CH710786A1 - Système multicanaux de stimulation électrique fonctionnelle (SEF) et de mesure d'électromyogramme (EMG). - Google Patents

Abstract

Le système comprend un micro-ordinateur (PC) qui gère la stimulation électrique fonctionnelle (SEF) multicanaux composée de modules de stimulation neuromusculaire électrique combinés avec des modules correspondants de mesure d’électromyogramme. Chaque module est relié au moyen d’une station-service contrôlée par le micro-ordinateur à une paire d’électrodes de surface positionnées sur un muscle donné. Au moyen de la même paire d’électrodes restées à la même position sur le muscle, la mesure de l’électromyogramme du même muscle est effectuée par un module de mesure d’électromyogramme relié à la station-service. Les modules de mesure d’électromyogramme sont gérés par le micro-ordinateur qui enregistre lesdits électromyogrammes.

Description

Domaine de l’invention

[0001] Le domaine de l’invention est la stimulation électrique fonctionnelle (SEF) pour l’entraînement de la fonction motrice musculaire et de la mobilité articulaire des membres, supérieurs et inférieurs, notamment pour la réadaptation suite à un handicap moteur ou neuromoteur, tel que par exemple une paraplégie, tétraplégie ou hémiplégie.

Etat de la technique

[0002] La stimulation neuromusculaire électrique (neuromuscular electrical stimulation NMES) est une technique bien connue qui utilise des courants électriques pour activer les terminaisons nerveuses innervant un muscle et provoquer sa contraction. Elle est couramment utilisée pour permettre la contraction des muscles paralysés suite à une lésion du système nerveux central, d’origine médullaire pouvant provoquer une paraplégie, ou d’origine cérébrale (accident vasculaire cérébral AVC) pouvant provoquer une hémiplégie ou encore originaire d’autres troubles neuromoteurs. Elle est également utilisée dans le domaine du sport pour l’entraînement des muscles et leur récupération après l’effort.

[0003] Il faut distinguer fondamentalement deux types de stimulation neuromusculaire électrique:

[0004] Le premier type de stimulation, la plus communément utilisée, dite «classique», par laquelle les différents paramètres de stimulation programmés sont purement et simplement imposés à un muscle, avec une absence totale de rétrocontrôle (rétroaction) de l’activité musculaire ainsi provoquée. Il en résulte de fait une contraction isométrique du muscle qui se contracte mais ne se raccourcit pas, ne provoquant dès lors pas de mouvement articulaire.

[0005] La plupart des stimulateurs concernés ne proposent que quelques canaux de sortie, usuellement de deux à quatre canaux, autrement dit de deux à quatre paires d’électrodes.

[0006] Le second type de stimulation est la «stimulation électrique fonctionnelle SEF» qui est spécifiquement adaptée à la production de contractions musculaires dynamiques, qui génèrent des mouvements articulaires des membres. Il convient ici de remarquer que le terme «fonctionnel» est fréquemment galvaudé, car il est le plus souvent appliqué-de manière abusive à une stimulation «classique» telle que définie ci-dessus, quelque peu améliorée par des contacts de commande à distance en «tout ou rien» (en anglais «remote control»).

[0007] En effet les premiers dispositifs commercialisés en tant que SEF étaient destinés à éviter la chute de l’avant-pied par stimulation du nerf sciatique poplité externe pendant la marche, notamment chez l’hémiplégique. Dans ce cas, un interrupteur, situé à l’extrémité du talon de la chaussure controlatérale, activait un stimulateur porté par l’utilisateur.

[0008] En fait, le terme SEF devrait être réservé à une stimulation électrique multicanaux, rétrocontrôlée en boucle fermée en temps réel, destinée à réaliser et contrôler tous les mouvements articulaires physiologiques des membres. A titre d’exemple un dispositif de ce type destiné à l’entraînement des membres inférieurs a été réalisé (brevet EP 1 387 712 B1 et US Patent 7,381,192 B2).

