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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA DETECTION DE VASOSPASMES.
La présente invention est relative à un procédé nouveau, perfec- tionné et intéressant de détection des vasospasmes dans le corps humain, ce qui permet de déceler la présence de maladies de coeur sous-cliniques et en puissance.
La présente invention est également relative à un appareil nou- veau et perfectionné permettant de mesurer physiologiquement le seuil de fu- sion du clignotement d'un patient, grâce à quoi on peut déceler un vasospas- meo
Dans-ces dernières années, l'importance des maladies du coeur comme menace pour la santé humaine a été constatée par des membres de plus en plus nombreux de la profession médicale dans le monde entier. D'importan- tes découvertes et contributions dans le champ de la médecine cardio-vascu- laire ont été faites en vue de combatte cet ennemi redouté du public. Cepen- dant, la plus grande partie de ces efforts ont été dirigés vers la théra- peutique plutôt que vers la prophylaxie.
Tous ceux qui se sont attachés au problème ont senti qu'il était nécessaire d'avoir un procédé convenable per- mettant de déceler dès leur commencement la présence de maladies de coeur.
L'utilisation de l'électro=cardiographe a évidemment beaucoup fait pour aider au traitement des maladies de coeur. Toutefois, ce procédé a une valeur clinique surtout après que la maladie a apparu, alors que le coeur était déjà complètement touché. En conséquenceil est absolument né- cessaire que le monde médical possède des moyens sûrs permettant de déceler, avant que le coeur ne soit sérieusement touché, le processus anormal donnant lieu à un infarctus myocardial, à une hypertension, une insuffisance coro- naire et une angine de poitrine.
L'invention a pour but d'effectuer une détection prématurée d'une maladie de coeur en déterminant la présence d'un vasospasme qui n'est pas
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physiologique, qui n'existe pas normalement dans le corps humain et dont on constate que la présence est associée uniformément aux conditions cardiovas- culaires anormales indiquées ci-dessus.
D'autres procédés de découverte des vasospasmes n'ont pas donné grande satisfaction du fait qu'ils dépendent d'indices physiologiques qui représentent des modifications anatomiques anormales. Un de ces procédés consiste à prendre des températures de la peau d'un patient, ce procédé dépendant des indications absolues de l'appareil enregistreur et de variations dans la température de la peau. Tous ces procédés dépendent, dans une grande mesure, des vaisseaux sanguins aux extrémités qui, du fait de leur structure anatomique, ne sont en aucune façon aussi sensibles ou aussi indicatifs de ce qui se passe dans le système cardio-vasculaire que ne le sont les vaisseaux sanguins du cerveau ou de la rétine, vaisseaux que le procédé selon l'invention utilise en se servant de l'essai de fusion du clignotement.
Ces procédés nécessitent un appareillage et des opérations trop compliqués pour qu'ils puissent être appliqués pratiquemento Certains procédés obligent à fixer des appareils sur la peau des extrémités, tandis que d'autres impliquent l'injection de matières radio-actives dans la circulation du patient.
Ceci est un inconvénient supplémentaire pour le docteur et le patient et s'applique aux vaisseaux sanguins des extrémités qui ont une structure différente de ceux de la rétine. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients.
Pendant la deuxième guerre mondiale, on a effectué des expériences poussées en ce qui concerne l'anoxie et la fatigue du système nerveux central. Ces expériences étaient relatives à l'anoxie se produisant pendant le vol à haute altitude des pilotes d'avion. On a décélé de façon satisfaisante cette anoxie, ou manque d'arrivée d'oxygène aux tissus du corps, par l'essai de fusion du clignotement qui indiquait l'anoxie et la fatigue du pilote bien avant d'autres essais ou symptômes rendant cet état apparent.
Cette anoxie a été appelée inoffensive, c'est-à-dire non apparente. Dans des conditions atmosphériques normales, avec une alimentation en oxygène normale, une personne normale ne doit pas souffrir d'anoxie pourvu, évidemment,que son système cardio-vasculaire soit normal. En conséquence, si une personne normale présente des traces d'anoxie au niveau du sol, cela indique que son système circulatoire, alimentant les tissus du corps en oxygène nécessaire, est dans une certaine mesure anormal. Cette anomalie ou gêne de la circulation et, par suite, ce défaut d'alimentation en oxygène des tissus du corps, semble être associée à un vasospasme dans un état très peu avancé du développement de conditions cardio-vasculaires anormales.
Le procédé ci-dessous décrit de détection des maladies du coeur est basé sur l'hypothèse selon laquelle, étant donné qu'une maladie cardiovasculaire hypertensive ou coronaire se manifeste finalement et physiologiquement par.l'apparence d'une anoxie du tissu, il existe une anoxie inoffensive dans les premiers stades d'un patient cardiaque, associée à un vasos- pasme. Cette anoxie inoffensive ou non apparente ne peut être décelée par aucune des procédés d'examen connus. En outre, elle peut ne pas être associée à des modifications ou des symptômes anatomiques décelables et le patient peut absolument ne pas ressentir sa présence.
La présente invention est relative à un procédé permettant de déceler facilement et rapidement ces modifications physiologiques prématurées d'une maladie cardio-vasculaire.
Ce procédé simple et sûr peut être utilisé dans la routine normale des examens servant à déceler une tendance prématurée à une maladie de coeur hypertensive ou coronaire.
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Ce procédé sert à déceler une tendance précoce à une maladie de coeur hypertensive et eoronaire à l'aide d'une comparaison du seuil'de fu- sion du clignotement, avant et après avoir administré au patient une dro- - gue, comparaison indiquant la présence d'un vasospasmeo
L'invention a également pour objet un dispositif électronique nouveau et perfectionné permettant.de mesurer le seuil de'fusion du cligno- . tement du patient., D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description ci-dessous.
De manière à mettre les personnes du métier au courant du pro- cédé de détection d'un vasospasme et de la construction et de l'utilisation d'un dispositif permettant d'appliquer ce procédé, on va décrire une forme de 'réalisation préférée du dispositif d'essai selon l'invention, en se réfé- rant au dessin annexé dans lequels
La figure 1 représente schématiquement les éléments principaux d'une màchine d'essai par fusion du clignotement, conforme-à l'invention, et
La figure 2 représente le circuit de la machine de la figure 1
L'essai de fusion du clignotement est fait à l'aide d'une sour- ce de lumière constante qui est coupée par intermittence pour l'observateur par interposition d'un écran selon des fréquences variables. En conséquence, la lumière semble clignoter.
