FR2596268A1

FR2596268A1 - Apparatus for checking brain activity

Info

Publication number: FR2596268A1
Application number: FR8604646A
Authority: FR
Inventors: Robert Pre
Original assignee: EUCLIDE SYSTEMS
Current assignee: EUCLIDE SYSTEMS
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-10-02

Abstract

Apparatus for checking brain activity in a person. The apparatus comprises two electrodes D and G fixed on either side of the head of the patient, these electrodes allowing a signal to be picked up, which is applied to a differential amplifier 1 then to a low-pass filter 2 followed by a follower stage 3, and a threshold detection circuit 4 allowing the presence or absence of brain activity to be determined and for driving two analogue outputs DS and GS and a system 10 for timing and displaying the periods of inactivity. Application to checking and supervising patients under anaesthetic, or in a comatose state treated using barbiturates.

Description

APPAREIL DE CONTROLE DE L'ACTIVITE CEREBRALE
La présente invention concerne un appareil de contrôle et de surveillance de L'activité cérébrale d'une personne.APPARATUS FOR MONITORING CEREBRAL ACTIVITY
The present invention relates to an apparatus for controlling and monitoring the brain activity of a person.

Lors du traitement de certains comas, on administre au patient des médicaments à base de barbituriques qui ralentissent considérablement l'activité cérébrale. Le fonctionnement des cellules nerveuses du cerveau alterne alors avec des périodes d'inactivité dont La durée peut aller jusqu'à quelques minutes. On doit alors contrôler cette activité cérébrale de façon continue, car une trop forte dose de barbituriques administrée peut entraîner un arrêt total de cette activité cérébrale accompagné, le plus souvent, de problèmes cardiaques. During the treatment of certain comas, the patient is administered barbiturate drugs which considerably slow down brain activity. The functioning of the nerve cells in the brain then alternates with periods of inactivity, the duration of which can be up to a few minutes. We must then monitor this brain activity continuously, because too high a dose of barbiturates administered can lead to a total cessation of this brain activity accompanied, most often, heart problems.

Un tel contrôle cérébral trouve, également, une application pour La surveillance des anesthésies où les produits utilisés ont un effet tout-à-fait similaire de ralentissement de l'activité cérébrale. Such brain control also finds an application for monitoring anesthesia where the products used have a completely similar effect of slowing down brain activity.

Pour assurer le contrôle et la surveillance de L'activité cérébrale dans de tels cas, plusieurs propositions ont été formulées. To ensure control and monitoring of brain activity in such cases, several proposals have been made.

L'une d'elles, consistant à réaliser un électroencéphalogramme, est satisfaisante sur Le plan technique, mais nécessite l'utilisation d'un appareil complexe et très coûteux, si bien qu'on ne dispose que d'un nombre très restreint d'appareils de ce type dans chaque centre de traitement. One of them, consisting in performing an electroencephalogram, is technically satisfactory, but requires the use of a complex and very expensive device, so that only a very limited number of devices of this type in each treatment center.

Une seconde proposition consiste à utiliser un appareil électrocardiographe, beaucoup moins onéreux que Le précédent, mais qui n'est absolument pas compatible avec une telle application, de sorte qu'on est obligé de construire une interface entre Les électrodes qui captent le signal et cet électrocardiographe. A second proposal consists in using an electrocardiograph device, much less expensive than the previous one, but which is absolutely not compatible with such an application, so that one is obliged to build an interface between the electrodes which receive the signal and this electrocardiograph.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients attachés aux propositions actuellement connues de contrôle de
L'activité cérébrale et, à cette fin, a pour objet un appareil compLètement autonome, de conception simple et pouvant être fabriqué à coût réduit.The present invention aims to remedy the drawbacks attached to the currently known proposals for controlling
Brain activity and, for this purpose, relates to a completely autonomous device, of simple design and which can be manufactured at reduced cost.

L'appareil permet, en outre, d'indiquer la présence ou l'absence d'activité cérébrale, de chronométrer les temps d'inactivité et possède des sorties permettant de visualiser les signaux représentatifs de l'activité cérébrale. The device also makes it possible to indicate the presence or absence of cerebral activity, to time the idle times and has outputs allowing to visualize the signals representative of cerebral activity.

Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de L'invention est caractérisé en ce qu'il comprend
- un circuit d'amplification différentielle de la
tension recueillie entre deux électrodes,
- un circuit de filtrage passe-bas à constante de
temps,
- un étage d'adaptation,
- un-circuit de détection à seuil chargé d'indiquer
La présence d'activité ou d'inactivité cérébrale.To achieve the above goals, the object of the invention is characterized in that it comprises
- a differential amplification circuit of the
voltage collected between two electrodes,
- a low-pass filtering circuit with constant
time,
- an adaptation stage,
- a threshold detection circuit responsible for indicating
The presence of brain activity or inactivity.

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux schémas annexés qui montrent, à titre non limitatif, des exemples de réalisation de
L'objet de L'invention.Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended diagrams which show, without implied limitation, exemplary embodiments of
The object of the invention.

La fig 1 est un schéma synoptique d'organisation de
L'objet de L'invention.Fig 1 is a block diagram of the organization of
The object of the invention.

Les fig. 2 à 6 sont des schémas d'exemples de réalisation de sous-ensembles constitutifs de L'objet de L'invention. Figs. 2 to 6 are diagrams of exemplary embodiments of sub-assemblies constituting the object of the invention.

La fig. 7 illustre un exemple de signaux de commandes du dispositif de chronométrage et d'affichage. Fig. 7 illustrates an example of control signals from the timing and display device.

Selon la fig. 1, L'appareil comprend une électrode gauche
G et une électrode droite D, destinées å être appliquées de part et d'autre de La tête du patient. Ces deux électrodes sont de type connu, couramment utilisées dans des applications de ce genre, comme, par exemple, celles servant de capteur au cours d'un électroencéphalogramme. Ces électrodes sont fixées, de chaque côté de la tête du patient, par des contacts adhésifs classiques. Le signal recueilli est de très faible amplitude, de l'ordre de quelques micro-volts. Ce signal est appliqué à L'entrée d'un circuit 1 réalisant, tout d'abord, une amplification différentielle.Etant donné La difficuLté de traiter des signaux d'aussi faible amplitude, les éléments constitutifs de ce premier étage 1 doivent avoir de très bonnes caractéristiques et, en particulier, les amplificateurs opérationnels éventueLlement utilisés devront être à faible bruit et haute sensibilité.According to fig. 1, The device includes a left electrode
G and a straight electrode D, intended to be applied on either side of the patient's head. These two electrodes are of known type, commonly used in applications of this kind, such as, for example, those serving as a sensor during an electroencephalogram. These electrodes are fixed, on each side of the patient's head, by conventional adhesive contacts. The signal collected is of very low amplitude, of the order of a few micro-volts. This signal is applied to the input of a circuit 1 performing, first of all, differential amplification. Given the difficulty of processing signals of such low amplitude, the constituent elements of this first stage 1 must have very good characteristics and, in particular, any operational amplifiers used should be low noise and high sensitivity.

Le deuxième étage est constitue par un circuit 2 réalisant un filtrage passe-bas avec constante de temps. Le signal évoluant relativement lentement, on peut fixer La fréquence de coupure à environ 20 Hz, de manière à éliminer toutes les fréquences supérieures et, en particulier, la fréquence du réseau d'alimentation de l'appareil (en général 50 Hz). The second stage is constituted by a circuit 2 carrying out low-pass filtering with time constant. Since the signal evolves relatively slowly, the cut-off frequency can be set at around 20 Hz, so as to eliminate all higher frequencies and, in particular, the frequency of the appliance's power supply network (in general 50 Hz).

Le troisième étage est constitué par un circuit 3 d'adaptation classique, à très grande impédance d'entrée et à très faible impédance de sortie. The third stage is constituted by a conventional adaptation circuit 3, with very high input impedance and very low output impedance.

Le signal issu du circuit 3 d'adaptation est ensuite traité par un circuit 4 de détection, à seuil permettant de détecter le passage du signal au-dessus d'un seuil réglable. The signal from the adaptation circuit 3 is then processed by a detection circuit 4, with a threshold making it possible to detect the passage of the signal above an adjustable threshold.

Lorsque le signal a une amplitude supérieure à ce seuil, il peut être considéré comme représentatif de l'activité cérébrale et,
Lorsque ce signal a une amplitude inférieure à ce seuil, il peut être considéré comme du bruit. On est alors en présence d'une période d'inactivité cérébrale.When the signal has an amplitude above this threshold, it can be considered to be representative of brain activity and,
When this signal has an amplitude below this threshold, it can be considered as noise. We are then in the presence of a period of brain inactivity.

