FR2516797A1

FR2516797A1 - Stimulateur cardiaque avec commande physiologique de la cadence de stimulation

Info

Publication number: FR2516797A1
Application number: FR8219605A
Authority: FR
Inventors: Gene Bornzin
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1983-05-27
Also published as: US4467807B1; FR2516797B1; CA1192961A; AU9079582A; AU556760B2; US4467807A; DE3243094A1; NL8204532A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES STIMULATEURS CARDIAQUES. UN STIMULATEUR IMPLANTABLE PROCURE UNE CADENCE DE STIMULATION EFFECTIVE QUI VARIE SOUS LA DEPENDANCE D'UN PARAMETRE PHYSIOLOGIQUE MESURE PAR UN CAPTEUR IMPLANTABLE 12. CE PARAMETRE EST AVANTAGEUSEMENT LE NIVEAU D'OXYGENE MOLECULAIRE DANS LE SANG VEINEUX INTRA-CARDIAQUE. COMME AVEC LES STIMULATEURS A LA DEMANDE HABITUELS, UNE ELECTRODE DE DETECTION DE L'ACTIVITE NATURELLE DU COEUR INDIQUE AU STIMULATEUR SI UNE IMPULSION DE STIMULATION DOIT ETRE GENEREE OU NON. LE STIMULATEUR ETABLIT AINSI UNE CADENCE MINIMALE POUR UN NIVEAU DONNE D'OXYGENE MOLECULAIRE DANS LE SANG VEINEUX. APPLICATION AU TRAITEMENT DES AFFECTIONS CARDIAQUES.

Description

la présente invention concerne de façon générale les dispositifs médicaux

et elle porte plus particulièrement

sur des dispositifs électroniques implantables pour la sti-

mulation de muscles.

Les premiers dispositifs de stimulation implanta-

bles fonctionnaient de façon asynchrone par rapport aux fonc-

tions physiologiques normales Le brevet US 3 057 356 décrit un tel stimulateur qui comporte un oscillateur à cadence fixe connecté à un circuit d'attaque de sortie Chaque cycle de

l'oscillateur à cadence fixe provoque la génération d'une imn-

pulsion de stimulation par le circuit d'attaque de sortie Il

est rapidement apparu des structures comportant la caracté-

ristique de stimulation à la demande qui consiste à détecter l'activité électrique naturelle dans le coeur et à ne générer une impulsion de stimulation que si aucune n'est produite de

façon physiologique au cours d'une période d'espacement fixe.

Les stimulateurs fonctionnant dans le mode de stimulation à

la demande sont maintenant les plus répandus et existent pro-

bablement en plus grand nombre que tous les autres types com-

binés Bien que des perfectionnements ultérieurs aient appor-

té la possibilité de programmer l'intervalle d'espacement, la

cadence de stimulation effective de tels stimulateurs fonc-

tionnant à la demande est insensible à des changements dans

les exigences physiologiques.

Des travaux considérables ont été accomplis dans le domaine des stimulateurs à commande physiologique La plupart de ces dispositifs mesurent un certain paramètre et règlent la période de l'oscillateur sous la dépendance de changements de ce paramètre L'un des premiers dispositifs de ce type est décrit dans le brevet US 3 358 690; Cependant, dans ce cas spécial, le paramètre physiologique mesuré est la'pression sanguine instantanée dans l'oreillette droite Ce dispositif

fonctionne apparamment bien pour des patients ayant un bloca-

ge auriculaire-ventriculaire complet, avec une stimulation correcte des oreillettes La technique du brevet US 3 358 690

n'a guère de chance d'gtre effective pour un syndrome corres-

pondant à une lésion du sinus, pour un blocage de type sinus/

auriculaire ou pour des dffections similaires.

On a développé ultérieurement des dispositifs sti-

mulateurs à commande physiologique qui ont une application

plus générale et qui peuvent 9 tre classés d'après le paramè-

tre mesuré Le brevet US 3 593 718 décrit la détection de l'activité mécanique à l'intérieur du thorax On suppose

qu'on détecte ainsi des changements du rythme respiratoire.

Ia cadence de l'oscillateur du dispositif de stimulation est commandée par des variations de ce paramètre Le brevet US 4 140 132 décrit un capteur implantable perfectionné destiné à déterminer le niveau d'activité physique du patient, pour commander la cadence d'un stimulateur conformément au brevet

U 1 3 593 718.

