FR2504382A2 - Installation pour la surveillance cardiologique de patients - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET DE PRECISER LA CONSTITUTION DE CERTAINS ORGANES DE L'EMETTEUR 5 DU BREVET PRINCIPAL. EN PARTICULIER, L'INSTALLATION NE COMPORTE QUE DEUX ELECTRODES 1 ET 2, DEUX FILS 3 ET 4, ET PAS D'ANTENNE SUPPLEMENTAIRE. POUR CELA, DEUX AMPLIFICATEURS 509 ET 510 SONT MONTES EN DIFFERENTIEL ET SONT CONNECTES AUX FILS 3 ET 4 PAR LEUR POLE POSITIF, AVEC INTERPOSITION DE RESISTANCES IMPORTANTES 505 ET 506. EN OUTRE, UNE LIAISON 514 AVEC DEUX RESISTANCES EN SERIE 515 ET 516 RECOIT, ENTRE CES RESISTANCES, UNE JONCTION AVEC UN CIRCUIT 518-519 QUI APPLIQUE UNE TENSION NULLE TENANT LIEU DE REFERENCE ET REMPLACANT LA TROISIEME ELECTRODE.

Description

Installation pour la surveillance cardiologique de patients.

On a décrit au brevet principal une installation qui comporte un émetteur portatif et des électrodes placées sur le corps du patient pour détecter les signaux cardiolo giques, ces signaux étant transcodés et émis sous forme de signaux radio jusqu 'à un récepteur décodeur analyseur.

Le présent additif a pour but d'apporter des précisions quant à la constitution de l'émetteur pour assurer à celui-ci un fonctionnement de qualité, notamment en le mettant à l'abri de parasites qui ont d'autant plus de chances de se manifester que l'émetteur portatif et ses électrodes sont constamment sollicités.

Le présent additif a également pour objet des perfectionnements au système d'émission proprement dit c'està-dire à la constitution de l'antenne qui doit être spécifique à un appareil émetteur portatif.

Selon le présent additif, l'installation du type décrit au brevet principal est caractérisée en ce que les circuits de l'émetteur de signaux radio comprennent un ensemble amplificateur constitué de deux amplificateurs connectés de manière différentielle et dont le pole positif est relie par des liaisons à des bornes des fils avec interposition de résistances de valeur importante, lesdites deux liaisons étant associées à un circuit qui comprend une ligne comprenant deux résistances entre lesquelles aboutit une liaison d'un circuit contenant une résistance sur chacune de ses deux branches positive et négative.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les circuits de l'émetteur de signaux radio comprenant un oscillateur à haute fréquence connecté à une antenne émettrice, cette antenne est constituée par la jonction des électrodes à l'émetteur, telle que les fils, du fait que la sortie de l'oscillateur présente une liaison avec des conducteurs reliés aux bornes des fils, ces conducteurs étant reliés à un ensemble amplificateur avec interposition de résistances dont la valeur est telle que les signaux en haute fréquence ne peuvent atteindre ledit ensemble amplificateur, tandis que des condensateurs sont intercalés sur les conducteurs, immédiatement après la liaison de sortie.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les fils étant situés de manière connue en soi dans une tresse de blindage qui se prolonge autour des conducteurs, la liaison avec la sortie de 1 'oscillateur est reliée à ladite tresse afin que cette dernière porte les signaux à haute fréquence et constitue l'antenne émettrice.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les circuits de l'émetteur de signaux radio comprenant un oscillateur à haute fréquence pour l'émission des signaux radio par une antenne, un semi-conducteur du type à effet de champ est intercalé entre l'entrée de cet oscillateur et un générateur pour l'alimentation dudit oscillateur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les circuits de l'émetteur de signaux radio comprenant un ensemble amplificateur auquel aboutissent, par des liaisons, des conducteurs prolongeant les fils, une résistance r*- glable est montée en série sur l'un des éléments conducteurs situé entre une borne et l'ensemble amplificateur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, lte- metteur comprend un dispositif automatique selon lequel le générateur d'énergie est soit isolé quand les électrodes ne sont plus en place sur le corps du patient, soit en circuit quand les électrodes sont en place.

