FR2606644A1

FR2606644A1 - Procede et dispositif implantable pour la detection et le traitement du rythme cardiaque par cardioversion/stimulation cardiaque

Info

Publication number: FR2606644A1
Application number: FR8715957A
Authority: FR
Inventors: John Menken
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1988-05-20
Anticipated expiration: 2007-11-18
Also published as: NL191698B; GB8726531D0; DE3739014A1; FR2606644B1; DE3739014C2; US4819643A; JPH0371908B2; NL8702741A; CA1310703C; GB2198044B; NL191698C; GB2198044A; JPS63212375A

Abstract

CE DISPOSITIF IMPLANTABLE COMPORTE DES MOYENS 32 DETECTANT L'ACTIVITE ELECTRIQUE DU COEUR ET PRODUISANT UN SIGNAL CARDIAQUE INDICATIF DE CETTE ACTIVITE, DES MOYENS 34, 36 DE DETECTION D'UNE DUREE D'UNE AMPLITUDE, SERVANT A DELIVRER UN SIGNAL DE STIMULATION LORSQUE L'AMPLITUDE DU SIGNAL CARDIAQUE N'ATTEINT PAS UN PREMIER SEUIL PREDETERMINE PENDANT UN INTERVALLE DE TEMPS DONNE, DES MOYENS D'AMPLIFICATION ET DE DETECTION 42, 44, 46 SERVANT A AMPLIFIER LE SIGNAL CARDIAQUE ET PRODUIRE UN SIGNAL DE RYTHME CARDIAQUE LORSQUE LE SIGNAL CARDIAQUE DEPASSE UN SECOND SEUIL PREDETERMINE, CES MOYENS PRESENTANT UNE COMMANDE AUTOMATIQUE DE GAIN, ET DES MOYENS 50, 52 SERVANT A STIMULER LE COEUR SUR LA BASE DUDIT SIGNAL DE STIMULATION ET DUDIT SIGNAL DE RYTHME CARDIAQUE. APPLICATION NOTAMMENT AUX STIMULATEURS CARDIAQUES IMPLANTABLES.

Description

i La présente invention concerne un dispositif implantable qui détecte des

rythmes ou fréquences anormales

des battements cardiaques et envoie des impulsions électri-

ques de stimulation au coeur afin de corriger de telles ano-

malies. En particulier la présente invention concerne un sti- mulateur cardiaque/cardioverteur, qui est à même de détecter

des arythmies requérant une stimulation cardiaque, et égale-

ment une fibrillation ventriculaire, et à appliquer les trai-

tements appropriés, et un procédé correspondant pour réaliser

une telle détection et un tel traitement appliqués au coeur.

On sait - qu'il est possible de contrôler le

coeur en détectant son activité électrique. De nombreux sys-

tèmes de traitement ont été imaginés pour déterminer l'état du coeur et pour déterminer en particulier si le coeur bat

& une fréquence anormalement faible (bradycardie),à une fré-

quence normale (rythme sinusal normal),à une fréquence anorma-

lement rapide (tachycardie),à une fréquence rapide en général

aléatoire (fibrillation ventriculaire) ou acomplètement ces-

sé de battre (asystolie).

On Deut détecter l'activité électrique du coeur et soumettre le signal obtenu à un traitement préalable, par exemple par préamplification, filtrage, etc, puis numériser ce signal d'une certaine manière. Le signal numérisé peut en

outre être traité de manière à permettre un diagnostic spéci-

fique de l'état du coeur. Ces opérations peuvent être réali-

sées dans un dispositif implantable. Sur la base du diagnos-

tic, des impulsions de stimulation sont appliquées au coeur par le dispositif implantable. Les impulsions de stimulation peuvent être constituées par des impulsions d'entrainement, une impulsion en forme de choc électrique de niveau bas ou une impulsion en forme de choc électrique de niveau haut. Les impulsions en forme de chocs électriques de niveau bas et de niveau haut seront désignées ici sous le terme de "impulsions

de cardioversion", qui représentent habituellement une éner-

gie de l'ordre de un joule ou plus contrairement aux impul-

sions de stimulation qui se situent dans une gamme d'énergie

de l'ordre du microjoule.

