FR2611506A1 - Stimulateur electronique de haute securite pour traitement et reeducation reflexe des enuresies - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF DESTINE A COMBATTRE LES ENURESIES - ENTRE AUTRES NOCTURNES - DE L'ENFANT OU DE L'ADULTE, PAR UN MOYEN PUREMENT ELECTRONIQUE, AFIN DE RESTAURER LE REFLEXE NORMAL D'EVEIL ET DE CONTROLE DE RETENTION. LES PREMIERES GOUTTES D'URINE RENDENT CONDUCTEUR UN CAPTEUR ISOLE CR QUI DECLENCHE L'EMISSION, PAR LES CIRCUITS SPECIALISES CI 1-2 ET CI 1-3 DE SALVES BREVES D'IMPULSIONS ELECTRIQUES APPLIQUEES A LA REGION PUBIENNE DU PATIENT PAR 2 ELECTRODES E1 ET E2. APRES 3 SECONDES DE FONCTIONNEMENT, LE CIRCUIT CI 1-2 ARRETE LES IMPULSIONS ET COMMANDE L'EMISSION, PAR UN AUTRE CIRCUIT SPECIALISE CI 4, D'UN SIGNAL SONORE AIGU MODULE DELIVRE PAR UN CRISTAL PIEZOELECTRIQUE P PENDANT 30 SECONDES. EN CAS D'ABSENCE D'INTERVENTION, LE CYCLE COMPLET EST REPRIS. L'INTENSITE DES IMPULSIONS EST REGLABLE EN FONCTION DE LA SENSIBILITE DU PATIENT, ET L'ARRET OBTENU A TOUT INSTANT PAR MISE HORS CIRCUIT DE LA PILE D'ALIMENTATION DE 9 VOLTS RENDANT LE DISPOSITIF AUTONOME. DE PLUS L'APPAREIL EST AUTOPROTEGE CONTRE TOUTE SURINTENSITE APPLIQUEE AU PATIENT, DONC LA SECURITE EST AINSI TOTALEMENT ASSUREE EN TOUTES CIRCONSTANCES.