Ce circuit 4 de détection à seuil pilote un circuit 5 de commande de commutateurs électroniques inclus dans les circuits de sortie. This threshold detection circuit 4 controls a circuit 5 for controlling electronic switches included in the output circuits.

Le circuit 6 est chargé d'appliquer le signal issu de
L'étage d'adaptation 3 à La borne de sortie GS, par L'intermédiaire d'un premier commutateur électronique commandé par Le circuit 5.Circuit 6 is responsible for applying the signal from
The adaptation stage 3 at the output terminal GS, by means of a first electronic switch controlled by the circuit 5.

Le signal délivré par cette borne de sortie Gs est donc nul pendant une période d'inactivité cérébrale et est représentatif du signal capté par L'électrode G pendant une période d'activité cérébrale. The signal delivered by this output terminal Gs is therefore zero during a period of cerebral inactivity and is representative of the signal picked up by the electrode G during a period of cerebral activity.

Le circuit 7 est chargé d'appliquer Le signal issu de
L'étage d'adaptation 3 à La borne de sortie DS, par L'intermédiaire d'un deuxième commutateur électronique commandé par Le circuit 5, après avoir effectué un déphasage de 180 degrés. Le signal délivré par cette borne de sortie Ds est donc nuL pendant une période d'inactivité cérébrale et est représentatif du signal capté par
L'électrode D pendant une période d'activité cérébrale.Circuit 7 is responsible for applying the signal from
The adaptation stage 3 at the output terminal DS, by means of a second electronic switch controlled by the circuit 5, after having effected a phase shift of 180 degrees. The signal delivered by this output terminal Ds is therefore nuL during a period of cerebral inactivity and is representative of the signal picked up by
The D electrode during a period of brain activity.

L'appareil comporte, enfin, un dispositif de chronométrage 8, 9, 10 composé d'un circuit 8 comprenant un troisième commutateur électronique piloté par le circuit 5 et indiquant La présence ou non d'activité cérébrale, d'un circuit 9 d'élaboration des signaux de commandes nécessaires et d'un circuit 10 de chronométrage et d'affichage de la durée lorsque l'on est en présence d'une période d'inactivité cérébrale. Finally, the apparatus comprises a timing device 8, 9, 10 composed of a circuit 8 comprising a third electronic switch controlled by the circuit 5 and indicating The presence or absence of brain activity, of a circuit 9 of development of the necessary control signals and a timing and display circuit 10 of the duration when one is in the presence of a period of cerebral inactivity.

L'appareil comprend, également, un dispositif Il de contrôle d'une bonne fixation des électrodes. On considère qu'une électrode est correctement fixée si la résistance entre la peau et cette électrode est inférieure à une vaLeur prédéterminée. Cette valeur peut être fixée à 10 kilo-Ohms environ. The apparatus also includes a device II for checking that the electrodes are properly fixed. It is considered that an electrode is correctly fixed if the resistance between the skin and this electrode is less than a predetermined value. This value can be set at around 10 kilo-Ohms.

La fig. 2 montre un exemple de réalisation des circuits 1 à 8. Fig. 2 shows an exemplary embodiment of circuits 1 to 8.

L'étage 1, qui constitue un amplificateur différentiel comprend un amplificateur opérationnel principal A2 destiné à recevoir sur ses entrées inverseuse et non inverseuse les signaux émis respectivement par L'électrode droite D et par t'électrode gauche G. Afin de permettre d'effectuer un équilibrage de l'amplificateur différentiel 1, un second amplificateur opérationnel A1 monté en non inverseur est interposé entre
L'électrode droite D et L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel A2.Stage 1, which constitutes a differential amplifier comprises a main operational amplifier A2 intended to receive on its inverting and non-inverting inputs the signals emitted respectively by the right electrode D and by the left electrode G. In order to make it possible to perform balancing of the differential amplifier 1, a second operational amplifier A1 mounted as a non-inverter is interposed between
The right electrode D and the inverting input of the operational amplifier A2.