La fréquence pour laquelle la lumière cligno- tante apparaît à l'observateur comme un faisceau ininterrompu de lumière peut s'appeler le seuil de fusion du clignotement (SES) pour cet individuo S'il a de l'anoxie, le SFC diminue, c'est-à-dire que la fréquence selon la- quelle le faisceau de lumière est caché de façon intermittente doit être ré- duite avant que le patient puisse déceler un clignotement. Lorsqu'on remédie à l'anoxie, par différents.procédés thérapeutiques, le SFC augmente et le patient peut déceler des interruptions dans le faisceau de lumière pour de plus grandes fréquences.
Avant l'invention du dispositif d'essai décrit ici, l'essai de fusion du clignotement a été en général.effectué à l'aide de l'un de deux types bien connus de machine d'essaio Un de ces types consiste en un moteur ordinaire, à courant continu ou alternatif, qui actionne une roue à deux ou à quatre pales de façon telle que les pales interceptent le faisceau de lu- mière produit par une ampoule lumineuse à filaments de tungstène. On modi- fie en général la vitesse du moteur à l'aide d'un rhéostat à résistance va- - riable-et on lit le nombre de tours par minute à l'aide de l'aiguille d'un tachéomètre. Le fait'que l'aiguille est en mouvement donne lieu à erreur dans la lecture de l'indication donnée par une machine de ce type général.
L'autre type de machine qui a été utilisé'antérieurement comporte une lumiè- re clignotante produite électriquement, basée sur un dispositif d'oscilla- teur de fréquence, analogue à celui qui est utilisé dans les tubes ou ampou- les au néon ou rempli de gaz. Ce dernier type de dispositif d'essai présen- te l'inconvénient sérieux d'un décalage lors de l'apparition et de la dis- parition de la lumière. Il en résulte un clignotement mal défini et, par suite, des lectures erronéeso
Le dispositif représenté schématiquement sur la figure 1 permet de remédier aux inconvénients ci-dessus et combine différents avantages mé- caniques et électriques dans une seule machine ramassée.
La'machine dressai par fusion du clignotement, désignée de façon générale par 10 sur le dessin ,,, comporte, de façon générale, un transformateur Il du courant d'alimentation, alimentant un redresseur 12 à faible tension en courant alternatif qu'il redresse pour alimenter une source 13 de lumière à courant continu, interrompue par un volet cylindrique 14 qui commande l'é-
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mission de la lumière à travers une fenêtre 16 pratiquée dans un boîtier ex- térieur 17 entourant la machine.
Une vitre 18 peut servir à diffuser énormé- ment le faisceau de lumière passant à travers la fenêtre 16 Un moteur syn- chrone 19 fait tourner le volet 14 et il peut être commandé,comme cela est représenté ici, par un amplificateur 20 alimenté par un oscillateur 21 dont on modifie la fréquence au moyen d'un condensateur d'accord 22, commandé par un bouton de commande d'accord 23 Les moyens servant à indiquer et à enregis- trer la fréquence de l'interruption de la source lumineuse sont représentés de façon générale en 24 et ils comportent une échelle graduée 26 sur laquel- le se déplace un index mobile 27 commandé et déplacé au moyen d'un bouton d'index appproprié 28,
et un index de commande analogue 29 se déplaçant le long de l'échelle 26 en fonction de la rotation du bouton de commande 23 On déplace l'index de commande 29 pour indiquer la vitesse de clignotement de la lumière déterminée par le patient après administration de la drogue vasodilatante et on compare la lecture faite alors avec la fréquence intia- le décelée par le patient avant l'administration de la drogue et enregistrée sur la graduation 26 par l'index 27
En ce qui concerne les détails des différents circuits électroni- ques représentés sur la figure 2, on voit que le primaire 31 du transforma- teur 11 est alimenté par une source 32 de courant alternatif domestique or- dinaire à environ 117 volts, 60 périodeso On peut utiliser d'autres valeurs de courant d'alimentation avec la même facilité, suivant les valeurs de cir- cuit désirées.
Il peut être prévu un interrupteur #3 monté, de fagon commo- de à l'extérieur du boîtier 17 de la machine. Le transformateur comporte trois secondaires 34, 35 et 36 Le secondaire donne une tension élevée d'environ 600 volts pour alimenter les anodes des différents tubes de la ma- chine, comme on le verra ci-dessous; le secondaire 35 donne une basse tension d'environ 5 volts et le secondaire 36 une basse tension d'environ 6 volts.
Le redresseur à basse tension 12 peut être du type ordinaire bien connu en une matière telle que du sulfure de cuivre, de l'oxyde de cuivre ou du sélénium; il est alimenté par le secondaire 36 et transforme le courant alternatif qu'il reçoit en courant continu de manière à alimenter la source de lumière 13 qui est représentée ici comme étant une ampoule à courant con- tinu donnant une lumière constante. Une ampoule à courant alternatif à haute fréquence serait également efficace si la fréquence était suffisamment éle- vée pour donner un clignotement imperceptible de la lumière.
Un condensateur filtrant 40 peut être monté dans le circuit entre le redresseur 12 et la sour- ce de lumière 13 pour égaliser le courant redressé et il est ici du type à grande capacité (1000 Mf) et à basse tension (15 v)
Le secondaire 35 fournit du courant à un filament 41 d'un tube redresseur thermionique 42 à vide poussé et à période entière, qui peut être du type couramment vendu par la Radio Corporation of American, comme tous les tubes mentionnés ci-dessous ;
c'est ici un tube ordinaire 5 y 3 Le tube 42 fournit du courant éontinu pulsatoire, filtré par un montage en pi comprenant deux condensateurs 43 de 20-20-Mfd, 450 v, et une self 44 de 20 henrys, ce montage servant à égaliser le continu à haute tension fourni par le tube re- dresseur 5 y 3, en vue d'alimenter les anodes d'autres tubes du circuit et les enroulements de champ du moteur 19, comme on le verra ci-après.