Dans certains cas, l'activité électrique du coeur pendant la fibrillation ventriculaire se situe à un niveau d'amplitude très bas. Si le dispositif implantable établit que le signal délivré par le coeur, désigné ci-après sous le terme de "signal cardiaque", dépasse un niveau de seuil, ce

dispositif peut diagnostiquer un état du coeur tel qu'une asys-

Àtolie (aucun battement cardiaque) ou une bradycardie (batte-

ment cardiaque lent) et envoie des impulsions de stimulation

lorsqu'en réalité le coeur se trouve dans l'état de fibrilla-

tion ventriculaire(VF) parce que l'activité électrique à ni-

veau bas indicative d'une fibrillation ventriculaire est in-

suffisante pour déclencher le circuit de détection de seuil

du dispositif implantable. De telles impulsions de stimula-

tion pourraient être détectées au moyen du circuit de détec-

tion et gêner en outre l'identification de la fibrillation

ventriculaire présentant un risque du point de vue vital.

Un but de la présente invention est de fournir

un dispositif implantable qui soit à même de détecter des si-

gnaux cardiaques électriques de niveau bas avant d'envoyer

des impulsions de stimulation au coeur.

Un autre but de la présente invention est d'uti-

liser un circuit de traitement à deux canaux, un canal détec-

tant l'intervalle R-R délivrant un signal de stimulation (ca-

nal de stimulation) et l'autre canal (canal de détection du

rythme) possédant un amplificateur variable avec commande au-

tomatique du gain pour détecter des signaux de fibrillation

ventriculaire de niveau bas.

Un autre but de la présente invention est de

supprimer les signaux de stimulation pendant un bref inter-

valle de temps de manière à permettre un accroissement du gain dans le canal de détection du rythme cardiaque à un niveau permettant la détection de signaux cardiaques de fibrillation

ventriculairede niveau bas.

Le cardioverteur/stimulateur implantable utilise deux canaux servant à produire respectivement un signal de

stimulation et un signal de rythme cardiaque, qui sont envo-

yés à un microprocesseur. Le canal du stimulateur comporte un amplificateur de détection qui possède un gain réglé et qui déclenche un multivibrateur monostable dans le cas de la

présence d'un pic de l'onde R dans le signal cardiaque (si-

gnal d'électrocardiogramme ECG) appliqué à son entrée. Le si-

gnal de sortie du multivibrateur monostable est envoyé à une

minuterie du stimulateur qui détermine qu'une onde R est pré-

sente pendant un intervalle de temps prédéterminé. Lorsque

l'onde R n'est pas détectée, c'est-à-dire lorsque le multivi-

brateur n'envoie pas une impulsion de remise à zéro à la mi-

nuterie, cette dernière envoie un signal de stimulation au

microprocesseur.

Le canal de détection du rythme fournit le si-

gnal cardiaque ou signal d'électrocardiogramme de la même ma-

nière que le canal de stimulation. Ce signal cardiaque est

d'abord amplifié, puis est amplifié de façon variable moyen-

nant l'utilisation d'une commande automatique de gain (AGC).

La commande automatique de gain accroît le gain de l'amplifi-

cateur commandé sur la base du niveau initial du signal car-

diaque et de l'intervalle de temps s'étendant entre des pics

détectés du signal cardiaque. Le signal de sortie de l'ampli-

ficateur à gain variable est appliqué à un multivibrateur mo-

nostable qui à son tour envoie des signaux de battement car-

diaque au microprocesseur. La commande automatique de gain

possède une constante de temps qui est supérieure à l'inter-

valle de temps entre les stimulations ouàl'intervalle de temps entre des ondes R du rythme sinusal normal dans le signal

d'électrocardiogramme ou signal cardiaque.

Afin de détecter les signaux cardiaques de fi-

brillation ventriculaire de niveau bas, le microprocesseur ne

tient pas compte des premiers signaux de stimulation et éven-

tuellement des seconds signaux de stimulation délivrés par

la minuterie du stimulateur, ou les annule, de manière à per-

mettre un accroissement du gain dans le canal de détection du rythme et son rapprochement d'une valeur maximale. Lorsque

le gain présent dans le canal de détection du rythme est éle-

vé, on peut déterminer si les signaux cardiaques de fibrilla- tion ventriculaire de niveau bas sont présents dans le signal

d'entrée ou si le coeur est en régime d'asystolie ou de brady-

cardie. Etant donné que les signaux de stimulation sont igno-

rés ou annulés pendant une période d'une ou deux secondes, le canal de détection du rythme ne détecte aucun artéfact de

stimulation et le microprocesseur peut appliquer le traite-

ment approprié au coeur soit en envoyant des impulsions de

stimulation, si aucun signal cardiaque de fibrillation ventri-

culaire de niveau bas n'est détecté, ou bien en envoyant des impulsions de cardioversion si une fibrillation ventriculaire

est détectée.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente le circuit servant à délivrer une impulsion de stimulation dans un dispositif de l'art antérieur; - la figure 2 représente, sous la forme d'un

schéma-bloc, le cardioverteur/stimulateur conforme aux prin-

cipes de la présente invention; - la figure 3 représente un graphique montrant l'accroissement du gain du canal de détection du rythme en fonction du temps, conformément aux principes de la présente invention;