Selon un mode de réalisation particulier, la sortie d'alimentation du générateur est reliée à un circuit comprenant un interrupteur à deux positions stables dont un contact mobile est sollicité vers ses positions stables par des semi-conducteurs dont le débit est soumis à la polarisation de leur base par une logique dont l'entrée d'alimentation est reliée directement en permanence à la sortie du générateur et qui est connectée a une liaison avec l'un des conducteurs correspondant à l'une des électrodes.

Ltinvention sera mieux comprise par la description dé taillez ci-après faite en référence au dessin annexé.

Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif.

La figure 1 représente un schéma partiel des circuits de l'émetteur 5 qui illustre une caractéristique de 1' inven- tion selon laquelle l'installation ne comprend que deux électrodes et deux fils.

La figure 2 est un schéma partiel des circuits de 1 'é- metteur montrant un mode de réalisation de l'antenne émettrice.

La figure 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation de l'antenne émettrice.

La figure 4 est un schéma partiel de l'émetteur montrant le détail de réalisation d'un dispositif d'arrêt et de mise en route automatiq-ue dont l'émetteur est muni.

Les électrodes 1 et 2 placées sur le corps du patient captent des manifestations physiologiques du patient telles que l'activité cardiaque (spontanée ou provoquée par un stimulateur). La respiration, la température, les pressions de toutes sortes, etc... peuvent également être captées dès lors que l'on utilise des capteurs appropriés.

Ici, l'exemple retenu est celui de la captation des signaux résultant de l'activité cardiaque.

Il résulte de la captation par les électrodes 1 et 2 un courant électrique modulé dans les fils 3 et 4 qui constitue les signaux de base devant être observés et analysés.

Pour cela, ces signaux doivent être amplifiés.

Par ailleurs, les dispositifs connus jusqu'à ce jour comprennent obligatoirement trois fils et trois électrodes, la troisième (non représentée ici) consistant en une mise à la masse pour fermer le circuit et constituer une sorte de référence au courant qui sircule dans les fils 3 et 4.

C'est une caractéristique de l'invention que de ne prévoir que deux électrodes 1 et 2 et deux fils 3 et 4.

Sur la figure 1, on voit que les fils 3 et 4 aboutissent à des bornes 500 et 501 du bottier de l'appareil désigné ar la référence générale 5
A ces bornes 500 et 501 correspondent des conducteurs 502 et 503 d'où partent des lignes 504 et 505 comprenant des résistances de protection respectivement 506 et 507 et qui aboutissent à un ensemble amplificateur 508.

Ici, l'ensemble amplificateur 5G8 comprend deux amplificateurs 509 et 510 montés en différentiel
Les lignes 504 et 505 aboutissent aux pôles positifs respectivement de l'amplificateur 509 et de l'amplificateur 510 avec interposition de# résistances de valeur importante respectivement 511 et 512.

Les deux liaisons 504 et 505 sont associées à un circuit 513 qui comprend une ligne 514 sur laquelle sont montées en série deux résistances 515 et 516.

Entre ces deux résistances 515 et 516, aboutit une liaison 517 d'un circuit qui comprend deux branches respectivement positive 518 et négative (à la masse) 519 sur chacune desquelles est intercalée une résistance respectivement 520 et 521.

On voit qu'ainsi le circuit 513 a pour effet de créer une tension qui est appliquée entre les résistances 515 et 516 sur la ligne de jonction 514 entre les deux liaisons 504 et 505.

De ce fait, on assure entre les résistances 515 et 516 une tension nulle servant de référence aux amplificateurs 509 et 510, ce qui supprime la nécessité d'un troisième fil.

Les amplificateurs 509 et 510 envoient un signal dans un modulateur 522 de tout type connu associé à un oscillateur 523 constituant l'émetteur proprement dit.

Selon une caractéristique importante de l'invention, l'antenne émettrice est constituée par la jonction des élec- trodes 1 et2 a l'émetteur 5.

