FR2482462A1 - Stimulateur antitachycardie agissant en rapport avec le rythme cardiaque - Google Patents
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Abstract
IL EST DECRIT UN STIMULATEUR PERFECTIONNE POUR LUTTER CONTRE LA TACHYCARDIE. A LA SUITE D'UNE CONFIRMATION DE TACHYCARDIE, UNE SALVE D'AU MOINS TROIS IMPULSIONS DE STIMULATION EST PRODUITE. LES INTERVALLES DE TEMPS ENTRE IMPULSIONS SUCCESSIVES DIMINUENT D'UN DECREMENT FIXE: AINSI, LE RYTHME DES IMPULSIONS AUGMENTE AU COURS DE CHAQUE CYCLE DE FONCTIONNEMENT, LA SALVE AYANT DONC PLUS EXACTEMENT LE CARACTERE D'UN "PEPIEMENT". LA PREMIERE IMPULSION EST PRODUITE A LA SUITE DU DERNIER BATTEMENT CARDIAQUE UTILISE POUR CONFIRMER LA TACHYCARDIE, A UN INSTANT QUI DEPEND EN FAIT DU RYTHME DES BATTEMENTS CARDIAQUES DANS L'EPISODE DE TACHYCARDIE: LE DELAI ENTRE LE DERNIER BATTEMENT CARDIAQUE ET LA PREMIERE IMPULSION DU "PEPIEMENT" EST EGAL A L'INTERVALLE DE TEMPS ENTRE LES DEUX DERNIERS BATTEMENTS CARDIAQUES, MOINS LE DECREMENT FIXE QUI CARACTERISE DES INTERVALLES DE TEMPS SUCCESSIFS ENTRE IMPULSIONS DE STIMULATION. DU FAIT QUE LES IMPULSIONS SUCCESSIVES SONT PRODUITES A UN RYTHME CROISSANT ET DU FAIT QUE LA PREMIERE IMPULSION EST PRODUITE A UN INSTANT QUI DEPEND EFFECTIVEMENT DU RYTHME DE TACHYCARDIE, IL Y A DE PLUS GRANDES CHANCES DE PARVENIR A METTRE FIN A LA TACHYCARDIE.
Description
La présente invention concerne des stimulateurs anti-
tachycardie et, plus précisément, des stimulateurs de ce genre
qui produisent des salves d'impulsions de stimulation-
La tachycardie est un trouble physiologique dans lequel le coeur bat très rapidement, typiquement à plus de 150 pulsations à la minute. Il existe plusieues modalités différentes de stimulation qui ont été suggérées pour mettre fin à un accès de tachycardie. Le principe sous-jacent en est le suivant: si un stimulateur envoie au moins un stimulus au coeur peu après un battement cardiaque, avant que ne survienne naturellement le battement suivant au rythme rapide, on peut réussir à ramener le coeur au rythme sinusal. La tachycardie est souvent la conséquence d'une rétroaction électrique à l'intérieur du coeur: un battement naturel donne lieu au couplage réactif d'un stimulus électrique qui déclenche prématurément un autre battement. Si l'on intercale un battement cardiaque stimulé, la stabilité de la boucle de réaction est rompue. De même que pour les stimulateurs cardiaques classiques, les électrodes d'un stimulateur antitachycardie peuvent être connectées à
l'oreillette ou au ventricule. Bien que la détection des bat-
tements auriculaires et la stimulation auriculaire soient préférables, on peut également appliquer la détection et la
stimulation ventriculaire.
Dans la demande de brevet français au nom de la Demande-
resse, intitulée "Stimulateur anti-tachycardie à double impulsion et déposée le même jour que la présente demande de brevet, demande
qui est ici incluse à titre de référence, il est décrit un stimu-
lateur anti-tachycardie qui produit ununique stimulus ou deux stimuli à la suite de chaque confirmation de tachycardie. Le délai entre le dernier battement cardiaque qui est utilisé pour confirmer un épisode de tachycardie et le premier stimulus est appelé "retard initial" et l'intervalle entre le premier stimulus et le second (si un second stimulus est produit) est appelé "intervalle accouplé". Dans le stimulateur décrit dans la demande- de brevet susmentionnée, le médecin peut programmer des valeurs maximales pour le retard initial et l'intervalle accouplé. Le stimulateur fait varier automatiquement ou "balaye" aussi bien le retard initial que l'intervalle accouplé lors de cycles successifs, les deux séquences de balayage faisant intervenir quinze échelons de diminution ou décréments de 6 millisecondes. Le résultat final est qu'il peut être produit jusqu'à 256 paires de stimuli différemment réglés dans le temps, dans une tentative pour mettre fin à
la tachycardie.
La difficulté que l'on rencontre dans la lutte contre la tachycardie est qu'il n'y a ordinairement aucun moyen de
connaître exactement le moment o une impulsion de stimu-
lation doit être appliquée. Une ou plusieurs impulsions doivent être appliquées peu après un battement cardiaque et avant l'instant o le battement prématuré suivant se serait produit autrement, mais il n'y a habituellement aucun moyen de savoir précisément quand doivent être produites les -25 impulsions. A titre de variante du type de traitement préconisé dans la demande de brevet susmentionnée, il a été proposé de produire une unique impulsion après le dernier battement cardiaque du cycle de confirmation de tachycardie, en rapport avec le rythme cardiaque. Si l'on cale l'unique impulsion produite sur la cadence effective à laquelle bat le coeur, l'unique impulsion qui est produite à plus de chances de mettre fin à la tachycardie. Néanmoins, il a été constaté qu'une telle technique faisant usage d'une unique impulsion
ne présentait pas le maximum d'efficacité.