- la figure 4 représente un chronogramme illus-

trant le cas o le canal de détection du rythme détecte l'ar-

téfact des impulsions de stimulation appliquées au coeur; - la figure 5 représente un chronogramme dans

lequel les signaux de stimulation sont annulés pendant un in-

tervalle de temps, en vue de réaliser la détection des si-

gnaux cardiaques de fibrillation ventriculaire à niveau bas; - la figure 6 représente la poursuite du rythme

cardiaque sous la forme d'un signal d'électrocardiogramme (dé-

signé ici de façon abrégée par ECG) conformément aux princi-

pes de la présente invention; et

- les figures 7,8,9 et 10 montrent des chrono-

grammes dans lesquels la période d'annulation est utilisée

seulement une fois et ultérieurement pendant un certain nom-

bre d'intervalles de temps, une impulsion de stimulation est délivrée dans le cas o l'onde R n'est pas

détectée pendant chaque intervalle de cette sorte.

La présente invention concerne un cardioverteur/

stimulateur cardiaque et concerne en particulier un disposi-

tif utilisant un canal de stimulation et un canal de détec-

tion du rythme cardiaque, le premier canal délivrant des si-

gnaux de stimulation lorsque l'intervalle R-R du signal d'élec-

trocardiogramme ou signal cardiaque n'est pas détecté pendant

un intervalle de temps réglé, tandis que le second canal dé-

livre des signaux de rythme cardiaque même si le signal car-

diaque est seulement un signal électrique de niveau bas.

La figure 1 représente, sous la forme d'un sché-

ma-bloc, un dispositif de l'art antérieur servant à détermi-

ner si une onde R dans le signaldélectrocardiogramme ou le signal cardiaque est présente au cours d'un intervalle de temps prédéterminé, et à envoyer une impulsion de stimulation si une telle onde R n'est pas détectée pendant cet intervalle de temps. Le signal d'électrocardiogramme ou signal cardiaque

est détecté par des moyens appropriés fixés au coeur d'un pa-

tient ou à proximité du coeur, comme par exemple un fil d'élec-

trode bipolaire, et une plaque ou une combinaison de ces éié-

ments. Le signal est appliqué à des fils 12 et 14 de détec-

tion d'une stimulation. Ici le terme "signal cardiaque" est synonyme de signal d'électrocardiogramme. Cependant le signal cardiaque peut correspondre au signal d'électrocardiogramme amplifié. Le signal cardiaque délivré par les fils 12 et 14 est appliqué à l'amplificateur de détection 16, qui est réglé

par la résistance variable Rl. Le signal de sortie de l'ampli-

ficateur 16 est appliqué à un multivibrateur monostable 18 et, lorsque l'amplitude du signal cardiaque dépasse un seuil prédéterminé, le signal de sortie passe au niveau haut et le multivibrateur monostable est déclenché. Le multivibrateur monostable 18 produit, sur sa sortie, une impulsion de remise à zéro possédant une durée prédéterminée et qui est appliquée

à la borne de remise à zéro de la minuterie 20 du stimulateur-.

Cette minuterie 20 est réglée de manière à produire à sa sor-

tie une impulsion de stimulation si une impulsion de remise à zéro ne lui est pas appliquée au cours d'un intervalle de temps prédéterminé. Cet intervalle de temps définit un niveau

de rythme du battement cardiaque, au-dessous duquel des impul-

sions de stimulation sont appliquées au coeur. L'intervalle

de temps peut être réglé conformément au réglage de l'ampli-

fication dans l'amplificateur de détection 16. D'une manière

généralelaminuterie 1 s'arrête peu après l'écoulement de l'in-

tervalle R-R pendant un rythme sinusal normal ou un battement

cardiaque normal.