Le brevet US 4 201 219 décrit une commande de ca-

dence d'un stimulateur basée sur l'activité neurologique.

Des électrodes incorporées dans le système nerveux détectent

l'activité électrique On utilise d'une manière ou d'une au-

tre cette activité électrique pour commander la cadence de

1 'oscillateur d'un stimulateur asynchrone.

Les techniques les plus prometteuses apparaissent

de loin être celles qui font intervenir la détection de cer-

tains paramètres chimiques du sang veineux, souvent intra-

cardiaque T Le brevet US 4 009 721 décrit un stimulateur com-

mandé par le p E du sang Un capteur implantable de façon permanente détermine le p H du sang Le p H détecté commande la cadence d'un oscillateur d'un stimulateur asynchrone On a montré que le p H du sang diminue au cours d'une activité

musculaire prolongée Le brevet US 4 252 124 décrit un cap-

teur de p E perfectionné.

Le brevet US 4 202 339 décrit -un dispositif de sti-

mulation dans lequel la cadence d'un oscillateur asynchrone

est commandée par le niveau de 02 du sang veineux intra-car-

diaque Comme c'est la cas pour tous les stimulateurs à com-

mande physiologique connus, de l'art antérieur, ce que décrit

le brevet US 4 202 339 consiste essentiellement en un stimu-

lateur asynchrone, du type décrit dans le brevet US 3 057 356 précité, avec une cadence d'oscillateur commandée directement par le paramètre mesuré De ce fait, ces dispositifs ne sont

pas optimaux pour traiter des cas de blocage partiel du coeur.

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la présente invention utilise le mode de stimula-

tion à la demande avec un intervalle d'espacement qui est

déterminé par un paramètre physiologique mesuré Ceci con-

duit à un dispositif stimulateur capable d'accomplir une stimulation intermittente, à la demande, dans des coeurs ayant un blocage partiel ou un syndrome de lésion du sinus, à une cadence minimale qui varie en fonction des exigences physiologiques le mode préféré détecte le niveau d'oxygène moléculaire dans le sang veineux intra-cardiaque lorsque le niveau d'oxygène diminue, l'intervalle d'espacement est raccourci, ce qui donne une cadence minimale plus éIevée De

façon similaire, une augmentation du niveau d'oxygène entrat-

ne un allongement de l'intervalle d'espacement On notera que, contrairement auxstimulateurs à commande physiologique de l'art antérieur, l'invention traite un blocage partiel du

coeur ou un syndrome de lésion du sinus dans le mode de sti-

mulation à la demande.

On peut aisément employer l'invention avec des capteurs qui mesurent d'autres paramètres tels que le p H du sang, le rythme respiratoire, etc De plus, on peut aisément utiliser l'invention aussi bien avec les modes de stimulation

à une seule chambre qu'avec les modes à deux chambres.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels

La figure 1 est un schéma d'un dispositif de sti-

mulation à commande physiologique caractéristique de l'art antérieur.

La figure 2 est un schéma d'un dispositif de sti-

mutation à une seule chambre utilisant l'invention -

La figure 3 est un schéma du circuit logique de

stimulation à-la demande, 106.

La figure 4 est un schéma du circuit de traitement

de capteur, 30.

La figure 5 est un schéma du système de stimulation

à deux chambres utilisant l'invention.

La figure 6 a est un tableau indiquant la correspon-

dance entre une position dans un registre à décalage et le

rythme cardiaque minimal.

La figure 6 b est un tableau indiquant la correspon-

dance entre le niveau d'oxygène et l'intervalle d'espacement.

L'invention est décrite en relation avec les modes de réalisation préférés consistant en dispositifs de stimu- lation à une seule chambre et à deux chambres, qui utilisent des capteurs pour mesurer le niveau d'oxygène moléculaire dans

le sang veineux intra-cardiaque L'homme de l'art pourra ce-

pendant aisément appliquer les principes indiqués à des dis-

positifs qui utilisent d'autres modes de stimulation et qui

mesurent d'autres paramètres physiologiques.