Les signaux de très faible amplitude, de L'ordre de quelques microvolts, émis par les électrodes D et G sont appliqués par L'intermédiaire de résistances R1 et R2 respectivement aux entrées non inverseuses des amplificateurs opérationnels A1 et A2 respectivement. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel
A1 est reliée à la masse par une résistance R3 en série avec une résistance ajustable P1 permettant un ajustement du gain de l'amplificateur opérationnel A1 et donc un équilibrage des deux voies de L'amplificateur différentiel 1.La résistance de bouclage
R4, connectée entre L'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel A1, La résistance R5 connectée entre la sortie de L'amplificateur opérationnel A1 et L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel A2 et la résistance R6 connectée entre L'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel A2 sont choisies de manière à déterminer avec les résistances en série R3 et R1 un gain voisin de 1. Les résistances
R1 et R2 présentent elles-mêmes des valeurs nominales égales entre elles.Signals of very low amplitude, of the order of a few microvolts, emitted by the electrodes D and G are applied by means of resistors R1 and R2 respectively to the non-inverting inputs of the operational amplifiers A1 and A2 respectively. The inverting input of the operational amplifier
A1 is connected to ground by a resistor R3 in series with an adjustable resistor P1 allowing an adjustment of the gain of the operational amplifier A1 and therefore a balancing of the two channels of the differential amplifier 1.The loopback resistor
R4, connected between the inverting input and the output of the operational amplifier A1, The resistor R5 connected between the output of the operational amplifier A1 and the inverting input of the operational amplifier A2 and the resistor R6 connected between L ' inverting input and the output of the operational amplifier A2 are chosen so as to determine with the resistors in series R3 and R1 a gain close to 1. The resistors
R1 and R2 themselves have nominal values equal to each other.

Un dispositif de protection contre les surtensions est interposé entre les électrodes D et G et tes entrées non inverseuses des amplificateurs opérationnels A1 et A2. Ce dispositif comprend des résistances R51 et R52 connectées entre
Les électrodes D et G respectivement et la masse, le circuit paraLlèle de deux diodes D1, D3 montées tête bêche et d'un condensateur C1 connecté entre L'entrée non inverseuse de
L'amplificateur opérationnel A1 et la masse et le circuit parallèle de deux diodes D2, D4 et d'un condensateur C2 connecté entre L'entrée non inverseuse de L'amplificateur opérationnel A2 et la masse.An overvoltage protection device is interposed between the electrodes D and G and the non-inverting inputs of the operational amplifiers A1 and A2. This device includes resistors R51 and R52 connected between
The electrodes D and G respectively and the ground, the parallel circuit of two diodes D1, D3 mounted head to tail and of a capacitor C1 connected between the non-inverting input of
The operational amplifier A1 and the ground and the parallel circuit of two diodes D2, D4 and a capacitor C2 connected between the non-inverting input of the operational amplifier A2 and the ground.

Le circuit 2 de la fig. 2, relié à la sortie de L'étage 1 par un condensateur de liaison C3 comprend un filtre actif passe-bas constitué autour d'un amplificateur opérationnel A3 dont
L'entrée inverseuse est reliée à la masse par L'intermédiaire d'une résistance ajustable P2 permettant Le réglage de la fréquence de coupure, en série avec une résistance R7. Un condensateur C4 en parallèle sur une résistance R10 est connecté entre L'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel A3, tandis que l'entrée non inverseuse de L'amplificateur opérationnel A3 est reliée par une résistance R9 au condensateur de liaison C3 et à une extrémité d'une autre résistance R8 dont l'autre extrémité est à La masse.Circuit 2 in fig. 2, connected to the output of Stage 1 by a link capacitor C3 comprises an active low-pass filter formed around an operational amplifier A3 whose
The inverting input is connected to ground via an adjustable resistor P2 allowing adjustment of the cut-off frequency, in series with a resistor R7. A capacitor C4 in parallel on a resistor R10 is connected between the inverting input and the output of the operational amplifier A3, while the non-inverting input of the operational amplifier A3 is connected by a resistor R9 to the link capacitor C3 and at one end of another resistor R8 the other end of which is grounded.

Le filtre actif passe-bas de L'étage 2 est relié par un condensateur de liaison C5 à un dispositif passif à constante de temps comprenant une résistance R12 connectée entre le condensateur
C5 et La sortie du circuit 2, une résistance R11 connectée entre La masse et Le point commun au condensateur C5 et à la résistance R12 et un condensateur C6 connecté entre la masse et la sortie de
L'étage 2.The active low-pass filter of Stage 2 is connected by a connection capacitor C5 to a passive time constant device comprising a resistor R12 connected between the capacitor
C5 and The output of circuit 2, a resistor R11 connected between Ground and The point common to capacitor C5 and to resistor R12 and a capacitor C6 connected between ground and the output of
Floor 2.