[0009] L’électromyographie (EMG) est une technique médicale, bien connue qui permet d’enregistrer les potentiels électriques émis par un muscle lors de sa contraction volontaire. Cela est permis par la réalisation de deux types d’EMG, soit d’une EMG de surface, soit d’une EMG invasive.

[0010] L’EMG de surface donne accès à tous les muscles assez superficiels. Lors d’une contraction faible, on observe quelques potentiels d’unités motrices battant à basse fréquence. Lors d’une contraction plus forte, on observe un phénomène de recrutement temporel et spatial. Cela correspond à un plus grand nombre d’unités motrices activées.

[0011] Plus l’effort est important, plus ces dernières battent à une fréquence élevée. Finalement l’amplitude de l’EMG est proportionnelle à la force de contraction délivrée par le muscle.

[0012] L’utilisation de l’EMG pour contrôler une stimulation musculaire électrique est bien connue et utilisée depuis une quarantaine d’années (Hansen, G.v.O.: EMG-Controlled functional electrical stimulation of the paretic hand, in: Scand. J. Rehab. Med. 11: 189–193, 1979). A la même époque un appareil proposant une stimulation neuromusculaire contrôlée par l’EMG a été commercialisé sous le nom d’Automove AM 706, dont la version actuelle est Automove AM 800. Un autre appareil semblable est actuellement commercialisé sous le nom de Stiwell med4. Cependant, tous les appareils connus, utilisant l’EMG pour contrôler une stimulation électrique d’un muscle donné nécessitent de placer sur ledit muscle soit cinq électrodes différentes et spécifiques, dont deux électrodes pour la stimulation électrique et trois électrodes pour l’EMG, soit une combinaison d’au moins trois électrodes, dont deux électrodes actives pour la stimulation et pour la mesure EMG et une électrode de référence mise à la masse et à la terre.

[0013] Ces exigences présentent des inconvénients qui sont encore grandement aggravés par la répétition et la multiplicité de ces exigences dans un système multicanaux.

[0014] Il demeure ainsi la nécessité d’améliorer les systèmes et méthodes proposés, pour faciliter et simplifier la tâche de l’opérateur du système, tout en garantissant une solution totalement fiable pour un muscle donné de la combinaison stimulation électrique fonctionnelle SEF avec la mesure EMG de ce muscle.

[0015] Un objectif de l’invention est de pouvoir utiliser la même unique paire d’électrodes placées sur un muscle donné pour la stimulation électrique de ce muscle et pour effectuer un électromyogramme dudit muscle.

[0016] Un autre objectif de l’invention consiste à n’exiger de l’opérateur qu’un unique placement d’électrodes autoadhésives sur les muscles, tout en obtenant avec ces mêmes électrodes la stimulation du muscle et son électromyogramme.

[0017] La réalisation des deux objectifs décrits ci-dessus permet de surmonter les inconvénients décrits précédemment.

Description de l’invention

[0018] La présente invention concerne un système comprenant un micro-ordinateur (PC) qui gère la stimulation électrique fonctionnelle (SEF) multicanaux composée de modules de stimulation neuromusculaire électrique combinés avec des modules correspondants de mesure d’électromyogramme. Chaque module est relié au moyen d’une station-service contrôlée par le micro-ordinateur à une paire d’électrodes de surface positionnées sur un muscle donné. Au moyen de la même paire d’électrodes restées à la même position sur le muscle la mesure de l’électromyogramme du même muscle est effectuée par un module de mesure d’électromyogramme relié à la station-service. Les modules de mesure d’électromyogramme sont gérés par le micro-ordinateur qui enregistre lesdits électromyogrammes.

