FR2586552A1 - Electric current pulse generator, intended in particular for measurement of neuromuscular excitability - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un générateur d'impulsions rectangulaires de courant électrique particulièrement adapté â un usage médical: il permet d'effectuer des mesures d'excitabilité neuromusculaire, chez l'homme ou les animaux. Il est fréquemment appelé "rhéotome" dans la littérature médicale. The present invention relates to a generator of rectangular pulses of electric current particularly adapted to a medical use: it makes it possible to perform neuromuscular excitability measurements, in humans or animals. It is frequently called "rheotome" in the medical literature.
Ces impulsions peuvent être caractérisées, dans un premier temps, par trois paramètres: la période T qui sépare le début de deux impulsions successives, et qui peut être réglée continuement entre 1 et 2 secondes environ; la durée D de passage du courant, qui peut prendre les six valeurs communément utilisées en excitabilité neuromusculaire, â savoir 0,1 0,3 1 3 10 30 millisecondes, ou un autre ensmble plus étendu; enfin, l'intensité I du courant qui doit pouvoir prendre toutes les valeurs au moins entre 0,3 et 30 milliampéres. These pulses can be characterized, at first, by three parameters: the period T which separates the beginning of two successive pulses, and which can be continuously adjusted between 1 and 2 seconds approximately; the current passage time D, which can take the six commonly used neuromuscular excitability values, i.e., 0.1 0.3 1 3 10 milliseconds, or other larger set; finally, the intensity I of the current which must be able to take all the values at least between 0.3 and 30 milliampéres.
D'autres caractéristiques seront mentionnées dans la description plus détaillée qui suit et qui s'appuie sur les figures annexées:
-la figure 1 est un plan schématique de l'appareil suivant l'invention;
-la figure 2 est un plan schématique du générateur d'impulsions de basse tension;
-la figure 3 est un plan schématique de l'ensemble permettant de transformer l'impulsion de tension fixe en impulsion de tension variable;
-la figure 4 est un plan schématique de l'ensemble permettant de transformer l'impulsion de tension variable en impulsion de courant de même durée et d'intensité proportionnelle;
-la figure 5 est un plan schématique du dispositif de sécurité principale;
-la figure 6 est un plan schématique du dispositif de sécurité auxiliaire;
-la figure 7 est un plan schématique du système d'affichage de l'intensité du courant;;
-la figure 8 représente un exemple de face avant de l'appareil suivant l'invention;
-la figure 9 représente les électrodes les plus pratiques pour réaliser les mesures d'excitabilité neuro musculaire
-la figure 10 représente une trame possédant toutes les options préférentielles telles qu'elles seront définies dans la suite, et servant à représenter les "courbes d'excitabilité neuromusculaire";
-la figure 11 est un modèle de courbe normale;
-les figures 12 a 18 représentent divers types de déformation de ces courbes, telles qu'on peut les rencontrer en effectuant une mesure d'excitabilité neuromuscu laire sur un patient, la signification clinique de ces déformations étant indiquée dans la suite du texte;;
-la figure 19 représente la forme des impulsions fournies par l'appareil suivant l'invention, sur un diagramme ou les temps sont portés en abscisses et les in tensités en ordonnées, et comportant l'indication des caractéristiques définies plus haut;
-la figure 20 résume sous une forme condensée l'influence de divers médicaments sur les courbes d'excitabilite neuromusculaire réalisées avec l'appareil suivant l'invention.Other characteristics will be mentioned in the more detailed description which follows and which is based on the appended figures:
FIG 1 is a schematic plan of the apparatus according to the invention;
FIG. 2 is a schematic plan of the low voltage pulse generator;
FIG. 3 is a schematic plan of the assembly making it possible to transform the fixed voltage pulse into a variable voltage pulse;
FIG. 4 is a schematic plan of the assembly making it possible to transform the variable voltage pulse into a current pulse of the same duration and of proportional intensity;
FIG. 5 is a schematic plan of the main safety device;
FIG. 6 is a schematic plan of the auxiliary safety device;
FIG. 7 is a schematic diagram of the system for displaying the intensity of the current;
FIG. 8 represents an example of a front face of the apparatus according to the invention;
FIG. 9 represents the most practical electrodes for performing neuromuscular excitability measurements.
FIG 10 shows a frame having all the preferred options as they will be defined in the following, and used to represent the "neuromuscular excitability curves";
FIG. 11 is a normal curve model;
FIGS. 12 to 18 show various types of deformation of these curves, such that they can be met by performing a measurement of neuromuscular excitability on a patient, the clinical significance of these deformations being indicated in the rest of the text;
FIG. 19 represents the shape of the pulses provided by the apparatus according to the invention, on a diagram where the times are plotted on the abscissa and the intensity on the ordinate, and including the indication of the characteristics defined above;
FIG. 20 summarizes in a condensed form the influence of various drugs on the neuromuscular excitability curves produced with the apparatus according to the invention.