La présente invention a pour but de fournir une séquence de stimulation par impulsions plus efficace pour mettre fin à un épisode de tachycardie, séquence qui est en rapport avec
le rythme cardiaque dans l'épisode de tachycardie.
D'après les principes de la présente invention, une salve d'au moins trois impulsions est produite à la suite de chaque confirmation de tachycardie. Les intervalles de temps entre
impulsions ne cessent pas de dêcroître; le rythme des impul-
sions augmente donc de façon continue et l'ensemble de la
séquence est caractérisé plus exactement par le terme "pépie-
ment", par analogie avec un cri d'oiseau fait de notes dont le rythme s'accélère de façon continue. les intervalles de temps successifs entre impulsions diminuent du même décrément fixe. Il a été constaté que ce type de rythme croissant des
impulsions au cours d'un même cycle de fonctionnement 6taiteffica-
ce pour lutter contre la tachycardie: l'accélération de la cadence de stimulation en un bref laps de temps se traduit par l'envoi de stimuli à différentes phases d'un cycle de tachycardie et, par suite, par une plus grande chance de
production di(il stimulus à l'instant opportun. le plus impor-
tant est le fait que l'intervalle de temps initial, entre le dernier battement cardiaque utilisé pour la confirmation de tachycardie et la première impulsion de la séquence, est en rapport avec le rythme cardiaque et est égal à ce rythme
moins le décrément fixe.
Ainsi, on supposera par exemple que lors d'un épisode de tachycardie particulier, le coeur bat à intervalles de 300
millisecondes. Si le décrément fixe choisi est de 10 milli-
secondes, la première impulsion qui sera-produite surviendra 290 millisecondes après le dernier battement cardiaque du cycle de confirmation de tachycardie. L'impulsion suivante à produire surviendra 280 millisecondes plus tard, etc. Un nombre prédéterminé d'impulsions est produit. Toutefois, au cas o le nombre de pulsations qui est produit, le décrément fixe et le rythme cardiaque initial sont tels qu'en l'absence de mesures pour y pallier, les intervalles de temps
entre impulsions successives vers la fin de la séquence tombe-
raient au-dessous d'une valeur minimale "sans danger" (ce qui pourrait aboutir à des phénomènes de fibrillation), les dernières impulsions de la séquence sont produites à une cadence fixe se situant au-dessus de la valeur minimale sans danger. Ainsi, dans la forme de réalisation de l'invention décrite à titre d'illustration, le même nombre d'impulsions est toujours produit au cours de chaque cycle de fonctionnement, mais il peut-arriver qu'à la fin du cycle, les impulsions soient
produites à une cadence maximale fixe, au cas oh les réduc-
tions successives des intervalles de temps entre impulsions aboutiraient à ce que les impulsions soient produites à un rythme trop rapide (typiquement, l'intervalle minimal entre
impulsions est de 200 millisecondes, le décrément fixe pré-
féré est de 5 ou de 10 millisecondes et on peut envisager la production d'un nombre prédéterminé d'impulsions se situant
dans la gamme de 10 à 20. D'après une autre disposition possi-
ble, à la place de la production d'un nombre fixe d'impul-
sions, des mesures pourraient être prises pour que les impulsions cessent après avoir été produites pendant un laps
de temps prédéterminé).
D'autres buts, caractéristiques et avantages de la
présente invention appara tront à l'examen de la description
détaillée qui suit, conjointement avec le dessin annexé.
Les fig. I et 2 (la fig. 1 étant placée à gauche de la fig. 2) représentent la forme de réalisation de l'invention
choisie à titre d'illustration.
Le stimulateur comporte une paire d'électrodes, l'élec-
trode neutre étant désignée par le numéro 16 sur la fig. 1
et l'électrode de stimulation étant désignée par le numéro 14.
L'étage final 18 est un générateur d'impulsions cardiaques
classique qui applique une impulsion à l'électrode de stimu-
lation chaque fois qu'une impulsion de déclenchement apparait à son entrée. L'étage d'entrée 20 et le comparateur 22 sont également des circuits de stimulateur cardiaque classiques et ils servent à détecter les battements du coeur, chacun de ces battements ayant pour effet qu'un potentiel haut apparaît
à la sortie du comparateur 22.
Le composant de chronométrage de base est le compteur/ rythmeur 30 qui est commandé par l'horloge 36. Comme on le verra ci-après, chaque battement cardiaque qui est détecté
donne lieu à la remise en l'état initial du compteur/rythmeur.
Dans les limites d'une période réfractaire de 100 millisecon-
des à la suite de chaque battement cardiaque, tout signal détecté par l'étage d'entrée 20 est ignoré: il s'agit là d'une technique courante pour les stimulateurs cardiaques, évitant des "détections" multiples du m3eme battement cardiaque. Le multivibrateur bistable 10 invalide la porte 12 pendant 100
millisecondes après la détection de chaque battement cardiaque.