La figure 1 est un schéma d'un dispositif de sti-

mulation à commande physiologique caractéristique de l'art

antérieur Un capteur 12 est placé à l'intérieur du ventricu-

le droit 20 du coeur 10 Le capteur 12 peut mesurer le niveau d'oxygène moléculaire dans le sang intra-cardiaque, de la manière décrite par exemple dans le brevet US 4 202 339 Une

ligne 14 transmet le signal de sortie du capteur 12 à un cir-

cuit de traitement de capteur, 30, d'un générateur d'impul-

sions 24 Le -circuit de traitêment de capteur, 30, transforme le signal détecté en un signal permettant de commander la

cadence de l'oscillateur à cadence variable 28, par l'inter-

médiaire d'une ligne 32 Le signal de sortie de l'oscilla -

teur à cadence variable 28 consiste ainsi en un train d'im-

pulsions ayant une période entre impulsions qui est déterl Mi-

née par le paramètre détecté Un circuit d'attaque 26 amplifie ce train d'impulsions qui est transféré vers une électrode de stimulation 18 par un conducteur 16 Le ventricule droit 20

est ainsi stimulé de manière asynchrone par rapport à l'oreil-

lette droite 22, à une cadence qui est déterminée par le ni-

veau d'oxygène que détecte le capteur 12.

La figure 2 est un schéma d'un dispositif de sti-

mulation à une seule chambre qui utilise l'invention Le dis-

positif utilise-un capteur 12 de l'art antérieur placé à

l'intérieur du ventricule droit 20 du coeur 10 o Il est préfé-

rable d'utiliser une sonde de mesure du niveau d'oxygène tel-

le que celle décrite dans le brevet US 4 202 339 Le lecteur aura cependant intérgt à prendre connaissance des documents suivants: t A Miniature Fiber Optic p H Sensor Suitable for In-Vivo Application", par Goldstein et col du National

Institute of Health et "Fiber Optic p H Probe for Physiolo-

gical Use", Analytical Chemistry, Vol 52; pages 864-869 ( 1980) par Peterson et col Bien que ces documents décrivent

des dispositifs destinés à mesurer le p H, qui est un paramè-

tre moins souhaitable, la technique de mesure indirecte

qu'ils proposent semble également prometteuse pour des cap-

teurs de mesure d'oxygène implantables de façon permanente.

Le circuit de traitement de capteur 30 convertit sous forme numérique le signal analogique reçu à partir du capteur 12

par la ligne 14, et il transfère un signal numérique de com-

mande d'intervalle d'espacement au circuit logique de stimu-

lation à la demande, 106, par la ligne 32.

La ligne 104 transfère vers l'amplificateur de dé-

tection 102 un signal d'électrocardiogramme (ECG) intra-car-

diaque, provenant du ventricule droit 20 L'amplificateur de détection 102 fonctionne d'une manière bien connue dans la

technique Sa fonction est d'examiner le signal d'ECG intra-

cardiaque reçu par la ligne 104 et de déterminer le moment auquel un complexe QRS d'origine naturelle est détecté La présence du signal de sortie de l'amplificateur de détection 102, transmis par la ligne 108, signifie qu'aucune impulsion de stimulation artificielle ne doit être générée pendant au

moins un intervalle d'espacement complet, du fait qu'une con-

traction stimulée naturellement vient de se produire Le bre-

vet US 3 478 746 décrit la fonction et le fonctionnement

d'un tel amplificateur de détection.

L'oscillateur à cadence fixe 112 constitue une hor-

loge interne pour le circuit logique de stimulation à la de-

mande, 106 o On choisit une cadence de 60 hertz du fait qu'el-

le est suffisamment rapide et économise néanmoins l'énergie.

L'oscillateur à cadence fixe 112 applique un train d'impul-

sions à 60 hertz au circuit logique de stimulation à la de-

mande, 106, par l'intermédiaire de la ligne 110.

Le circuit logique de stimulation à la demande 106 compte un intervalle d'espacement ayant une période établie par le circuit de traitement de capteur 30, en multiples de 1/60 secondeo Si aucune impulsion n'est reçue à partir de l'amplificateur de détection 102 par la ligne 108 pendant

cet intervalle d'espacement, le circuit logique de stimla-

tion à la demande 106 applique un signal de validation d'im-

pulsion au circuit d'attaque 26, par la ligne 34 Si une im- pulsion est reçue à partir de l'amplificateur de détection 102, mune contraction stimulée naturellement s'est produite et l'intervalle d'espacement est restauré sans application d'un signal de validation d'impulsion au circuit d'attaque 26, par la ligne 34 La caractéristique importante consiste en ce que l'intervalle d'espacement n'est pas fixe mais est une période déterminée par le signal reçu à partir du circuit

de traitement de capteur 30, par la ligne 32, qui est repré-

sentatif du niveau d'oxygène courant dans le sang intra-car-

diaque.