D'un point de vue pratique, l'appareil suivant l'invention comporte au moins: un interrupteur marchearrêt (40) couplé à un témoin lumineux (41); un bouton de réglage de la période des impulsions (42) qui varie usuellement entre 1 et 2 secondes, selon la célérité de l'opérateur, afin de permettre aux cellules excitables de retrouver leur état de repos et d'éviter une fatigue musculaire rapide; un bouton de réglage du niveau du top sonore ( > 3 > synchrone du début de l'impulsion; un bouton de sélection des durées () qui comporte préférentiellement les six valeurs usuelles 0.1 0,3 1 3 10 30 ms, ou encore les valeurs 0,054 0,1 0,17 0.3 0,54 1 1,7 3 5,4 10 30 ms; un bouton de réglage de l'intensité (45) qui varie au moins de 0,3 à 30 mA; un milliampèremètre (30) qui indique l'intensité qui traverse ou va traverser le patient durant l'impulsion, et qui comporte au moins deux calibres, préférentiellement 0-10 mA et 0-50 mA, ainsi qu' un zéro mécanique ou électrique (46); deux douilles, pouvant être placées sur la face arrière, destinées aux connexions d'électrodes; enfin, un câble d'alimentation relié au secteur urbain par une prise de terre, la terre étant. connectée au châssis de l'appareil. From a practical point of view, the apparatus according to the invention comprises at least: a market switch (40) coupled to a light indicator (41); a pulse period setting knob (42) which usually varies between 1 and 2 seconds, depending on the speed of the operator, to allow the excitable cells to return to their resting state and to avoid rapid muscle fatigue; a button for adjusting the level of the sound top (> 3> synchronous pulse start, a button for selecting the durations () which preferably includes the six usual values 0.1 0.3 1 3 10 30 ms, or the values 0.054 0.1 0.1 0.3 0.54 1 1.7 3 5.4 10 30 ms, an intensity adjustment knob (45) which varies from at least 0.3 to 30 mA, a milliammeter (30 ) which indicates the intensity which traverses or will pass through the patient during the pulse, and which comprises at least two calibres, preferably 0-10 mA and 0-50 mA, as well as a mechanical or electrical zero (46); sockets, which can be placed on the rear side, for the electrode connections, and a power cable connected to the urban sector by means of a grounding plug, the ground being connected to the chassis of the apparatus.
Les électrodes utilisées appartiennent â deux types distincts. L'une d'elle, l'anode, qui est tenue à la main par le patient, est préférentiellement un cylindre, de hauteur 7 cm et de diamètre 2 cm. L'autre, la cathode, qui est manipulée par l'opérateur, est punctiforme et préférentiellement placée a l'extrémité d'un arc de cercle, luimème inscrit dans le prolongement du manche (figure 9). The electrodes used belong to two distinct types. One of them, the anode, which is held by hand by the patient, is preferably a cylinder, height 7 cm and diameter 2 cm. The other, the cathode, which is manipulated by the operator, is punctiform and preferably placed at the end of a circular arc, luimème inscribed in the prolongation of the handle (Figure 9).
Le manche est couvert d'une matière isolante. Les deux électrodes sont préférentiellement recouvertes de tissu éponge, afin de faciliter la conduction électrique. Le câble qui relie chaque électrode a l'appareil a préférentiellement une longueur de 1,5 m, pour la commodité des déplacements.The handle is covered with an insulating material. The two electrodes are preferably covered with terry cloth, in order to facilitate electrical conduction. The cable which connects each electrode to the apparatus preferably has a length of 1.5 m, for the convenience of displacements.
Pour réaliser correctement la mesure d'excitabilité neuromusculaire, il est préférable que le patient se trouve dans des conditions comparables, de préférence le matin du fait du cycle nychtéméral de la cortisone, au repos, ayant pris son petit déjeuner habituel. Assis. il tient de la main droite l'électrode cylindrique, reliée au pôle positif de l'appareil suivant l'invention. Le médecin, ou l'opérateur, assis à côté du patient, applique de la main gauche l'électrode punctiforme, reliée au pôle négatif de l'appareil, sur le point moteur du jambier antérieur, à la partie moyenne du muscle, à deux travers de doigt environ de la crête tibiale.De la main droite, il fixe la durée D de passage du courant, la première mesure étant pour le temps le plus court, et, par rotation du bouton courant 45, augmente progressivement l'intensité délivrée jusqu'à ce que bouge le gros orteil. Chiffre noté, il reprend la même opération pour les durées suivantes, ceci jusqu'à 30 ms. To correctly measure the neuromuscular excitability, it is preferable that the patient is in comparable conditions, preferably in the morning because of the nychtemeral cycle of cortisone, at rest, having had his usual breakfast. Assis. he holds in his right hand the cylindrical electrode, connected to the positive pole of the apparatus according to the invention. The doctor, or the operator, seated next to the patient, applies with his left hand the punctiform electrode, connected to the negative pole of the apparatus, on the motor point of the anterior tibialis, to the middle part of the muscle, to two approximately right of the tibial crest.From the right hand, it sets the duration D current flow, the first measurement being for the shortest time, and, by rotation of the current button 45, gradually increases the intensity delivered until the big toe moves. As a noted number, it takes the same operation for the following durations, up to 30 ms.