La même impulsion à la sortie de la porte 64, qui remet en l'état initial le compteur/rythmeur 30, comme on le verra ci-après, remet également en l'état initial le multivibrateur bistable 10. Ainsi, chaque battement cardiaque qui est détecté dclme lieu la, remise en l'état.initial du multivibrateur bistable dont la sortie Q passe au potentiel bas pour. invalider la porte 12. Le compteur/rythraeur étant alors en l'état initial, il commence un comptage progressif. Au bout d'un laps de temps de 100 millisecondes, la sortie QN du compteur/rythmeur devient haute. Le multivibrateur bistable 10 reçoit donc une impulsion d'horloge et, étant donné qu'un potentiel haut est appliqué à son entrée D, sa sortie Q devient haute et valide de nouveau
la porte 12.
La première fois que la sortie de la porte 60 devient haute lors de la détection de chaque battement cardiaque, comme on le verra ci-après, la sortie du formeur d'impulsion 38 passe momentanément au potentiel bas après un court délai. Mlais la première fois que la sortie de la porte 60 devient haute, là sortie du formeur d'impulsion 38 est au potentiel haut, ce qui valide l'une des entrées de la porte 42. La sortie QI du compteur de détection de tachycardie 46 est normalement au
potentiel bas et elle est appliquée à l'une des entrées inver-
seuses de la porte 42, si bien qu'une deuxième entrée de cette porte est normalement validée. Les impulsions à la sortie de la
porte 12 sont appliquées à une troisième entrée (non inverseu-
se) de la porte 42. Ainsi, chaque battement cardiaque qui est détecté a pour effet que la sortie de la porte 42 devient haute, pourvu que l'entrée inverseuse de cette porte 42, qui est connectée à la sortie de la porte 34, soit basse à ce moment. l0 Par contre, lorsque le coeur bat au rythme sinusal, la sortie de la porte 34 est haute et les battements cardiaques n'ont pas pour effet que la sortie de la porte 42 devienne haute. Le comparateur 32 reçoit deux signaux en entrée. Les
entrées B proviennent du registre de fenêtre de tachycardie 92.
Ce registre, muni de sorties à trois états, est normalement validé par le potentiel bas à la sortie QN du compteur de détection de tachycardie 46 (les sorties à trois états de
l'additionneur 76 n'ont aucun effet sur les entrées B du com-
parateur 32 à ce moment, car les sorties de l'additionneur sont invalidées par le potentiel bas à la sortie Ql du compteur 46. Le registre 92 contient un compte qui représente l'écart temporel minimal entre des battements cardiaques normaux, 375
millisecondes dans le cas typique. Ce n'est que si des batte-
ments cardiaques se succèdent plus rapidement qu'ils sont considérés comme faisant partie d'un épisode de tachycardie (à condition qu'un nomre minimal de telles impulsions soient détectées successivement). Les sorties du registre de fenêtre de tachycardie sont appliquées aux entrées B du comparateur
32. Ses autres entrées, c'est-à-dire les entrées A, sont com-
mandées par les sorties du compteur/rythmeur 30. Si le coeur bat au rythme sinusal, le compte dans le compteur/rythmeur 30 aura atteint une valeur supérieure-à celle qui est représentée par le registre 92 au moment oâ un battement cardiaque est détecté. Ainsi, bien que la porte 12 intervienne pour indiquer la détection d'un battement du coeur, l'une des sorties A=B ou A>B (en général la seconde) du comparateur 32 sera haute et la sortie de la porte 34 sera haute, ce qui invalide la porte 42. En conséquence, tant que le coeur bat normalement, la
porte 42 ne produit pas d'impulsion en sortie. Chaque batte-
ment cardiaque donne simplement lieu à la remise en l'état
initial du compteur/rythmeur et du multivibrateur bistable 10.
Etant donné que la sortie QN du compteur 46 est basse pour valider la porte 60, chaque impulsion à la sortie de la porte
12 est transmise à travers la porte 60, l'élément de tempori-
sation 62 et la porte OU 64, pour remettre en l'état initial
lS multivibrateur bistable et le compteur/rythmeur.
Miais au cas o le coeur bat à un rythme suffisamment rapide pour Ctre considéré comme faisant partie d'un épisode de tachy-cardie, selon la valeur mémorisée dans le registre 92, le compte dans le conpteur/rythmeur n'aura pas atteint,.-au moment o la porte 12 intervient, la valeur représentée dans le registre 92. ún conséquence, les entrées B du comparateur seront à un niveau plus élevé que ses entrées A et les deux sorties du comparEteulr seront basses. La sortie de la porte 34 étant basse, l'entrée correspondante de la porte 42 est validée et la sortie
de cette porte devient haute au moment o un battement cardia-
que est détecté. Après un court délai introduit par l'élément - de temporisation 44, le compte dans le compteur de détection de tachycardie 46 progresse d'un pas. C'est le compteur qui sert à détecter un nombre prédéterminé de battements cardiaques successifs qui surviennent tous à un rythme plus élevé que
celui qui est représenté par le registre de fenêtre de tachy-
cardie 92. Dans le cas typique, il faut qu'au moins cinq bat-
tements cardiaques rapides successifs soient détectée avant que la tachycardie ne soit confirmée: à ce moment, la sortie
QN du compteur 46 devient haute pour commander un cycle de pro-
duction d' impulsions.
La raison pour laquelle est prévu l'élément de tempori-
sation 44 est qu'au moment o la sortie QI du compteur 46 devient haute, la porte 60 est invalidée et sa sortie devient basse. Par conséquent, l'impulsion à la sortie de la porte 60, qui est dérivée de l'impulsion à la sortie de la porte 12, prendrait fin dès le passage de la sortie QG du compteur 46 au potentiel haut. Afin que l'impulsion ne se termine pas prématurément - car elle a d'autres fonctions à remplir -,
l'élément temporisateur 44 est prévu pour empêcher que la por-
te 60 soit invalidée tant que l'impulsion à la sortie de la
porte 12 n'a pas pris fin.