Description

La présente invention concerne un dispositif nouveau destiné à combattre les énurésies -entr'autres nocturnes- de l'enfant ou de l'adulte par des moyens pûrement électroniques ,d'une totale sécurité d'utilisation en particulier chez le jeune enfant ,afin de restaurer le réflexe normal d'éveil et de rétention de la miction
En dépit de l'existence de plusieurs Brevets d'appareils de "traitement", une enquête préalable approfondie auprès des praticiens et des malades a révélé qu'à ce jour aucun traitement efficace ,définitif et dépourvu de tout danger ou nuisances ,ne parvient à combattre l'énurésie
Cette situation résulte selon toute évidence d'une triple difficulté
- assurer ,dès l'émission des premi#ères gouttes d'urine ,la rétention contrôlée de la miction (réflexe) et le réveil
- n'entraîner aucune gêne ,aucune douleur -surtout chez le jeune enfant- de nature à déclencher une réaction traumatique ,et assurer par ailleurs une sécurité d'emploi totale ,s'agissant de sources électriques
- assurer au patient relié à l'appareillage le maximum de confort nocturne ,ce qui exige un dispositif léger ,très peu encombrant ,localisé à la région pubienne concernée
Il apparait qu'aucun des dispositifs décrits dans les Brevets précités ne répond totalement à ces trois conditions impératives :
- ni les dispositifs décrits dans les Brevets NO 2 057 567 (France), 3 460 123 et 3 678 928 (USA) ,simples avertisseurs sonores;
- ni le dispositif selon le Brevet NO 680 688 (Grande Bretagne)
- ni le dispositif selon le Brevet N02 347 942 (France) .Ce dernier comporte certes un ensemble électronique destiné à produire simultanément les impulsions électriques et le signal sonore ,mais il comporte des défauts ou inconvénients graves qui en limitent inévitablement fortement l'utilisation:
* les impulsions produites varient de 200 à 500 Volt pendant une durée de 50 à 100 millisecondes ::en dépit de leur forme affirmée "physiologique", il s'agit là de toute évidence de violentes décharges électriques qui ,certes réveillent le patient ,mais qui risquent d'être très rapidement causes de troubles tout à fait indésirables,en particulier chez le jeune enfant
* ni le mode de prélèvement du signal (électrode humide) ni surtout le mode d'application précis des électrodes délivrant les impulsions ne sont décrits clairement ,alors que ce dernier point en particulier doit faire l'objet d'évidentes précautions en vue d'éviter brûlures cutanées ou spasmes, dans une région du corps particulièrement sensible;
* le dispositif ne comporte aucune autoprotection de patient en cas de surintensité du courant traversant la partie du corps (pénis?) placée entre les électrodes d'application ::le risque de brûlure locale et de contractures spasmodiques ne peut donc pas être exclu
Une telle absence de sécurités restreint nécessairement de manière considérable le champ d'applications du dispositif
Il est particulièrement important de remarquer que le dispositif suivant l'invention nouvelle est conçu pour respecter les règles impératives énoncées ,et pour remédier à tous les défauts ,inconvénients ou lacunes rencontrés dans les dispositifs existant à ce jour ,permettant ainsi d'aboutir au résultat recherché dans les conditions les plus efficaces et les plus favorables pour le patient
Il comporte en effet deux sous-ensembles électroniques destinés à assurer le réveil du patient dans des conditions analogues à celles que provoque le besoin d'uriner
- dès que les premières gouttes d'urine mouillent le capteur disposé au voisinage du méat ,le premier sous-ensemble génère une salve d'impulsions électriques brèves pendant 3 secondes ;ces impulsions sont appliquées au niveau du pubis du patient par deux larges électrodes espacées ,assurant un contact excellent sans risque d'agression cutanée (métal inaltérable) ainsi la stimulation électrique se trouve localisée sur le lieu même de la stimulation physiologique qu'il est nécessaire de restaurer sans pour autant masquer celle-ci
- A l'issue de la salve d'impulsions de 3 secondes ,un second sous-ensemble déclenche l'émission ,pendant 30 secondes ,d'un signal sonore répétitif -toutes les 2 secondes- à la fréquence de 4 kHz ,adoptée en fonction de la sensibilité de l'oreille à ce type de signal
Si le patient n'est pas réveillé à l'issue de cette première séquence complète ,le premier sous-ensemble reprend la séquence initiale (salves d'impulsions pendant 3 secondes) ,puis le second sous-ensemble reprend l'émission du signal sonore (pendant 30 secondes)
Cette double séquence se poursuit jusqu'à ce que le patient (ou une tierce personne alertée) interrompe le fonctionnement du dispositif à l'aide d' un interrupteur qui en coupe l'alimentation électrique
Selon une réalisation possible de l'invention ,les électrodes d'application des impulsions sont fixées aux deux extrémités du boitier contenant le dispositif le-dit boitier étant alors maintenu par une sangle en tissu légèrement élastique ceinturant les hanches du patient
Le capteur est constitué par une fine résille métallique inaltérable ,placée entre deux couches de tissu formant isolant à sec,et connectée à lten- trée du premier sous-ensemble qu'elle déclenche lorsque l'urine émise ferme contact avec l'électrode de référence du boitier ,via le corps du patient
Par ailleurs ,les dimensions et la forme du capteur sont adaptées à la morphologie du patient
- tampon localisé au sommet de la vulve (sexe féminin)
- dispositif en "gouttière" maintenant le pénis (sexe masculin).