Une première variante de réalisation de ce montage est représentée sur la figure 2 où l'on voit que des condensateurs 524 et 525 sont intercalés sur les conducteurs 502 et 503, au-delà de leur jonction avec les liaisons 504 et 505 et que la sortie 526 de l'oscillateur 523 comporte une liaison 527 avec lesdits conducteurs 502 et 503 au-dela des condensateurs 524 et 525.

Avec ce montage, les signaux électriques arrivant des électrodes 1 et 2 par les fils 3 et 4 empruntent les liaisons 504 et 505 puisque les condensateurs 524 et 525 interrompent la continuité électrique des conducteurs 502 et 503.

Les signaux en haute fréquence issus de l'oscillateur 523 sont envoyés dans les conducteurs 502 et 503 par la liaison 527 et atteignent les fils 3 et 4 puisque les condensateurs 524 et 525 ne constituent pas un obstacle au parcours de ces signaux.

Les résistances 506 et 507, en revanche, empêchent la propagation de ces signaux et protègent ainsi l'ensemble amplificateur 508.

On note que la présence des condensateurs 524 et 525 a pour effet de mettre au même potentiel les deux fils 3 et 4 à l'égard des signaux haute fréquence.

Grâce à ce montage, les signaux sont émis par les fils 3 et 4 eux-mêmes qui jouent le rôle d'antenne, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une antenne supplémentaire qui constituerait une gêne pour le porteur de l'émetteur.

Sur la figure 3, on a représenté une autre variante selon laquelle les fils 3et 4 sont situés, de manière connue en soi, dans une tresse de blindage 528 qui se prolonge autour des conducteurs 502 et 503.

La liaison 527 est reliée à la tresse 528 par une dérivation 529 de sorte que, finalement, l'antenne est constituée à la fois par les fils 3 et 4 et par la tresse 528.

Toutefois, on pourrait se contenter de constituer l'antenne par les fils 3 et 4 seulement.

Mais l'expérience montre qu'il peut être intéressant d'utiliser le montage représenté sur la figure 3 car la portee de l'antenne est ainsi plus grande que si l'on n'utilise que les fils 3 et 4 seuls.

On note que la tresse blindée 528 a pour effet de mettre les fils 3 et 4 à l'abri des parasites émis principalement par le courant électrique à 50 périodes présent dans les installations électriques de tous les locaux.

Avec le montage conforme à l'invention, on élimine ces parasites et l'on constitue une antenne à la fois simple et très efficace puisqu'il n'y a qu'un seul cordon qui s'étend depuis l'émetteur 5 proprement dit jusqu'à une très courte distance en deçà des électrodes 1 et 2 qui, elles sont situées sur les fils 3 et 4 rendus indépendants à leur voisinage immédiat.

En reliant la sortie 526 de l'oscillateur 523 à la tresse de blindage 528, cette dernière est portée au potentiel haute fréquence alors que par rapport au courant alternatif 50 périodes elle est à la masse, étant donné que le secondaire 530 du transformateur haute fréquence a une im pédance négligeable et qu'il est relié à la masse.

Comme l'émetteur 5 doit être très léger et aussi peu volumineux que possible, le générateur d'énergie 6, qui est une pile ou un accumulateur, doit lui-même être aussi peu volumineux que possible.

Il est donc très important d'utiliser son énergie d'une manière aussi performante que possible car si la puissance de ce générateur 6 venait a baisser très rapidement les signaux émis pourraient être soit perturbés, soit rendus si faibles qu'ils seraient mal perçus par le récepteur.

Selon la présente invention, on parvient à la fois à utiliser un générateur de faible volume et à garantir une utilisation constante jusqu'à un seuil inférieur qui, lorsqu'il est atteint, signifie que la pile doit être changée, tandis qu'avant d'atteindre ce seuil le fonctionnement est invariable.

Sur la figure 2 on voit un tel montage selon lequel on intercale un semi-conducteur du type à effet de champ 531 entre le générateur 6 et l'entrée 532 de l'oscillateur 523.

Comme on le sait, un semi-conducteur à effet de champ a pour caractéristique de présenter une résistance qui est inversement proportionnelle au courant d'entrée qu'on lui applique.

Il en résulte que l'oscillateur 523 reçoit à son entrée 532 une alimentation constante alors que la tension du courant débité par le générateur 6 diminue régulièrement.

