FR2632532A1

FR2632532A1 - Appareil et procede pour detecter une tachycardie chez un sujet vivant et appareil de stimulation anti-tachyarythmie

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Publication number: FR2632532A1
Application number: FR8907659A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1989-12-15
Anticipated expiration: 2009-06-09
Also published as: AT396429B; US4865036A; IT1234044B; NL193358C; IT8967473A0; AR243392A1; GB2219508A; SE8902045L; JPH0226566A; DE3903323C2; KR930000146B1; ES2013542A6; ATA143089A; CA1321815C; SE506649C2; AU608110B2; NL8901476A; BE1004908A4; GB2219508B; GB8829969D0

Abstract

L'invention concerne un appareil de stimulation cardiaque destiné à effectuer un rétablissement du rythme sinusal ou défibrillation dans le cas d'une tachycardie pathologique ou d'une fibrillation ventriculaire. L'appareil comporte un générateur 46 d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal. Ce générateur est déclenché lorsque des moyens 24, 25 de détection du rythme cardiaque et des moyens 32 de détection de la période de pré-éjection indiquent un accroissement du rythme cardiaque d'origine pathologique plutôt que physiologique. Domaine d'application : stimulateurs cardiaques, etc.

Description

L'invention concerne d'une façon générale un appareil de stimulation

électrique du coeur, et plus particulièrement un appareil destiné à détecter des battements cardiaques irréguliers et à intervenir par une stimulation appropriée, adaptée à la nature de l'arythmie

particulière rencontrée.

De nombreuses formes d'appareils de stimulation cardiaque sont connus dans la technique en vue de traiter des battements cardiaques irréguliers. Ces appareils comprennent les stimulateurs asynchrones relativement simples ainsi que divers types de stimulateurs élaborés, à la demande. Le stimulateur asynchrone génère simplement des impulsions à un rythme fixe et il n'est généralement pas synchronisé avec le rythme propre du coeur. Dans le stimulateur à la demande, le dispositif reste en sommeil lorsque l'activité cardiaque est normale. Cependant, il comprend un moyen destiné à détecter l'absence d'un battement normal et, en réponse, il injecte des impulsions de stimulation artificielle au point approprié du cycle cardiaque afin de maintenir des rythmes pratiquement normaux. Ces stimulateurs à la demande sont devenus très perfectionnés avec les progrès de la micro-électronique qui a combiné des circuits à haute complexité à de faibies

dimensions physiques et une faible consommation d'énergie.

L'activité cardiaque peut être détectée à la fois dans les oreillettes et dans les ventricules, permettant d'effectuer une stimulation à la demande, soit de l'oreillette, soit du ventricule, soit des deux, et dans une relation de temps appropriée pour simuler le cycle cardiaque normal. De tels stimulateurs sont couramment prescrits dans le traitement

de divers types de bloc cardiaque et de bradycardies.

Une forme de stimulateur ayant reçu une attention quelque peu moindre est celle conçue pour faire la distinction entre un rythme cardiaque élevé normal dû à une activité physique ou émotionnelle (tachycardie physiologique) et des rythmes cardiaques élevés anormaux ne reposant pas sur une demande physiologique (tachycardie pathologique). La tachycardie pathologique entraîne un pompage inefficace du sang par le coeur et peut souvent se transformer en épisodes mortels de fibrillation cardiaque. Des stimulateurs antitachycardie ont été utilisés avec un certain succès dans le traitement de tachyarythmies supraventriculaires qui ne sont pas apparues réagir aux médicaments. La tachycardie et la fibrillation

ventriculaires sont beaucoup plus difficiles à diagnosti-

quer par un algorithme de stimulateur, et une erreur de diagnostic peut elle-même être fatale au patient. Ceci est particulièrement vrai dans le cas o un diagnostic incorrect est effectué sur un patient chez lequel est implante un stimulateur antitachycardie automatique ou un defibrillateur. Une décharge de défibrillation à haute énergie ou une salve d'impulsions de stimulation peut être appliquée de façon inappropriée au patient. Si une impulsion de défibrillation est appliquée alors qu'elle n'est pas nécessaire, elle gaspille l'énergie de la pile et est très troublante pour le patient. Si une impulsion ou une combinaison d'impulsions antitachycardie est appliquée et qu'elle tombe dans la période vulnérable, elle peut, par elle-même, précipiter une fibrillation ou une tachycardie

ventriculaire.