Le graphique intensité fonction de durée correspondant est usuellement appelé "courbe du muscle". Dans un deuxième temps, l'opérateur refait des mesures analogues, en appli quant cette fois-ci la cathode directement sur le nerf sciatique poplité externe, au bord externe du creux poplité.The corresponding duration intensity function graph is usually called the "muscle curve". In a second step, the operator remakes similar measurements, this time applying the cathode directly to the external popliteal sciatic nerve, at the external edge of the popliteal fossa.
Cette deuxième série de chiffres, normalement plus faibles, permet d'établir la "courbe du nerf".This second series of numbers, normally lower, makes it possible to establish the "curve of the nerve".
Les deux séries de résultats sont représentées graphiquement afin de povoir les interpréter facilement. Both sets of results are graphically represented so that they can be easily interpreted.
Préférentiellement, les courbes obtenues sont représentées dans un diagramme log-log, la durée des impulsions étant en abscisse et l'intensité correspondante en ordonnée. La gamme des durées s'étend de 0,1 à 100 ms au moins; des marques indiquent préférentiellement les durées remarquables 0,1 0,3 1 3 10 30 ms: une trame est préférentiellement tracée perpendiculairement a cet axe des abscisses, soulignant nettement les valeurs 1 10 et 100 ms. La gamme des intensités s'étend dé 0,5 à 50 mA au moins; des marques indiquent préférentiellement les valeurs 0,5 0,7 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 10 15 20 30 40 50 mA; une trame est préférentiellement tracée perpendiculairement a cet axe des ordonnées. La courbe du muscle est tracée en traits pleins tandis que la courbe du nerf est en tiretés. Enfin, pour que le graphique soit le plus lisible possible, le rapport entre la hauteur et la largeur du graphique est préférentiellement égal à 2,4. Un exemple d'une telle trame est donne par la figure 10. qui possède toutes options préférentiel les.Preferably, the curves obtained are represented in a log-log diagram, the duration of the pulses being on the abscissa and the corresponding intensity on the ordinate. The range of times ranges from 0.1 to 100 ms at least; marks preferentially indicate the remarkable durations 0.1 0.3 1 3 10 30 ms: a screen is preferably drawn perpendicular to this x-axis, clearly underlining the values 1 10 and 100 ms. The range of intensities ranges from 0.5 to 50 mA at least; marks preferably indicate the values 0.5 0.7 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 10 15 20 30 40 50 mA; a frame is preferably drawn perpendicularly to this ordinate axis. The curve of the muscle is drawn in solid lines while the curve of the nerve is in dashed lines. Finally, to make the graph as legible as possible, the ratio between the height and the width of the graph is preferably equal to 2.4. An example of such a frame is given by Figure 10. which has all the preferred options.
La figure 11 représente l'excitabilité "normale" de référence; la courbe est convexe et classiquement constituée de trois segments de droite. Les figures 19 à 18 rereprésentent divers types de déformation de ces courbes. Fig. 11 shows the "normal" excitability of reference; the curve is convex and conventionally consists of three straight segments. Figures 19 to 18 show various types of deformation of these curves.
Dans l'interprétation, on procède en trois temps: - on regarde d'abord le niveau général des courbes, lequel peut présenter un déplacement d'ensemble des deux courbes, la figure 12 étant un exemple d'un tel déplacement vers le haut, désigné par le terme d'hypo-excitabilité, la figure 13 étant un exemple d'un tel déplacement vers le bas, appelé hyper-excitabilité; - on regarde ensuite la position relative de la courbe du nerf et de la courbe du muscle, car il peut exister une hypo-excitabilité du nerf qui tend à rapprocher les deux courbes, comme sur la figure 14, ou bien une hypo-excitabilité du nerf limitée aux temps courts, comme sur la figure 15; - on examine enfin les déformations segmentaires, les plus fréquemment rencontrées étant: une hypo-excitabilité des temps courts du muscle, comme sur la figure 16; une hypo-excitabilité des temps moyens, par exemple comme sur les figures 17 et 18.In the interpretation, one proceeds in three stages: - one looks first at the general level of the curves, which can present an overall displacement of the two curves, figure 12 being an example of such a displacement upward, designated by the term hypo-excitability, FIG. 13 being an example of such a downward displacement, called hyper-excitability; - we then look at the relative position of the curve of the nerve and the curve of the muscle, because there may be a hypo-excitability of the nerve which tends to bring the two curves together, as in Figure 14, or a hypo-excitability of the nerve limited to short times, as in Figure 15; Finally, the segmental deformations are examined, the most frequently encountered being: a hypo-excitability of short muscle times, as in Figure 16; a hypo-excitability of the mean times, for example as in Figures 17 and 18.