Dans certains cas, une fibrillation ventriculai-

re se manifeste uniquement par une activité électrique à ryth-

me rapide et de niveau très bas. Si les signaux cardiaques

à niveau bas sont trop faibles pour dépasser le seuil de dé-

clenchement de l'amplificateur de détection 16, le canal de

stimulation de l'art antérieur représenté sur la figure 1 pro-

voque la délivrance d'une impulsion de stimulation par la mi-

nuterie 20 de stimulation, au cours de chaque intervalle pré-

déterminé, en l'absence d'une impulsion de remise à zéro déli-

vrée par le multivibrateur 18. Par conséquent un circuit de

commande, qui peut être un microprocesseur, réagit habituel-

lement à l'impulsion de stimulation en envoyant des impul-

sions de stimulation au coeur, étant donné que le microproces-

seur ne recevrait pas une indication du signal cardiaque de

fibrillation ventriculaire à niveau bas.

La présente invention est représentée schémati-

quement sur la figure 2 sous la forme d'un schéma-bloc mon-

trant un canal de stimulation 30 et un canal 40 de détection

du rythme cardiaque, ces deux canaux recevant le signal car-

diaque à partir des bornes 22 et 24. Le canal de stimulation 30 est d'une manière générale semblable au circuit décrit ci-dessus en référence à la figure 1. L'amplificateur de détection 32 comporte un niveau de détection réglable basé sur la valeur résistive de

la résistance Ri'. Le gain et le niveau de détection de l'am-

plificateur 32 sont réglés de façon programmable par une sé-

rie de résistances qui sont représentées par la résistance Ri'. Etant donné que l'amplificateur 32 produit un signal de sortie lorsque le signal cardiaque présent dans les fils 22 et 24 dépasse le niveau de détection, il est souhaitable d'avoir

un niveau réglable afin d'éliminer certains signaux de détec-

tion comme par exemple l'onde T dans le signal d'électrocar-

diogramme, des parasites, etc. Le signal cardiaque d'entrée

doit dépasser le niveau de seuil de l'amplificateur de détec-

tion 32 pour déclencher le multivibrateur de stimulation 34 pour produire l'impulsion de remise à zéro. Une gamme typique

de valeurs pour le déclenchement de l'amplificateur de détec-

tion 32 s'étend de 0,5 mV à 5 mV. Au-dessous de ce seuil, le

multivibrateur monostable 34 ne se déclenche pas ou ne déli-

vre pas un signal de sortie et par conséquent la minuterie

36 de stimulation s'arrêteet envoie une impulsion de stimula-

tion au dispositif 50 de commande du microprocesseur.

Etant donné que l'amplitude du signal cardiaque

de fibrillation ventriculaire peut varier fortement aux bor-

nes des fils de détection (par exemple un fil bipolaire), qui sont raccordés électriquement aux fils d'entrée 22 et 24, l'amplitude du signal cardiaque tombe quelquefois au-dessous du seuil détectable du canal de stimulation 30 et de ce fait

la minuterie 36 s'arrête et envoie un signal de stimula-

tion au dispositif 50 de commande du microprocesseur.

Le rythme cardiaque est l'un des critères de

détection pour le diagnostic de la fibrillation ventriculaire.

C'est pourquoi il est nécessaire de mesurer une activité car-

diaque au-dessous du seuil de sensibilité de stimulation. Le canal 40 de détection du rythme cardiaque sur la figure 2 pro- duit un signal de rythme cardiaque pour le microprocesseur

, quel que soit le niveau du signal cardiaque d'entrée ap-

pliqué aux fils 22 et 24.

Le canal 40 de détection du rythme cardiaque

comprend un amplificateur 42 servant & réaliser l'amplifica-

tion préalable du signal cardiaque, un amplificateur 44 qui comporte une commande automatique de gain (désignée ici par

l'abréviation AGC) et un multivibrateur monostable 46 qui dé-

livre un signal de sortie représentatif du rythme cardiaque.

L'intervalle P1 est l'intervalle R-R du signal d'électrocardio-

gramme ou signal cardiaque détecté par le canal 40 de détec-

tion du rythme cardiaque. Ce canal 40 peut également compor-

ter un amplificateur intermédiaire 44 formant comparateur ou

détecteur de seuil et un multivibrateur 46 de sorte qu'un si-

gnal n'est appliqué au multivibrateur monostable que s'il dé-

passe la référence ou le seuil. Sinon le multivibrateur mono-

stable peut être réglé pour être déclenché uniquement lorsque

le signal d'entrée dépasse une valeur de seuil minimale.