Si on utilise une pile de 9 Volts, par exemple, on sait que sa te#nsion diminue régulièrement avec le temps d'usage et l'on sait que l'ensemble des organes soumis à cette alimentation présentera des anomalies de fonctionnement lorsqu'un seuil minimum sera atteint.

On élimine totalement cet inconvénient avec le montage qui vient d'être décrit puisque le semi-conducteur à effet de champ a pour effet de maintenir la tension nominale(9 Volts
dans le présent exemple) à l'entrée 532 de l'oscillateur 523 lorsque la tension de la pile 6 baisse jusqu a un certain seuil prédéter- miné et situé immédiatement en amont de la valeur pour laquelle l'oscillateur ne fonctionne plus de manière sûre, auquel cas l'appareil est purement et simplement "arrêté" ce qui signifie qu'il faut changer la pile pour en mettre une neuve.

On note que ce montage est particulièrement intéressant car la stabilisation de la tension d'alimentation à la valeur nominale ne nécessite aucune consommation d'énergie extérieure puisque le semi-conducteur à effet de champ crée lui-même la variation de résistance qui est à l'origine même de la régulation.

Compte-tenu qu'un émetteur conforme à l'invention est destiné à être porte par un patient qui est en mesure de se déplacer, l'émetteur est particulièrement soumis aux effets parasites du courant alternatif à 50 périodes utilise dans les bâtiments.

Afin d'éliminer ces perturbations sur l'appareil et notamment sur les amplificateurs 509 et 510 montés en dif ferentiel, on prévoit une résistance 533 montée en série sur le conducteur 503, immédiatement après la borne 501, cette résistance 533 étant du type réglable ce qui permet, par action sur ses organes de réglage, d'équilibrer les deux en trées de façon à faire fonctionner les amplificateurs 509 et 510 en "différentiel vrai" et à équilibrer d'éventuelles différences d'ondulations des signaux électriques sur l'un des deux fils 3-4.

Avant la mise en service de l'appareil, on relie les entrées (électrodes 1-2, fils 3-4, bornes 500-501) à une source de courant alternatif à 50 périodes et l'on agit sur les organes de réglage de la résistance 533 pour obtenir une différence nulle entre les deux amplificateurs 509 et 510.

Dès lors, en cours de fonctionnement, l'appareil sera insensible aux parasites de 50 périodes.

Naturellement, si l'appareil est soumis à un courant d'une autre fréquence que les 50 périodes indiquées plus haut, c'est à la fréquence de ce courant qu'il faut effectuer le réglage préalable.

Les conditions d'emploi de l'émetteur rappelées cidessus impliquent, comme on l'a dit, une utilisation optimale du générateur 6 et il est prévu conformément à 1 'inven- tion, que l'émetteur 5 comprend un dispositif automatique pour que le générateur soit isolé lorsque les électrodes 1 et 2 ne sont plus en place tandis que le générateur 6 est remis en action automatiquement dès que les électrodes sont à nouveau remises en place.

On est ainsi assuré que le générateur 6 ne débite de courant que lorsque cela est nécessaire et sans que le personnel ait à agir sur un bouton traditionnel Marche-Arrêt.

En se reportant à la'figure 4, on voit comment on peut réaliser un tel dispositif automatique d'arrêt et de mise en route.

La sortie d'alimentation 534 du générateur 6 est reliée à un circuit 535 comprenant un relai bi-stable c'est-à-dire un interrupteur à deux positions stables 536 dont un contact mobile 537 est susceptible de coopérer soit avec un plot 538, soit avec un plot 539 selon la position dans laquelle il est sollicite à partir de semi-conducteurs 540 et 541 dont le débit est soumis à la polarisation de leur base par une logique 542.

L'entrée d'alimentation 543 de la logique 542 et le plot commun 544 de l'interrupteur 536 sont reliés par une ligne 545 à laquelle aboutit une ligne 546 provenant de la sortie d'alimentation 534 du générateur 6.