On notera que chaque fois que la sortie de la porte 60
passe au potentiel haut à la détection d'un battement cardia-
que, la sortie du formeur d'impulsion 38 devient basse momen-
tanément. Tant que des battements cardiaques normaux sont détectés, les entrées A du comparateur 32 sont à un niveau plus élevé que les entrées B au moment o la sortie de la porte 12 devient haute: du fait qu'en conséquence, la sortie de la porte 34 est haute, la porte 42 n'agit pas. Mais l'impulsion positive à la sortie de la porte 60 produit la remise en l'état initial du comDteur/rythmeur 30 et à ce moment, les sorties A=B et A>B du comparateur tombent toutes deux au potentiel
bas. La remise en l'état initial du compteur/rythmeur ipourrait.
aussi avoir pour effet que l'impulsion à la sortie de la porte
12 soit transmise à travers la porte 42, même pour un batte-
ment cardiaque au rythme sinusal. Pour éviter cela, le formeur d'impulsion produit une courte impulsion négative après que la-sortie de la porte 60 est d'abord devenue haute. Au moment o les sorties du compteur/rythmeur 30 représentent une valeur de 0 en conséquence de la remise en l'état initial par la porte 64, la sortie du formeur d'impulsion 38 est basse, ce qui fait que la-porte 42 ne peut pas fonctionner. Au moment oh la sortie du formeur d'impulsion 38 redevient haute, la sortie de la porte 12 est basse. Afin que la porte 42 agisse en cas
de détection de battements rapides, la sortie du formeur d'im-
pulsion 38 ne devient pas basse immédiatement lorsque la sortie de la porte 60 devient haute. Il se produit un léger retard, -35 de telle sorte que l'impulsion à la sortie de la porte 12 puisse Otre transmise à travers la porte 42, au cas o la sortie de la porte 34 serait basse lors de la détection d'un battement cardiaque. Ainsi, la sortie du formeur d'impulsion 38 ne devient basse qu'après que l'impulsion à la sortie de la porte 12 a commandé les sorties des portes 60 et 42; la sortie du formeur d'impulsion empêche donc les opérations erronées qui pourraient autrement résulter de la remise en
l'état initial du compteur/rythmeur 30.
Il est nécessaire de mémoriser le compte du compteur/
rythmeur 30 qui représente le dernier intervalle entre batte-
ments, car ce compte représente le rythme auquel les batte-
ments cardiaques se produisent et ce rythme cardiaque est utilisé pour commander la cadence initiale à laquelle les impulsions de stimulation sont produites. Chaque impulsion
positive qui apparaît à la sortie de la porte 60 est transmi-
se à travers la porte 74 à l'entrée de validation du circuit de verrouillage R-R 72. Ce circuit de verrouillage sert à mémoriser le compte du compteur/rythmeur 30 (le terme "circuit de verrouillage R-R" est utilisé pour indiquer le fait que ce qui est mémorisé, c'est un compte correspondant à l'intervalle de temps entre des ondes R successives, bien qu'au cas o l'électrode de stimulation est connectée à l'oreillette du patient, c'est en fait l'intervalle entre des ondes P qui est mémorisé). La même impulsion à la sortie de la porte 60 est
transmise à l'entrée SA ("Sélection de A") du multiplexeur 70.
Lorsque cette entrée est amenée au potentiel haut, le multi-
plexeur relie sa série d'entrées A aux sorties qui sont raccordées aux entrées du circuit de verrouillage R-R. En conséquence, le dernier compte du compteur/rythmeur-30 est transmis à travers le multiplexeur et mémorisé dans le circuit
de verrouillage R-R.
Chaque impulsion à la sortie de la porte 12, à la suite de la détection d'un battement cardiaque, est transmise à travers la porte 60 avant la confirmation de tachycardie et, par suite, la sortie de la porte 60 devient haute. Après un délai introduit par l'élément de temporisation 62, l'impulsion est transmise à travers la porte OU 64 pour remettre en l'état
initial l'un et l'autre du compteur/rythmeur 30 et du multi-
vibrateur bistable 10. Cette remise en l'état initial.se produit aussi longtemps que des battements cardiaques normaux sont détectés et tant que le compteur 46 est en train de compter le nombre de battements rapides qui constituent un cycle de confirmation de tachycardie. Le dernier battement cardiaque
du cycle de confirmation de tachycardie provoque l'invalida-
tion de la porte 60 au moment o la sortie QN du compteur 46 devient haute. Mais ce dernier battement cardiaque n'a pas l'effet habituel de faire passer au potentiel haut la sortie de la porte 60 et de remettre en l'état initial le compteur/
rythmeur 30. Le compte du compteur/rythmeur 30 doit être trans-
mis à travers le multiplexeur 70 et mémorisé dans le circuit de verrouillage 72 avant que le compteur/rythmeur ne soit remis en l'état initial. C'est la raison pour laquelle il est prévu un élément de temporisation 62: le compteur/rythmeur n'est pas remis en l'état initial avant que ne se soit écoulé un temps suffisant pour que le compte puisse être mémorisé dans
le circuit de verrouillage 72.