[0019] La mobilisation des membres, notamment en extension et/ou en flexion, nécessite une mobilisation coordonnée de toutes les articulations impliquées du membre concerné. Cette mobilisation est essentiellement assurée par les muscles superficiels, qui sont également ceux qui peuvent être efficacement électrostimulés par des électrodes transcutanées de surface appliquées sur ces muscles et ces mêmes muscles peuvent également délivrer des électromyogrammes de surface (SEMG). L’avantage majeur de cette technique de surface est d’être rigoureusement non invasive. Elle se prête ainsi de manière élective à la réadaptation fonctionnelle de ces muscles et de leur capacité motrice.

[0020] L’intérêt de la mesure et de l’enregistrement des électromyogrammes de ces muscles est double, d’une part l’électromyographie de ces muscles permet d’évaluer de manière fiable le degré d’innervation motrice de ces muscles. L’innervation motrice des muscles est réalisées par les nerfs moteurs périphériques, dits motoneurones alpha, issus de la moelle épinière et qui s’insèrent dans un muscle au niveau de la plaque motrice, dite également point moteur.

[0021] Quand un muscle est totalement paralysé en l’absence totale d’influx nerveux distribué par ses motoneurones alpha, le tracé de son électromyogramme reste plat, proche de zéro. En cas de présence d’un influx nerveux partiel, on observe quelques potentiels d’unités motrices battant à basse fréquence et provoquant une faible contraction. Quand l’influx nerveux disponible augmente, on observe un phénomène de recrutement spatial et temporel, qui correspond à un plus grand nombre d’unités motrices activées provoquant une contraction plus forte. Et plus grande est la fréquence de battement des unités motrices activées plus forte sera la contraction développée par un muscle donné. Il en résulte que l’amplitude de l’EMG mesurée est proportionnelle à la force de contraction délivrée par le muscle. D’autre part, la séquence d’activation des muscles impliqués et leur durée respective d’activation pour l’exécution correcte d’un mouvement donné, est en parfaite corrélation avec l’enregistrement en fonction du temps des électromyogrammes spécifiques de chacun des muscles impliqués. Il en résulte que la séquence et la durée des électromyogrammes des muscles impliqués dans un mouvement donné reflètent directement et fidèlement la programmation séquentielle musculaire de l’intervention des muscles impliqués dans un mouvement donné. Cette séquence et durée des électromyogrammes peuvent donc être utilisées valablement pour la programmation d’un mouvement donné et notamment pour la programmation de la stimulation électrique fonctionnelle SEF.

[0022] A titre d’exemple, la mobilisation globale d’un membre inférieur comprenant l’extension et/ou flexion de ses trois articulations, hanche, genou et cheville, peut être accomplie par la stimulation électrique fonctionnelle SEF de la manière suivante: Articulation de la hanche, flexion par une paire d’électrodes placée sur le muscle droit antérieur, extension par deux paires d’électrodes placées sur les muscles ischio-jambiers et une paire d’électrodes placées sur le muscle grand fessier. Ce qui nécessite un total de quatre paires d’électrodes. Articulation du genou, flexion par les deux paires d’électrodes placées sur les muscles ischio-jambiers et extension par deux paires d’électrodes, une paire placée sur le muscle vaste externe et l’autre paire placée sur le muscle vaste interne. Ce qui nécessite deux paires d’électrodes complémentaires.

[0023] Articulation de la cheville, flexion dorsale par une paire d’électrodes placée sur le muscle jambier antérieur, et flexion plantaire (extension du pied) par deux paires d’électrodes, une paire placée sur le muscle jumeau externe et une paire placée sur le muscle jumeau interne. Ce qui nécessite trois paires d’électrodes complémentaires.

[0024] Le constat est que la mobilisation globale du membre inférieur en extension et/ou flexion nécessite au moins neuf paires d’électrodes par membre. Ainsi la mobilisation globale des deux membres inférieurs nécessite au moins dix-huit paires d’électrodes.

[0025] Il en résulte que pour accomplir la mobilisation globale des deux membres inférieurs, il faut pouvoir disposer d’un système de stimulation électrique fonctionnelle SEF multicanaux doté d’au moins dix-huit canaux de sortie et par conséquent d’autant de canaux de mesure et d’enregistrement EMG.

