FR2604094A1 - Appareil et procede de modulation electronique pour le traitement de la migraine - Google Patents
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Abstract
ON MET EN OEUVRE UNE ONDE ELECTRONIQUE TRANSCUTANEE POUR REDUIRE ET MAITRISER LES MAUX DE TETE GENRE MIGRAINE. UNE PREMIERE ELECTRODE DE CONTACT POSITIVE 60 EST PLACEE SUR LE SITE DE LA DOULEUR ET UNE SECONDE ELECTRODE POSITIVE 62 EST PLACEE SUR LA MAIN CONTRO-LATERALE; UNE PREMIERE ELECTRODE NEGATIVE 74 EST PLACEE A L'ORIGINE DU TRAPEZE CONTRO-LATERAL ET UNE SECONDE ELECTRODE NEGATIVE EST PLACEE SUR LA MAIN IPSILATERALE. ENTRE LES ELECTRODES POSITIVES ET NEGATIVES AINSI PLACEES ON FAIT CIRCULER UN COURANT CONTINU D'INTENSITE DE L'ORDRE DU MILLIAMPERE PULSE A UNE FREQUENCE DE 12 A 20 KHZ ET MODULE EN TOUT OU RIEN A UNE FREQUENCE DE 8 A 20 HZ.
Description
Cette invention concerne un appareil et un procédé électronique de
suppression de la douleur et, plus particulièrement un appareil et procédé de modulation
destiné à combattre la migraine.
Un objet de l'invention est d'offrir un appareil et un procédé de modulation pour le traitement de la migraine. D'une manière plus spécifique un objet de l'invention est une technique du traitement électronique maux de tête genre migraine de manière sûre, efficace et rapide en vue de réduire ou maîtriser les douleurs
associées avec cette maladie.
Un autre objet de l'invention est d'offrir un équipement électronique transcutané de stimulation électrique des nerfs susceptible de travailler à des niveaux d'intensité très faibles, de l'ordre du milli-ampère, qui supprime la douleur sensible et permet
un traitement des maux de tête genre migraine.
Ces objets de l'invention sont réalisés par une technique de modulation utilisant une onde électronique transcutanée adaptée à réduire ou maîtriser les maux de
tête genre migraine.
Une première électrode de contact positive est placée sur le site de la douleur et une seconde électrode de contact positive est placée sur le premier espace interdigital de la main contro-latérale; une première électrode négative de contact est placée à l'origine du trapèze controlatéral et une seconde électrode négative de contact est placée sur le premier espace interdigital de la main ipsilatérale. Une onde électronique comprenant des impulsions de fréquence relativement élevée avec une modulation à basse fréquence est ensuite appliquée entre les électrodes
positives et négatives.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre
donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma d'appareil électronique modulateur mettant en oeuvre l'invention; Les figures 2A à 2B sont des formes d'onde électronique illustrant le fonctionnement de l'appareil
de la figure 1.
Le mal de tête de type migraine est considéré comme un mal de tête vasculaire. Une dilatation des vaisseaux sur un côté de la tête est à l'origine de la douleur qui peut être déclenchée par un stress, par des changements biochimiques dans le corps ou par une réaction
allergique aux aliments ou aux boissons.
L'appareil selon l'invention s'est avéré apte à libérer le malade des symptômes des maux de tête genre migraine avec une intensité de courant relativement
basse et sans intervention chimique.
Pour illustrer les performances de la présente invention de manière générale, l'appareil de la figure 1 est utilisé pour traiter les symptômes associés à l'état
d'un patient qui souffre de maux de tête genre migraine.
Une première électrode de contact positive (fig. 1) est placée sur le site de la douleur, une seconde électrode de contact positive 62 est placée sur le premier espace interdigital de la main contro-latérale. Une première électrode de contact négative 74 est placée à l'origine du trapèze contro-latéral et une seconde électrode de contact négative 72 est placée sur le premier espace interdigital de la main ipsilatérale. Les traitements
ont une durée de 15 à 20 minutes.
Une onde électronique (fig. 2D) est appliquée à des électrodes positives 60 et 62 vers les électrodes 72 et 74 qui sont connectées à la masse. La forme d'onde 2D comporte un train d'impulsions de fréquence relativement élevée, par exemple entre 12 et 20 kHz, avec un niveau relativement faible (moins de 4 milli-ampères) et une modulation d'amplitude par une onde de fréquence relativement basse dans la gamme de 8 à 20 Hz. L'onde de basse fréquence est de préférence non symétrique (comme indiqué en figure 2D), caractérisée par exemple par un rapport de cycle de présence de 3:1, le courant étant établi pendant les 3/4 du temps et supprimé pendant 1/4 de la période de récurrence. De manière non limitative on va supposer ci-après que les impulsions de haute fréquence se produisent à un taux de 15 kHz et à un niveau de 1-1,15 mA, tout en étant soumis à une
modulation à 15 Hz avec un rapport de cycle de 3:1.