De circuit d'attaque 26 reçoit le signal de vali-

dation d'impulsion provenant du circuit logique de stimula-

tion à la demande 106, par la ligne 34, et il produit une impulsion de stimulation qui est transférée vers le tissu du

ventricule droit 20 par le conducteur 16 et l'électrode 18.

Le circuit d'attaque 26 est de préférence un circuit à dé-

charge capacitive, de type courant On peut trouver la struc-

ture d'un tel circuit dans le brevet US 4 276 883

La figure 3 est un schéma détaillé du circuit lo-

gique de stimulation à la demande 106 Le circuit logique de stimulation à la demande 106 a pour fonction de compter une

période équivalente à l'intervalle d'espacement pour le ni-

veau d'oxygène courant dans le sang intra-cardiaque, et de générer un signal de validation d'impulsion si et seulement si aucun complexe QRS n'a été détecté pendant cet intervalle d'espacemento L'intervalle d'espacement est remis à zéro sous

l'effet de la génération d'nm signal de validation d'impul-

sion ou de la réception d'un signal de détection d'un comple-

xe QR So Le signal d'horloge est un train d'impulsions d'horloge à 60 hertz qui est reçu à partir de l'oscillateur

à cadence fixe 112, par la ligne 110, comme expliqué ci-des-

sus O Le signal d'horloge a pour fonction de séquencer le re-

gistre à décalage à 30 bits 156 et le registre à décalage à

38 bits 158 o Ces registres sont réalisés à partir de compo-

sants monolithiques CMOS de types courants.

la porte OU 150 émet un signal de restauration au départ chaque fois qu'un signal de détection de complexe QRS est reçu à partir de l'amplificateur de détection 102 par la

ligne 108, ou qu'un signal de validation d'impulsion:est gé-

néré et transmis à la porte OU 150 par la ligne 34 a Le mul-

tivibrateur monostable 152, qui est un composant courant, transforme le signal de restauration au départ en un signal

d'effacement qui convient pour effacer le contenu du regis-

tre à décalage à 30 bits 156 et du registre à décalage à 38

bits 158 la sortie du multivibrateur monostable 152 appli-

que le signal d'effacement au registre à décalage à 30 bits 156 et au registre à décalage à 38 bits 158 par les lignes

respectives 168 a et 168 b.

Le signal d'effacement que génère le multivibra-

teur monostable 152 est également appliqué au circuit de

retard 154 qui retarde l'impulsion pendant une durée suffi-

samment longue pour permettre l'effacement du registre à décalage à 30 bits 156 et du registre à décalage à 38 bits 158 ' la largeur d'impulsion du signal d'effacement correspond à une durée de retard suffisante -le signal de sortie du circuit de retard 154 est transféré par la ligne 170 de façon à positionner la position de moindre poids du registre à

décalage à 30 bits 156 Il en résulte que le registre à dé-

calage à 30 bits 156 et le registre à décalage à 38 bits 158

sont tous deux effacés à l'apparition d'un complexe-QRS dé-

tecté ou à la génération d'une impulsion de stimulation le bit de moindre poids est ensuite positionné et décalé d'une

position de bit à chaque impulsion du signal d'horloge (c'est-

à-dire à 60 hertz) On voit aisément que le bit de moindre poids nécessite 500 ms pour 9 tre décalé jusqu'à la sortie de

report du registre à décalage à 30 bits 156, à partir de la-

quelle il est transmis par la ligne 166 vers la position de

bit de moindre poids du registre à décalage à 38 bits 158.

Ici encore, ce bit demande 1/60 S pour être décalé vers cha-

que position de bit successive du registre à décalage à 38 bits 158 o

Il faudrait 633 ms de plus pour que le bit position-

né soit décalé sur toute la longueur du registre à décalage à 58 bits 1580 Ceci donne une durée totale de 1,133 S pour le décalage sur la longueur totale combinée du registre à dé-

calage'à 30 bits 156 et du registre à décalage à 38 bits 158.