On notera que toutes les fois que la porte 12 opère, tant que la porte 60 est maintenue validée par le compteur 46, le compte du compteur/rythmeur 30 est mémorisé dans le circuit de verrouillage 72, du fait que la sortie de la porte 60 devient haute lors de la détection de battements cardiaques normaux et lors de la détection de battements cardiaques qui
constituent Lun épisode de tachycardie, jusqu'à ce que le nom-
bre prédéterminé de ces battements cardiaques ait été détecté et que la porte 60 soit invalidée. Toutefois, la mémorisation successive de comptes dans le circuit de verrouillage 72 n'influe pas sur le fonctiomnnement du système. Ce qui importe, c'est la fourniture du contenu du circuit de verrouillage à
l'additionneur 76, opération qui est commandée par le fonc-
tionnement de la porte 78. Toutes les fois que la sortie de il cette porte devient haute et active l'entrée mise à zéro et addition (C/A) de l'additionneur 76, le compte contenu dans le circuit de verrouillage 72 est délivré à l'additionneur 76 et le contenu du registre de décrément 90 y est additionné dans l'additionneur. Le registre de décrément contient une repré- sentation en complément à 2 du décrément fixe qui caractérise des intervalles de temps successifs séparant les impulsions de stimulation. Ainsi, l'additionneur remplit en fait la fonction
d'un soustracteur et la première fois que la porte 78 inter-
vient, la valeur représentée aux sorties de l'additionneur est égale au dernier compte du compteur/rythmeur 30, moins le d4crément fixe. La sortie Q du multivibrateur bistable 84 est normalement au potentiel bas, comme on le verra ci-après, pour valider l'une des entrées de la porte 78. Lorsque la sortie QN du compteur 46 devient haute, ce qui indique une confirmation de tachycardie, le formeur d'impulsion 98 produit une courte impulsion positive, comme on l'a indiqué sur le dessin. Cette impulsion est transmise à travers la porte OU 88 à l'autre entrée de la porte 78, afin de commander la première opération
de l'additionneur 76.
On a supposé jusqu'ici que le compteur de détection de
tachycardie 46 comptait successivement cinq battements rapides,.
chaque battement donnant lieu, dans le compteur/rythmeur 30, à un compte qui est inférieur à celui qui est représenté par le registre 92. Mais dans le cas o l'un quelconque des battements cardiaques survient après le battement précédent avec un intervalle entre battements qui dépasse celui qui est représenté par le registre 92, le cycle de confirmation de
tachycardie est arrêté prématurément et le compteur de détec-
tion de tachycardie est remis en l'état initial. Dans ce cas, la sortie A >B du comparateur 32 est haute au moment o le battement est détecté et, par suite, elle valide l'une des entrées de la porte 66. Une autre entrée de la porte 66 est connectée à la sortie de la porte 60 qui devient haute au moment o le battement est détecté (jusqu'au moment o la tachycardie est confirmée et o la porte est invalidée par la sortie QN du compteur 46) et la troisième entrée de la porte 66 est raccordée à la sortie du formeur d'impulsion 38 qui reste au potentiel haut lorsque la sortie de la porte 60 devient haute pour la première fois. En conséquence, la sortie de la porte 66 devient haute et une'impulsion est transmise à travers
la porte 48 pour remettre en l'état initial le compteur 46.
L'impulsion à la sortie de la porte 48 remet également en l'état initial le multivibrateur bistable 84. C'est pour cette raison que la sortie Q du multivibrateur bistable est basse,
comme on l'a admis au départ ci-dessus. Chaque battement nor-
mal, même s'il survient alors qu'un certain nombre de batte-
ments prématurés ont été comptés (ce nombre étant toutefois
inférieur au nombre qui représente une confirmation de tachy-
cardie), provoque la remise en l'éftat initial du compteur 46
et du multivibrateur bistable 84.
Dès que la tachycardie est confirmée, la sortie de la
porte 60 reste basse. En conséquence, l'entrée SA du multi-
plexeur 70 reste basse et le compte dans le compteur/rythmeur 50 n'est plus transmis au circuit de verrouillage 72 à travers le multiplexeur. De mSme, le compteur/rythmeur 50 ne peut plus être remis en l'état initial par des impulsions à la sortie de
la porte 60, impulsions qui représentent des battements cardia-
ques. Ces impulsions ne sont transmises à travers l'élément de temporisation 62 et la porte OU 64 qu'avant que le compteur 46 n'ait confirmé la tachycardie. Une fois que la tachycardie a été confirmée, la sortie QN du compteur devient haute, ce qui
invalide la porte 60. La porte 66 ne peut pas non plus comman-
der la remise en l'état initial du compteur, puisque la sortie
de la porte 60 est basse et l'invalide. Comme on le verra ci-
après, le compteur 46 n'est remis en l'état initial qu'après
que le nombre prédéterminé d'impulsions a été envoyé.