Dans des systèmes de l'art antérieur, les facteurs utilisés dans l'algorithme pour le diagnostic de tachyarythmies sont tous liés au signal électrique du coeur. Habituellement, ils peuvent comprendre le rythme de répétition de l'onde R, l'intervalle de temps pendant lequel l'augmentation du rythme a lieu et la durée du complexe QRS. Chacun de ces facteurs peut être simulé par des potentiels musculaires, un parasite électromagnétique, des tachyarythmies supraventriculaires et un bloc de branche ou même une tachycardie sinusale physiologique avec ou sans conduction A-V aberrente. Il existe donc un besoin en un stimulateur antitachyarythmie qui peut distinguer avec plus de précision les tachycardies physiologiques et

les tachycardies pathologiques.

S L'invention propose un procédé et un appareil pour détecter de façon fiable l'amorce d'une- tachycardie pathologique pour déclencher le fonctionnement d'un générateur d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal, ou cardioversion, lorsqu'un rythme élevé incorrect est détecté. Le générateur d'impulsions de cardioversion produit alors une combinaison d'impulsions destinée à saisir le coeur et à amener le rythme dans un intervalle de - sécurité approprié à l'état métabolique du sujet à ce moment. Le fonctionnement de la présente invention est basé sur le fait que, étant donné que des accroissements

physiologiques du rythme cardiaque sont toujours accompa-

gnés d'un raccourcissement correspondant de la période de pré-éjection, on peut supposer de façon sûre que, en présence d'un rythme rapide de pulsations avec une période de pré-éjection relativement longue, ce rythme est dû à une tachycardie non physiologique, telle qu'une. tachycardie paroxystique ventriculaire ou supraventriculaire due à un mécanisme de rentrée. La mesure simultanée du rythme cardiaque et de la période de pré-éjection permet donc une discrimination entre des tachycardies supraventriculaires anormales et la tachycardie sinusale physiologique, telle qu'elle apparait durant un exercice physique ou dans toute autre situation o des catécholamines sont libérées dans le

flux sanguin.

Plus particulièrement, la co-existence d'un rythme de pulsation mécanique rapide avec un rythme QRS rapide fournit une information qui améliore notablement

l'efficacité d'un diagnostic automatique d'une tachy-

arythmie. Par exemple, si aucune pulsation n'existe à l'instant auquel une activité électrique rapide apparaît, ceci indique fortement une fibrillation ventriculaire. Si la pulsation mécanique est rapide et que le rythme QRS est également élevé, le risque de bruit électrique ou de potentiels musculaires est moindre. Comme indiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 719 921, il est bien connu que la période de pré-éjection est un indicateur fidèle de l'activité sympathique sur le coeur. L'action directe du nerf sympathique sur le coeur cause une accélération du rythme ainsi qu'un accroissement simultané de la contractivité. Il en est de même pour les effets de catecholamines libérées par les glandes surrénales sous l'effet d'un tonus

sympathique accru. Il est connu qu'il existe un paral-

lélisme étroit entre la réponse auriculaire normale aux catécholamines et au tonus sympathique, et la durée de la période de pré-éjection. On a montre qu'un exercice à la

fois dynamique et isométrique a pour résultat un raccour-

cissement de la période de pré-éjection. Si des élévations du rythme cardiaque sont dues à des raisons autres qu'un effort physique et qu'une action sympathique ou la libération de catécholamines ne s'y interpose pas, il n'y a pas de raccourcissement correspondant de la période de prééjection. On peut montrer ceci en soumettant un patient à une stimulation auriculaire ou ventriculaire alors qu'il est au repos, le rythme cardiaque augmentant alors de façon artificielle tandis que la période de pré-éjection s'avère

rester d'une longueur essentiellement constante.

Par conséquent, en contrôlant le rythme des pulsations et la période de pré-éjection, on peut aisément distinguer les tachycardies pathologiques des tachycardies physiologiques. Par exemple, s'il apparait qu'une élévation

rapide du rythme des pulsations s'accompagne d'un raccour-

cissement de la période de pré-éjection, on peut présumer une tachycardie physiologique. Cependant, lorsqu'une élévation du rythme des pulsations au-dessus d'un niveau de

référence prédéterminé s'accompagne d'une période de pré-

éjection stable, ceci indique une tachycardie pathologique.