[0026] Un objectif de la présente invention est la description, à titre d’exemple, d’un système programmable modulaire multicanaux de stimulation électrique fonctionnelle (SEF), combiné à un système modulaire multicanaux correspondant de mesure d’électromyogramme (EMG), utilisant pour chaque canal de stimulation SEF/mesure EMG, la même et unique paire d’électrodes avec le même positionnement sur le muscle. Chaque électrode incorpore une micropuce électronique d’identification et d’authentification.

Description détaillée

[0027] En référence à la Fig. 1 qui montre, à titre d’exemple de réalisation, le schéma-bloc d’un système selon la présente invention décrit ci-après.

[0028] Un micro-ordinateur 1 est l’unité centrale de programmation, de traitement des données et de contrôle de l’ensemble du système multicanaux. Ce micro-ordinateur est connecté avec différents modules ou unités décrits ci-après, au moyen, par exemple, d’une liaison série RS232 ou RS485, chaque module et unité étant reconnu et identifié par son adresse spécifique.

[0029] Le micro-ordinateur 1 est connecté avec au moins un module de stimulation neuromusculaire électrique 2. Ce module de stimulation neuromusculaire, contrôlé par le micro-ordinateur, contient au moins une source de courant dont le canal de sortie est flottant, c’est-à-dire que ledit canal est isolé galvaniquement de tout autre circuit électrique ou électronique, ainsi que de la masse et de la terre. Cette isolation galvanique (sortie flottante) est également primordiale entre les différents canaux de sortie du système multicanaux pour éviter toute interaction électrique intracorporelle entre les canaux en activité. Chaque module de stimulation 2 délivre des impulsions de courant constant biphasique d’une durée programmable de 50 à 500 us. Le courant de sortie programmable est ajustable en continu de 0 à 100 mA sur une charge de 2200 ohms, charge usuellement admise pour la stimulation neuromusculaire, ce qui définit une tension de sortie maximale de 220V. Chaque canal de sortie d’un module de stimulation 2 est connecté à une unité de station-service 5, décrite plus loin, chargée de la gestion d’une paire d’électrodes 6 et 7.

[0030] Le micro-ordinateur 1 est également connecté avec au moins un module de mesure EMG 3 dont le canal d’entrée de mesure est connecté à l’unité de station-service 5. Chaque module de mesure EMG contient au moins un amplificateur opérationnel différentiel. En effet, la mesure EMG entre une paire d’électrodes ne s’étend que de quelques microvolts à 2–3 millivolts, exceptionnellement à 5 millivolts chez des athlètes. Il en résulte que ce signal initial doit être amplifié par un facteur d’amplification de l’ordre de 1000 avant de pouvoir être pris en charge par un système de traitement de signaux EMG, dans le cas présent le micro-ordinateur 1.

[0031] Le micro-ordinateur 1 est également connecté avec au moins une unité de station-service 5 qui gère au moins une paire d’électrodes 6 et 7. Le fonctionnement détaillé de dite station-service sera décrit plus loin.

[0032] Le micro-ordinateur 1 est également connecté avec au moins une unité de gestion et de contrôle 4 des micropuces électroniques d’identification et d’authentification incorporées aux électrodes 6 et 7. Ladite unité qui contient des moyens de gérer et de contrôler, au moyen d’une transmission de données cryptées de type monofilaire lesdites micropuces électroniques, est connectée à la station-service 5. Le fonctionnement détaillé de ce dispositif sera décrit plus loin.

[0033] Le micro-ordinateur 1 est encore connecté avec une unité de gestion et de contrôle 10 d’une paire d’électrodes de référence 8 et 9 du système EMG mises à la masse de ce système. Le fonctionnement détaillé de dite unité 10 sera décrit plus loin.