Il a été trouvé que l'onde de la figure 2D est efficace pour bloquer la douleur perçue et soulage la migraine. Le mécanisme particulier provoquant l'élimination de la douleur associée au mal de tête genre migraine peut être attribuée, pense-t-on, à l'augmentation d'activité sérotonergique au niveau médulaire, ce qui peut augmenter le taux de bêta endorphine en réponse à l'enveloppe de la modulation basse fréquence introduite dans le corps; le constituant d'onde à haute fréquence sert de porteur transcutané pour la modulation à basse fréquence, augmentant ainsi la production naturelle par le corps de produits biochimiques opiacés au niveau de la zone grise périaqueductale du cerveau. La sérotonine a été reconnue comme le facteur biochimique actif dans les passages descendant du cerveau, dont les signaux sont mis en jeu avec les caractéristiques inhibitoires ou de compensation du signal de douleur. Par conséquent, la douleur étant l'effet d'un déséquilibre des éléments biochimiques dans le corps et le résultat d'un facteur d'excitation impliquant la substance "p" remontant les passages, elle peut être contrariée ou empêchée par un signal de compensation des passages descendants du cerveau qui utilisent la sérotonine comme transmetteur neurologique. Ainsi, la serotonine peut empêcher la transmission d'un signal de douleur. On est amené à conclure ainsi que l'augmentation du taux de sérotonine qui se produit effectivement sous l'effet de l'utilisation du "modulateur de migraine" selon la présente invention peut réduire la douleur des maux de
tête genre migraine dans quatre cas sur cinq.
La sensibilisation est un processus neurologique dans lequel le corps exige moins de stimulations à un moment subséquent à l'initiation de la stimulation pour percevoir une sensation particulière. Lê neurotransmetteur sérotonine est également impliqué dans le processus neurologique de sensibilisation. En augmentant la transmission d'un signal au travers du synapse par une augmentation de la sérotonine (base de la sensibilisation) le signal peut assurer une maîtrise de la douleur. Par conséquent si une personne utilise le modulateur de l'invention pour une douleur spécifique et qu'une sensibilisation se produit, on peut s'attendre a une maîtrise de la douleur. Si cela ne se produit pas, dans ce cas on peut également, à quelque moment ultérieur utiliser le même dispositif de manière transcranienne, les contacts étant placés à un pouce au-dessus des oreilles, le rouge à droite et le noir à gauche, sensiblement en alignement avec l'hypothalamus o la sérotonine est utilisée. Ceci procure une stimulation centrale pour renforcer une application
focale particulière. Voir à ce sujet la publication.
Messing R.: Behavioral Effects of Serotonin Neurotoxins: An Overview, Annals of the New York Academv of Science 1978: 480-496 qui supporte l'idée que le processus neurologique de sensibilisation se produit en
cas d'augmentation des niveau de sérotonine.
Le "Modulateur de migraine" selon l'invention peut intervenir de diverses manières pour augmenter la
sérotonine ou un quelconque neuro-transmetteur".
1. Il peut augmenter le nombre de molécules de sérotonine. La preuve de ceci se trouve dans le fait que, dans le cas de personnes qui ne tirent pas de bénéfice du modulateur, l'addition de tryptophane à leur alimentation augmentera l'efficacité de l'invention. Cet amino-acide qui est un précurseur de la sérotonine fournit des blocs de construction qui peuvent augmenter le nombre de molécules de sérotonine par l'utilisation du modulateur selon l'invention. 2. Il peut augmenter le nombre de site récepteur de sérotonine. 3. Il peut altérer la perméabilité du tissu nerveux pour augmenter le passage des ions calcium au travers du synapse, ce qui favorise le transfert d'information au travers du synapse particulier concerné. Voir Wai Yiu Cheung: Calmodulin, Scientific American, June 1982, pp.
62-70.
Alors que le mécanisme précis de l'invention peut être débattu, le fait du soulagement de la douleur de
migraine n'est pas contestable.