L'intérêt de cette mesure réside entre autres en ce que l'on a établi une correspondance entre
- les résultats obtenus sur les temps courts et le calcium;
- les résultats obtenus sur les temps intermédiaires et le magnésium;
- les résultats obtenus sur les temps longs et le sodium et le potassium;
- le pincement des courbes dans leur ensemble et une carence en A.T.P. (acide triadénosinephosphorique);
- le pincement des courbes limite aux temps courts et une carence en cystéine.One of the advantages of this measure is that a correspondence has been established between
- the results obtained on short times and calcium;
- the results obtained on intermediate times and magnesium;
- the results obtained over long times and sodium and potassium;
- the narrowing of the curves as a whole and a deficiency of ATP (triadenosinephosphoric acid);
- the pinching of the curves limits to short times and a cysteine deficiency.
L'appareil suivant l'invention est donc un instrument de prédiagnostic ou de complément de diagnostic: il suggère un déséquilibre métabolique particulier. D'autre part, nombre de médicaments ayant des répercussions métaboliques, il peut aider à prévoir la tolérance d'un médicament. The apparatus according to the invention is therefore an instrument of prediagnosis or diagnostic supplement: it suggests a particular metabolic imbalance. On the other hand, with many drugs having metabolic repercussions, it can help predict the tolerance of a drug.
L'aspirine, par exemple, est acidosante; en cas d'hvpo- excitabilité traduisant une acidose préalable, elle peut accentuer l'acidose et provoquer des accidents, digestifs ou hémorragiques; alors que sur des courbes basses qu'elle aura tendance à rapprocher de la normale, elle sera parfai tement tolérée. On pourrait dire l'inverse de la colchicine qui ne donne d'accidents que chez les malades préalablement en hyper-excitabilité. Enfin, l'appareil suivant l'invention est aussi un instrument de suivi de traitement, car une grande partie des médications ont un effet sur les courbes d'excitabilité neuromusculaire. Le tableau de la figure 20 indique quelques actions médicamenteuses sur les courbes.Aspirin, for example, is acidosis; in the case of excitability expressing a prior acidosis, it may accentuate the acidosis and cause accidents, digestive or haemorrhagic; while on low curves that it will tend to approach normal, it will be perfectly tolerated. One could say the reverse of colchicine which gives accidents only in patients previously hyper-excitable. Finally, the apparatus according to the invention is also a treatment monitoring instrument, since a large part of the medications have an effect on the neuromuscular excitability curves. The table in Figure 20 shows some drug actions on the curves.
L'obtention des courbes est aisée avec l'appareil suivant l'invention. Il n'en a pas toujours été ainsi, notamment dans les temps courts, malgré toutes sortes d' astuces techniques, en raison du temps d'établissement et de stabilisation du courant. Il fut décidé de réduire la mesure de l'excitabilité à celle de la rhéobase, intensité liminaire dans les temps longs, et de la chronaxie, temps minimum qui voyait se déclencher la contraction sous une Intensité double de la rhéobase. Obtaining the curves is easy with the apparatus according to the invention. It has not always been this way, especially in short times, despite all sorts of technical tricks, because of the time of establishment and stabilization of the current. It was decided to reduce the measure of excitability to that of the rheobase, a threshold intensity in long times, and of chronaxia, the minimum time that triggered contraction under a double intensity of the rheobase.
Il existe déjà des appareils destines aux mesures d'excitabilité neuromusculaire, mais ils présentent les défauts suivants:
- les temps d'établissement et d'interruption du courant peuvent atteindre 50 microsecondes, ce qui interdit des mesures précises pour les temps compris entre 0,054 et 0.3 millisecondes;
- l'usage, dans le "circuit haute tension", d'un relais électromécanique pour la sécurité, occasionne d'importants parasites dui perturbent la mesure; c'est, de plus, une pièce constamment utilisée et relativement plus fragile que les autres;
- la mesure de l'intensité se fait au moyen d'un milli ampéremétre déconnecté au moment de l'impulsion, et de ce fait est imprécise, particulièrement pour les intensités importantes, à partir de 20 mA;
- certains schémas font intervenir des tubes électroniques dont la fabrication est actuellement en cours d' abandon;
- enfin, d'un point de vue pratique, la période n'est pas réglable; il est nécessaire de changer de gamme de mesure de l'intensité en cours de manipulation, ce qui est: d'un emploi peu pratique. There are already devices for neuromuscular excitability measurements, but they have the following defects:
- The establishment and interruption of the current can reach 50 microseconds, which prohibits accurate measurements for times between 0.054 and 0.3 milliseconds;
- The use in the "high voltage circuit" of an electromechanical relay for safety, causes significant noise parasites disturb the measurement; it is, moreover, a piece constantly used and relatively more fragile than the others;
- the measurement of the intensity is done by means of a milli amper meter being disconnected at the moment of the impulse, and of this fact is imprecise, particularly for the important intensities, starting from 20 mA;
- some schemes involve electronic tubes whose manufacture is currently being abandoned;
- finally, from a practical point of view, the period is not adjustable; it is necessary to change the measuring range of the intensity during handling, which is: a job impractical.