De telles dispositions sont indispensables au déclenchement du générateur d'impulsions dès que parviennent au méat urinaire les premières gouttes d'urine précédant la miction ;les-dites dispositions conditionnent une restauration du réflexe de rétention assurant le retour du contrôle de la-dite miction
Les dessins annexés représentent respectivement
- le schéma (synoptique) de l'ensemble du dispositif ,sous la forme des fonctions assurées par chacune de ses parties : planche 1/4,figure l
- le schéma#électronique d'une réalisation effective au moyen de composants discrets et de circuits intégrés.Cet exemple ,non limitatif ,n'épuise pas l'invention qui peut être réalisée au moyen de composants différents,ou de tous autres moyens électroniques assurant les fonctions assignées exigées par la physiologie des patients ,en vue du résultat recherché :planche 2/4 ,figure2
- les vues ,en plan et en coupe sagittale ,du boitier contenant le dispositif ,avec le mode d'implantation des électrodes d'amenée des impulsions :planche 3/4 ,figure 3a
- une disposition possible des éléments du dispositif dans un boitier isolant muni d'une sangle de fixation fermée par un adhésif de type "Velcro", cet exemple n'épuisant nullement l'invention pour ce qui concerne la forme, la disposition ,le matériau et la fixation du-dit boitier :planche 3/4 figure 3b et 3c
- une forme possible du capteur à contact humide ,en plan et coupe: planche 4/4 ,figure 4a et 4b (féminin),figure 4c et 4d (masculin)
Tel qu'il est représenté sur la figure 1 de la planche 1/4 (synoptique) le dispositif objet du Brevet comporte
- une source de tension (S) pile de 9 Volt ,500 milliampère-heure
- un circuit intégré (CI 1-2) double monostable chargé de générer des séquences d'impulsions alternées de 3 secondes et 30 secondes ,aussi longtemps que le capteur (Cr) ferme le contact avec l'électrode (E1) de référence ;le réglage de la sensibilité du-dit capteur (Cr) à l'humidité est asuré par la résistance variable (R2) ,l'entrée se faisant à très haute impédance sur le circuit (CI 1-2);;
- un transistor de commutation (Tr 1) ,commandé par (CI 1-2) ,qui déclenche l'alimentation du circuit intégré (CI 3) et du transistor de commutation (Tr 2) d'une part (génération de la (HT) destinée à l'électrode (E2)), puis déclenche l'alimentation du transistor de commutation (Tr 3) d'autre part (commande du circuit de signal sonore (CI 4) et (P));
- un circuit intégré (CI 3) (6 buffers triggers de Schmitt) chargé d'une double fonction
* générer un signal à 25 kHz alimentant un montage multiplicateur de tension (HT) capable de délivrer une tension de sortie comprise entre 20 et 80 Volt par variation de la résistance (R7) ::fonction de (CI 3-A)
* générer un signal de découpage à 50 Hz, appliqué au transistor (Tr 2) en vue de la mise en forme des impulsions de sortie sur l'électrode (E2) fonction de (CI 3-B)
- un circuit intégré (CI 4) chargé de générer
* un signal carré à 4 kHz
* un signal carré à 0,5 Hz modulant le signal à 4 kHz, l'ensemble étant appliqué à un cristal piézo-électrique (P) couplé au boitier du dispositif en vue d'assurer le rendement acoustique optimum
Un cycle de fonctionnement comporte de ce fait
- un "mode passant" des transistors (Tr 1) et (Tr 2) pendant 3 secondes, le transistor (Tr 3) étant bloqué ,avec émission d'une salve d'impulsions par l'électrode (E2) (impulsions d'une durée de 3 millisecondes toutes les 20 millisecondes)
- le "blocage" de (Tr 1) et (Tr 2) et le "mode passant" de (Tr 3)pendant les 30 secondes suivantes ,avec émission par (P) du signal sonore