L'oscillateur 21 peut être du type standard R-C (dans le cas re- présenté) présentant une composante variable consistant en une partie de commande de fréquence, composée principalement d'une double section de com- mande de la gamme de fréquence, de 20- 350 mmf, désignée de façon générale par 46 Chacune des sections 46 de la commande de la gamme peut comporter un condensateur !Il de 150 mmf, Une résistance 48 (ici de 4,4 mégohms) qui détermine la gamme de commande de la fréquence, est mise à la masse sur le châssis.
On utilise encore avec chacune des sections 46 un condensateur d'accord 22 qui peut être du type ordinaire de radio à plaques et que l'on accorde en faisant tourner le bouton 23 du dispositifindicateur 24
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La section restante du circuit de 1?oscillateur contient un tube 49 à double triode, branché et utilisé comme un amplificateur couplé à une résistance et représenté ici comme étant un tube standard du commerce 6 SN 7 Les deux triodes 50 et 51 sont enfermées dans un tube commun 49,présentant deux dispositifs de chauffage 52 montés en parallèle et alimentés par le secondaire 36 du transformateur.
Le circuit,de cathode de chaque triode com- porte un système résistance-capacité, comportant une résistance 53 de l'or- dre de 10 000 ohms;, et un condensateur de by-pass, de l'ordre de 25 mf, ce qui donne une voie de courant alternatif de faible impédance 0 Un condensa- teur 56 (ici de C,1 mf;
400 V) accouple la plaque ou anode de la triode 50 au circuit de grille de la triode 51 une résistance de grille 57 assurant le retour du courant continu à la masse, pour la grille de la triode 51o Les plaques ou anodes de l'oscillateur 49 en deux parties sont alimentées par une tension positive en provenande du redresseur 5 y 3 et du circuit filtrant associé comportant des condensateurs 43 et une self /;/;
0 La liaison des pla- ques à ce circuit est effectuée à travers les résistances de charge des pla- ques, 58 et 59, respectivement. La résistance 58 peut être de l'ordre de 47000 ohms et celle 59 de 8000 ohms. Evidemment, les différentes valeurs données pour les éléments reliés au circuit d'oscillateur ci-dessus décrit peuvent être modifiées à volonté, afin de présenter une série de gammes de commande, et-tous les circuits associés au tube oscillateur 6 SN 7 comman- dent la fréquence des oscillations dans une mesure plus ou moins grandeo
Le côté sortie de l'oscillateur 21 est accouplé à un tube inver- seur de phase 63 qui est une triode à mu moyen, par exemple un tube ordina,i- re 6 J 5,
.vendu par la R.C.A et dont le filament de chauffage 60 est ali- menté par le secondaire 36 Un condensateur 61 est monté entre la plaque de la deuxième partie 51 du tube 49 et la grille du tube inverseur de phase 63 Une résistance de grille 65 de l'ordre de 2,2 mégohms, est montée entre la grille 62 et la résistance 64 pour assurer la polarisation normale de grille à lagrille du tubeo La plaque ou anode du tube 63 est alimentée avec une tension positive par une résistance 64a de charge de plaque, re- liée au courant continu venant du tube 42 et du réseau filtrant pi associé, constitué par-la self 44 et les condensateurs 43.
On choisit normalement les résistances 64 et 64a de manière à ce qu'elles fournissent en combinaison la valeur de charge de plaque désirée, la résistance 64a étant reliée au circuit de plaque de façon normale et la résistance 64 étant reliée à la cathode de façon à mettre le circuit à la masse. Les résistances ont nor- malement la même valeur et, dans le présent exemple, elles peuvent être de 47000 ohms.
La plaque et la cathode du tube 63 sont accouplées au circuit suivant par deux condensateurs 70, 70,
Le tube inverseur de phase 63 fournit de la tension aux grilles 66 et 67 d'une double triode 68 à faible mu, qui est ici un tube 6 N7, uti- lisé comme amplificateur de puissance de la classe G et ayant un filament de chauffage commun fil alimenté par le secondaire 36 La liaison avec le tube 63 est faite à travers les deux condensateurs 70 qui peuvent avoir une capacité de 0,1 mf.
Les deux grilles du tube 68 sont disposées de manière à fonctionner en push-pull, en étant déphasées de 180 l'une par rapport à l'autre, utilisant ainsi la propriété d'un tube dans lequel les tensions de cathode et de plaque sont déphasées de 180 Deux résistances 71, chacune de 47.000 ohms, sont montées en parallèle avec la grille et la cathode du tube 68 de manière à fournir la polarisation voulue pour fonctionnement du tube.
Le courant de plaque est fourni au tube 68 par les enroulements 72 du moteur synchrone 19, par une prise de courant centrale 73 Le courant de plaque vient des enroulements du moteur, qui sont en parallèle avec un condensateur 74 de 0,5 mf agissant avec le bobinage du moteur de manière à donner une char- ge convenable pour le fonctionnement du tube 68 La. prise centrale 73 sur . le champ du moteur a pour effet de supprimer le champ unidirectionnel au mo- teur, résultant du passage du courant dans le circuit d'anode du tube 68
Le moteur 19 peut être du type synchrone ordinaire, bien connu, à hystérésis, comportant un induit en une matière magnétique appropriée, et
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un enroulement de champ de 220 V avec prise centraleCe type de moteur res- semble beaucoup à celui utilisé dans les horloges électriques à auto-démar- rage actuelles.
L'enroulement de champ utilisé ici est à 8100 spires avec une prise centrale synchronisant le moteur avec 1'amplificateur de commande et avec d'autres commandes électroniques du circuit; ce nombre de spires, en combinaison avec le condensateur 74 de 0,5 mf fournit une valeur de char- ge appropriée au tube 68 Evidemment, on peut utiliser un autre nombre de spires, suivant les valeurs demandées pour le circuit.
Le volet 14 est fixé directement sur une extrémité de l'arbre 19a de l'induit du moteur 19 de sorte que le volet et l'arbre de l'induit tournent autour d'un axe commun. L'ampoule lumineuse 13 est du type cylin- drique de manière à s'adapter dans l'intérieur creux du voleto Ce volet est, de préférence en une matière transparente, telle que de la lucite, du verre ou matière analogueo On obtient facilement l'obturation en peignant une moi- tié du volet transparent, dans le sens de la longueur du cylindre, avec une matière opaque, par exemple de la peinture noire. Etant donné que la vitesse de rotation du volet est égale à celle du moteur, la variation de vitesse de ce dernier sert à modifier celle du volet.