La présente invention est conçue dans le but de pallier tous ces inconvénients, en délivrant des impulsions rectangulaires très bien définies et en comportant un système de sécurité très fiable. En outre, les durées d'impulsion sont bien définies et présèlectionnées; la valeur du courant est affichée avec une grande précision. Enfin, l'intensité est indépendante de la charge employée, dans une très large gamme d'impédances, correspondant aux cas rencontrés en médecine. The present invention is designed to overcome all these drawbacks by delivering very well defined rectangular pulses and having a very reliable security system. In addition, the pulse durations are well defined and preselected; the current value is displayed with great precision. Finally, the intensity is independent of the load used, in a very wide range of impedances, corresponding to the cases encountered in medicine.
L'appareil suivant l'invention représenté en figure 1 se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte: un générateur d'impulsions ultra-courtes de basse tension 1, commandant un générateur d'impulsions 2 de durée précise, stable et réglable, de tension fixe, représente en figure 2 ainsi qu'un générateur de tops sonores brefs 3, de volume réglable; un ensemble électronique 4 transformant les impulsions de tension fixe issues de 2, en impulsions de tension de même durée mais de tension variable: un deuxième ensemble électronique 5 transformant les impulsions issues de 4 en impulsions de courant de même durée et d'intensité proportionnelle; un dispositif de sécurité principal 6, connecté à 5, permettant de limiter la durée de passage du courant en cas de défaillance, et un dispositif de sécurité auxiliaire 7, connecté à 5, autonome vis-à-vis de l'alimentation générale, permettant d'interrompre le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention en cas de dépassement accidentel de la durée du courant, ou en cas de dépassement de l'intensité du courant; enfin, un ensemble électronique 8, connecté à 4, permettant l'affichage du courant, et associé à un système de changement automatique de calibre 9. The apparatus according to the invention shown in FIG. 1 is essentially characterized in that it comprises: a generator of ultra-short pulses of low voltage 1, controlling a pulse generator 2 of precise, stable and adjustable duration, of fixed voltage, represents in FIG. 2 as well as a generator of short audible tops 3, of adjustable volume; an electronic assembly 4 transforming the fixed voltage pulses from 2 into voltage pulses of the same duration but variable voltage: a second electronic assembly 5 transforming the pulses from 4 into current pulses of the same duration and proportional intensity; a main safety device 6, connected to 5, for limiting the duration of the current flow in case of failure, and an auxiliary safety device 7, connected to 5, independent from the general power supply, allowing to interrupt the operation of the apparatus according to the invention in case of accidental exceeding of the duration of the current, or in case of exceeding the intensity of the current; finally, an electronic assembly 8, connected to 4, allowing the display of the current, and associated with a 9-gauge automatic change system.
L'alimentation, elle,comporte une partie basse tension stabilisée produisant préférentiellement les tensions 0,-7, +7,-15,+15 volts, et une partie haute tension 350 volts, ou 1000 volts, isolée du secteur urbain. The power supply itself has a stabilized low-voltage part which preferably produces voltages 0, -7, +7, -15, +15 volts, and a 350 volts, or 1000 volts high-voltage part, isolated from the urban sector.
Le générateur d'impulsions originel 1 est préféren- tiellement un multivibrateur astable ou une bascule de
Schmitt 10 dont la fréquence est ajustable au moyen d'une résistance variable 11, ou fixe, et d'un condensateur 12.The original pulse generator 1 is preferably an astable multivibrator or a flip-flop.
Schmitt 10 whose frequency is adjustable by means of a variable resistor 11, or fixed, and a capacitor 12.
Ces impulsions sont ensuite transmises au générateur de tops sonores 3 puis écourtées par un dérivateur 13.These pulses are then transmitted to the generator of sound tops 3 and shortened by a differentiator 13.
Le générateur d'impulsions 2 commandé par 1 est pré férentiellement un monostable 14 dont la durée est déterminée par un condensateur 15 et une résistance 16 pouvant varier par sauts de façon à définir un ensemble de valeurs présélectionnées de la durée; cette résistance 16 peut aussi être continuement variable. D'autre part, ce générateur d'impulsions de tension 2 peut être relié a une prise externe: ainsi l'impulsion peut être visualisée, ou servir au déclenchement d'un oscilloscope. The pulse generator 2 controlled by 1 is pre ferentially a monostable 14 whose duration is determined by a capacitor 15 and a resistor 16 which can vary in jumps so as to define a set of preselected values of the duration; this resistor 16 can also be continuously variable. On the other hand, this voltage pulse generator 2 can be connected to an external socket: thus the pulse can be visualized, or used to trigger an oscilloscope.