Ce nombre est pré-réglé par le praticien. Le compteur
pré-réglable 54 est muni d'entrées de pré-réglage qui contre-
lent la mémorisation d'une valeur dans le compteur chaque
fois qu'ule impulsion est appliquée à l'entrée (PR) de pré-
réglage. Le formeur d'impulsion 98 applique une impulsion à l'entrée PR au moment o la sortie QN du compteur 46 devient haute pour la première fois à la suite de la confirmation de tachycardie. La valeur qui est préréglée dans le compteur n'est pas le nombre d'impulsions qui doit Atre produit dans chaque "pépiement", mais plutôt le complément de ce nombre par rapport à 20. Le compteur 54 fait progresser son compte d'un
pas chaque fois que son entrée d'horloge (C) reçoit une impul-
sion haute. Lorsqu'un compte maximal de 20 est atteint, la sortie QIT du compteur devient haute, ce aui met fin à la séquence d'impulsions. C'est ainsi par exemple que si 15 impulsions doivent être produites dans chaque pépiement, les entrées de Dré-réglage seront connectées à des potentiels
qui commandent le pré-réglage d'un compte de 5 dans le comp-
teur. Il faudra donc 15 impulsions de stimulation avant que la sortie QT du compteur ne devienne haute pour mettre fin à
la séquence d'émission d'impulsions.
Le comparateur 32 n'a plus pour fonction de comparer le compte du compteur/rythmeur 30 avec les valeurs mémorisées danis le registre 92. Cela provient du fait que le registre est maintenant invalidé, étant donné que son entrée EN est haute en raison du passage au potentiel haut de la sortie QN du compteur 46. Les sorties du registre 92 sont des signaux à
trois états, de sorte qu'elles n'ont aucun effet sur le fonc-
tionnement général du système. Le comparateur 32 a maintenant pour fonction de comparer le compte du compteur/rythmeur 30, aux entrées A, avec la valeur mémorisée dans l'additionneur
76 et appliquée aux entrées B du comparateur. On se rappelle-
ra que la valeur initiale contenue dans l'additionneur 76 est
le dernier intervalle R-R moins le décrément fixe repré- -
senté par le registre 90.
Le dernier battement cardiaque, celui qui aboutit à la confirmation de tachycardie, remet en l'état initial le dompteur/rythmeur 30 de la manière habituelle. Le compteur
recommence alors à compter sous la commande de l'horloge 36.
Lorsque son compte est égal à la valeur représentée aux sor-
ties de l'additionneur 76, la sortie A=B du comparateur 32 devient haute. Il en résulte que l'une des entrées de la porte 54 devient haute.L'entrée inverseuse de cette porte est normalement validée par la sortie QN du compteur 54 qui est basse tant que le nombre pré-réglé d'impulsions n'a pas été produit. Une troisième entrée de la porte 54 est connectée à la sortie du formeur d'impulsion 38 qui reste au potentiel haut, puisque cette sortie ne devient basse qu'en réponse au passage au potentiel haut de la sortie de la porte 60 et que la sortie de la porte 60 est maintenue basse pendant la séquence de production des impulsions. La quatrième entrée de la porte 54 est comnnectée à la sortie QN du compteur 46, qui est au potentiel haut pendant la séquence de production des impulsions. En conséquence, la sortie de la porte 54 devient haute toutes les fois que le comparateur 32 constate que le
compte du compteur/rythmeur 30 est égal à la valeur représen-
tée dans l'additionneur 76.
Au moment o la sortie de la porte 54 devient haute, le forweur d'impulsion 94 produit une impulsion positive à sa
sortie. Cette impulsion est appliquée à l'entrée SB ("Sélec-
tion de B") du multiplexeur 70 qui relie donc des entrées
B à ses sorties connectées au circuit de verrouillage R-R 72.
La même impulsion est transmise à travers la porte 74 à l'en-
trée de validation du circuit de verrouillage. 1n conséquence, la valeur mémorisée dans l'additionneur 76 est transférée
dans le circuit de verrouillage. Peu après, l'élément de tem-
porisation 96 produit une impulsion positive à sa sortie (le
délai de retardement est prévu pour que l'opération de ver-
rouillage puisse s'achever auparavant). Cette impulsion com-
mande quatre fonctions.
En premier lieu, l'impulsion est appliquée à l'entrée de l'étage final 18, ce qui donne lieu a la production d'une impulsion de stimulation. En deuxiè::e lieu, l'impulsion est appliquée à une entrée de la porte 64 pour remettre en l'état initial le compteur/rythmeur 30, de sorte qu'un autre cycle
de chronométrage puisse débuter. En troisième lieu, l'impul-
sion est appliquée à l'entrée d'horloge du compteur 54 pour faire progresser d'un pas son compte. En quatrième lieu, l'im- pulsion est transmise à travers la porte OU 88 et la porte 78 à l'entrée mise à zéro et addition de l'additionneur 76. Le contenu précédent de l'additionneur, qui se trouve maintenant dans le circuit de verrouillage 72, est réemmagasiné dans l'additionneur et diminué de la valeur du décrément fixe, contenue dans le registre 90. L'additionneur 76 représente aintenant l'intervalle de temps entre impulsions suivant requis. Le cycle de chronométrage recommence complètement et au moment oh la sortie A=B du comparateur 32 devient haute,
une autre impulsion de stimulation est produite.
Lorsque la dernière impulsion de la séquence a été produite, la sortie QN du compteur 54 devient haute. Cette sortie au potentiel haut invalide la porte 54, ce qui fait
quil n'est plus produit d'imnpulsions de stimulation. Le for-
meur d'impulsion 52 produit alors une brève impulsion qui est transmise à travers la porte OU 48 à l'entrée de remise en l'état initial du compteur 46. La sortie QN du compteur devient basse de nouveau pour valider la porte 60. Le système estime que la tachycardie a disparu. Si ce n'est pas le cas, le compteur 46 va compter cinq battements rapides et il en
résultera un autre cycle complet de production d'impulsions.