D'une manière générale le signal cardiaque est amplifié dans l'amplificateur 42 et est ensuite amplifié d'une

manière variable dans l'amplificateur 44. Le gain dans l'am-

plificateur 44 est réglé par la commande automatique de gain AGC et est basé sur le niveau initial du signal cardiaque qui

lui est appliqué ainsi que sur l'intervalle de temps s'éten-

dant entre les pics de ce signal initial. Lorsque le signal cardiaque amplifié d'une manière supplémentaire dépasse un seuil, un signal est envoyé au multivibrateur monostable

46 et une impulsion indiquant le rythme des battements cardia-

ques est produit & partir de ce signal.

La figure 3 représente la courbe de variation du gain en fonction du temps écoulé après la détection d'une activité, pour la commande automatique de gain indiquée sur la figure 2. Cette commande automatique de gain possède une constante de temps propre requise pour obtenir la sensibilité maximale. Cette constante de temps est supérieure à l'inter- valle typique de stimulation ou intervalle R-R. La principale

raison de cette longue constante de temps est d'éviter la dé-

tection d'une activité cardiaque indésirable qui peut fournir une fausse indication de la tachycardie ventriculaire ou de la fibrillation ventriculaire. Les instants tl,t2 et t3 sur la figure 3 correspondent à l'intervalle de temDs qui s'est écoulé à partir de l'état de remise à zéro to de la commande automatique de gain. Cette dernière est basée sur l'instant du dernier pic détecté et sur l'amplitude de ce pic. C'est pourquoi, à l'instant to, la commande automatique de gain est ramenée à zéro par suite de la présence d'une onde R normale dans le signal cardiaque. L'instant tl peut correspondre à

la moitié de l'intervalle R-R. L'intervalle t2 peut corres-

pondre au double ou au triple de l'intervalle R-R et l'inter-

valle de temps t3 peut correspondre à trois ou quatre fois

l'intervalle R-R. Naturellement si aucun signal n'est détec-

té jusqu'à l'instant t2, le gain de l'amplificateur.44 se rap-

proche d'une valeur maximale.

La figure 4 montre un chronogramme, dans lequel

la courbe du temps d'activité cardiaque, ou d'un signal d'élec-

trocardiogramme pris à titre d'exemple, présente un brusque accroissement de la fibrillation ventriculaire, lors duquel

le niveau du signal électrique de la fibrillation ventricu-

leire est très faible par rapport à l'amplitude de l'onde R.

Le multivibrateur monostable 34 envoie une impulsion de remi-

se à zéro lors de l'apparition de chaque onde R détectée com-

me représenté sur la figure 4. C'est pourquoi la minuterie 36 du stimulateur est ramenée à zéro au bout de l'intervalle P1. Cependant, après cet intervalle, la minuterie 36 s'arrête

à la fin de l'intervalle P2 et envoie un signal de stimula-

teur 50. La minuterie 36 est alors ramenée automatiquement à zéro, poursuit son comptage régressif et délivre un autre signal de stimulation à la fin de l'intervalle P3. Dans des dispositifs de l'art antérieur, le microprocesseur 50 active le circuit 52 du stimulateur cardiaque et ce circuit envoie

des impulsions de stimulation au coeur. Ces impulsions de sti-

mulation stimulent le coeur et les artéfacts des impulsions

amènent le canal 40 de détection du rythme cardiaque à produi-

re un signal de rythme cardiaque à la fin de l'intervalle P2

ainsi qu'à la fin de l'intervalle P3. C'est pourquoi le micro-

processeur 50 n'est éventuellement pas à même de détecter

l'activité cardiaque très rapide, mais de niveau bas, repré-

sentative de certains types de fibrillation ventriculaire.