Le générateur de tops sonores brefs 3 commandé par 1 est préférentiellement un multivibrateur astable de fréquence 800 Hz (17) adapté en impédance à un haut-parleur 18 dont le volume peut être réglé ou fixé par un Potentiomètre 19. Avantageusement, ce haut-parleur peut être remplacé par un dispositif de signalisation lumineux, LED ou autre. The short tone generator 3 controlled by 1 is preferably an astable 800 Hz frequency multivibrator (17) impedance-adapted to a speaker 18 whose volume can be adjusted or fixed by a potentiometer 19. Advantageously, this speaker can be replaced by a light signaling device, LED or other.
L'ensemble électronique 4 permet de transformer 1' impulsion de tension de hauteur fixe en impulsion de tension de hauteur variable déterminée préférentiellement par un potentiomètre 20, ou par toute autre source de tension, continue, stable et réglable. Il comporte essentiellement un circuit de multiplexage 21. The electronic assembly 4 makes it possible to transform the fixed-height voltage pulse into a variable-height voltage pulse preferably determined by a potentiometer 20, or by any other voltage source, which is continuous, stable and adjustable. It essentially comprises a multiplexing circuit 21.
L'ensemble électronique 5 qui permet de transformer les impulsions issues de 4 en impulsions de courant, est avantageusement constitué d'un amplificateur de transconductance 22. Il contient les sorties destinées au patient 23 et est connecté aux dispositifs de sécurité 6 et 7, ainsi qu'a l'alimentation haute tension. Afin que les temps d'établissement et d'interruption du courant soient les plus courts possibles, il est nécessaire d'employer dans 22 des composants rapides: un amplificateur opérationnel de vitesse élevée (SR \ 10 V/ps) et un transistor MOSFET. The electronic assembly 5 which makes it possible to transform the pulses from 4 into current pulses, advantageously consists of a transconductance amplifier 22. It contains the outputs intended for the patient 23 and is connected to the safety devices 6 and 7, as well as that has the power supply high voltage. In order that the settling and interrupting times of the current are as short as possible, it is necessary to employ in fast components: a high speed operational amplifier (SR 10 V / ps) and a MOSFET transistor.
En outre, ce dernier doit supporter des tensions élevées, si l'on veut disposer d'un générateur de courant pouvant débiter dans des charges importantes. En pratique médicale, chez l'homme, des tensions de 350 volts, correspondant au passage de l'intensité maximale 30 mA dans une charge résistive pure au moins égale à 10 KL, est suffisante.In addition, the latter must withstand high voltages, if one wants to have a current generator that can output in large loads. In medical practice, in humans, voltages of 350 volts, corresponding to the passage of the maximum intensity 30 mA in a pure resistive load at least equal to 10 KL, is sufficient.
Toutefois, l'utilisation de tensions de 1000 volts, correspondant à une charge résistive de 33 kn, est possible si l'on emploie un transistor IPMOS. Il est digne de noter que grâce à l'emploi d'un transistor MOSFET de puissance, l'appareil suivant l'invention peut également fonctionner sur des charges capacitives et, bien que la circonstance ne se rencontre pas en pratique médicale, inductives. Lestemps d'établissement et d'interruption typiques obtenus sont de 2 ps. However, the use of voltages of 1000 volts, corresponding to a resistive load of 33 kn, is possible if an IPMOS transistor is used. It is worth noting that thanks to the use of a power MOSFET transistor, the apparatus according to the invention can also operate on capacitive loads and, although the circumstance is not encountered in medical practice, inductive. Typical set-up and interruption times are 2 ps.
Le dispositif de sécurité principal 6 est constitué préférentiellement d'un comparateur 24 délivrant une tension de sortie fixe, et d'un intégrateur 25 commandant un circuit interrupteur 26 charge de couper l'alimentation haute tension si la durée de l'impulsion de courant ressue de 5 excède accidentellement un certaine valeur fixée à l'avance, préférentiellement égale à 50 ms. Avantageusement, ce dispositif 6 peut être remplacé ou complété par un dispositif dépourvu de comparateur et capable de limiter la charge électrique totale transmise au patient. The main safety device 6 preferably consists of a comparator 24 delivering a fixed output voltage, and an integrator 25 controlling a switch circuit 26 to switch off the high voltage supply if the duration of the current pulse of 5 accidentally exceeds a certain value set in advance, preferably equal to 50 ms. Advantageously, this device 6 can be replaced or supplemented by a device devoid of comparator and capable of limiting the total electrical charge transmitted to the patient.