Ce cycle se renouvelle aussi longtemps que le contact humide est maintenu entre le capteur (Cr) et l'électrode de référence (El) via le corps du patient
La mise sous tension ou hors tension se fait à l'aide de l'interrupteur (Ir) ,le contrôle de la pile d'alimentation se faisant par pression sur le poussoir (Pr) et allumage de la diode verte (Ld)
Dans l'exemple de réalisation fourni (figure 2 ,planche 2/4) les composants suivants ont été utilisés
- Transistors (Tr 1),(Tr 2),(Tr 3) :MOS ,BS 107 A
-Diode Zéner (Z) = BZX 55 C 6V2
-Circuits intégrés:(CI 1-2) = 74 C 221 ; (CI 3) = 74 C14
(CI 4) = MC 14093 B
-Résistances 1/4 Watt : (R1) = 100 ;- (R2) variable = 10 M ;(R3) = 680 ; (R4) = 6,8 M ; (R5) = 27 K ; (R6) = 220 ; (R7) = 10 k variable ; (R8) = 10 M ; (R9) = 1 k ; (R10) = 10 M ;(R11 = 15 k
-Condensateurs : (C1) = 4,7 F; (C2) = 4,7 F; (C3) = 1 nF ; (C4) = 1,5 nF ;(C5) = 100 nF ;(C6) = 0,1 F;(C7) = 100 nF; (C8) = 220 nF
-Pile : 9 Volt , 500 milliampère-heure;
-Diodes H.T. : 1 N 4148
Les types de composants et les valeurs adoptés sont donnés au titre d'un exemple de réalisation: un tel exemple n'épuise évidemment pas l'invention, qui peut être réalisée au moyen de composants électroniques variés,actuels ou à venir,remplissant en ce qui les concerne tout ou partie des fonctions exercées par chacun des éléments décrits dans le-dit exemple, de sorte que leur association permette d'obtenir les effets nécessaires à l'acquisition des résultats attendus
Une application particulièrement importante concerne le domaine médical: il s'agit du problème -que pose actuellement l'absence quasi-totale de traitement de l'énurésie nocturne chez les jeunes enfants, les adolescents et parfois les adultes .Normalement, la pénétration des premières gouttes d'urine -issues de la vessie- dans l'urèthre déclenche par voie réflexe le besoin d'uriner .A l'état de veille, le patient contrôle le sphincter uréthral et peut contrôler la miction Il en va de même chez le sujet normal endormi ,que la sensation initiale réveille
Chez l'énurétique le flux initial d'urine gagnele méat ,et est suivi d' une miction souvent complète sans provoquer l'éveil du patient
La mise en oeuvre selon la demande de Brevet permettrait de rééduquer le patient : les impulsions électriques appliquées dans la région pubienne très proche de la vessie- s'ajoutant à la sensation de besoin d'uriner d'intensité insuffisante- conjugueraient ainsi leurs effets en vue de déclencher simultanément le réveil du patient et le réflexe immédiat de contrôle de la miction
C'est dans ce but précis que l'amplitude ,la forme ,la fréquence et la durée d'application du signal de stimulation électrique -salves successives d'impulsions très brèves ont été déterminées et confirmées expérimentalement ,afin que le patient ressente simultanément la-dite stimulation et le besoin d'uriner,en l'absence complète de toute sensation désagréable et bien entendu à l'exclusion absolue de toute douleur même fugace
De plus, en cas de "court-circuit" accidentel entre les électrodes (El) et (E2) (humidité excessive au niveau du pubis par exemple) le courant fourni par le multiplicateur de tension (HT) tombe rapidement à une valeur très faible, par suite de la valeur insuffisante de l'impédance extérieure chargeant le-dit multiplicateur de tension : le dispositif assure ainsi à tout instant une complète auto-protection du patient ,éliminant donc tout risque de surintensité accidentelle ,et excluant de ce fait tout risque de brûlure ou de spasmes