[0034] En référence à la Fig. 2 qui montre, à titre d’exemple de réalisation, le schéma-bloc fonctionnel de la station-service 5 selon la présente invention. La station-service 5 contient des moyens de commutation 17 et 18 d’au moins une paire d’électrodes 6 et 7. Lesdits moyens de commutation peuvent être avantageusement des relais de type «reed relai», c’est-à-dire des relais à lames souples, dont les contacts sont enfermés dans une capsule de verre qui contient du diazote en général. Les avantages de ce type de relais sont leur très grande fiabilité et longue durée de vie de l’ordre de 10 millions de cycles ouverture/fermeture, associées à une très faible résistance de contact négligeable en position fermée et l’absence de tout courant de fuite en position ouverte des contacts. Bien entendu tout autre moyen de commutation adéquat mécanique et/ou électrique et/ou électronique peut être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention. A l’état de repos, les moyens de commutation 17 et 18 connectent les fils conducteurs électriques 14 de la paire d’électrodes 6 et 7 avec le module de stimulation neuromusculaire électrique 2 ce qui permet l’électrostimulation du muscle placé sous la paire d’électrodes 6 et 7.

[0035] Quand la même paire d’électrodes 6 et 7 doit être utilisée pour effectuer une mesure de l’électromyogramme du même muscle, le module de stimulation neuromusculaire électrique 2 cesse toute activité.

[0036] Puis dans un premier temps, au moyen de l’élément de commutation 19 et de leurs fils conducteurs électriques 14, les électrodes 6 et 7 sont simultanément mises en cours circuit et à la masse du dispositif. Cette action permet d’éliminer l’inconvénient majeur qu’après une séquence d’impulsions de stimulation à courant constant biphasique, il subsiste au niveau des électrodes placées sur la peau une tension résiduelle qui peut atteindre une valeur d’une dizaine de volts. Comme la tension mesurée en provenance du même muscle pour effectuer son électromyogramme ne s’étend que de quelques microvolts à quelques millivolts, il est nécessaire au préalable d’éliminer cette tension résiduelle par l’action décrite ci-dessus de mise en cours circuit et à la masse de la paire d’électrodes concernée. Les gaines métalliques de blindage 16 des câbles des électrodes 6 et 7 sont mises à la masse de la circuiterie électrique de la station-service 5.

[0037] Ladite action, momentanée, de mise en cours circuit et à la masse de la paire d’électrodes concernée ayant été dûment effectuée, elle est interrompue par le retour en position de repos de l’élément de commutation 19 et les moyens de commutation 17 et 18 sont activés commutant dès lors les fils conducteurs électriques 14 des électrodes 6 et 7 pour les mettre en connexions avec le module de mesure EMG 3 permettant ainsi la mesure et l’enregistrement de l’électromyogramme du muscle au moyen de la même paire d’électrodes 6 et 7 restées à la même position.

[0038] La station-service 5 connecte les fils conducteurs électriques monofilaires 15 des micropuces 13 des électrodes 6 et 7 avec l’unité de gestion et de contrôle 4 desdites micropuces. Le système comprenant l’unité unité de gestion et de contrôle 4 et les micropuces 13 constitue un système maître-esclave, où le maître est l’unité 4 et l’esclave est la micropuce 13. Dans ce système, la micropuce 13 d’identification et d’authentification contient notamment un élément de mémoire morte effaçable électriquement, ou par tout autre moyen, et programmable par l’utilisateur permettant de stocker de manière non volatile des données d’application et des moyens de protection supplémentaire de la mémoire qui maintiennent un secret de lecture protégé et des réglages des paramètres de la mémoire par l’utilisateur.

[0039] Ce système maître-esclave intègre des solutions de sécurité qui protègent des données sensibles sous de multiples couches de sécurité physique avancée pour fournir la clé de stockage de données la plus sûre possible. L’unité maître 4 contient un coprocesseur SHA-256 incorporant une fonction maître monofilaire qui fournit la fonctionnalité SHA-256 et la mémoire nécessaires à un tel système hôte pour communiquer de manière cryptée avec un esclave monofilaire SHA-256, tel que par exemple la micropuce 13 et exploiter cette dernière.