L'appareil électronique 10 tel qu'illustré à la figure 1 pour générer et appliquer la forme d'onde selon la figure 2D sera maintenant considéré de manière
spécifique.
Une batterie 12 est reliée à un transistor 18 de type PNP montée en série lequel, à son tour transmet sélectivement la tension de la batterie 12 par l'intermédiaire de régulateur de tension 20: on constitue ainsi une source de tension continue positive
pour la partie électronique de l'appareil 10.
L'appareil est d'abord mis en marche par fermeture momentanée de l'interrupteur 17. Ceci applique une tension basse à la base du transmetteur PNP 18 rendant celui-ci conducteur et applique effectivement la tension de la batterie 12 à un transistor série 21 du régulateur 20. Etant donné que le signal de sortie d'une chaîne 27 de comptage ou de division est initialement bas au moment de la mise sous tension, le signal résultant relativement élevé d'un inverseur 35 applique un potentiel élevé à la base d'un transistor 19, rendant celui-ci conducteur et bloquant ainsi le transistor PNP 18 dans son état conducteur lorsque l'interrupteur 17
est relâché. Ceci maintient l'appareil électronique er.
état de marche pour une période désirée laquelle est déterminée par la fréquence d'un oscillateur 25 et par le facteur de division du diviseur 27, c'est-à-dire la période requise afin que l'étage le plus significatif du
compteur 27 atteigne son état haut ou "1" binaire.
L'alimentation ainsi agencée assure que l'appareil électronique n'est pas susceptible d'être laissé en fonctionnement prolongé entraînant une décharge inutile
de la batterie 12.
La sortie régulée de la batterie 12 appliquée à travers le transistor PNP 18 est convertie à une valeur régulée inférieure par le régulateur 20. Ce régulateur lui-même est bien connu et comporte un transistor PNP série 21 ayant une tension constante appliquée à sa base
par une diode Zener 24 alimentée par une résistance 22.
La tension de sortie constante du régulateur 20, qui sert de tension d'alimentation pour le restant des éléments électroniques de la figure 1, est la tension d'excitation inverse caractéristique de la diode Zener 24, réduit environ 7/10 de volt compte tenu de la chute
de tension entre base et émetteur du transistor 21.
Comme noté ci-dessus, le temps d'alimentation effectif du circuit 10 est fixé et prédéterminé à une période spécifique. Le dispositif de temporisation ci-dessus décrite assure que l'appareil n'est pas laissé inutilement en fonctionnement par inadvertance. Diverses possibilités de parvenir à ce résultat apparaîtront à l'homme de l'art. Par exemple, un temps variable d'extinction peut être obtenu par l'emploi d'un commutateur pour connecter l'entrée de l'inverseur 35 à l'une ou l'autre de plusieurs sorties significatives de la chaîne de comptage d'impulsions 27. On peut également utiliser divers appareils électroniques ou électro- mécaniques de temporisation fixe ou variable., tous connus en eux-mêmes, pour fournir un potentiel
positif à la base du transistor 19 pendant la période df-
fonctionnement désirée et pour supprimer cette tension d'actionnement du transistor 19 et interrompre ainsi la conduction du transistor série 18 lorsque le temps de
fonctionnement désiré est écoulé.
Un oscillateur de base de temps 25 fournit un signal d'entrée à la chaîne 27 de comptage ou de division. La fréquence de l'oscillateur 25 est choisie par commodité égale à un multiple entier de la fréquence
désirée des impulsions à délivrer au patient (Fig. 2D).
Pour la fréquence désirée considérée de 15 kHz, on peut utiliser une fréquence de 30 kHz dans l'oscillateur 25 de sorte que le signal de 15 kHz est obtenu par une division par deux à la sortie 28 de la chaîne diviseuse 27. Le signal de 15 kHz est appliqué à l'une des entrées d'une porte 34 du type NON-ET, dont la sortie correspond à l'onde désirée illustrée à la figure 2D. Les sorties 29 et 30 du diviseur 27 sont appliquées aux entrées d'une porte NON-ET.33, dont la sortie D appliquées à la seconde entrée et porte NON-ET 34. La sortie 29 du diviseur 37 fournit l'onde de 30 Hz de la figure 2B (facteur de division de 1000 à la borne 29), tandis que l'onde de 15 Hz de la figure 2A est fournie sur une sortie 30 (facteur de division 2000). La porte logique 33 génère l'onde de sortie de la figure 2C qui est au niveau haut ou "1" Booléen lorsque l'une ou l'autre des ondes des figures 2A ou 2B est basse (c'est-à-dire avant l'instant a, au cours d'un intervalle b-e et après le moment f). De manière correspondante, au cours des périodes -b et q-f, o les sorties 29 et 30 du diviseur 27 sont à un niveau haut, la sortie de porte 33 est au
niveau bas (valeur Booléenne "0").