De la sorte, les différents éléments de la logique 542 sont tous alimentes en permanence et directement par le géné- rateur 6 et se trouvent ainsi polarisés en
Par ailleurs, une ligne 505a relie le conducteur 503 et une résistance 547 dont l'une des extrémités est reliée à l'entrée d'alimentation 543 et qui est située au-delà d'une résistance 548, ces deux résistances 547 et 548 étant montees en série.

Les éléments de la logique 542, constitués par des bascules, sont par ailleurs montés en série et connectés à la liaison 505a entre les deux résistances 547 et 548.

Le montage des deux transistors 540 et 541, tel qu'il est représenté sur la figure 4, montre que le collecteur de chacun d'eux est relié à une bobine de self 549 et 550 tandis que leur émetteur est à la masse. Leur base est con nectée à la logique 542 à des emplacements correspondants à des polarités contraires dans une position donnée des bascules.

Entre la self 549 et le plot 538, est connectée une liaison 551 qui aboutit à l'alimentation générale 552 de l'émetteur 5 (et notamment de 1 'oscillateur 523, c'est-à- dire au semi-conducteur à effet de champ 531).

Le fonctionnement de ce montage est le suivant lorsque les électrodes 1 et 2 sont débranchées, l'entrée d'alimentation 543 de la logique 542 est polarisée en + puisqu'elle est reliée directement à la sortie d'alimentation 534 du générateur 6.

La position des bascules est telle que le transistor 540 débite et oblige le contact mobile 537 s'appliquer contre le plot 539 dans la position représentée en trait plein sur la figure 4.

L'ouverture de l'interrupteur 536 a ainsi pour consequence d'interrompre le passage du courant depuis le source 534 jusqu'à l'alimentation générale 552 puisque les lignes 546 et 551 n'ont plus de continuité.

Dans cette situation, le générateur 6 est complètement isolé par rapport aux différents organes de l'émetteur, du fait que le basculement du contact mobile 537 a rompu la continuité électrique des lignes 546 et 551 entre le gene- rateur 6 et l'alimentation générale 552.

Le transistor 540 n'est plus alimenté du côté de son collecteur et la seule consommation permanente est alors celle de la base du transistor 540, consommation qui est tout a fait négligeable.

Le contact mobile 537 assure le passage du courant par la ligne 546 et par les plots 544 et 539,de sorte que le transis tor 541 est alimente du côté de son collecteur mais sa base étant au potentiel zéro, il ne débite pas.

La position représentée sur la figure 4 est donc stable et la consommation de l'appareil est négligeable.

Lorsque les électrodes 1 et 2 sont mises en places, leur résistance propre est faible par rapport à la valeur de la résistance 547 puisqu'elles sont au contact du patient qui est conducteur.

En effet, la résistance 547 a une valeur importante de sorte que la tension d'entrée dans la logique 542 par les connections situées entre les résistances 547 et 548 tombe à zéro, ce qui provoque le changement de sens des bascules de la logique 542.

Les polarités changent et le transistor 541 débite, de sorte que le contact mobile 537 quitte sa position représentee en trait plein sur la figure 4 pour prendre sa position représentée en pointillé contre le plot 538.

L'interruption qui en résulte entre les plots 544 et 539 a pour conséquence que le transistor 541 n'est plus alimenté et, de ce fait, ne débite plus.

C'est au contraire le transistor 540 qui est maintenant alimenté et, simultanément, la continuité des ligne 546 et 551 est reconstituée de sorte que l'alimentation geneåte 552 est à nouveau rétablie.

Le transistor 540 est prêt a déplacer a nouveau le contact mobile 537 des que les électrodes 1 et 2 seront a nouveau séparées.

Naturellement, on pourrait utiliser un montage différent pour réaliser ce dispositif de mise en action et d'arrêt automatique. Celui qui a été représenté et décrit ici présente l'avantage de ne nécessiter qu'une consommation d'énergie insignifiante pendant qu'il est en etat de veille" c'est-à-dire pendant que les électrodes sont séparées et que l'appareil n'est pas utilisé. En outre, il ne perturbe pas le fonctionnement normal de l'émetteur 5.