Le dispositif de sécurité 7 est indépendant de toute alimentation et peut donc fonctionner même en cas de défaillance de celle-ci. Il comporte préférentiellement une diode Zener 27, en série avec le patient connecté en 23, et associé à un intégrateur 28 qui commande un Darlington coupe-circuit 29. Ce dispositif de sécurité 7 déconnecte l'alimentation haute tension en cas de dépassement accidentel d'une certaine durée, préférentiellement 100 ms, ou d'une certaine intensité, préférentiellement 50 mA. Il contient, en série, le fusible ultra-rapide correspondant. The safety device 7 is independent of any power supply and can therefore operate even in the event of failure thereof. It preferably comprises a Zener diode 27, in series with the patient connected at 23, and associated with an integrator 28 which controls a circuit breaker Darlington 29. This safety device 7 disconnects the high voltage power supply in the event of accidental overshoot. a certain duration, preferably 100 ms, or of a certain intensity, preferably 50 mA. It contains, in series, the corresponding high-speed fuse.
L'ensemble électronique 8 chargé d'afficher l'intensite du courant, est constitué préférentiellement d'un milliampéremètre 30, numérique ou autre, alimenté par un amplificateur de transconductance 31, analogue à 22, avantageusement compensé de tension de décalage au moyen d'un potentiomètre 32, afin d'obtenir une lecture très précise de l'intensité. The electronic assembly 8 responsible for displaying the intensity of the current, preferably consists of a milliammeter 30, digital or other, supplied by a transconductance amplifier 31, similar to 22, advantageously compensated for offset voltage by means of a potentiometer 32, to obtain a very accurate reading of the intensity.
Dans une version simplifiée de l'appareil, cet ensemble 8, ainsi que 9, peut être omis et remplacé par une graduation étalonnée du bouton de réglage de l'intensité 45. In a simplified version of the apparatus, this assembly 8, as well as 9, can be omitted and replaced by a calibrated graduation of the intensity adjustment knob 45.
L'ensemble électronique 9, relié à 8, permet de réaliser automatiquement le changement de calibre du milliampèremètre 30. Les gammes préférentiellement utilisées sont 0-10 et 0-50 mA. Elles peuvent être différentes et plus nombreuses dans les variantes plus complètes, notamment pour laboratoire. L'ensemble 9 est préférentiellement constitué d'un comparateur 33 associé à un témoin lumineux 34,
LED ou autre, commandant un amplificateur opérationnel 35 fonctionnant en suiveur de zéro pour la gamme 0-10 mA. ou bloqué à saturation pour la gamme 0-50 mA. The electronic assembly 9, connected to 8, makes it possible to automatically change the size of the milliammeter 30. The preferred ranges are 0-10 and 0-50 mA. They may be different and more numerous in the more complete variants, especially for laboratories. The assembly 9 is preferably constituted by a comparator 33 associated with a pilot light 34,
LED or other, controlling an operational amplifier 35 operating as a zero follower for the range 0-10 mA. or blocked at saturation for the 0-50 mA range.
Dans une version simplifiée de l'appareil, cet ensemble 9 peut être omis et remplacé par un changement de calibre manuel. Dans une version plus complète, les valeurs mesurées des intensités correspondant aux différentes durées, peuvent être mises en mémoire à l'aide de tout circuit, échantil- lonneur ou autre, et/ou être ensuite enregistrées sur imprimante sous forme de tableau de valeurs ou de courbes, sur disque dur ou sur disquette, et peuvent enfin être transmises à un réseau informatique externe quelconque. In a simplified version of the apparatus, this assembly 9 can be omitted and replaced by a manual caliber change. In a more complete version, the measured values of the intensities corresponding to the different durations can be stored in memory using any circuit, sampler or other, and / or then be recorded on a printer in the form of an array of values or curves, on hard disk or diskette, and can finally be transmitted to any external computer network.
L'alimentation de l'appareil suivant l'invention se divise en une partie basse tension, stabilisée, et une partie haute tension reliée au secteur urbain par un transformateur d'isolement, éventuellement abaisseur; le redressement haute tension est préférentiellement suivi d'un filtrage non stabilisé, si l'on désire une tension de 350 volts, ou. si l'on veut une tension maximale de 1000 volts, d'étages multiplicateurs de tension utilisant des condensateurs, ceci afin de minimiser les risques liés à l'usage des hautes tensions continues. The power supply of the apparatus according to the invention is divided into a low voltage part, stabilized, and a high voltage part connected to the urban sector by an isolating transformer, possibly down; the high voltage rectification is preferably followed by unstabilized filtering, if a voltage of 350 volts is desired, or. if we want a maximum voltage of 1000 volts, stages multipliers of voltage using capacitors, this in order to minimize the risks related to the use of high DC voltages.
Selon une variante, l'appareil suivant l'invention peut comporter un moyen pour pouvoir fonctionner de manière autonome, par exemple un accumulateur délivrant les tensions basses, la haute tension étant obtenue à l'aide d'un circuit hacheur et d'un transformateur. Le chargeur peut être inclus dans le boitier, ou séparé. According to one variant, the apparatus according to the invention may comprise means for being able to operate autonomously, for example an accumulator delivering the low voltages, the high voltage being obtained by means of a chopper circuit and a transformer. . The charger can be included in the case, or separate.