Le système électronique ci- dessus décrit sert à modifier la vitesse du moteur, la commande étant faite directement en manoeuvrant à la main le bouton 23 qui sert à accorder le condensateur variable 22 afin de modifier la fréquence de l'étage de l'oscil- lateur 21 et, par suite, la vitesse de rotation du volet. On remarquera que l'obturation du faisceau de lumière a lieu, avant son passage à travers la fenêtre 16 et le verre opalin ou matière analogue voisine du volet, du fait de la présentation alternative des parties transparente et opaque du volet cylindrique devant la fenêtre pendant que le volet tourne avec l'arbre 19a du moteur placé horizontalement.
Une enveloppe métallique appropriée quelconque 17 peut entou- rer les différents éléments ci-dessus décrits, de façon à donner à la ma- chine un aspect agréable et à protéger les différents éléments qui la com- posent.
L'échelle 26 peut être calibrée en cycles de rotations par se- conde du moteur ou du volet, en fréquences d'obturation de la source lumi- neuse ou autres unités appropriées. L'index 27 est placé normalement sur le seuil initial moyen de fusion du clignotement (S F C) du patient, avant d'administrer la nitroglycérine et l'index de commande 29 enregistre le S F C après administration de la drogue, ce qui permet de faire une étude comparative entre les lectures avant et après, dans un but que l'on verra plus loin.
Le bouton de commande 23 peut être relié, par un système de pou- lie et de courroie 25 au condensateur d'accord 22, de manière à régler la fréquence de rotation du voleto Le bouton 28 peut, de même, être monté sur le dessus du carter de la machine et comporter une liaison à poulies et courroie commandant le déplacement de l'index 27 qui ne sert que comme in- dicateur du S F C normal d'un patient et qui n'est en aucune fagon relié au condensateur d'accord ou à d'autres éléments électroniques de la machi- neo
Après avoir décrit le dispositif nouveau et perfectionné ser- vant à déterminer le seuil de fusion du clignotement du patient, on peut maintenant décrire le rôle et le mode d'utilisation d'un essai servant à déterminer la présence d'un vasospasme.
Il est bien connu dans le monde médical qu'un vasospasme est un élément important dans une maladie de coeur hypertensive et coronaire et que la circulation du sang est gênée par un vasospasme entraînant di- vers degrés d'anoxie. C'est un fait bien connu également que la nitrogly- cérine ou drogue analogue vasodilatante a un effet vasodilateur sur les vaisseaux sanguins du corps et qu'en conséquence on peut supprimer tempo- rairement les effets vasopastiques de la maladie de coeur hypertensive
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et coronaire en administrant un vasodilateur, tel que la nitroglycérine.
On a également établi que le système nerveux central est très sensible à 1'anoxie Comme on l'a dit plus haut, on a détecté des degrés insensibles d'anoxie du système nerveux central provoquée par les hautes altitudes en faisant un essai de fusion du clignotement sur des pilotes pour lesquels il n'existait pas de symptômes apparents d'anoxie
Sous l'influence d'un vasodilateur, tel que la nitroglycérine, le seuil de fusion du clignotement d'une personne dans un état vasopasti- que présente une augmentation caractéristique due à une amélioration de la circulation du sang et une diminution temporaire de l'anoxie du système nerveux centrale Un individu-normal, sans maladie de coeur hypertensive ou coronaire, n'a ni vasospasme, ni anoxie.
En conséquence, le système nerveux central de cette personne ne présente pas d'amélioration après introduction de la nitroglycérine, étant donné que le système nerveux cen- tral opère déjà de façon optimum en ce qui concerne le- constituant vaso- pas tique Dans la personne normale, le S F C diminue nettement du fait d'une surdilatation due à un vasodilateur,.tel que la glycérine.,
Il résulte de ces faits que le seuil de fusion du clignote- ment d'un patient, après lui avoir administré de la nitroglycérine, indi- que la présence ou l'absence de vasospasme. La présence d'un vasospasme peut être le signe précurseur d'une maladie de coeur sérieuse apparais- sant plus tard.
On a trouvé, en effet,qu'il était associé dans plus de 98 % des cas connus à une maladie de coeur hypertensive ou coronaire.
Sur la base des faits ci-dessus, on a mis au point un procé dé d'indication d'un vasospasme comme signe avant-coureur d'une maladie coronaire et hypertensive, utilisant le seuil de fusion du clignotement d'un patient avant et après avoir fait absorber au patient environ 0,4 mg de nitroglycérine ou des quantités équivalentes d'une drogue vasodi- latente analogue-, S'il se produit une augmentation du seuil de fusion du clignotement chez un patient après avoir administré la nitroglycérine, il y a vasospasmeo Normalement, la différence détectable optimum que l'on peut observer sur un patient se produit environ 4 minutes après avoir ad- ministré la nitroglycérine. Comme précaution, on peut faire des mesures à deux minutes d'intervalle pendant environ 8 minutes, de façon à être sûr d'une mesure exacte.
Des résultats cliniques ont montré que ce procé- dé était extrêmement exact et intéressant dans le diagnostic d'une mala- die de coeur potentielle; en fait, on a découvert qu'un vasospasme mesuré selon l'invention existait *chez plus de 98 % des personnes examinées ayant une maladie de coeur, connue ou constatée, hypertensive et/ou coronaire.
On voit donc que ce procédé fournit un moyen simple et effi- cace permettant de découvrir la présence d'un vasospasmeo Ce procédé, combiné avec le dispositif d'examen nouveau et perfectionné décrit ci-des- sus, permet à un docteur de déceler très facilement et sans'habileté spé- ciale un vasospasme au moyen d'un examen courant effectué dans son cabi- net.
Utilisation et fonctionnemento
Pour déceler un vasospasme à l'aide de ce dispositif et déter- miner l'importance des constatations faites, en ce qui concerne une maladie de coeur, on peut procéder comme suite
On soumet un patient à un essai de fusion du clignotement en lui faisant regarder les rayons de lumière clignotante émis par la machine.