L'étage d'adaptation 3 comprend, de façon classique, un amplificateur opérationnel A4 monté en suiveur dont l'entrée inverseuse est bouclée sur la sortie. The adaptation stage 3 comprises, conventionally, an operational amplifier A4 mounted as a follower whose inverting input is looped over the output.

Le circuit 4 de détection à seuil relié par un condensateur de liaison C7 à la sortie de L'étage d'adaptation 3 comprend un amplificateur opérationnel A6 dont les entrées inverseuse et non inverseuse sont reliées à la masse par des résistances R24, R25, respectivement, et une résistance ajustable P connectée entre L'entrée inverseuse et la sortie de
3
L'amplificateur opérationnel A6 pour faire varier le gain de ce dernier et assurer un réglage du seuil du circuit 4.The threshold detection circuit 4 connected by a connecting capacitor C7 to the output of the adaptation stage 3 comprises an operational amplifier A6 whose inverting and non-inverting inputs are connected to ground by resistors R24, R25, respectively , and an adjustable resistor P connected between the inverting input and the output of
3
The operational amplifier A6 to vary the gain of the latter and ensure an adjustment of the threshold of circuit 4.

La sortie de l'amplificateur opérationnel A6 est reliée par un condensateur de liaison C8 à L'anode d'une diode D6 dont la cathode est reliée par une résistance R27 à la base d'un transistor
T1 pilotant un circuit de commutation A7. L'anode de la diode D6 est, par ailleurs, connectée à la cathode d'une seconde diode D5.The output of the operational amplifier A6 is connected by a connecting capacitor C8 to the anode of a diode D6 whose cathode is connected by a resistor R27 to the base of a transistor
T1 driving a switching circuit A7. The anode of diode D6 is, moreover, connected to the cathode of a second diode D5.

Un condensateur C9 est monté en paraLlèle avec une résistance R26 entre La cathode de la diode D6 et L'anode de la diode D5, elle-même reliée comme L'émetteur du transistor T1 à une source d'aLimentation négative.A capacitor C9 is mounted in parallel with a resistor R26 between the cathode of the diode D6 and the anode of the diode D5, itself connected as the emitter of the transistor T1 to a negative power source.

Le circuit de commande 5 comprend, en outre, des résistances de polarisation R28 et R29, ainsi qu'un condensateur
C10 monté en parallèle sur L'espace collecteur-émetteur du transistor T1.The control circuit 5 further comprises polarization resistors R28 and R29, as well as a capacitor
C10 mounted in parallel on the collector-emitter space of transistor T1.

Le circuit 8 comporte un commutateur électronique A10 pilote par le circuit de commutation A7 et présentant une sortie S à L'état haut lorsqu'on est en présence d'une période d'activité cérébrale. Une diode électroluminescente D9 montée en série avec une résistance R30 entre la sortie S et La source d'alimentation négative du transistor T1 est allumée lorsque la sortie S est à L'état haut après détection d'un signal supérieur au seuil prédéterminé dans le circuit 4. The circuit 8 includes an electronic switch A10 piloted by the switching circuit A7 and having an output S in the high state when there is a period of brain activity. A light-emitting diode D9 connected in series with a resistor R30 between the output S and the negative power source of the transistor T1 is on when the output S is in the high state after detection of a signal greater than the predetermined threshold in the circuit 4.

Les circuits 6 et 7 comprennent chacun un commutateur électronique A8, A9, respectivement, piloté par le circuit de commutation A7. The circuits 6 and 7 each include an electronic switch A8, A9, respectively, controlled by the switching circuit A7.

Le signal disponible en sortie de L'étage d'adaptation 3 est appliqué par l'intermédiaire d'une résistance R13 directement à l'entrée du commutateur électronique A8, dont la sortie est reliée, d'une part, à L'électrode GS et, d'autre part, à la masse par une résistance R16. L'entrée du commutateur A8 connectée à la résistance R13 est, par ailleurs, connectée à des résistances de polarisation R14, R15. The signal available at the output of the adaptation stage 3 is applied via a resistor R13 directly to the input of the electronic switch A8, the output of which is connected, on the one hand, to the GS electrode and, on the other hand, to ground by a resistor R16. The input of the switch A8 connected to the resistor R13 is, moreover, connected to the bias resistors R14, R15.