[0040] En référence de nouveau à la Fig. 1 , il est montré une unité de gestion et de contrôle 10 d’une paire d’électrodes de référence 8 et 9 du système de mesure EMG mise à la masse de ce système. La mesure fiable et précise d’un électromyogramme exige que le circuit électronique de mesure d’un électromyogramme soit mis à la masse. Dans un système multicanaux, il n’est pas nécessaire que chaque canal de mesure soit mis à la masse, il suffit qu’une électrode neutre de référence par personne soit mise à la masse sur une surface du corps non concernée électriquement mais pas trop éloignée du premier site de mesure EMG. Une position dorsale, sur le bas des reins par exemple peut être une surface adéquate. A cet effet, l’utilisation d’une paire d’électrodes de référence peut s’avérer avantageuse permettant une mesure facilitée de l’impédance électrique du circuit d’électrodes.

[0041] Cette mesure de l’impédance électrique d’une paire d’électrodes est d’une grande importance. Usuellement les électrodes transcutanées de surface autoadhésives sont des électrodes destinées à un usage répété d’une séance de traitement à l’autre. Cependant la durée de vie de ces électrodes est limitée par une dégradation progressive de leurs caractéristiques mécaniques, par exemple de leur capacité d’adhésion, et surtout électrique par altération de leur conductivité et l’augmentation de leur impédance. Ainsi après un certain nombre d’applications les électrodes ne remplissent plus les exigences mécaniques et électriques propres à assumer leur application conforme dans un système donné. Elles sont alors hors d’usage et doivent être jetées.

[0042] Il en résulte tout l’intérêt de pouvoir mesurer notamment l’impédance du circuit électrique d’une paire d’électrodes placées sur la peau au-dessus d’un muscle pour s’assurer que l’impédance mesurée reste dans la norme d’utilisation du système donné.

[0043] Dans cet objectif, l’unité de gestion et de contrôle 10 de la paire d’électrodes de référence 8 et 9 du système de mesure EMG contient une source de courant qui fournit un signal test de courant constant à la paire d’électrodes placée sur la peau. Lorsque ce courant est appliqué à la paire d’électrodes il induit une tension, en. accord avec les propriétés physiques de l’interface électrodes tissu biologique et du tissu biologique traversé par le courant entre les électrodes. Cette tension peut être mesurée et la valeur d’impédance peut être ainsi mesurée selon la loi d’Ohm: Z = V/l.

[0044] Il en est de même pour toutes les paires d’électrodes actives 6 et 7. Chaque module de stimulation neuromusculaire électrique (2) contenant une source de courant qui fournit des impulsions de courant constant biphasique d’une durée programmable de 50 à 500 us destinées à la stimulation neuromusculaire, peut également fournir un signal test de courant constant à la paire d’électrodes placée sur un muscle donné et permettre de la sorte une mesure d’impédance de dite paire d’électrodes 6 et 7 identique à la mesure décrite pour la paire d’électrodes 8 et 9.

[0045] En référence à la Fig. 3 qui montre, à titre d’exemple de réalisation, une coupe transversale d’une électrode transcutanée de surface 20 incorporant une micropuce électronique 13, dite électrode est généralement composée d’au moins un élément flexible conducteur électrique 11 chargé de répartir le courant uniformément sur toute sa surface et dont la face inférieure est généralement enduite d’un hydrogel autoadhésif conducteur.

[0046] Une extrémité d’un fil conducteur électrique 14, contenu dans un câble d’électrode 21, est mis en contact avec la face supérieure de l’élément flexible 11.