De même, l'appareil peut comporter un ou plusieurs moyens pour le transporter, par exemple une ou plusieurs poignées, amovible(s > ou non, rètractable(s) ou non, et/ou un ou plusieurs points d'ancrage pour fixer une sangle amovible ou non. Similarly, the device may comprise one or more means for transporting it, for example one or more handles, removable (or not, retractable or not, and / or one or more anchor points to fix a removable strap or not.
Le bouton courant 45 est préférentiellement associé à un moyen pour pouvoir dériver ou interrompre le courant qui doit traverser le patient, ou pour commander l'arrêt des impulsions de courant. Ainsi lorsque l'opérateur ne presse pas ou ne touche pas le bouton courant, le patient ne reçoit pas d'impulsion. The current button 45 is preferably associated with a means to be able to derive or interrupt the current that must pass through the patient, or to control the stopping of the current pulses. Thus when the operator does not press or touch the current button, the patient does not receive a pulse.
Selon une variante, l'appareil selon l'invention peut produire des impulsions de tension au lieu d'impulsions de courant. Il suffit pour cela de faire fonctionner 1' amplificateur de l'ensemble 5 à saturation et d'utiliser une alimentation haute tension stabilisée et réglable extérieurement. Dans ce cas l'ensemble 4 peut être omis. According to one variant, the apparatus according to the invention can produce voltage pulses instead of current pulses. All that is required is to operate the amplifier of the set 5 to saturation and to use an externally adjustable and stabilized high voltage power supply. In this case, the set 4 can be omitted.
Le type d'impulsion cité ci-dessus, à savoir rectangulaire, n'est pas limitatif et peut être remplace par tout autre, triangle, dent de scie ou autre. Il suffit pour cela de remplacer les ensembles électroniques 2 et 4, qui génerent des impulsions carrées de tension variable, par un autre circuit générateur de fonction. The type of pulse mentioned above, namely rectangular, is not limiting and can be replaced by any other, triangle, sawtooth or other. It suffices for this to replace the electronic assemblies 2 and 4, which generate square pulses of variable voltage, by another function generating circuit.
Avantageusement, aux bornes 23 peut être connecté un oscilloscope ou tout autre dispositif de visualisation ou d'enregistrement de la tension entre les bornes 23 comme fonction du temps. Advantageously, at the terminals 23 may be connected an oscilloscope or any other device for viewing or recording the voltage between the terminals 23 as a function of time.
La mesure d'excitabilité neuromusculaire consiste classiquement à chercher une intensité liminaire en fonction d'une durée; on peut, à l'inverse, vouloir mesurer la durée minimale sous laquelle on observe une contraction du muscle étant donné une certaine intensité. Pour cela, il suffit de remplacer l'ensemble de résistances fixes 16 par un poten tiomètre gradué qui permettra une variation continue de la durée. Celle-ci pourra être affichée par le truchement d'une tension proportionnelle lue sur un voltmètre. De cette façon, on peut se limiter à la mesure de la rhéobase et de la chronaxie. The measurement of neuromuscular excitability conventionally consists of seeking a threshold intensity as a function of duration; Conversely, we may want to measure the minimum duration under which we observe a contraction of the muscle given a certain intensity. For this, it suffices to replace the set of fixed resistors 16 by a graduated poten tiometer which will allow a continuous variation of the duration. This can be displayed by means of a proportional voltage read from a voltmeter. In this way, one can limit oneself to the measurement of the rheobase and the chronaxie.
Il va de soi que la présente invention peut recevoir tout aménagement er. toute variante dans le domaine des équivalents techniques sans sortir du cadre du présent brevet. It goes without saying that the present invention can receive any arrangement er. any variant in the field of technical equivalents without departing from the scope of this patent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8513129A FR2586552B1 (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ELECTRIC CURRENT PULSE GENERATOR, IN PARTICULAR FOR NEURO-MUSCULAR EXCITABILITY MEASUREMENTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8513129A FR2586552B1 (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ELECTRIC CURRENT PULSE GENERATOR, IN PARTICULAR FOR NEURO-MUSCULAR EXCITABILITY MEASUREMENTS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2586552A1 true FR2586552A1 (en) | 1987-03-06 |
| FR2586552B1 FR2586552B1 (en) | 1989-07-13 |
Family
ID=9322617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8513129A Expired FR2586552B1 (en) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ELECTRIC CURRENT PULSE GENERATOR, IN PARTICULAR FOR NEURO-MUSCULAR EXCITABILITY MEASUREMENTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2586552B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1985
- 1985-09-04 FR FR8513129A patent/FR2586552B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2586552B1 (en) | 1989-07-13 |
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