On a trouvé qu'une distance d'environ 1 mètre entre le patient et la machi- ne convenait le mieux. Le docteur ou l'opérateur tourne d'abord le bouton de commande 23 de manière à donner naissance à une fréquence d'interrup- tions de la lumière se succédant avec une rapidité telle que le patient a @
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l'impression d'un faisceau de lumière fixeOn demande alors au patient de dire à l'opérateur quand la lumière lui paraîtra clignoter, l'opérateur diminuant graduellement la fréquence du clignotement du faisceau lumineux en tournant le bouton de commande 23 en sens contraire.
On a découvert qu'en partant d'une lumière fixe et en réduisant la fréquence jusqu'à ce que la lumière semble clignoter pour le patient, on obtient de meilleurs résultats qu'en procédant de façon inverse, du fait de l'absence d'images rémanentes qui se produisent si l'on détermine le S F C en passant du clignotement à la lumière fixe.
La fréquence pour laquelle le patient décèle une lumière cligno- tante se lit directement sur la graduation de la machine en cycles par se- conde, cycles par minute ou autres unités appropriées On répète plusieurs fois cette opération de réduction de la fréquence pour permettre au patient de se familiariser avec le changement d'aspect de la lumière et d'être sûr que l'on obtient une lecture exacte.
lorsqu'on a obtenu trois valeurs consé- cutives identiques, cette valeur est prise comme seuil de fusion du cligno- tement pour ce patient et on peut l'enregistrer comme point de référence en faisant tourner le bouton 28 de commande de façon à amener l'index 27 dans la position voulue pour enregistrer la valeur de la lecture sur l'échelle graduée 26
On administre alors au patient une drogue vasodilatante de pré- férence à action rapide, telle que la nitroglycérine (que l'on donne en gé- néral sous forme de comprimé; on peut également l'introduire hypodermique- ment, bien que cette solution soit plus lente et moins commode) et l'on ré- pète l'essai,en établissant des valeurs du S F C du patient à intervalles de 2 minutes, pendant les 8 minutes suivantes.
Si la fréquence pour laquelle la lumière semble aupatient être interrompue augmente, il y a indication d'un vasospasme, même dans le cas où des électrocardiogrammes indiquent que le pa- tient est normal et en négligeant des causes facilement décelables telles que l'anémie, 1'hypothroiîdisme et maladies analogues, ce vasospasme aver- tissant qu'une maladie de coeur est naissante ou peut suivre. La présence d'un vasospasme n'indique pas nécessairement qu'il y aura finalement une ma- ladie de coeur, mais elle sert d'avertissement, car un patient présentant un vasospasme a plus de changes d'avoir une maladie de coeur qu'un patient ne présentant pas cette réaction.
Cet avertissement permet au médecin de pren- dre des mesures susceptibles de faire disparaître le vasospasme et de le sui- vre de plus prèso ,
La nitroglycérine relâche les muscles lisses en particulier ceux des fins vaisseaux sanguins, mais elle n'a pas d'effet direct sur le myocar- de. Si un affaiblissement des vaisseaux coronaires a provoqué une anoxie du myocarde, la dilatation des vaisseaux coronaires provoque une augmentation de l'efficacité du myocarde. Les vaisseaux sanguins de la rétine se dilatent sous l'action de la nitroglycérine et l'amélioration du S F C que l'on con- state chez certains patients ayant une maladie hypertensive ou coronaire, ¯ après avoir administré la nitroglycérine, peut être due à cet effet.
La ni- troglycérine affecte également les fins vaisseaux sanguins de la surface splanchnique de la peau, les méninges et le réseau vasculaire coronaire. En conséquence, on peut dire que l'amélioration caractéristique du S F C d'indi- vidus vasospastiques est due à une vasodilatation centrale et périphérique, généralisée et combinée, des vaisseaux sanguins de la rétine, du cerveau et du coeur. Toutefois, l'avantage important résultant de la détection d'un va- sospasme, qu'il soit périphérique, central ou les deux, est l'avertissement d'une maladie de coeur hypertensive etcoronaire possible, présente ou future.
Le procédé selon l'invention et le dispositif pour sa mise en oeuvre décrits ci-dessus sont naturellement susceptibles de recevoir de nom- breux changements ou modifications, sans sortir du cadre de l'invention.
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METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION OF VASOSPASMS.
The present invention relates to a new, improved and interesting method of detecting vasospasms in the human body, which makes it possible to detect the presence of subclinical and potential heart disease.
The present invention also relates to a new and improved apparatus for physiologically measuring the fusion threshold of a patient's blink, whereby vasospasm can be detected.
In recent years, the importance of heart disease as a threat to human health has been recognized by more and more members of the medical profession around the world. Important discoveries and contributions in the field of cardio-vascular medicine have been made with a view to combating this feared enemy of the public. However, most of this effort has been directed towards therapy rather than prophylaxis.
All those who have been concerned with the problem have felt that it is necessary to have a suitable procedure for detecting the presence of heart disease early on.
The use of the electrocardiograph has obviously done a lot to help in the treatment of heart disease. However, this process has clinical value especially after the disease has appeared when the heart is already completely affected. Therefore, it is absolutely necessary that the medical world have a reliable means of detecting, before the heart is seriously affected, the abnormal process giving rise to myocardial infarction, hypertension, coronary insufficiency and angina. chest.
The object of the invention is to perform a premature detection of a heart disease by determining the presence of a vasospasm which is not
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physiological, which does not normally exist in the human body and whose presence is found to be uniformly associated with the abnormal cardiovascular conditions noted above.
Other methods of discovering vasospasms have not been very satisfactory because they depend on physiological cues which represent abnormal anatomical changes. One of these methods is to take temperatures of the skin of a patient, which method depends on the absolute readings of the recording device and on variations in the temperature of the skin. All of these processes depend, to a great extent, on the blood vessels at the extremities which, due to their anatomical structure, are in no way as sensitive or as indicative of what is going on in the cardiovascular system as are blood vessels of the brain or of the retina, which vessels the method according to the invention uses using the blink fusion test.
These methods require equipment and operations that are too complicated for them to be practically applicable. Some methods require devices to be attached to the skin of the extremities, while others involve the injection of radioactive materials into the patient's circulation. .
This is an additional inconvenience for the doctor and the patient and applies to the blood vessels of the extremities which have a different structure from those of the retina. The present invention overcomes these drawbacks.