L'intervalle d'espacement maximal pour le dispositif est donc de 1,133 s, ce qui correspond à un rythme cardiaque de 52,9

battements par minute -

Le signal de sortie de chacune des 38 positions de bit du registre à décalage à 38 bits 158 est appliqué par le

ceble 164 à un multiplexeur 162, du type 38 x 1 En sélection-

nant la position désirée parmi les 38 positions de bit, il est possible un définir un intervalle quelconque parmi 38

intervallesd'espacement différents, entre 500 ms (ce qui cor-

respond à 120 battements par minute) et 1,133 ms (ce qui cor-

respond à 52,9 battements par minute), avec des intervalles de 1/60 s Naturellement, on peut augmenter la cadence du signal d'horloge pour obtenir une résolution plus élevée, si on le désire De façon similaire, on peut changer la longueur

du registre à décalage-à 38 bits 158 et/ou changer la lon-

gueur du registre à décalage à 30 bits 156, pour changer la

plage des intervalles d'espacement qu'on peut sélectionner.

On utilise des composants monolithiques CMOS cou-

rants pour fabriquer le multiplexeur 162, de type 38 x 1 o Un signal d'entrée à six bits provenant du réseau de bascules à

six bits 160 par la ligne 161 sélectionne l'une des 38 posi-

tions de bit du registre à décalage à 38 bits 158 et détermine donc l'intervalle d'espacement Si le bit de moindre poids introduit dans le registre à décalage à 30 bits 156 atteint la position sélectionnée parimi les 38 positions de bit du registre à décalage à 38 bits 158, le multiplexeur 162, de type 38 x 1, émet le signal de validation d'impulsion par la

ligne 34 En retournant-à la figure 2, on voit que ceci en-

traîne l'émission d'une impulsion de stimulation par le cir-

cuit d'attaque 26 Pour garantir une cadence minimale basée sur l'intervalle d'espacement maximal, la sortie de report du registre à décalage à 38 bits 158 peut être combinée par

une fonction OU avec la ligne 34 Ceci est une mesure de sé-

curité facultative.

En retournant à la figure 3, on'voit que la sélec-

tion accomplie par le multiplexeur 162, de type 38 x 1, est déterminée par le contenu à six bits du'réseau de bascules à six bits 160, qui conserve simplement le signal de sélection

d'intervalle d'espacement courant, tel qu'il provient du cir-

cuit de traitement de capteur 30 Il existe un composant mo-

nolithique CMOS courant permettant de réaliser intégralement 1 C le réseau de bascules à six bits 160 O le réseau de bascules à six bits 160 nécessite deux

signaux de commande qui sont reçus par le câble 32 a Un pre-

mier de ces signaux efface le contenu-du réseau de bascules

à six bits 160 et un second est rétardé et autorise le char-

gement dans le réseau de bascules à six bits 160 de la quan-

tité à six bits présente sur le câble 32 bo La figure 4 est un schéma détaillé du circuit de

traitement de capteur 30 L'information de capteur sous for-

me analogique est reçue à partir du capteur 12 par la ligne 14 Comme dans le brevet US 4 202 339, il s'agit simplement d'a signal ayant une tension proportionnelle au pourcentage de concentration d'oxygène moléculaire dans le sang veineux

intra-cardiaque L'amplificateur 172 traite le signal analo-

gique et le calibre pour l'application au convertisseur ana-

logique-numérique à six bits 176, par la ligne 182 o Le con-

vertisseur analogique-numérique 176 convertit le signal ana-

logique traité en un signal numérique qui est transmis par le câble 32 b au réseau de bascules à six bits 160 le signal de sortie "données prêtes" est appliqué par un conducteur du câble 32 a pour effacer le contenu du réseau de bascules à six bits 160 De signal "données prêtes"est retardé par le circuit de retard 178 et il est émis par l'autre conducteur du câble 32 a de façon à autoriser le chargement des données à six bits

dans le réseau de bascules à six bits 160 L'horloge 174 ap-

plique le signal de conversion au convertisseur analogique-

numérique à six bits 176 L'horloge 174 peut avoir une caden-

ce très faible (c'est-à-dire une fraction de hertz) du fait que les variations mesurables du niveau d'oxygène-du sang se produisent lentement par raprort a U temps de conrversion du

con- ertisseur analogioue-numériaue à six-bits 176 et à l'in-

tervalle d'espacemrent résultant On peut remplacer l'horloge 174 par l'oscillateu à cadence fixe 112 ou par un signal correspondant à un sousmultiple de la cadence de cet oscil- lateur, mais le caractère asynchrone d'une horloge séparée

174 n'est probablement pas préjudiciable et cette configura-

tion nécessite moins de composants.