Un rythme inhabituellement élevé de l'onde R, sans pulsation mécanique mesurable, indique une fibrillation ventriculaire. La fiabilité du diagnostic d'une tachycardie

pathologique peut être augmentée si le rythme d'accroisse-

ment du rythme cardiaque est introduit dans l'algorithme de détection. Dans une fibrillation auriculaire stable à rythme sinusal normal ou dans des rythmes cardiaques croissant progressivement sous l'effet d'un exercice, la comparaison à deux instants différents séparés dans le temps de seulement quelques secondes ne devrait pas donner, en résultat, des différences importantes. Par -exemple, la somme de dix longueurs de cycle R-R devrait être similaire à une autre somme de dix longueurs de cycle RR lorsque ces sommes sont prises à quelques secondes d'écart. Si la différence est supérieure à un pourcentage prédéterminé, ceci implique l'apparition d'une brusque variation. Si cette brusque variation ne s'accompagne pas similairement d'une réduction correspondante de la longueur de la période de pré-éjection, une brusque amorce de tachycardie

pathologique est diagnostiquée et une salve de cardiover-

sion peut être déclenchée. La synchronisation des impul-

sions de la salve avec les ondes R est réalisée d'une

manière classique, connue dans la technique.

En résumé, alors, pour qu'une cardioversion, c'est-à-dire un rétablissement du rythme sinusal, ait lieu,

- les conditions suivantes doivent être satisfaisantes.

1. Amorce soudaine-d'une tachycardie; - 2. Une réponse mécanique (pulsation) cardiaque aussi rapide doit avoir lieu; et 3. La tachycardie n'est pas accompagnée d'un

raccourcissement proportionnel de la période de pré-

éjection. Par ailleurs, si la soudaine amorce de tachycardie est détectée ainsi que la perte d'une pulsation

mécanique existant précédemment, une fibrillation ventricu-

laire est indiquée, de façon qu'un choc de défibrillation

puisse être délivré par le stimulateur implanté.

Conformément à l'invention, un stimulateur cardiaque électronique artificiel est conçu pour détecter des épisodes de tachyarythmie et pour faire la distinction entre une tachycardie physiologique, une tachycardie pathologique et une fibrillation ventriculaire afin qu'une stimulation appropriée puisse être développée pour

effectuer une cardioversion ou, lorsque cela est néces-

saire, une défibrillation.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié utile à l'explication d'une première forme de réalisation de l'invention; et - la figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié d'une autre forme de réalisation d'un stimulateur

cardiaque anti-tachyarythmie.

Le schéma fonctionnel relativement simplifié d'un stimulateur cardiaque illustré sur la figure 1 montre un premier exemple d'une façon de mettre en oeuvre

l'invention. Sur ce dessin, il est représenté schématique-

ment un coeur 10 dans lequel est disposé un câble 12 à

électrodes multiples de stimulation/détection. Le conduc-

teur 12 est représenté comme étant passé dans la veine cave supérieure et, par l'intermédiaire de l'oreillette droite, introduit dans le ventricule 3 o une électrode 14 d'embout distal est placée dans la pointe droite et une électrode indifférente proximale 15.est placée à l'extérieur du coeur. Le câble 12 comprend deux électrodes annulaires intermédiaires 16 et 18 qui sont espacées sur la longueur de façon que chacune d'elles se trouve dans le ventricule

droit, comme illustré.

Plusieurs conducteurs parcourent le corps du câble 12, comme indiqué globalement par la référence numérique 20, afin de raccorder les électrodes à un dispositif stimulateur implantable représenté entouré d'un

cadre 22 en traits tiretés.

L'appareil de détection d'arythmie et de stimulation représenté à l'intérieur du cadre tireté 22 comprend un premier amplificateur 24 de détection dont l'entrée est connectée par un conducteur 26 à l'électrode 14 du bout du câble 12. L'amplificateur 24 de détection est donc capable de détecter et d'amplifier le complexe QRS résultant du battement du coeur 10. Le signal de sortie de l'amplificateur 24 de détection est appliqué à un circuit 26 détecteur de rythme de pulsation qui, comme son nom l'indique, convertit l'intervalle R-R en une valeur de rythme, R1. Cette valeur mesurée du rythme cardiaque est ensuite comparée à une valeur prédéterminée R2 de référence - de rythme, comme indiqué par un bloc 28 o la valeur R2 est établie arbitrairement comme étant représentative de l'amorce d'une tachycardie. S'il est déterminé, par suite de la comparaison, que le rythme mesuré R1 est supérieur au rythme de référence R2, un signal est produit pour valider partiellement une porte ET 30. Ce signal de validation

partiel est simplement représentatif d'un rythme ventricu-

laire inhabituellement élevé, mais, en ce point, ce rythme

pourrait être dû à des causes physiologiques ou pathologi-

ques. Par conséquent, il faut prévoir des moyens pour déterminer si, en fait, le rythme élevé est dû à des origines pathologiques nécessitant une intervention du stimulateur pour ramener le rythme cardiaque à un niveau de sécurité. Pour confirmer le diagnostic d'une tachycardie pathologique, le stimulateur 22 comprend un circuit 32

destiné à détecter la période de pré-éjection du coeur.