During World War II extensive experiments were carried out with regard to anoxia and central nervous system fatigue. These experiments were related to the anoxia occurring during high altitude flight by airplane pilots. This anoxia, or lack of oxygen supply to body tissues, was satisfactorily detected by the blink fusion test which indicated anoxia and pilot fatigue well before further tests or symptoms rendering this condition. apparent state.
This anoxia has been called harmless, that is, not apparent. Under normal atmospheric conditions, with a normal oxygen supply, a normal person should not suffer from anoxia provided, of course, that his cardiovascular system is normal. As a result, if a normal person has traces of anoxia at ground level, this indicates that his circulatory system, supplying the tissues of the body with necessary oxygen, is to some extent abnormal. This anomaly or impediment to the circulation and, consequently, this lack of oxygen supply to the tissues of the body, appears to be associated with vasospasm in a very early stage of development of abnormal cardiovascular conditions.
The below described method of detecting heart disease is based on the assumption that, since hypertensive or coronary cardiovascular disease ultimately and physiologically manifests as the appearance of tissue anoxia, there is harmless anoxia in the early stages of a cardiac patient, associated with vasospasm. This harmless or inconspicuous anoxia cannot be detected by any of the known examination methods. In addition, it may not be associated with any detectable anatomical changes or symptoms, and the patient may not feel its presence at all.
The present invention relates to a method making it possible to easily and rapidly detect these premature physiological modifications of a cardiovascular disease.
This simple and safe procedure can be used in the normal routine of examinations to detect a premature tendency to hypertensive or coronary heart disease.
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This method is used to detect an early tendency for hypertensive and coronary heart disease using a comparison of the blink fusion threshold, before and after the patient has been administered a drug, which comparison indicates the degree of blinking. presence of vasospasm
The subject of the invention is also a new and improved electronic device making it possible to measure the threshold of fusion of the blinker. ment of the patient. Other features of the invention will emerge from the description below.
In order to acquaint those skilled in the art with the method of detecting vasospasm and the construction and use of a device for performing this method, a preferred embodiment of the invention will be described. test device according to the invention, with reference to the appended drawing in which
Figure 1 shows schematically the main elements of a test machine by fusion of the blink, according to the invention, and
Figure 2 shows the circuit of the machine of figure 1
The blink fusion test is made using a constant light source which is intermittently cut off for the observer by interposing a screen at varying frequencies. As a result, the light appears to flash.
The frequency at which the blinking light appears to the observer as an uninterrupted beam of light may be called the blink fusion threshold (SES) for that individualo If he has anoxia, the SFC decreases, c That is, the frequency at which the light beam is intermittently obscured must be reduced before the patient can detect a blink. When anoxia is remedied by different treatment methods, the CFS increases and the patient can detect interruptions in the beam of light at higher frequencies.
Prior to the invention of the test device described herein, the blink fusion test was generally carried out using one of two well-known types of testing machine. One of these types consists of a ordinary motor, direct or alternating current, which drives a wheel with two or four blades in such a way that the blades intercept the beam of light produced by a luminous bulb with tungsten filaments. The speed of the motor is usually changed with a variable resistance rheostat, and the number of revolutions per minute is read using the needle of a tacheometer. The fact that the needle is in motion gives rise to error in the reading of the indication given by a machine of this general type.
The other type of machine that has been used previously has an electrically produced flashing light, based on a frequency oscillator device, similar to that used in neon tubes or bulbs or filled. gas. The latter type of test device has the serious drawback of a shift in the appearance and disappearance of light. This results in an ill-defined flashing and, as a result, erroneous readings.
The device shown schematically in FIG. 1 overcomes the above drawbacks and combines various mechanical and electrical advantages in a single machine collected.
The machine trained by fusion of the flashing, generally designated by 10 in the drawing ,,, generally comprises a transformer II of the supply current, supplying a rectifier 12 at low voltage with alternating current which it rectifies. to supply a source 13 of direct current light, interrupted by a cylindrical shutter 14 which controls the
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emission of light through a window 16 made in an external casing 17 surrounding the machine.
A window 18 can serve to diffuse the beam of light to a great extent passing through the window 16 A synchronous motor 19 rotates the shutter 14 and it can be controlled, as shown here, by an amplifier 20 supplied by a oscillator 21, the frequency of which is changed by means of a tuning capacitor 22, controlled by a tuning control knob 23 The means for indicating and recording the frequency of the interruption of the light source are shown generally at 24 and they include a graduated scale 26 on which moves a movable index 27 controlled and moved by means of an appropriate index button 28,
and a similar control index 29 moving along the scale 26 according to the rotation of the control knob 23. The control index 29 is moved to indicate the blinking speed of the light determined by the patient after administration of the vasodilating drug and the reading then taken is compared with the initial frequency detected by the patient before the administration of the drug and recorded on the graduation 26 by the index 27
With regard to the details of the various electronic circuits shown in FIG. 2, it can be seen that the primary 31 of the transformer 11 is supplied by a source 32 of ordinary household alternating current at about 117 volts, 60 periods. can use other supply current values with the same ease, depending on the desired circuit values.
A switch # 3 may be provided conveniently mounted outside the machine housing 17. The transformer has three secondaries 34, 35 and 36. The secondary gives a high voltage of approximately 600 volts to supply the anodes of the various tubes of the machine, as will be seen below; the secondary 35 gives a low voltage of about 5 volts and the secondary 36 a low voltage of about 6 volts.
The low voltage rectifier 12 may be of the ordinary type well known in a material such as copper sulfide, copper oxide or selenium; it is supplied by the secondary 36 and transforms the alternating current which it receives into direct current so as to supply the light source 13 which is represented here as being a direct current bulb giving constant light. A high frequency alternating current bulb would also be effective if the frequency was high enough to give an imperceptible flickering of the light.
A filter capacitor 40 can be fitted in the circuit between the rectifier 12 and the light source 13 to equalize the rectified current and it is here of the high capacity (1000 Mf) and low voltage (15 v) type.