Ia figure 5 représente un autre mode de réalisation

de l'invention, incorporé dans un dispositif de stimulation -

à deux chambres Les éléments qui correspondent au circuit de traitement de capteur 30, au capteur 12, à l'électrode 18,

au circuit logique de stimulation à la demande 106 et à l'os-

cillateur à cadence fixe 112 sont identiques aux éléments

correspondants du dispositif à une seule chambre et ils fonc-

tionnent de la manière décrite ci-dessus Le circuit d'atta-

que (V) 26 est également identique au circuit d'attaque 26

du dispositif à une seule chambre.

L'amplificateur de détection 102 du dispositif à

une seule chambre est remplacé par l'amplificateur de détec-

tion (p) 102 a, qui est connecté par la ligne 104 a à une élec-

trode se trouvant dans l'oreillette 22 De cette manière,

* l'amplificateur de détection 102 a contrôle l'activité auri-

culaire, alors que l'amplificateur de détection 102 dans le dispositif à une seule chambre (voir également -la figure 2)

contrôle l'activité ventriculaire Par conséquent, l'ampli-

ficateur de détection (p) 102 a génère un signal détecté d'on-

de p qui est appliqué par la ligne 108 au circuit logique de stimulation à la demande 106, chaque fois que l'oreillette 22 est stimulée naturellement l'amplificateur de détection (p) 102 a est similaire à l'amplificateur de détection 102, à l'exception du fait qu'il a une sensibilité accrue, comme il

est bien connu dans le domaine des-amplificateurs de détec-

tion d'onde p. Comme avec le dispositif à une seule chambre, le circuit logique de stimulation à la demande 106 génère un signal de validation d'impulsion chaque fois que la période

d'intervalle d'espacement a été atteinte, comme expliqué ci-

1 1 dessus Cependant, dans ce mode de réalisation, l'intervalle d'espacement est mesuré entre des ondes p au lieu de l'etre entre des ondes r Par conséquent, un retard est établi par

le circuit de retard A-V 202, pour simuler le retard de pro-

pagation oreillette-ventricule normal Il peut s'agir d'un retard fixe, ce qui est facile à réaliser, ou bien il peut

s'agir d'un retard lié à la cadence de stimulation (c'est-à-

dire à l'inverse de l'intervalle d'espaeement\,comme il est

également connu dans la technique -

On peut également stimuler artificiellement l'oreil-

lette 22 en utilisant le circuit d'attaque (A) 204 et-le

conducteur 206 Cette possibilité procure une thérapie effec-

tive pour des manifestations intermittentes combinées des désordres suivants: blocage sinus-auriculaire, syndrome de lésion du sinus, bradycardie relative au sinus et blocage auriculaire-ventriculaire Le circuit d'attaque facultatif

(A) 204 améliore les performances hémodynamiques en stimu-

lant une contraction auriculaire synchronisée.

On peut aisément construire d'autres configurations en utilisant les principes indiquésici Par exemple, on peut supprimer le circuit d'attaque (V) 26 et n'utiliser qu'un

seul circuit d'attaque (A) 204 Cette configuration traite-

rait aisément un blocage sinus-auriculaire ou un syndrome de lésion du sinus de nature intermittente dans un patient ayant

une conduction auriculaire-ventriculaire normale.

la figure 6 a est un tableau montrant le rythme

cardiaque minimal effectif, en battements par minute, corres-

pondant à diverses positions de bit sélectionnées du registre à décalage à 30 bits 156 et du registre à décalage à 38 bite 158 r avec indication du nombre total cumulé de positions de bit Le nombre maximal de positions de bit qui est permis dans le mode de réalisation du circuit logique de stimulation

à la demande 106 représenté sur la figure 3 est de 68 Cepen-

dant, le tableau de la figure 6 a est étendu à 78 positions de bit pour montrer l'effet de l'extension à 48 bits du registre

à décalage à 38 bits 158.

la figure 6 b montre la relation entre un niveau

d'oxygène moléculaire donné dans le sang veineux intra-car-

i 6797

diaque et le signal de sortie que le convertisseur analogi-

que-numérique à six bits 176 doit appliquer au réseau de

bascules 160 On obtient ce résultat en réglant la polarisa-

tion de l'amplificateur 172 pour appliquer une tension d'en-

trée de valeur zéro au convertisseur analogique-numérique à six bits 176 pour un niveau d'oxygène correspondant à 60 % de la saturation On règle le gain de l'amplificateur 172 pour attaquer le convertisseur analogiquenumérique à six bits 176 à environ la moitié de sa valeur maximale pour un

niveau d'oxygène correspondant à 70 % de la saturation Ain-

si, comme on peut le voir,_une -conversion analogique-numéri-

que à cinq bits est suffisante pour la résolution choisie pour lc dispositif Cependant, on trouve plus couramment des

convertisseurs à'six bits La plage mesurée totale intéres-

sante pour le niveau d'oxygène est comprise entre 60 %-et 66 %.