Bien que diverses formes de réalisation puissent être utilisées pour la mise en oeuvre du circuit 32 de détection de la période de pré-éjection, l'invention illustrée sur la figure 1 est basée sur l'utilisation d'une mesure de l'impédance intracardiaque dans laquelle un signal à haute fréquence est appliqué par des conducteurs 26 et 28 à l'électrode 14 de bout et à l'électrode proximale 16 du câble 12. Ceci provoque la circulation d'un courant dans le sang contenu dans le ventricule droit et les variations de

tension résultantes, occasionnées par l'afflux et l'écoule-

ment du sang, sont détectées entre les électrodes 16 et 18 et appliquées par des conducteurs 36 et 38 au détecteur 32 de période de pré-éjection. Comme expliqué dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 87 869, déposée le 21 août 1987 par Citek et collaborateurs sous le titre "Physiologic Control of Pacemaker Rate Using Pre-ejection Interval as the Controlling Parameter", des moyens sont

prévus pour mesurer avec précision la période de pré-

éjection ou une fraction prédéterminée de cette période à

partir de la forme d'onde de l'impédance.

Il est connu, d'après des expériences portant sur de nombreux patients effectuant un exercice, qu'il

existe une corrélation directe entre la période de pré-

éjection et la longueur du cycle R-R et que, lorsque le rythme cardiaque monte, il existe un raccourcissement

correspondant de la période de pré-éjection. En par-

ticulier, la formule PEP = (cl + 84) x 0,2 exprime de façon relativement précise la relation. A partir de cette formule, on peut voir qu'un raccourcissement de 1 ms de la

période de pré-éjection (PEP) correspond à un raccourcisse-

ment d'environ 5 ms de la longueur du cycle R-R.

Toujours en référence à la figure 1, un bloc 40

reçoit en tant qu'entrée une valeur R1 de rythme ventricu-

laire du détecteur 26 de rythme de pulsations et fonctionne de façon à calculer la période de pré-éjection sur la base de la longueur du cycle mesurée en utilisant la formule ci- dessus pour produire une valeur- PEP pour laquelle le rythme est corrigé. Cette valeur est comparée, dans un bloc 42, à la valeur PEP réelle mesurée au bloc 32, le circuit de comparaison 42 produisant un signal de sortie sur une ligne 44 lorsque la période de pré-éjection mesurée dépasse la période de pré-éjection prévue. Par conséquent, le comparateur 42 a pour effet d'indiquer si une période de pré-éjection mesurée est appropriée pour le rythme cardiaque en cours détecté et, dans le cas contraire, pour

appliquer un second signal d'entrée à la porte ET 30.

La porte ET 30 devient alors totalement validée lorsqu'il est déterminé que le rythme cardiaque mesuré dépasse une valeur de, référence prédéterminée et que la période de pré-éjection est plus longue que la période de pré-éjection corrigée pour ce rythme. Lorsque la condition ET est satisfaite, un signal de validation est délivré au générateur de 'pulsations de rétablissement du rythme sinusal, lequel générateur se met alors en action pour

délivrer une combinaison en salve d'impulsions de stimula-.

tion au ventricule par l'intermédiaire de l'électrode 14 de bout, afin de tenter de saisir le coeur et de l'obliger à revenir à un rythme qui correspond au niveau de l'activité physiologique du sujet. Des générateurs d'impulsions de

rétablissement du rythme sinusal. ou impulsions de car-

dioversion, proprement dits, sont connus dans la technique et il semble inutile de décrire plus en détail ici la

conception électronique d'un tel générateur d'impulsions.

Etant donné que les accroissements physiologi-

ques du rythme cardiaque sont toujours accompagnés d'une diminution correspondante de la période de pré-éjection, on peut en déduire avec précision qu'en présence d'un rythme élevé accompagné d'une période de pré-éjection relativement longue, le rythme élevé est dû à une tachycardie non physiologique, par exemple une tachycardie paroxystique ventriculaire due à un mécanisme de rentrée. L'utilisation de mesures de l'impédance intracardiaque pour établir la période de pré-éjection ne constitue que l'un des moyens de détection de la longueur de la période de pré-éjection. On peut également utiliser d'autres moyens. Par exemple, l'opacification phasique produite dans les tissus par le flux du sang artériel peut être détectée par un photopléthysmographe de la manière

expliquée dans un article antérieur intitulé "Densito-

graphy: A New Method for Evaluation of Cardiac Performance At Rest and During Exercise", publié dans the American Heart Journal, Vol. 83, page 493, 1972. Un tel capteur peut