Secondary 35 supplies current to a filament 41 of a full-period, high vacuum thermionic rectifier tube 42, which may be of the type currently sold by the Radio Corporation of American, like all tubes mentioned below;
this is an ordinary tube 5 y 3 Tube 42 provides pulsating continuous current, filtered by an assembly in pi comprising two capacitors 43 of 20-20-Mfd, 450 v, and a choke 44 of 20 henrys, this assembly serving in equalizing the high voltage DC supplied by the rectifier tube 5 y 3, with a view to supplying the anodes of other tubes of the circuit and the field windings of the motor 19, as will be seen below.
The oscillator 21 may be of the standard RC type (in the case shown) having a variable component consisting of a frequency control part, mainly composed of a double frequency range control section, of 20. - 350 mmf, generally designated by 46 Each of the sections 46 of the range control may include a capacitor! It of 150 mmf, A resistor 48 (here 4.4 megohms) which determines the frequency control range , is earthed on the chassis.
A tuning capacitor 22 is still used with each of the sections 46, which may be of the ordinary type of plate radio and which is tuned by turning the knob 23 of the indicating device 24.
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The remaining section of the oscillator circuit contains a double triode tube 49, connected and used as an amplifier coupled to a resistance and shown here as a standard commercial tube 6 SN 7 The two triodes 50 and 51 are enclosed in a tube. common tube 49, having two heating devices 52 mounted in parallel and supplied by the secondary 36 of the transformer.
The cathode circuit of each triode comprises a resistance-capacitor system, comprising a resistance 53 of the order of 10,000 ohms ;, and a bypass capacitor of the order of 25 mf, this which gives an alternating current path of low impedance 0 A capacitor 56 (here of C, 1 mf;
400 V) connects the plate or anode of the triode 50 to the gate circuit of the triode 51 a gate resistor 57 ensuring the return of direct current to ground, for the gate of the triode 51o The plates or anodes of the oscillator 49 in two parts are supplied by a positive voltage coming from the rectifier 5 y 3 and the associated filter circuit comprising capacitors 43 and an inductor /; /;
The bonding of the plates to this circuit is effected through the load resistors of the plates, 58 and 59, respectively. Resistance 58 can be of the order of 47000 ohms and that 59 of 8000 ohms. Obviously, the different values given for the elements connected to the oscillator circuit described above can be modified at will, in order to present a series of control ranges, and all the circuits associated with the oscillator tube 6 SN 7 control the frequency of the oscillations to a greater or lesser extent
The output side of oscillator 21 is coupled to a phase inverter tube 63 which is a medium mu triode, for example a computer tube, 6 J 5,
.sold by RCA and of which the heating filament 60 is supplied by the secondary 36 A capacitor 61 is mounted between the plate of the second part 51 of the tube 49 and the grid of the phase inverter tube 63 A grid resistor 65 of the order of 2.2 megohms, is mounted between the grid 62 and the resistor 64 to ensure the normal polarization from the grid to the grid of the tube o The plate or anode of the tube 63 is supplied with a positive voltage by a load resistor 64a plate, connected to the direct current coming from the tube 42 and the associated filtering network pi, constituted by the inductor 44 and the capacitors 43.
Resistors 64 and 64a are normally chosen so that in combination they provide the desired plate load value, resistor 64a being connected to the plate circuit in the normal fashion and resistor 64 being connected to the cathode so as to ground the circuit. The resistors are normally the same value, and in this example they may be 47,000 ohms.
The plate and the cathode of the tube 63 are coupled to the following circuit by two capacitors 70, 70,
The phase inverter tube 63 supplies voltage to the gates 66 and 67 of a low mu double triode 68, which here is a 6 N7 tube, used as a class G power amplifier and having a heating filament. common wire supplied by the secondary 36 The connection with the tube 63 is made through the two capacitors 70 which can have a capacity of 0.1 mf.
The two grids of tube 68 are arranged to operate in push-pull, being 180 out of phase with each other, thus using the property of a tube in which cathode and plate voltages are out of phase by 180 Two resistors 71, each of 47,000 ohms, are connected in parallel with the grid and the cathode of the tube 68 so as to provide the desired polarization for the operation of the tube.
The plate current is supplied to the tube 68 by the windings 72 of the synchronous motor 19, by a central socket 73 The plate current comes from the windings of the motor, which are in parallel with a capacitor 74 of 0.5 mf acting with winding the motor so as to give a suitable load for the operation of the tube 68 The center tap 73 on. the motor field has the effect of suppressing the unidirectional field at the motor, resulting from the passage of current in the anode circuit of the tube 68
The motor 19 may be of the ordinary, well-known synchronous type with hysteresis, comprising an armature of a suitable magnetic material, and
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220 V field winding with central plug This type of motor is very similar to that used in current self-starting electric clocks.
The field winding used here is 8100 turns with a center tap synchronizing the motor with the drive amplifier and with other electronic controls in the circuit; this number of turns, in combination with the 0.5 mf capacitor 74 provides an appropriate load value for the tube 68 Obviously, another number of turns can be used, depending on the values required for the circuit.
The shutter 14 is fixed directly to one end of the shaft 19a of the armature of the motor 19 so that the shutter and the armature shaft rotate about a common axis. The light bulb 13 is of the cylindrical type so as to fit into the hollow interior of the voleto This shutter is preferably made of a transparent material, such as lucite, glass or the like. sealing by painting half of the transparent shutter, lengthwise of the cylinder, with an opaque material, for example black paint. Since the speed of rotation of the shutter is equal to that of the motor, the variation in speed of the latter serves to modify that of the shutter.
The electronic system described above is used to modify the speed of the motor, the control being made directly by operating by hand the button 23 which is used to tune the variable capacitor 22 in order to modify the frequency of the stage of the oscillation. lateur 21 and, consequently, the speed of rotation of the shutter. It will be noted that the blocking of the light beam takes place, before it passes through the window 16 and the opaline glass or similar material close to the shutter, due to the alternative presentation of the transparent and opaque parts of the cylindrical shutter in front of the window during that the shutter rotates with the motor shaft 19a placed horizontally.
Any suitable metal casing 17 may surround the various elements described above, so as to give the machine a pleasant appearance and to protect the various elements which compose it.
The scale 26 can be calibrated in cycles of rotations per second of the motor or of the shutter, in shutter frequencies of the light source or other suitable units. The index 27 is normally placed on the patient's initial mean initial blink fusion (SFC) threshold, before nitroglycerin is administered and the command index 29 records the SFC after drug administration, which allows for a comparative study between the readings before and after, with a goal that we will see later.