Le signal disponible en sortie de l'étage d'adaptation 3 est, par ailleurs, appliqué par L'intermédiaire d'un circuit déphaseur de 1800 et d'une résistance R20 à L'entrée du commutateur électronique A9, dont la sortie est reliée, d'une part, à
L'électrode D5 et, d'autre part, à la masse par une résistance R23.The signal available at the output of the adaptation stage 3 is, moreover, applied via a phase shifting circuit of 1800 and a resistor R20 at the input of the electronic switch A9, the output of which is connected , on the one hand, to
The electrode D5 and, on the other hand, to ground by a resistor R23.

L'entrée du commutateur Ag connectée à La résistance R20 est, par ailleurs, connectée à des résistances de polarisation R21, R22. Le circuit déphaseur de 1800 est constitué par un amplificateur opérationel A5 monté en inverseur avec des résistances R17, R18,
R19 connectées de façon classique aux entrées et à La sortie de l'amplificateur opérationnel A5.The input of the switch Ag connected to the resistor R20 is, moreover, connected to the bias resistors R21, R22. The phase shifting circuit of 1800 consists of an operational amplifier A5 mounted as an inverter with resistors R17, R18,
R19 conventionally connected to the inputs and to the output of the operational amplifier A5.

La sortie S du circuit 8 est reliée par une résistance
R31 et un photocoupleur A11, dont le phototransistor est polarisé par une résistance R32, à un circuit 9 d'élaboration des signaux de contrôle dont un exemple de réalisation est représenté (fig. 3). Le circuit 9 qui ne traite que des signaux logiques est isolé du circuit électronique amont par Le photocoupleur A11 et peut être constitué de bascules A14, A15, A16 réalisées à partir de circuits intégrés et associés, de façon classique, a des condensateurs extérieurs C14 à C18 et à des résistances extérieures R37 à R39.The output S of circuit 8 is connected by a resistor
R31 and a photocoupler A11, whose phototransistor is biased by a resistor R32, to a circuit 9 for developing the control signals, an exemplary embodiment of which is shown (fig. 3). The circuit 9 which only processes logic signals is isolated from the upstream electronic circuit by the photocoupler A11 and can be made up of flip-flops A14, A15, A16 produced from integrated circuits and associated, in a conventional manner, with external capacitors C14 to C18 and to external resistors R37 to R39.

La forme des signaux CE, LA et RS, engendrés par Les bascules A14, A15, A16 respectivement est représentée sur la fig. 7. Par ailleurs, des signaux d'horloge CP, par exemple à une fréquence de 1 Hz, peuvent être produits par exemple par division de la fréquence du réseau d'aLimentation selon le schéma de la fig. 4. Selon ce mode de réalisation, Le signal provenant du secondaire d'un transformateur est appliqué à la base d'un transistor T2 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas R33, C11, suivi d'une résistance R34 et d'une diode Zener Z2 Une diode
Zener Z1, en parallèle sur le condensateur C11 du circuit R33, C11 assure un écrétage du signal.Le transistor T2Édont le collecteur et la base sont connectés à des résistances de polarisation R36,
R35 respectivement fonctionne en tout ou rien et assure une mise en forme du signal appliqué sur la base du transistor T2. Le collecteur du transistor T2 est relié à deux circuits diviseurs
A12 et A13, montés en cascade et associés à des condensateurs C12,
C13. Les circuits diviseurs A12 et A13 assurent des divisions par exemple par 10 et par 5 si la fréquence du secteur est de 50 Hz et permettent de disposer d'un signal d'hcrloge CP ramené à 1 Hz.The form of the signals CE, LA and RS, generated by the flip-flops A14, A15, A16 respectively is shown in fig. 7. Furthermore, clock signals CP, for example at a frequency of 1 Hz, can be produced for example by dividing the frequency of the power supply network according to the diagram in FIG. 4. According to this embodiment, the signal from the secondary of a transformer is applied to the base of a transistor T2 via a low-pass filter R33, C11, followed by a resistor R34 and d 'a Zener diode Z2 A diode
Zener Z1, in parallel on the capacitor C11 of the circuit R33, C11 ensures signal clipping. The transistor T2, whose collector and base are connected to bias resistors R36,
R35 respectively works in all or nothing and ensures a shaping of the signal applied to the base of the transistor T2. The collector of transistor T2 is connected to two divider circuits
A12 and A13, connected in cascade and associated with capacitors C12,
C13. The dividing circuits A12 and A13 ensure divisions, for example by 10 and by 5 if the sector frequency is 50 Hz and provide a clock signal CP reduced to 1 Hz.