être placé en un point quelconque au voisinage du généra-

teur d'impulsions tant qu'il y a des tissus viables entre

la source de lumière, par exemple une diode électrolumines-

cente du type à infrarouge, et le photodétecteur. Pour économiser l'énergie de la pile, un procédé de détection d'impulsions à fenêtres est préféré, comme c'est le cas de l'activation de la DEL au moyen d'une impulsion à faible

rapport cyclique.

Il est également prévu qu'un transducteur de pression à l'état solide, placé de façon appropriée, puisse

servir d'indicateurs de l'amorce de la pulsation artériel-

le, la période de pré-éjection étant l'intervalle entre l'apparition de l'impulsion électrique de l'onde R et l'amorce de la pulsation artérielle mécanique. Au lieu d'utiliser un transducteur de pression, on peut placer de façon appropriée un débitmètre du type Doppler sur une artère majeure, par exemple l'artère sous-clavière, l'amorce d'un écoulement de sang artériel correspondant au

début de l'éjection ventriculaire gauche.

On peut perfectionner la forme de réalisation de l'invention illustrée sur la figure 1 au point de rendre plus spécifique le diagnostic de l'arythmie en tenant compte la vitesse à laquelle le rythme cardiaque augmente (accélération) et en introduisant ce facteur dans l'al- gorithme de détection. En outre, une logique de détection de fibrillation est incorporée pour déclencher une impulsion de grande amplitude afin de ramener par choc le coeur dans le rythme sinusal. Un tel agencement est illustré par le schéma fonctionnel simplifié de la figure 2. Sur cette figure, un circuit de détection auriculaire (onde P), ou bien, en variante, ventriculaire (onde QRS) est désigné par la référence numérique 50 et un circuit détecteur 52 lui est connecté pour déterminer si une onde P (onde R) est présente ou non. Si elle n'est pas présente, le stimulateur peut être conçu pour reprendre son mode de stimulation (bloc 53) qui peut être AAIr VVI ou l'un quelconque des autres modes de stimulation des deux chambres. Si une onde P (onde R) est captée par le détecteur 52, la longueur du cycle P à P (R à R) est mesurée en un bloc 54 et un nombre arbitraire prédéterminé d'intervalles successifs, par exemple six, est ajouté et la longueur composée est enregistrée en tant que valeur dans

un registre A 56.

Apres un délai prédéterminé, indiqué par un bloc 58, par exemple quatre à huit longueurs de cycle, un autre nombre prédéterminé de longueurs de cycle P à P ou R à R, suivant le cas, est additionné et enregistré dans le registre B 60. Le nombre de longueurs de cycle mémorisé dans le registre B est volontairement établi de façon à être supérieur au nombre mémorisé dans le registre A. Sur la figure 2, il est indiqué que, alors que six longueurs de cycle sont mémorisées dans le registre A, huit longueurs de cycle sont mémorisées dans le registre B après le délai établi par le bloc 58. Ensuite, les contenus des registres A et B 56 et 58, respectivement, sont comparés comme indiqué dans le bloc 62. S'il est déterminé que la valeur contenue dans le registre A est supérieure ou égale à celle contenue dans le registre B, un circuit ET 64 devient

partiellement valide, indiquant une brusque variation.

Autrement dit, si la différence entre les valeurs mémorisées dans les registres 56 et 60 est supérieure à 25%, ceci implique qu'une brusque variation s'est produite, et cette variation est diagnostiquée comme

étant anormale par le signal de sortie du comparateur 62.

Simultanément, le rythme cardiaque est comparé, comme indiqué par un bloc de décision 66, à une limite de référence préalablement établie et, si cette limite est dépassée, une tachycardie est diagnostiquée. La porte 64 peut alors être totalement validée pour refléter une

"amorce soudaine de tachycardie".