Tant que la tachycardie n'a pas été confirmée de nouveau, la sortie QN du compteur 54 reste haute, ce qui invalide la porte 54. Ce n'est que quand la sortie QW du compteur 46 devient haute, indiquant une confirmation de tachycardie, que le formeur d'impulsion 98 commande le pré-réglage du compteur
54 et, de nouveau, la validation de la porte 54.
Le multivibrateur bistable 84 est nor-alement en l'état initial. Chaque impulsion délivrée par la porte 48 donne lieu la remise en l'état initial du multivibrateur bistable. Lorsque le multivibrateur bistable est en l'état initial, sa sortie Q est basse et, par suite, la porte 78 fonctionne de la manière décrite ci-dessus. Ce n'est que quand la porte 86 intervient
en appliquant une impulsion d'horloge au multivibrateur bista-
ble que sa sortie Q devient haute pour invalider la porte 78, du fait que l'entrée D du multivibrateur bistable est reliée
à un potentiel positif.
Le registre de retard minimal 112 contient un compte qui représente le rythme maximal sans danger des impulsions. En cas de stimulation ventriculaire, le registre 112 contient un compte qui correspond à un intervalle minimal entre impulsions de 220 millisecondes et en cas de stimulation auriculaire, il contient un compte qui représente un intervalle minimal entre
impulsions de 180 millisecondes. Le contenu de l'addition-
neur 76 représente l'intervalle entre impulsions qui doit
être réglé à un instant donné au cours d'une séquence d'impul-
sions. Tant que l'intervalle entre impulsions à régler est plus grand que la valeur sans danger minimale, les entrées A du comparateur 110 représentent une valeur qui est inférieure à la yaleur représentée aux entrées B et la sortie A.>B du comparateur est au potentiel bas. En conséquence, la sortie de la porte 86 reste basse et la multivibrateur bistable 84 reste en l'état initial. Par contre, si l'intervalle de temps représenté dans l'additionneur est plus petit que la valeur minimale, la sortie A>.B devient haute, ce qui valide l'une des entrées de la porte 86. L'autre entrée de cette porte est
connectée à la sortie du formeur d'impulsion 38 qui est norma-
lement au potentiel haut (le formeur d'impulsion 38 est prévu uniquement pour éviter des opérations erronées de différentes portes, en conséquence du mode de fonctionnement indéterminé des comparateurs 32 et 110 qui pourrait se produire au moment o le compteur/rythmeur 30 est remis en l'état initial ou lors d'une modification du compte dans l'additionneur 76). Dès que la sortie de là porte 86 devient haute pour appliquer une impulsion d'horloge au multivibrateur bistable 84, la sortie Q de celuici devient basse. Le système continue à fonctionner
de la manière décrite ci-dessus, mais l'entrée C/A de l'addi-
tionneur n'est plus excitée chaque fois qu'une impulsion de stimulation est produite. En conséquence, l'additionneur 76 conserve la dernière valeur d'intervalle entre impulsions qu'il contenait avant que la sortie du comparateur 110 ne devienne haute. Les dernières impulsions du nombre pré-réglé d'impulsions, déterminé par le commteur 54, sont produites à la même cadence, c'est-à-dire avec le dernier intervalle entre impulsions résultant de la dernière diminution du
compte dans l'additionneur 76 (intervalle qui se situe au-
dessus de la valeur minimale sans danger).
On notera que lorsque le registre 92 est validé à la
place de l'additionneur 76, avant la confirmation de tachy-
cardie, les sorties du registre 92 sont appliquées aux entrées B du comparateur 110. Mais cela n'a pas d'importance, puisque le registre 92 représente un intervalle entre battements qui est utilisé pour détecter une tachycardie et que tout en
pouvant Atre réglé par le praticien, cet intervalle est tou-
jours plus grand que l'intervalle entre impulsions minimal
sans danger qui est-représenté par le registre 112. En consé-
quence, la sortie A>/B du comparateur 110 est basse et le
multivibrateur bistable 84 reste en l'état initial.
Il existe plusieurs valeurs de param&tres différentes qui contrôlent le fonctionnement du stimulateur. Bien qu'elles puissent être fixées à la fabrication de l'appareil, il peut être préférable de laisser au praticien la possibilité de les programmer sous commande extérieure. Les valeurs de paramètres qui entrent dans cette catégorie sont celles qui sont contenues dans le registre de fenêtre de tachycardie 92, dans le compteur pré-réglable 54, dans le registre de retard
minimal 112 et dans le registre de décrément 90. Il est con-
cevable que le praticien souhaite même programmer le nombre de battements rapides successifs oui doivent être comptés par
le compteur 46 pour constituer la confirmation de tachycardie.
Bi.en que le stimulateur représenté à titre d'illustration sur le dessin ne permette pas une telle programmation, les techniques pour effectuer des modifications de valeurs de paramètres sous commande extérieure sont bien connues des spécialistes en la matière. On pourra se référer à la demande de brevet précitée au nom de la Demanderesse pour
y trouver une description complète de la manière par laquelle
des valeurs de paramètres peuvent être réglées de l'extérieur.