La figure 5 représente la même activité cardia-

que ou le même signal cardiaque, le signal de sortie résul-

tant délivré par le multivibrateur monostable 34 du stimula-

teur et le signal de sortie résultant de la minuterie 36 du

stimulateur. Cependant, sur la figure 5, les signaux de stimu-

lation sont annulés ou ignorés par le microprocesseur 50 pen-

dant une durée de deux secondes (à titre d'exemple) de sorte

que la commande automatique de gain accroit le gain de l'am-

plificateur 44 dans le canal 40 de détection du rythme et par conséquent les signaux de rythme cardiaque sont appliqués au microprocesseur 50 à la fin de l'intervalle de prolongation

* P4. Dans ce cas particulier, les deux premiers signaux de sti-

mulation sont annulés de sorte que le microprocesseur 50 peut "voir" le signal de rythme cardiaque délivré par le canal 40

de détection du rythme cardiaque, avant d'envoyer des impul-

sions de stimulation au coeur. Après l'intervalle P4, le mi-

croprocesseur 50 peut déterminer le traitement approprié de-

vant être appliqué au coeur, c'est-à-dire l'impulsion de car-

dioversion de niveau bas délivrée par le circuit 54 de défi-

brillation (ou de cardioversion), l'impulsion de cardiover-

sion deniveau haut, un certain programme d'impulsions de sti-

mulation, ou une combinaison de ces impulsions afin de trai-

ter la fibrillation ventriculaire.

La figure 6 représente le signal d'électrocardio-

gramme d'un coeur qui est le siège d'une bradycardie (rythme faible des battements cardiaques). Si la période d'annulation est d'une durée d'une ou deux secondes, le battement cardia-

que ne se poursuit que pendant un intervalle de temps relati-

vement court avant que les impulsions de stimulation soient

délivrées par le circuit de stimulation 52. Après cette pério-

de d'annulation et dans le cas de la présence de signaux sup-

plémentaires de stimulation appliqués au microprocesseur 50, ce dernier est programmé de manière à envoyer des impulsions de stimulation au coeur sur la base du signal de stimulation

qui lui est appliqué par la minuterie 36 du stimulateur.

Le microprocesseur peut être également programmé de manière à annuler le signal de stimulation seulement une

fois et à délivrer des impulsions de stimulation, par l'inter-

médiaire du circuit de stimulation 52, si le rythme des bat-

tements cardiaques reste inférieur à un niveau prédéterminé.

Les figures 7 à 10 montrent des chronogrammes décrivant la

mise en oeuvre d'un tel programme. Dans une forme de réalisa-

tion, le canal de stimulationestutilisé pour contrôler l'acti-

vité cardiaque pour la mise en oeuvre de la fonction de sti-

mulation cardiaque. Le canal de détection du rythme vérifie si le coeur est en état de tachycardie. Si le rythme présent

dans le canal du stimulateur est supérieur au rythme d'hysté-

résis ou au rythme cardiaque prédéterminé de niveau bas, le coeur ne fait l'objet d'aucune stimulation. Sur la figure 7, l'intervalle de temps entre l'onde R Ro et l'onde R1 dans le

signal d'électrocardiogramme est inférieur au rythme d'hysté-

résis représenté par l'intervalle AHys. L'intervalle B2sA Ys 2s-A constitue la partie restante de l'intervalle d'annulation d'une durée de deux secondes, pour le signal de stimulation

dans cette forme de réalisation. En général si le rythme tom-

be au-dessous du rythme d'hystérésis comme cela est représen-

té sur la figure 7, après Ri, le coeur est stimulé avec le rythme de stimulation en cas de bradycardie. Cependant, avant

qu'une impulsion de stimulation soit délivrée lorsque le ryth-

me tombe au-dessous du niveau de rythme d'hystérésis, deux secondes doivent s'écouler comme cela est représenté sur l'axe des temps. Si l'onde R n'est pas détectée dans le canal de stimulation avant le premier arrêt du rythme d'hystérésis, un arrêt d'une durée de deux secondes est déclenché. Si une onde R n'est pas détectée pendant l'intervalle d'arrêt de deux secondes (A'Hys+B2s A),' une stimulation est déclenchée au bout de l'intervalle d'arrêt de deux secondes, c'est-à-dire à la fin de B25 A Si l'activité cardiaque propre reste au-dessous du rythme de bradycardie ou du rythme d'hystérésis, le coeur

est stimulé au rythme de stimulation de bradycardie.

Si une onde R est détectée pendant l'intervalle de deux secondes comme cela est représenté sur la figure 8

(voir Ri), un intervalle additionnel d'hystérésis CHys sera dé-

Hys

clenché. Si aucune onde A n'est détectée pendant cet interval-

le de temps, le coeur est stimulé à la fin dudit intervalle

si la durée totale dépasse deux secondes.