[0047] Un élément de circuit imprimé flexible 12 est placé avec sa face isolée sur l’élément flexible conducteur 11, alors que sa face supérieure imprimée est munie de deux surfaces de contacts distinctes. L’une de ces surfaces est mise en contact avec une extrémité du fil conducteur électrique 15, contenu dans le câble d’électrode 21, tandis que la deuxième surface est mise en contact avec l’extrémité de la gaine de blindage 16 du câble d’électrode 21. Une micropuce électronique monofilaire 13 avec mise à la masse est placée sur l’élément de circuit imprimé flexible 12, de telle sorte que son contact actif soit en contact avec la première surface connectée au fil conducteur électrique 15 et que son contact de masse soit en contact avec la deuxième surface connectée à la gaine de blindage 16 du câble d’électrode 21.

[0048] Un élément flexible non conducteur et isolant 22 recouvre en totalité la face supérieure de l’élément flexible conducteur 11, auquel il peut être lié par tout adhésif adéquat. Cet élément flexible non conducteur recouvre également et encapsule étroitement la micropuce 13 et ses éléments de connexion 12 ainsi que l’extrémité du fil conducteur électrique 14 en contact avec l’élément flexible conducteur 11 et une insertion du câble d’électrode 21. Cet élément flexible non conducteur et isolant 22 prévient également tout contact involontaire avec l’élément conducteur 11 et les éléments de connexion de l’électrode et de la micropuce.

[0049] Le câble d’électrode 21 contient deux fils conducteurs électriques, le fil 14 relié à l’élément flexible conducteur 11 de l’électrode et le fil 15 relié à la micropuce 13 par l’intermédiaire de l’élément 12, ce câble contient également une gaine métallique souple de blindage 16. Cette gaine de blindage est indispensable quand l’électrode est utilisée pour la mesure d’un électromyogramme et elle sert également de mise à la masse de la micropuce 13 par l’intermédiaire de l’élément 12. En effet, quand le câble d’électrode est connecté à la station-service 5, la gaine de blindage 16 est mise à la masse commune du dispositif complet.

[0050] Une description des procédures d’utilisation du système complet est donnée ci-après à titre d’exemple. Toutes les procédures sont prises en charge par le microordinateur 1, en tant qu’unité centrale de programmation, de traitement des données et de contrôle de processus de l’ensemble du système multicanaux.

[0051] Au début d’une séance de traitement et/ou de mesure EMG, alors que le système est en configuration de stimulation neuromusculaire avec les modules de stimulation 2 connectés à leurs électrodes respectives 6 et 7 par le moyen de la station-service 5, il est procédé à la mesure et à l’enregistrement de l’impédance électrique de chacune des paires d’électrodes actives 6 et 7, y compris par le moyen de l’unité 10 de la paire d’électrodes de référence 8 et 9. Cette opération étant achevée et quittancée, il est possible, soit de débuter directement la stimulation électrique fonctionnelle des muscles (SEF), soit d’effectuer au préalable une mesure EMG desdits muscles. Dans ce dernier cas il faut toujours, préalablement à toute mesure EMG, effectuer, en configuration de stimulation neuromusculaire, mais cette dernière étant alors inactivée, une opération de mise en cours circuit avec mise à la masse de toutes les paires d’électrodes actives 6 et 7 par le moyen de la station-service 5 pour éliminer toute tension résiduelle au niveau des électrodes 6 et 7. Cette opération étant accomplie et quittancée, il est possible au moyen de la station-service 5 de déconnecter chaque paire d’électrodes 6 et 7 des modules de stimulation 2 pour les commuter et connecter aux modules correspondants de mesure EMG 3, puis d’effectuer dite mesure. Par exemple, une mesure EMG peut être effectuée, préalablement à une séance de stimulation SEF, et une nouvelle mesure EMG peut être effectuée consécutivement à ladite séance de stimulation SEF.

[0052] Suite à la description qui vient d’être faite, dans le but d’illustrer la manière dont l’invention peut être réalisée avantageusement, il convient de noter que l’invention n’est pas limitée à cette réalisation.