La fig. 5 montre un exemple de réalisation du circuit 10 de chronométrage et d'affichage. Le chronométrage est effectué par trois compteurs A17, A18 et A19 montés en cascade permettant d'obtenir une durée codée sur trois chiffres. On dispose ensuite de trois circuits décodeurs A20, A21 et A22 chargés de convertir un nombre binaire en un code approprié permettant de piloter les afficheurs sept segments A26, A27 et A28, par l'intermédiaire des circuits driver A23, A24 et A25. Ces circuits sont tout-à-fait classiques et permettent de réaliser le chronométrage et
L'affichage des diverses périodes d'interruption de L'activité cérébrale (temps de silence).Fig. 5 shows an exemplary embodiment of the timing and display circuit 10. The timing is performed by three counters A17, A18 and A19 connected in cascade to obtain a duration coded on three digits. There are then three decoder circuits A20, A21 and A22 responsible for converting a binary number into an appropriate code making it possible to control the seven-segment displays A26, A27 and A28, via the driver circuits A23, A24 and A25. These circuits are completely classic and allow timing and
The display of the various periods of interruption of brain activity (time of silence).

La fig. 6 montre un exemple de réalisation du circuit 11 de contrôle des électrodes, comprenant un amplificateur opérationnel A29 et un pont constitué par les résistances R43, R44,
R45, R46 dont le réglage du seuil de la bonne fixation des électrodes est effectué par le potentiomètre P4. Les deux électrodes D et G sont, successivement, contrôlées par action sur les interrupteurs jumelés I3, 14.Fig. 6 shows an exemplary embodiment of the circuit 11 for controlling the electrodes, comprising an operational amplifier A29 and a bridge constituted by the resistors R43, R44,
R45, R46 for which the adjustment of the threshold of the good fixing of the electrodes is carried out by the potentiometer P4. The two electrodes D and G are successively controlled by action on the twin switches I3, 14.

Le contact mobile de l'interrupteur 13 peut être mis sélectivement en contact avec L'électrode droite D ou L'électrode gauche G, tandis que Le contact mobile de l'interrupteur 14 est lui-même mis sélectivement en contact avec l'anode d'une diode
électroluminescente D9 ou d'une diode électroluminescente mîo. The movable contact of the switch 13 can be selectively brought into contact with the right electrode D or the left electrode G, while the movable contact of the switch 14 is itself selectively brought into contact with the anode d 'a diode
light emitting D9 or a light emitting diode.

Le contact mobile de L'interrupteur I3 est relié par un circuit composé de la résistance 42 et du condensateur C26 à une entrée de l'amplificateur opérationnel A29 reliée au point commun entre les résistances R44 et R46, tandis que l'autre entrée de l'amplificateur opérationnel A29 est reliée au curseur du potentiomètre P4. Un condensateur C27 est connecté entre les deux entrées de l'amplificateur opérationnel A29, tandis que la sortie de ce dernier est reliée par une résistance R47 et une diode D8 au contact mobile de l'interrupteur 14. Le point commun entre les résistances R43 et R44 du pont de mesure est relié par une résistance R41 à une source d'alimentation positive tandis que Le point commun entre les résistances R45 et R46 est relié par une résistance R40 à une source d'alimentation négative.Les diodes de
Zener Z3 et Z4 assurent une stabilisation de l'alimentation du montage.The movable contact of the switch I3 is connected by a circuit composed of the resistor 42 and the capacitor C26 to an input of the operational amplifier A29 connected to the common point between the resistors R44 and R46, while the other input of the operational amplifier A29 is connected to the cursor of potentiometer P4. A capacitor C27 is connected between the two inputs of the operational amplifier A29, while the output of the latter is connected by a resistor R47 and a diode D8 to the movable contact of the switch 14. The common point between the resistors R43 and R44 of the measuring bridge is connected by a resistor R41 to a positive power source while the common point between the resistors R45 and R46 is connected by a resistor R40 to a negative power source.
Zener Z3 and Z4 provide stabilization of the assembly supply.