Des intervalles additionnels isolés d'hystéré-

sis seront déclenchés sauf si quatre ondes R consécutives sont

détectées, ce qui indique un rythme supérieur au rythme d'hys-

térésis, c'est-à-dire que les ondes R arrivent dans l'inter-

valle correspondant au rythme d'hystérésis. Si ceci se pro-

duit, un délai d'attente de deux secondes avant la stimula-

tion est à nouveau déclenché. La figure 9 montre une onde

Rlapparaissant pendant la période de deux secondes et une on-

de R2 apparaissant pendant l'intervalle d'hystérésis CHys,mais aucune autre onde R pendant l'intervalle DHys suivant; c'est pourquoi une impulsion de stimulation est délivrée à la fin

de l'intervalle DHys sans une nouvelle introduction de la pé-

riode d'annulation. La figure 10 montre des ondes R2 et R3 apparaissant respectivement pendant les intervalles CHys et DHys, mais une impulsion de stimulation est envoyée à la fin

de l'intervalle EHys en raison de l'absence d'une onde R pen-

H ys dant cet intervalle de temps. Afin d'introduire à nouveau la période d'annulation de deux secondes, il faut qu'une onde R ait été détectée pendant les intervalles CHysDHysEHys et

FHys afin de ramener le microprocesseur à l'état initial.

Bien que l'on ait représenté à titre d'illustra- tion certaines caractéristiques préférées de l'invention, bon nombre de modifications et de changements peuvent y être

apportés sans sortir pour autant du cadre des revendications.

Il va de soi que les revendications accompagnantes doivent

couvrir toutes les modifications et les changements qui entrent

dans l'esprit et le champ de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif implantable présentant des fonc-

tions de stimulation et de cardioversion pour la détection de rythmes cardiaques anormaux par détection de l'activité électrique du coeur et stimulation correspondante de ce der- nier, caractérisé en ce qu'il comporte

- des moyens (32) servant à détecter ladite ac-

tivité électrique du coeur et à produire un signal cardiaque réprésentatif de cette activité;

- des moyens (34,36) de détermination d'une du-

rée et d'une amplitude, servant à délivrer un signal de stimu-

lation lorsque l'amplitude dudit signal cardiaque ne dépasse pas un premier seuil prédéterminé pendant un intervalle de temps prédéterminé; des moyens d'amplification et de détection (42,44,46) servant à amplifier ledit signal cardiaque et à

produire un signal de rythme cardiaque lorsque le signal car-

diaque amplifié dépasse un second seuil prédéterminé, ces mo-

yens d'amplification et de détection possédant une commande

automatique de gain telle que le gain de la partie formant ampli-

ficateur augmente en fonction du temps, sur la base de ladite amplitude dudit signal cardiaque; et - des moyens (50,52) servant à stimuler le coeur sur la base dudit signal de stimulation et dudit signal de

rythme cardiaque.

2. Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que lesdits moyens de stimulation (50,52) in-

cluent des moyens (50) servant à produire des impulsions de

stimulation en fonction dudit signal de stimulation, des mo-

yens (52) pour produire d'autres impulsions de stimulation cardiaque en fonction dudit signal de rythme cardiaque et des moyens (50) pour retarder l'application desdites impulsions

de stimulation jusqu'à ce que le gain utilisé dans ladite par-

tie formant amplificateur desdits moyens d'amplification et

de détection (42,44,46) se rapproche d'une valeur maximale.

3. Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que ladite valeur maximale du gain est suffisan-

te pour amplifier des signaux cardiaques à niveau bas produits

par le coeur pendant la fibrillation ventriculaire.

4. Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que lesdits moyens (34,36) de détermination de

durée et d'amplitude sont disposés dans un canal (30) de dé-

tection de stimulation qui contient des moyens (34) de dé-

termination d'un seuil, servant à déterminer le moment o le

signal cardiaque atteint une valeur prédéterminée et à produi-

re un signal de sortie, et des moyens formant minuterie (36) servant à délivrer ledit signal de stimulation lorsque ledit

signal de sortie ne leur est pas appliqué pendant ledit inter-

valle de temps prédéterminé; que lesdits moyens d'amplifi-

cation et de détection (42,44) sont disposés dans un canal

(40) de détection du rythme cardiaque, qui comprend un am-

plificaeur (42) possédant un gain réglé pour l'amplification

dudit signal cardiaque, un second amplificateur (44) possé-

dant un gain réglable qui est commandé par ladite commande

automatique de gain pour amplifier d'une façon supplémentai-

re, d'une manière variable, ledit signal cardiaque, et des moyens (46) pour déterminer l'instant o le signal cardiaque amplifié de façon supplémentaire atteint une valeur réglée

et produire ledit signal de rythme cardiaque.

5. Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que la constante de temps de ladite commande au-

tomatique de gain est supérieure à un intervalle d'annulation

de la stimulation.

6. Dispositif implantable présentant des fonc-

tions de stimulation et de cardioversion permettant la détec-

tion et le traitement d'un coeur travaillant d'une manière anormale, par détection de l'activité électrique du coeur et stimulation correspondante de ce dernier, caractérisé en ce qu'il comporte:

- des moyens (32) servant à détecter ladite ac-

tivité électrique du coeur et à produire un signal cardiaque représentatif de cette activité;

- des moyens (34,36) de détermination d'une du-

rée et d'une amplitude, servant à délivrer un signal de stimu-

produire un signal de rythme cardiaque lorsque le signal car-

diaque amplifié dépasse un second seuil prédéterminé, ces mo-

yens d'amplification et de détection possédant une commande

automatique de gain telle que le gain de la partieformeant ampli-

ficateur augmente en fonction du temps, sur la base de ladite amplitude dudit signal cardiaque; et - des moyens (50,52) servant à stimuler le coeur sur la base dudit signal de stimulation et ledit signal de rythme cardiaque, et à produire des impulsions de stimulation uniquement après l'écoulement d'un intervalle de temps réglé

afin de permettre audit gain intervenant dans la partie for-

mant amplificateur de se rapprocher d'un niveau maximum tel

que des signaux cardiaquesde niveau bas, qui sont représenta-

tifs de certains types d'arythmies ventriculaires, peuvent

être détectés par lesdits moyens d'amplification et de détec-

tion (42,44,46) et que le signal obtenu du rythme cardiaque

est utilisé en tant que base du traitement appliqué au coeur.

7. Dispositif selon la revendication 6, carac-

térisé en ce que lesdits moyens de stimulation (50,52) in-

cluent des moyens de retard qui retardentlapplication desdi-

tes impulsions de stimulation jusqu'à ce que des moyens de détection de rythme cardiaque, qui reçoivent ledit signal de rythme cardiaque, déterminent que ledit coeur ne se trouve

pas dans l'un desdits états d'arythmie ventriculaire.

8. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que lesdits moyens de stimulation (50,52) in-

cluent des moyens servant à envoyer une ou plusieurs impul-

sions de cardioversion audit coeur à la suite de la détermi-

nation de l'une desdites arythmies ventriculaires par lesdits

moyens de détection du rythme cardiaque.

9. Dispositif selon la revendication 6, carac-

térisé en ce qu'il comporte des moyens (50) servant à stimu-

ler et à produire des impulsions de stimulation sur la base dudit signal de stimulation après l'écoulement initial dudit

intervalle de temps réglé, sauf si lesdits signaux de stimu-

lation ne sont pas produits pendant un intervalle de temps supérieur audit intervalle de temps réglé et supérieur à une

pluralité d'intervalles de temps prédéterminés.

10. Procédé pour détecter et traiter des rythmes

cardiaques anormaux à l'aide d'un dispositif implantable as-

surant des fonctions de cardioversion et de stimulation par détection de l'activité électrique du coeur et traitement du

coeur par application d'une stimulation à ce dernier, carac-

térisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:

- obtenir un signal cardiaque indicatif de la-

dite activité électrique du coeur;

- produire un signal de stimulation lorsque le-

dit signal cardiaque ne dépasse pas un seuil prédéterminé pen-

dant un intervalle de temps prédéterminé; - amplifier d'une manière variable ledit signal

cardiaque de manière que le niveau d'amplification de ce si-

gnal augmente en fonction du temps et soit basé sur le niveau initial dudit signal cardiaque; - déterminer l'instant o le signal cardiaque amplifié atteint un second seuil prédéterminé et produire un signal de rythme cardiaque; et - stimuler le coeur sur la base dudit signal de stimulation uniquement après l'écoulement dudit intervalle de temps réglé, de manière à permettre l'amplification dudit

signal cardiaque jusqu'à un niveau décelable tel que les si-

gnaux cardiaquesde niveau bas, qui sont représentatifs de cer-

tain type d'arythmies ventriculaires peuvent être détectés, ou, sinon, stimuler le coeur sur la base desdits signaux de

stimulation et desdits signaux de rythme cardiaque.