Claims (14)

1. Un premier sous-ensemble (I) génère la tension nécessaire aux électrodes (El) et (E2) sous forme de brèves impulsions; le-dit sous-ensemble (I) commande -à l'issue de la première séquence de 3 secondes- le déclenchement d' un signal sonore généré par le sous-ensemble (II),d'une durée de 30 secondes.

   REVENDICATIONS 1. Stimulateur électronique par salves séquentielles d'impulsions destiné au traitement des énurésies nocturnes par restauration du réflexe d'éveil et de contrôle de la miction

   - un sous-ensemble (II),commandé par (CI 1-2) du sous-ensemble (I),cargé de générer par (Tr 3,CI 4) un signal sonore appliqué à un cristal résonant piézo-électrique (P),après arrêt des impulsions électriques.

   -un sous-ensemble (I) constitué d'un capteur d'humidité (Cr) chargé de déclencher un générateur d'impulsions (CI 1-2,Trl,CI 3,HT,Tr2) alimentant les électrodes (El) et (E2) disposées sur le pubis du patient

   Dispositif caractérisé en ce qu'il comporte 2 sous-ensembles autonomes (Fig.l, Pu.1/4) à fonctionnement séquentiel

   Faute d'intervention du patient ou d'un tiers, le cycle se renouvelle suivant la même séquence
2. 2. Dispositif suivant la revendication (1) caractérisé en ce que le capteur d'humidité (Cr) déclenche,par l'entremise du circuit intégré (CI 1-2) activant le circuit intégré (CI 1-3) par l'entremise des transistors (Tri) et (Tr2) rendus passants, la production de la tension (HT) nécessaire à la génération des impulsions (Fig.l,Pl.1/4)
3. 3. Dispositif suivant les revendications (1) et (2) caractérisé en ceque la résistance (R2) permet d'ajuster la sensibilité du dispositif et leseuil d'humidité entraînant le déclenchement des impulsions (Fig.2,Pl .2/4).
4. 4. Dispositif suivant les revendications (1) et (2) caractérisé en ce que le circuit intégré (CI 1-2) commande simultanément à travers (Trl),(CI3) et (Tr2) la génération des impulsions et leur application aux électrodes

   (El) et (E2) (Fig.1,Pl.l/4) .
5. 5. Dispositif suivant les revendications (1) à (4) caractérisé en ce que la forme,la durée et la récurrence des impulsions ont été déterminées en vue de respecter la physiologie des patients ,et de n'être de ce fait la source d'aucune gène ou douleur
6. 6. Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le pètentio- mètre (R7) permet d'ajuster très exactement l'amplitude des impulsions appliquées au patient en deçà du seuil de désagrément (Fig.2,Pl.2/4).
7. 7. Dispositif suivant les revendications (1) et (2) caractérisé en ce que la source interne d'énergie,une pile de 9 Volt,permet par l'entremise du circuit intégré (CI 3) et du multiplicateur de tension (HT) de disposer sur les électrodes (El) et (E2) d'une tension beaucoup plus élevée -de 20 à 70

   Volt- nécessaire à l'effet recherché (Fig.2,Pl.2/4)
8. 8. Dispositif suivant les revendications (6) et (7) caractérisé en ce que les paramètres de la source de haute tension (HT) ,à savoir la constante de temps d'un étage du multiplicateur et la durée de la période de la tension alimentant le-dit étage,entraînent la chûte immédiate de la tension appliquée à l'électrode (E2) en cas d'abaissement excessif de la résistance cutanée placée entre les-dites électrodes (El) et (E2) ("court-circuit").

   (Fig.2),Pl .2/4).
9. 9. Dispositif suivant la revendication (8) caractérisé en ce que la chûte immédiate de la tension et du courant entre les électrodes (El) et (E2) constitue une auto-protection complète du patient,évitant tout incident pouvant survenir pendant la mise sous tension du dispositif en période de veille comme en période de sommeil du-dit patient
10. 10. Dispositif suivant la revendication (1) caractérisé en ce qu'il comporte deux électrodes d'application dans la région pubienne du patient,indispensables à la restauration des réflexes caractérisant la miction normale (Fig.3,Pl.3/4).
11. 11. Dispositif suivant les revendications (8) à (10) caractérisé en ce que la surface et l'écartement des électrodes assure le passage du courant en profondeur,simulant ainsi au mieux la sensation de besoin d'uriner et évitant toute douleur indésirable ou brûlure cutanée (Fig.4,Pl.3/4)
12. 12. Dispositif suivant les revendications (8) à (11) caractérisé en ce qu' il comporte deux électrodes métalliques inaltérables (El) et (E2) fixées au boitier contenant l'ensemble électronique par l'entremise de deux tampons de caoutchouc mousse assurant par élasticité un contact électrique optimum avecl'épiderme (Fig.3,Pl.3/4)
13. 13. Dispositif suivant les revendications (10) à (12) caractérisé en ce qu' il comporte une sangle en tissu faiblement élastique fixée au boitier dont elle assure le maintien et la pression de contact des électrodes ,en ceinturant les hanches du patient
14. 14. Dispositif suivant les revendications (1) à (3#) caractérisé en ce que le capteur d'humidité (Cr) est adapté à la morphologie locale du patient en vue d'assurer le plus précocement possible le déclenchement des impulsions de stimulation tout en assurant le confort nécessaire du-dit patient (Fig.4/a,b,c,d;Pl.4/4)