Par ailleurs, le stimulateur'décrit fonctionne avec des décréments fixes des intervalles de temps (même si le décrément peut être programmé par le praticien, la valeur du décrément reste fixe une fois que la programmation a été effectuée), mais il possible de prendre des dispositions pour varier par balayage les valeurs du décrément lors de cycles successifs, en appliquant une technique de balayage du genre de celle qui est décrite dans la demande de brevet précitée. Dans ce cas, à la suite d'une confirmation de tachycardie, un "pépiement" d'impulsions serait produit avec l'application d'une certaine valeur du décrément de l'intervalle entre impulsions. S'il est mis fin à l'accès de tachycardie, ce même décrément (couronné de succès)
peut êtreutilisé à la suite de la confirmation de tachy-
cardie suivante. Mais s'il n'a pas été mis fin à l'accès de tachycardie, le décrément pourrait être modifié au début du cycle suivant. Le décrément pourrait donc faire l'objet d'un balayage sur l'étendue d'une certaine gamme voulue,
sa valeur variant de quelque chose comme plusieurs milli-
secondes d'un cycle à l'autre. La suppression réussie de la tachycardie pourrait être détectée par application de la même technique que celle qui est décrite dans la demande de brevet précitée à la suite d'un cycle de production d'impulsions, s'il est détecté un battement cardiaque qui fait suite au battement précédent avec un intervalle de temps supérieur à celui qui est représenté dans le registre 92, le décrément ne serait pas modifié à la suite de la confirmation de tachycardie suivante. Ce n'est que s'il n'était pas détecté de battement cardiaque normal entre la fin d'un cycle d'impulsions et la confirmation de tachycardie suivante, que le décrément serait modifié, de manière à pouvoir essayer une nouvelle valeur.
L'invention a été décrite à propos d'une forme de réali-
sation particulière, mais il est bien entendu que cette forme de réalisation n'est qu'une illustration de l'application des principes de l'invention. De nombreuses modifications peuvent
y être apportées et d'autres dispositions peuvent être imagi-
nées sans que l'on s'écarte pour autant de l'esprit et de la
portée de l'invention.
Claims (24)
1. Stimulateur anti-tachycardie, comprenant des moyens de confirmation de tachycardie et des moyens qui réagissent à chaque intervention des moyens de confirmation en produisant une séquence d'au moins trois impulsions de stimulation car- diaque, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens sous la commande desquels les impulsions de stimulation cardiaque
successives de ladite séquence sont produites après des in-
tervalles de temps décroissants.
2. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour enregistrer le dernier intervalle entre battements cardiaques avant l'intervention des moyens de confirmation, et des moyens
sous la commande desquels la première impulsion de la séquen-
ce est produite à la fin d'un premier intervalle, à la suite
du dernier battement cardiaque, qui est inférieur à l'inter-
valle enregistré, les impulsions successives de la séquence étant produites après des intervalles de temps décroissants
à partir du premier intervalle de temps.
3- Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier intervalle de temps est
égal à l'intervalle enregistré moins une valeur prédétermi-
née, et en ce que les intervalles de temps successifs entre les impulsions de la séquence diffèrent de la même valeur
prédéterminée.
-4. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens sous la commande desquels le même nombre d'impulsions est produit au
cours de chaque séquence d'impulsions.
5. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empêcher que vers la fin d'une séouence quelconque, les impulsions soient produites après des intervalles de temps plus petits qu'un intervalle prédéterminé.
6. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 5,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
rment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
7. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 2, caractérisé en ce qd'il comprend en outre des moyens sous la cormuande desquels le même nombre d'impulsions est produit au
cours de-chaque séquence d'impulsions.
8. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empêcher que vers la fin d'une séquence quelconque, les nimputsiors soient produites après des intervalles de temps
plus petits qu'un intervalle prédéterminé.
9. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 8,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de batte:ments cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
10. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empêcher que vers la fin d'une séquence quelconque, les impulsions soient produites après des intervalles de temps
plus potits qu'un intervalle prédéterminé.
11. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 10,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ient et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
12. Stimulateur antitachycardie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens sous la commande desquels le même nombre d'impulsions est produit au
cours de chaque séquence d'impulsions.
13. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empêcher que vers la fin d'une séquence quelconque, les impulsions soient produites après des intervalles de temps
plus petits'qu'un intervalle prédéterminé.
14. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 13,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
15. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empocher que vers la fin d'une séquence quelconque, les impulsions,soient produites après des intervalles de temps
plus petits qu'un intervalle prédéterminé.
- 16. Stinulateur anti-tachycardie selon la revendication 1,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
17. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour
déterminer le rythme cardiaque dans un épisode de -
tachycardie, et des moyens sous la commande desquels le ryth-
me initial auquel sont produites les impulsions est plus rapide que celui des battements cardiaques dans l'épisode
de tachycardie.
18. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 17, caractérisé en ce que les intervalles de temps successifs entre impulsions dans ladite séquence diffèrent d'une valeur prédéterminée.
19. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 18,
caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres -
à empêcher que vers la fin d'une séquence quelconque, les impulsions soient produites après des intervalles de temps
plus petits qu'un1 intervalle prédéterminé.
20. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 19,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé apres le battement cardiaque précédent.
21. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens propres à empêcher que vers la fin d'une séquence quelconque, les impulsions soient produites après des intervalles de temps
plus petits qu'un intervalle prédéterminé.
22. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 21,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
23. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 17,
caractérisé en ce que les moyens de confirmation intervien-
nent pour confirmer la tachycardie en réponse à un nombre
prédéterminé de battements cardiaques survenant successive-
ment et dont chacun survient dans les limites d'un laps de
temps prédéterminé après le battement cardiaque précédent.
24. Stimulateur anti-tachycardie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les intervalles de temps successifs entre impulsions dans ladite séquence diffèrent d'une valeur prédéterminée.
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