La forme d'onde de la figure 2C est appliquée à l'une des entrées de la porte 34 ensemble avec le train d'impulsions à 15 kHz en provenance de la sortie 28 du compteur 27 de division par deux. En conséquence, la sortie de la porte 34 oscille entre ses états hauts et bas au cours des périodes o l'onde de la figure 2C est au niveau haut, c'est-à-dire avant l'instant a, pendant l'intervalle b-e, après l'instant 1, et ainsi de suite
selon le mode de récurrence illustré aux figures 2A-2D.
La forme d'onde de tension de la figure 2D, convertie en un courant de la gamme de l'ordre du milli-ampère pour application au patient pour le montage de la figure 1. En premier lieu un générateur de courant continu constant commandé 36 fait passer un courant commandé (soit nul soit d'une valeur fixée) à travers un potentiomètre 38 sous la commande de la sortie de la porte NON-ET 34. Lorsque la sortie de cette porte est basse, un transistor 37 du générateur 36 est conducteur et un courant sensiblement déterminé par la tension positive délivrée par le régulateur 20 (appliquée à la base du transistor 37), réduite de 7/10 volt correspondant à la chute de tension base-émetteur dans le transistor 37, divisé par la valeur de la résistance 39 dans le circuit émetteur du transistor 37. La tension au curseur du potentiomètre 38 est appliquée à la base d'un transistor PNP 43 d'un générateur 40 d'impulsions de courant continu. La sortie du générateur d'impulsions est un courant qui alterne entre O et une valeur déterminée par la tension au curseur du potentiomètre 38, moins la chute de tension émetteur-base du transistor 43 divisé par la valeur de la résistance 42
insérée dans le circuit d'émetteur du transistor PNP 43.
Ce courant pulsé issu du générateur d'impulsions 40 correspondant à la forme d'onde de la figure 2D, et se trouve à un niveau déterminé par le réglage du potentiomètre 38 dans une gamme de quelques milli-ampères. C'est ce courant pulsé qui est en fin de compte délivré au patient pour assurer le soulagement
des symptômes.
Dans une application typique la commande du potentiomètre 38 est mis à la disposition du patient. Le potentlomètre est d'abord poussé de sorte que le,; impulsions de courant administrées produisent une sensation notable de picotement sur la surface de la peau du patient. L.e patient est ensuite invité à réduire le niveau du potentiomètre jusqu'à disparition de cette sensation. Ceci procure alors la stimulation électronique transcutanée appropriée pour traiter les symptômes associés aux troubles du patient. Le réglage du potentiomètre peut être ajusté par le patient à sa convenance. Les impulsions de courant du générateur 40 traversent une résistance série 50 de limitation et de
protection vers une borne de sortie 51.
Le courant pulsé est conduit ensuite par le conducteur 55 relié à la borne 51 vers l'électrode 6) appliqué au site de la douleur et l'électrode 62 est placé sur la main contro-latérale de préférence dans le premier espace interdigital. Le courant pénètre ensuite à travers la peau dans le patient, s'écoule à travers celui-ci et retourne à la masse électronique par l'électrode 74 appliquée à l'origine du trapèze contro- latéral et par l'électrode 72 appliquée sur la peau de la main ipsilatérale du patient de préférence encore dans le premier espace interdigital. Les électrodes 72 et 74 sont connectées à la masse du système électronique par le conducteur 70 et la borne
52a dans l'appareil.
Comme noté ci-dessus, l'appareil et la technique selon la présente invention permettent un traitement efficace de la douleur et d'autres symptômes associés avec les maux de tête de migraine. Cet appareil et cette technique ont des avantages manifestes pour soulager les
symptômes du patient.
L'agencement et la technique ci-dessus decrits; ont simplement illustratifs des moyens de la présente invention. Diverses modifications et adaptations possibles apparaîtront à l'homme de l'art sans sortir du cadre de la présente invention. Il convient de signalex notamment l'intérêt que peut offrir l'utilisation d'électrodes comportant une partie terminale métallique munie d'une pluralité de projections radiales en particulier pour l'électrode placée sur le site de la
douleur.