Simultanément à la détection de l'onde P (onde R) par le circuit 50 de détection, un détecteur 67 de pulsation est utilisé pour capter une pulsation mécanique occasionnée par le battement du coeur. Sensiblement de la même manière que celle suivant laquelle l'intervalle électrique P-P (R-R) est traité, un intervalle ou une longueur de cycle implusion-àimpulsion mécanique est mesuré en un bloc 68 et un nombre prédéterminé de longueurs de cycle est additionné et enregistré dans un registre C désigné par la référence numérique 70. A un bloc 73 de décision, un test est réalisé pour déterminer si une pulsation mécanique est présente à un transducteur convenablement positionné et, s'il en est ainsi, au bout d'un délai prédéterminé d'un nombre égal de cycles cardiaques tel qu'établi par un retard 58 introduit par un circuit à retard 72, un second nombre prédéterminé d'intervalles de pulsations est additionné et mémorisé dans

un registre D 74. Comme précédemment, un test de "soudai-

neté" est effectué à un bloc 76 de décision pour déterminer

si la longueur totale de six cycles d'impulsion à impul-

sion, mémorisée dans le registre 70, est supérieure à la longueur totale de huit de ces cycles mémorisée dans le registre 74. S'il en est ainsi, ceci représente un accroissement rapide du rythme et sert à corroborer que la tachycardie détectée par les opérations de détection d'ondes électriques, décrites précédemment, est réelle et n'est pas due à un parasite électrique, à des potentiels

musculaires ou à d'autres artefacts parasites.

Dans le cas d'un mode auriculaire, si un bloc - auriculo-ventriculaire existe pendant la tachycardie supraventriculaire, c'est-à-dire si le rythme ventriculaire est considérablement inférieur au rythme auriculaire, le stimulateur cardiaque n'intervient pas pour effectuer un rétablissement du rythme sinusal, sauf s'il est programmé autrement. Par contre, un brusque accroissement du rythme de l'onde P. en même temps qu'un accroissement similaire du rythme des pulsations mécaniques, valide partiellement la porte ET 78 qui devient totalement validée lorsque la condition ET de la porte 64 est satisfaite. La sortie de la porte 78 signale donc l'apparition d'une amorce soudaine de - tachycardie, qui est corroborée par un signal d'origine

mécanique, c'est-à-dire le rythme mesuré de pulsations.

Pour déterminer si le rythme détecté répond à une demande physiologique ou est de nature pathologique, le système de la figure 2 comprend aussi des moyens destinés à mesurer la période de pré-éjection telle que reflétée par un bloc 80. Un nombre prédéterminé (6) de ces intervalles de temps sont additionnés et enregistrés dans un registre E désigné par la référence numérique 82, et le rapport de la période de pré-éjection à la somme de six longueurs de cycle est obtenu par division du contenu du registre E 82 par le contenu du registre A 56, le résultat étant placé dans un registre F 84. Le registre F 84 est donc réalisé de

façon à contenir la relation période de pré-éjection/lon-

gueur de cycle (PEP/CL) de base.

Après la mesure de la somme de plusieurs périodes de pré-éjection, la saisie de cette valeur dans le registre E 82 et l'expiration d'une période de retard ou de délai 72, un nombre plus grand et prédéterminé de périodes de pré-éjection (par exemple huit) fait l'objet d'une correction de rythme dans un bloc 85, d'une sommation et

d'un blocage dans un registre G 86.

En ce point, le contenu du registre G 86 est divisé par le contenu du registre B 60 pour que l'on obtienne de nouveau un rapport de base de la période de pré-éjection à la longueur de cycle, et le quotient résultant est enregistré dans un registre H 88. Une valeur est comparée au contenu du registre F 84, comme représenté par le bloc de décision 89 sur la figure 2, et il est déterminé si un raccourcissement notable de la période de pré-éjection s'est produit ou non sur une période de temps relativement courte. S'il apparaît que le contenu du registre H est supérieur au contenu du registre F, on sait que la variation de la période de pré-éjection était inférieure à 25% et un signal apparaît sur une ligne 90

connectée à une première entrée d'un circuit ET 92.

La seconde entrée de la porte ET 92 provient de la sortie de la porte ET 78. Il est rappelé que la porte ET 78 est totalement validée s'il y a eu une amorce rapide d'un rythme de pulsation élevé et si le rythme cardiaque s'avère dépasser un seuil prédéterminé représentatif d'une tachycardie. Par conséquent, lorsque ces événements sont accompagnés de la même manière par un accroissement ou un

raccourcissement inappréciable de la période de pré-

éjection, comme déterminé à un bloc de décisions 89, un générateur 94 d'impulsions de rétablissement du rythme

sinusal est mis en action pour générer une salve d'impul-

sions synchronisées destinées à saisir le coeur et à faire chuter le rythme à une valeur appropriée pour l'état

physiologique du patient à ce moment.