L'intérêt d'un tel dispositif est évident puisqu'il élimine toute possibilité d'erreur ou d'omission de la part de la personne qui place et retire l'émetteur, contrairement à ce qui se passe actuellement ou il est fréquent d'oublier d'agir sur le bouton d'arrêt, ou de retirer la pile, de sorte que le générateur fournit de l'énergie en pure perte.

L'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation décrits et représentés mais en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1- Installation selon la revendication 1 du brevet princi

pal, caractérisée en ce que les circuits de l'émetteur (5)

de signaux radio comprennent un ensemble amplificateur

(508) constitué de deux amplificateurs (509 et 510) con

nectés de manière différentielle et dont le pôle positif

est relié par des liaisons (504 et 505) à des bornes (500

et 501) des fils (3 et 4) avec interposition de résistan

ces (511 et 512) de valeur importante, lesdites deux

liaisons (504 et 505) étant associées à un circuit (513)

qui comprend une ligne (514) comprenant deux résistances

(515 et 516) entre lesquelles aboutit une liaison (517)

d'un circuit contenant une résistance (520-521) sur

chacune de ses deux branches positive (518) et négative

(519).

2- Installation selon la revendication 1 du brevet principal,

caractérisée en ce que les circuits de l'émetteur (5) de

signaux radio comprenant un oscillateur a haute fréquence

connecté à une antenne émettrice, cette antenne est cons

tituee par la jonction des électrodes (1 et 2) à l'émet-

teur (5),telle que les fils (3 et 4), du fait que la

sortie (526) de l'oscillateur (523) présente une liaison

(527) avec des conducteurs (502 et 503) reliés aux bornes

(500 et 501) des fils (3 et 4), ces conducteurs (502 et 503

étant relies à un ensemble amplificateur (508) avec inter

position de résistances (506 et 507) dont la valeur est

telle que les signaux en haute fréquence ne peuvent attein

dre ledit ensemble amplificateur (508), tandisfque des

condensateurs (524 et 525) sont intercalés -sur les conduc

teurs (502 et 503), immédiatement après la liaison de

sortie (527).

3- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce

que les fils (3 et 4) étant situés de manière connue en

soi dans une tresse de blindage (528) qui se prolonge au

tour des conducteurs (502 et 503), la liaison (527) est

reliée à ladite tresse (528) afin que cette dernière

porte les signaux à hautefrequence et constitue l'antenne

émettrice.

4 - Installation selon la revendication 1 du brevet princi

pal, caractérisée en ce que les circuits de l'émetteur

(5) de signaux radio comprenant un oscillateur à haute

fréquence pour l'émission des signaux radio par une

antenne, un semi-conducteur du type à effet de champ

(531) est intercalé entre l'entrée (532) de cet oscil

lateur (523) et un générateur (6) pour l'alimentation

dudit oscillateur (523).

5 - Installation selon la revendication 1 du brevet princi

pal, caractérisée en ce que les circuits de l'émetteur

(5) de signaux radio comprenant un ensemble amplifi

cateur (508) auquel aboutissent, par des liaisons (504

et 505), des conducteurs (502 et 503) prolongeant les

fils (3 et 4), une résistance réglable (533) est montée

en série sur l'un des éléments conducteurs (502, 503,

504 ou 505) situé entre une borne (500 ou 501) et lten-

semble amplificateur (508).

6 - Installation selon la revendication 1 du brevet princi

pal, caractérisée en ce que l'émetteur (5) comprend un

dispositif automatique selon lequel le générateur d'e-

nergie (6) est soit isole quand les électrodes (1 et 2)

ne sont plus en place sur le corps du patient, soit en

circuit quand les électrodes (1 et 2) sont en place.

7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en

ce que la sortie d'alimentation (534) du générateur (6)

est reliée à un circuit (535) comprenant un interrupteur

(536) à deux positions stables dont un contact mobile

(537) est sollicité vers ses positions stables par des

semi-conducteurs (540 et 541) dont le débit est soumis

à la polarisation de leur base par une logique (542)

dont l'entrée d'alimentation (543) est reliée directe

ment en p#ermanence à la sortie (534) du générateur (6)

et qui est connectée à une laison (505a) avec l'un des

conducteurs (503) correspondant à l'une des électrodes(2).