Du fait des composants choisis, ceci procure une plage d'in-

tervalle d'espacement correspondant à 52,9 à 120 battements par minute Le dispositif est auto-limitateur de façon à

demeurer dans cette plage La relation idéale entre les ni-

veaux de saturation et l'intervalle d'espacement peut varier

d'un patient à un autre et elle est de préférence programma-

ble au moyen d'un dispositif externe On peut aisément trou-

ver dans la littérature médicale courante des renseignements

permettant la détermination d'autres relations:effectives.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent Atre apportées au dispositif décrit et représenté, sans

sortir du cadre de l'invention.

RÉPUBLIQUE FRAN AISE

INSTITUT NATIONAL

DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

PARIS

BREVET

2 516 798

D'INVENTION

CERTIFICAT D'UTILITÉ

CERTIFICAT

D'ADDITION

Aucun titre n'est publié sous ce numéro

Claims

REVENDICATIOTS

1 Stimulateur implantable dans le corps, pour un tissu du corps, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 12, 30) destinés à mesurer un psramètre physiologique, des moyens ( 102) destinés à contrôler l'activité électrique dans ledit tissu du corps; des moyens ( 106) fonctionnant sous la

dépendance des moyens de mesure de façon à calculer un inter-

valle de temps variable basé sur le paramètre physiologique que mesurent les moyens de mesure ( 12 30); et des moyens ( 26) fonctionnant sous la dépendance des moyens de contrôle ( 102) et des moyens de calcul ( 106) de façon à générer une impulsion de stimulation électrique si les moyens de contrôle ne détectent pas un événement électrique prédéterminé pendant

l'intervalle de temps variable.

2 Stimulateur implantable dans le corps selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesmoyens de contrôle

comprennent un amplificateur de détection ( 102).

3 Stimulateur implantable dans le corps selon la

revendication 2, caractérisé en ce que le paramètre physio-

logique est le niveau d'oxygène moléculaire dans le sang veineuxo 4 Stimulateur implantable dans le corps selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que

l'événement électrique prédéterminé consiste dans l'apparition d'une onde Ro Stimulateur implantable dans le corps selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que

l'événement électrique prédéterminé consiste dans l'apparition d'une onde P. 6 Stimulateur cardiaque fonctionnant à la demande, destiné à appliquer des impulsions de stimulation au coeur a une cadence prédéterminée en l'absence de battements de coeur se produisant naturellement, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection ( 102) destinés à détecter des signaux cardiaques apparaissant naturellement et à générer un signal de restauration; des moyens de génération d'impulsions ( 100) destinés à générer des impulsions de stimulation à une cadence de stimulation minimale, comprenant des moyens de définition de cadence ( 156, 158) destinés à produire chaque impulsion de stimulation de façon que les impulsions successives seient séparées par un intervalle d'espacement correspondant à la cadence de stimulation, et des moyens de restauration ( 152) qui réagissent à un signal de restauration en restau-

rant les moyens-de définition de cadence et en faisant redé-

marrer l'intervalle d'espacement; des moyens ( 12, 30) des-

tirnés à mesurer un paramètre physiologique représentatif du niveau de débit cardiaque demandé par le corps du patient,

et à fournir un signal de modification d'intervalle d'espa-

cement; et des moyens ( 160, 162) qui Réagissent au signal

de modification d'intervalle d'espacement en réglant l'in-

tervalle d'espacement de façon à fournir des impulsions de stimulation à la demande, à une cadence minimale corrélée avec les exigences de débit cardiaque du patient 7 Stimulateur cardiaque fonctionnant à la demande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens

de réglage ( 160, 162) comprennent des moyens destinés à di-

minuer l'intervalle d'espacement.

8 Stimulateur cardiaque fonctionnant à la demande

selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractéri-

sé en ce que les moyens de réglage ( 160, 162) comprennent

des moyens destinés à augmenter l'intervalle d'espacement.