[0053] Plusieurs variantes de réalisation d’un système de stimulation SEF combinée avec la mesure correspondante des électromyogrammes au moyen d’une même unique paire d’électrodes et d’un unique placement desdites électrodes sur un muscle donné peuvent être envisagées dans le domaine de l’homme de l’art sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie dans les revendications annexées.

Claims (12)

1. Système comprenant un micro-ordinateur (PC) (1) qui gère une stimulation électrique fonctionnelle (SEF) multicanaux composées de modules de stimulation neuromusculaire électrique (2) combinés avec des modules correspondants de mesure d’électromyogramme (3), caractérisé en ce que chaque canal respectif de stimulation ou de mesure utilise la même unique paire d’électrodes (6) et (7) placées sur un muscle donné pour la stimulation neuromusculaire électrique dudit muscle et pour effectuer un électromyogramme dudit muscle, sans nécessiter de modifier le placement desdites électrodes (6) et (7).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’un module de stimulation neuromusculaire électrique (2) a un canal de sortie connecté aux électrodes (6) et (7) de type flottant, c’est-à-dire que ledit canal est isolé galvaniquement de tout autre circuit électrique ou électronique, ainsi que de la masse et de la terre.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque paire d’électrodes actives (6) et (7) placées sur la peau peut être momentanément mise en court-circuit et à la masse du dispositif pour éliminer toute tension résiduelle au niveau desdites électrodes placées sur la peau.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’impédance du circuit électrique, formé par l’interface électrodes tissu biologique et du tissu biologique traversé par le courant entre une paire d’électrodes actives (6) et (7) ainsi que de la paire d’électrodes de référence (8) et (9), peut être mesurée, enregistrée et quittancée.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque électrode utilisée incorpore une micropuce électronique (13) d’identification et d’authentification, monofilaire (15) connectée à une unité de gestion et de contrôle (4) desdites micropuces, ladite unité (4) contient les moyens de gérer et de contrôler, au moyen d’une transmission de données cryptées de type monofilaire (15) lesdites micropuces (13).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mise à la masse d’une micropuce monofilaire (13) est réalisée par la connexion du contact de masse de ladite micropuce avec l’extrémité de la gaine métallique de blindage (16) du câble d’électrode (21), ladite gaine de blindage étant connectée à son autre extrémité à la masse du dispositif.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque micropuce (13) contient un élément de mémoire morte effaçable électriquement, ou par tout autre moyen, et programmable par l’utilisateur permettant de stocker de manière non volatile des données d’application et des moyens de protection supplémentaire de la mémoire qui maintiennent un secret de lecture protégé et des réglages des paramètres de la mémoire par l’utilisateur, la transmission bidirectionnelle des données étant cryptée.

8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un système comprenant l’unité de gestion et de contrôle (4) et les micropuces (13) constitue un système maître-esclave, où le maître est l’unité (4) et l’esclave est la micropuce (13).

9. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une unité de station-service (5) gère au moins une paire d’électrodes (6) et (7).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la station-service (5) contient des moyens de commutation (17) et (18) d’au moins une paire d’électrodes (6) et (7) pour connecter les fils conducteurs électriques (14) de dite paire d’électrodes avec la sortie flottante d’un module de stimulation neuromusculaire (2) ou avec l’entrée d’un module de mesure d’électromyogramme (3), lesdits moyens de commutation doivent garantir une résistance de contact nulle ou négligeable en position fermée et l’absence de tout courant de fuite en position ouverte.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la station-service (5) contient des moyens de connexion momentanée (19) d’au moins une paire d’électrodes (6) et (7) permettant la mise en court-circuit et à la masse de leurs fils conducteurs électriques (14) pour éliminer toute tension résiduelle au niveau des électrodes placées sur la peau.

12. Dispositif selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l’unité de gestion et de contrôle (10) de la paire d’électrodes de référence (8) et (9) du système EMG mises à la masse de ce système, gère les micropuces (13) desdites électrodes de manière absolument identique à la gestion des électrodes actives (6) et (7) par une unité de gestion et de contrôle (4) desdites électrodes.