The control knob 23 can be connected, by a pulley and belt system 25 to the tuning capacitor 22, so as to adjust the frequency of rotation of the voleto. The knob 28 can likewise be mounted on the top of the machine housing and include a pulley and belt connection controlling the movement of the index 27 which serves only as an indicator of a patient's normal CFS and which is in no way connected to the tuning capacitor or other electronic parts of the machine
Having described the new and improved device for determining the patient's blink fusion threshold, the role and mode of use of an assay for the presence of vasospasm can now be described.
It is well known in the medical world that vasospasm is an important component in hypertensive and coronary heart disease and that the flow of blood is hampered by vasospasm resulting in varying degrees of anoxia. It is also a well-known fact that nitroglycerin or vasodilating analogous drug has a vasodilating effect on the blood vessels of the body and that therefore the vasopastic effects of hypertensive heart disease can be temporarily suppressed.
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and coronary by administering a vasodilator, such as nitroglycerin.
The central nervous system has also been established to be very sensitive to anoxia As mentioned above, insensible degrees of central nervous system anoxia caused by high altitudes were detected by testing the fusion of the brain. flashing on pilots for which there were no apparent symptoms of anoxia
Under the influence of a vasodilator, such as nitroglycerin, the melting point of blinking of a person in a vasopastic state shows a characteristic increase due to improved circulation of blood and a temporary decrease in blood flow. central nervous system anoxia A normal individual, without hypertensive or coronary heart disease, has neither vasospasm nor anoxia.
Consequently, the central nervous system of this person does not show any improvement after the introduction of nitroglycerin, since the central nervous system is already functioning optimally with regard to the vaso-pasty component in the person. normal, the CFS decreases markedly due to overdilation due to a vasodilator, such as glycerin.,
It follows from these facts that the melting point of the blink of a patient, after having administered nitroglycerin, indicates the presence or absence of vasospasm. The presence of vasospasm can be a precursor to serious heart disease that develops later.
In fact, it has been found to be associated in over 98% of known cases with hypertensive or coronary heart disease.
Based on the above facts, a method has been developed for indicating vasospasm as a precursor of coronary and hypertensive disease, using the fusion threshold of a patient's blink before and after giving the patient approximately 0.4 mg of nitroglycerin or equivalent amounts of an analogous vasodilating drug, If there is an increase in the blink fusion threshold in a patient after administering nitroglycerin, it is Vasospasmo Normally, the optimum detectable difference that can be seen in a patient occurs about 4 minutes after administration of nitroglycerin. As a precaution, measurements can be taken at two-minute intervals for about 8 minutes, so as to be sure of an exact measurement.
Clinical results have shown this procedure to be extremely accurate and valuable in the diagnosis of potential heart disease; in fact, it was discovered that a vasospasm measured according to the invention existed * in more than 98% of the persons examined having a heart disease, known or noted, hypertensive and / or coronary.
It will therefore be seen that this method provides a simple and effective means of detecting the presence of vasospasm. This method, combined with the new and improved examination device described above, enables a doctor to detect very easily and without special skill a vasospasm by means of a routine examination carried out in his office.
Use and operation
To detect vasospasm using this device and determine the significance of the findings, with regard to heart disease, one can proceed as follows:
A patient is subjected to a blink fusion test by having him / her look at the rays of blinking light emitted by the machine.
A distance of about 1 meter between the patient and the machine has been found to be most suitable. The doctor or operator first turns the control knob 23 so as to give rise to a frequency of interruptions of the light succeeding each other with such rapidity that the patient has a
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the impression of a fixed beam of light The patient is then asked to tell the operator when the light appears to him to be flashing, the operator gradually reducing the frequency of the flashing of the light beam by turning the control knob 23 in the opposite direction.
It has been found that starting with a fixed light and reducing the frequency until the light appears to be blinking to the patient, better results are obtained than proceeding in the reverse order, due to the absence of 'afterimages that occur when determining the SFC from flashing to steady light.
The frequency at which the patient sees a flashing light can be read directly on the machine's scale in cycles per second, cycles per minute or other appropriate units. This frequency reduction operation is repeated several times to allow the patient become familiar with the change in light appearance and be sure that you are getting an accurate reading.
when three identical consecutive values have been obtained, this value is taken as the blink melting threshold for that patient and can be saved as a reference point by turning the control knob 28 so as to bring the 'index 27 in the desired position to record the value of the reading on the graduated scale 26
The patient is then given a preferentially fast-acting vasodilating drug, such as nitroglycerin (which is usually given as a tablet; it can also be introduced hypodermically, although this solution is slower and less convenient) and the test is repeated, establishing the patient's CFS values at 2-minute intervals, for the next 8 minutes.
If the frequency at which the light appears to the patient to be interrupted increases, there is an indication of vasospasm, even when electrocardiograms indicate that the patient is normal and neglecting easily detectable causes such as anemia, Hypothroidism and the like, this vasospasm warning that heart disease is incipient or may follow. The presence of vasospasm does not necessarily indicate that there will eventually be heart disease, but it serves as a warning, because a patient with vasospasm has more chances of having heart disease than it does. a patient without this reaction.
This warning enables the doctor to take measures that could eliminate the vasospasm and to monitor it more closely.
Nitroglycerin relaxes smooth muscles, especially those of fine blood vessels, but it has no direct effect on the myocardium. If a weakening of the coronary vessels has caused myocardial anoxia, the dilation of the coronary vessels causes an increase in the efficiency of the myocardium. The blood vessels in the retina dilate under the action of nitroglycerin and the improvement in CFS seen in some patients with hypertensive or coronary disease ¯ after administration of nitroglycerin may be due to this. effect.
Nitroglycerin also affects the fine blood vessels on the splanchnic surface of the skin, the meninges and the coronary vasculature. Accordingly, it can be said that the characteristic improvement in S F C of vasospastic individuals is due to central and peripheral, generalized and combined vasodilation of the blood vessels of the retina, brain and heart. However, the important benefit of detecting vasospasm, whether peripheral, central or both, is the warning of possible present or future hypertensive and coronary heart disease.
The method according to the invention and the device for its implementation described above are naturally liable to receive numerous changes or modifications, without departing from the scope of the invention.