Le dispositif de contrôle 11 de la fig. 6 permet de déterminer avant toute utilisation du dispositif de mesure si les électrodes D et G sont bien connectées, c'est-à-dire si la résistance entre chaque électrode et la peau est suffisamment faible. The control device 11 of FIG. 6 makes it possible to determine before any use of the measuring device if the electrodes D and G are well connected, that is to say if the resistance between each electrode and the skin is sufficiently low.

La fig. 7 est un exemple de signaux de commande du circuit de chronométrage et d'affichage représenté à la fig. 5. Le premier diagramme représente un signal CE indiquant la présence ou l'absence d'activité cérébrale. Ce signal se trouve à L'état haut pendant Les périodes d'activité et à L'état bas pendant les périodes d'inactivité. Fig. 7 is an example of control signals of the timing and display circuit shown in FIG. 5. The first diagram represents a CE signal indicating the presence or absence of brain activity. This signal is found High during periods of activity and Low during periods of inactivity.

Le deuxième diagramme représente un signal LA présentant une impulsion déclenchée par le front descendant du signal CI au début de chaque phase d'inactivité. The second diagram represents a signal LA having a pulse triggered by the falling edge of the signal CI at the start of each inactivity phase.

Le troisième diagramme RS représente un signal RS composé d'impulsions déclenchées par chaque front montant du signal précédent LA. The third RS diagram represents an RS signal composed of pulses triggered by each rising edge of the previous signal LA.

L'appareil selon l'invention peut être fabriqué à un coût relativement faible et il est d'un mainiement aisé, puisqu'il ne nécessite que La fixation de deux électrodes, alors qu'un appareil du type électroencéphalographe en comporte une douzaine. The device according to the invention can be manufactured at a relatively low cost and it is easy to handle, since it requires only the fixing of two electrodes, whereas an device of the electroencephalograph type comprises a dozen.

Le dispositif d'affichage permet une surveillance précise des périodes d'inactivité cérébrale et les signaux issus des deux sorties analogiques Gs et DS peuvent être observés, au besoin, par n importe quel appareil de visualisation classique, tel qu'un oscilloscope ou un traceur graphique.The display allows precise monitoring of periods of brain inactivity and the signals from the two analog outputs Gs and DS can be observed, if necessary, by any conventional visualization device, such as an oscilloscope or a tracer. graphic.

L'invention n'est pas Limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.

Claims

1 - Apparatus for monitoring the brain activity of a patient by processing the signal received using two electrodes placed on each side of the patient's head,

characterized in that it comprises:

- a circuit (1) for differential amplification of

the voltage collected between the two electrodes,

- a low-pass filter circuit (2) with constant

of time,

- an adaptation stage (3),

- a loaded threshold detection circuit (4)

indicate the presence of activity or inactivity

cerebral.

2 - Apparatus according to claim 1, characterized in that the differential amplification circuit (1) comprises a circuit (P1, R3, R4, R5, A1) for balancing the amplification gain on each of the channels of the differentiated amplifier (1).

3 - Apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that the threshold detection circuit (4) controls a circuit (5) for controlling electronic switches.

4 - Apparatus according to claim 3, characterized in that The signal from the adaptation stage (3) is applied to a first output terminal (GS) via a circuit (6) comprising a first electronic switch (A8) and to a second output terminal (DS) via a circuit (7) comprising a second electronic switch (A9), said first and second electronic switches being controlled by the circuit (5) by depending on the presence or absence of brain activity.

5 - Apparatus according to claim 3, characterized in that the circuit (7) connecting the adaptation stage (3) to the second output terminal (DS) further comprises a phase shifting circuit of 1800 interposed between the adapter stage (3) and the second electronic switch (A9).

6 - Apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a device (8, 9, 10) for timing and display of the duration of brain inactivity controlled by the circuit (5).

7 - Apparatus according to claim 6, characterized in that the basic frequency of the timing device (8, 9, 10) is obtained by division from the frequency of the power supply network of the device.

8 - Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a device (11) for controlling a good fixation of the electrodes.

9 - Apparatus according to claim 8, characterized in that the device (11) for controlling a good fixing of the electrodes (G and D) comprises a bridge circuit (R43, R44, R45,

R46, P4) associated with an operational amplifier (A29), an input of which can be selectively connected to a measuring electrode (D or G) and the output can be selectively connected to a display member (D9 or D10).