter une rigidité graduelle de son extrémité proximale (relativement rigide) à son extrémité distale (plus souple).

Un bon renforcement le long de la tige est particulièrement important pour un cathéter orientable, car celui-ci doit résister au gauchissement pendant l'utilisation.

Il existe plusieurs méthodes pour équilibrer manœuvrabilité et déformation : des fils de traction axiaux avec ancrages distaux, un tube rigide coaxial ou des serpentins de compression pour réduire le raccourcissement du cathéter. Certaines méthodes utilisent des polymères à mémoire de forme, du nitinol et des pointes électromécaniques, mais elles sont très onéreuses.

Dans le cas d’un cathéter simple ou double lumière, celle-ci doit rester aussi droite que possible pour maintenir la planéité. Il s’agit de minimiser la torsion pour éviter la déviation de la pointe hors-plan. De plus, la lumière centrale doit rester perméable dans la zone de déflexion. Pour ce faire, on utilise des serpentins, des tresses ou des hypotubes découpés au laser.

Pour les cathéters qui ne nécessitent pas de lumière centrale, d'autres méthodes peuvent être utilisées pour faciliter la déflexion de la pointe. Par exemple, pour une déflexion sur un seul plan, le cathéter peut être ancré aux composants d'actionnement et déplacé axialement le long de fils fixés sur les extrémités. Une colonne rigide peut être incorporée pour maintenir la planéité.

Les cathéters orientables intègrent souvent des fonctionnalités avancées qui risquent d’influencer le choix de conception. Ils peuvent intégrer des capteurs, des électrodes ou d'autres composants électroniques susceptibles de nécessiter un blindage. Il convient de soigneusement sélectionner les matériaux pour s’assurer qu'ils n'interfèrent pas avec les circuits intégrés ou les capteurs. Les matériaux diélectriques et leurs emplacements doivent également être pris en compte.

Les matériaux de choix

Tous les bons cathéters se distinguent par des tubes de qualité. Il est important de comprendre les composés et les additifs présents dans le matériau de la tubulure, et la façon de les traiter, afin de s’assurer que le produit résistera à l'épreuve du temps. Les matériaux hautes performances pour la gaine extérieure comprennent des thermoplastiques à base de PU et de PEBA. Les matériaux PTFE ou PEBA/PU coextrudés avec FEP ou HDPE sont classiquement utilisés pour les cathéters de guidage.

Enfin, pour éviter les surprises désagréables dans le processus, il est recommandé d'utiliser, pour le développement, les mêmes procédés que ceux prévus pour la production.

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