EXEMPLE
L'information historique qui indique le succès dans la réduction des douleurs de migraine par mise en oeuvre du modulateur selon l'invention ressort du rapport de Colonial Joan Graziano au Walter Reed Army Medical Center o l'utilisation de 61 cas indique un taux de succès de 83 % et des articles du Docteur Simon Markovitch dans la communication intitulée "Pain in the Head" délivrée lois du Neutral Electronic Conference à San Marco Island en Floride indiquant également les cas de succès dans la réduction de la migraine grâce à
l'utilisation du modulateur selon l'invention.
Claims (9)
1) Dans un appareil et une technique de modulation électronique mettant en oeuvre une onde électronique transcutanée en vue de réduire et maîtriser les maux de tête du genre migraine, la combinaison caractérisée par une première électrode positive de contact(60)adaptée à être placée sur le site de la douleur et une seconde électrode positive de contact(62) adaptée à être placée sur le premier espace interdigital de la main contro-latérale; une première électrode négative de contact (74),placée à l'origine du trapèze contro-latéral et une seconde électrode négative de contact(72)à placer sur le premier espace interdigital de la main ipsilatérale, et des moyens (10)pour délivrer une onde de courant électronique comprenant une onde électrique de haute fréquence affectée d'une modulation d'amplitude à basse
fréquence auxdites première et seconde électrodes.
2) Combinaison selon la revendication 1, o la fréquence de ladite onde électronique de haute fréquence est dans la gamme de 12 à 20 kHz, o la fréquence de la modulation à basse fréquence se situe entre 8 et 20 Hz et o l'intensité
de ladite onde n'excède pas environ 4 milli-ampères.
3) Combinaison selon la revendication 1 ou 2 o ladite
modulation d'amplitude est non symétrique.
4) Combinaison selon la revendication 1 ou 2 o le moyen d'alimentation en onde électrique comprend un oscillateur (25) et un diviseur (27) ayant une entrée connectée audit oscillateur et une pluralité de bornes de sortie et des moyens logiques (33, 34) connectés auxdites
bornes de sortie du diviseur.
) Combinaisor, selon la revendication 4 comprenant en outre une source d'impulsions de courant (40) connectée à la sortie desdits moyens logiques, ladite source d'impulsions de courant étant connectée auxdites électrodes citées en
premier et en second lieu.
6) Combinaison selon les revendications 1 ou 2 o
la première électrode (60) comporte une partie terminale métallique ayant de multiples projections en partant rad]alement. 7) Combinaison selon la revendication 5 o l'électrode (60) mentionnée en premier lieu comporte une portion terminale métallique présentant des projections en partant radialement. 8) Combinaison selon la revendication 5 o la source d'impulsions de courant inclut un premier transistor (37) avec émetteur et collecteur, une première résistance (39) reliant l'émetteur au moyen logique précité, un potentiomètre (38) ayant un curseur, ce potentiomètre étant relié au
collecteur dudit transistor.
9) Combinaison selon la revendication 8 o ladite source d'impulsions de courant comprend en outre un second transistor (43) avec une base connectée audit curseur dudit potentiomètre. 10) Combinaison selon la revendication 9 o un second transistor (43) comporte un émetteur et un collecteur, une seconde résistance (42) connectée à l'émetteur de ce second transistor, le collecteur du second transistor étant monté en sortie avec lesdites électrodes (60, 62) mentionnées en
premier et en second lieu.
11) Appareil modulateur électronique et technique d'application pour la mise en oeuvre d'une onde électronique transcutanée pour réduire et maîtriser la migraine, caractérisés en ce qu'une première électrode positive de contact (60) étant placée sur le site de la douleur et un second moyen positif (62) de contact étant placé sur la peau de la main contro-latérale de préférence dans le premier espace interdigitale, une première électrode négative (72) étant placée à l'origine du trapèze contro-latéral et une seconde électrode négative (74) étant placée sur la main ipsilatérale de préférence dans le premier espace interdigital, des moyens sont adaptés à délivrer une onde de courant électronique comprenant une onde de haute fréquence affectée d'une modulation d'amplitude à basse fréquence auxdites
première et seconde électrodes.
12) Appareil et technique selon la revendication 11 o la fréquence de ladite onde électrique de haute fréquence se situe dans la gamme de 12 à 20 kHz, o ladite modulation à basse fréquence est dans la gamme de 8-20 liz et o l'intensité
de ladite onde n'excède pas environ 4 milli-ampères.
13) Appareil et technique selon la revendication 11 ou
12 o ladite modulation d'amplitude est non symétrique.
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