Le signal de sortie du transducteur 67 de

pulsations est saisi dans un circuit échantillonneur-

bloqueur 96 et le signal de sortie de ce circuit est

appliqué en tant que première entrée à une porte OU-

EXCLUSIF 98. Le signal de sortie résultant de celle-ci est appliqué à unepremière entrée d'une porte ET 100 dont la seconde entrée provient du détecteur 73- de pulsations. Si aucune pulsation n'est détectée en 73, la porte ET 100 est totalement validée pour appliquer un signal logique à une autre porte ET 102. La seconde entrée de la porte ET 102 provient de la sortie de la porte ET 64. Il est rappelé que la porte 64 devient validée lorsqu'un brusque accroissement

de rythme est détecté et que le rythme résultant est au-

dessus du seuil établi a un circuit de décision 66. On peut voir alors que la porte 102 est totalement validée lorsque le rythme cardiaque est inhabituellement élevé et qu'une pulsation, une fois présente, disparalît. Une telle

condition est représentative d'une fibrillation ventricu-

laire et la sortie de la -porte 102 est utilisée pour déclencher un circuit 104 de défibrillateur de délivrer au coeur un choc de défibrillation électrique synchronisée entre, par exemple, une électrode à plaque et une électrode

indifférente ou de différence.

Si le circuit 94 de cardioversion ou le circuit 104 du défibrillateur est activé comme déterminé aux blocs de décision 103 et 105, un circuit OU 106 est mis en action pour permettre une répétition de la décharge lorsque le rythme électrique (QRS) testé en 66 reste élevé. Le nombre de chocs défibrillatoires de salves de cardioversion

suivant peut être établi en tant qu'élément programmable.

On peut donc voir que dans la forme de réalisation de la figure 2, le diagnostic sous-jacent d'une tachycardie pathologique est obtenu par l'observation d'une élévation de rythme au-dessus d'un seuil préalablement établi, non accompagnée d'un raccourcissement simultané de la période de pré-éjection. Il est confirmé par une observation simultanée de la maniere dont le rythme des pulsations mécaniques change. De plus, il est également tenu compte, dans les algorithmes, de l'élément constitué par la vitesse de variation du rythme et la vitesse de variation de la période de pré-éjection afin d'améliorer la fiabilité de la décision de déclencher une cardioversion, ou rétablissement du rythme sinusal, du fait que la tachycardie détectée est pathologique, ou bien de renoncer à l'application d'une salve de cardioversion lorsqu'une

tachycardie physiologique est indiquée.

Il semble également avantageux de pouvoir programmer le nombre de longueurs de cycle à mesurer et de le mémoriser dans les registres 56 et 60, de même que les longueurs de cycle de pulsations à mémoriser dans les registres 70 et 74. Ceci permet à l'algorithme d'être ajusté au type particulier d'arythmie rencontré chez

différents patients.

L'homme de l'art reconnaitra aisément comment les algorithmes reflétés sur les figures 1 et 2 peuvent être exécutés en utilisant la technologie des circuits intégrés. Il semble donc inutile de décrire en détail l'électronique utilisée pour effectuer les étapes de mesure d'intervalles, la sommation des longueurs de cycle, la

comparaison des valeurs enregistrées et analogues.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil et au procédé décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de détection d'une tachycardie chez un sujet vivant pour déclencher des moyens (46) de rétablissement du rythme sinusal lorsqu'il est déterminé que cette tachycardie est de nature pathologique plutôt que physiologique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (14, 24) destinés à mesurer le rythme des pulsations du coeur (10) et à développer un premier signal de commande d'une valeur proportionnelle à ce rythme, des moyens (28) destinés à comparer la valeur du premier signal de commande à une valeur de rythme cardiaque préalablement établie pour le sujet et à développer une seconde valeur du signal de commande lorsque la première valeur du signal de commande dépasse la valeur du rythme cardiaque préalablement établie, des moyens (32) destinés à détecter la période de pré-éjection du coeur du sujet et à développer une troisième valeur du signal de commande qui lui est proportionnelle, des moyens (42) destinés à comparer la troisième valeur du signal de commande à une quatrième valeur du signal de commande proportionnelle à une valeur de la période de pré-éjection, corrigée eh rythme, du coeur du sujet sur la base de son rythme cardiaque en cours et à produire une cinquième valeur du signal de commande lorsque la troisième valeur dépasse la quatrième valeur, et des moyens (30) destinés à détecter une coïncidence des deuxième et cinquième valeurs du signal de commande pour déclencher les moyens de rétablissement du

rythme sinusal.

2. Appareil de stimulation anti-tachyarythmie destiné à produire des combinaisons d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal du coeur pour les appliquer au coeur (10) d'un patient à la suite de la détection d'une tachycardie d'origine pathologique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (50, 52) connectés au coeur pour détecter un rythme de pulsations existant, des moyens (66) connectés aux moyens de détection afin de comparer le rythme des pulsations à une valeur préétablie du rythme de pulsations pour le sujet, les moyens de comparaison donnant une indication lorsque le rythme détecté des pulsations dépasse le rythme préalablement établi, des moyens (80) destines à mesurer la période de pré-éjection du coeur du sujet, des moyens (89) qui, en réponse aux moyens de mesure, indiquent si la période de pré-éjection mesurée dépasse une valeur corrigée pour le rythme de pulsations du sujet, et des moyens connectés auxdits moyens de comparaison et auxdits moyens d'indication afin de déclencher la génération des combinaisons d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal uniquement lorsque le rythme détecté des pulsations dépasse le rythme préalablement établi des pulsations et que la période de pré-éjection mesurée dépasse ladite

valeur prévue.

3. Appareil de stimulation anti-tachyarythmie destiné à produire des combinaisons d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal à appliquer au coeur (10) d'un sujet à la suite de la détection d'une tachycardie d'origine pathologique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (50, 52) connectés au coeur pour détecter un rythme de pulsations existant, des moyens (67) de détection d'une vitesse de variation couplés aux moyens de détection afin de déterminer la vitesse d'accroissement du rythme des pulsations sur un intervalle de temps prédéterminé, un premier moyen de comparaison connecté aux moyens de détection (50, 52) afin de comparer le rythme des pulsations à une valeur préalablement établie du rythme de

pulsations pour le sujet, les premiers moyens de comparai-

son produisant un signal indiquant lorsque le rythme détecté des pulsations dépasse le rythme préalablement établi des pulsations, un. moyen de déclenchement (92) destiné à produire un signal de sortie donné lorsque le

premier moyen de comparaison'produit ledit signal d'indica-

tion et que lesdits moyens de détection d'une vitesse de variation détectent une vitesse de variation dépassant une valeur prédéterminée, des moyens (80) destinés à mesurer la période de pré-éjection du coeur du sujet, un second moyen (89) de comparaison sensible aux moyens de mesure afin d'indiquer si la période de pré-éjection mesurée dépasse une valeur prévue pour le rythme des pulsations du sujet, et des moyens connectés aux moyens de déclenchement et aux seconds moyens de comparaison afin de déclencher la génération des combinaisons d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal uniquement lorsque les moyens- de déclenchement produisent ledit signal de sortie donné et que ladite période de prééjection mesurée dépasse ladite

valeur prévue.

4. Appareil de stimulation anti-tachyarythmie destiné à produire des combinaisons d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal à appliquer au coeur (10) d'un sujet à la suite de la détection d'une tachycardie d'origine pathologique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (67) destinés à détecter des signaux de dépolarisation du coeur, un premier moyen (68) connecté aux moyens de détection pour mesurer la longueur totale d'un cycle entre un premier nombre prédéterminé de signaux successifs de dépolarisation du coeur, des seconds moyens connectés aux moyens de détection'pour mesurer la

longueur totale d'un cycle entre un second nombre prédéter-

miné de signaux successifs de dépolarisation, le second nombre étant supérieur au premier nombre et la seconde mesure étant retardée d'un temps prédéterminé par rapport à la première mesure, un premier moyen comparateur (73) destiné à produire un signal de sortie lorsque la première

mesure dépasse la seconde mesure, un second moyen com-

parateur destiné à produire un signal de sortie lorsque le rythme auquel des signaux de dépolarisation du coeur sont détectés dépasse une valeur de rythme prédéterminée, un premier moyen (62) de déclenchement couplé de façon à recevoir les signaux de sortie des premier et second moyens comparateurs et à produire un signal de sortie uniquement lorsque les signaux de sortie des premier et second moyens comparateurs sont présents simultanément, un moyen (80) de détection de la période de pré-éjection destiné à mesurer l'intervalle de pré-éjection du coeur, un moyen (89) connecté aux premiers moyens et au moyen de détection de la période de pré-éjection pour détecter, les variations de la longueur de la période de pré-éjection avec des variations de la longueur du cycle, des moyens (94) de production d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal, destinés à appliquer une combinaison prédéterminée d'impulsions

électriques au coeur, et d'autres moyens (102) de déclen-

chement connectant les moyens de production d'impulsions de rétablissement du rythme sinusal à la sortie des premiers moyens de déclenchement et auxdits moyens de détection de

variation de longueur de la période de pré-éjection.