FR2748928A1

FR2748928A1 - Portable electronic cardiac rhythm detector

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Publication number: FR2748928A1
Application number: FR9606427A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-11-28

Abstract

The cardiac detector includes (1) a rectangular box with reduced dimensions which can be attached to a patient chest. Two electrodes (3,5) are placed on the box exterior surface and come in contact with the patients skin. The signal generated by the electrodes is transmitted to an electronic module placed inside the box. The electronic module includes impedance adapters (11,13), one for each electrode, connected to a multiplexer (15). A clock (17) controls the sweeping frequency of the multiplexer. An amplifier receives the output signal and transmits it to an A=D converter (22) such that the digitised signal can be stored in a memory unit.

Description

La présente invention se rapporte à un appareil enregistreur pour détecter de possibles troubles du rythme cardiaque. The present invention relates to a recording device for detecting possible heart rhythm disturbances.

Les palpitations et les tachycardies cardiaques ont en particulier été pressenties dans les malaises non précisément attribués ou les manifestations anxieuses. Heart palpitations and tachycardias have in particular been suspected in unspecified malaise or anxious manifestations.

Mais très peu d'études ont été menées pour vérifier la réalité objective de ces troubles. On sait toutefois que la plupart des manifestations anxieuses, appelées aujourd'hui "attaques de panique", surviennent de manière paroxystique. Elles sont souvent fugaces et peuvent ne durer que quelques secondes, bien que leur durée soit plus couramment de l'ordre de quelques dizaines de minutes à quelques heures, les patients pouvant se plaindre de palpitations, de tachycardie, d'oppression thoracique, de "boule dans la gorge", de difficultés à respirer et d'impression de danger, voire de mort imminente. Ils ont parfois peur de perdre leur contrôle ou leur raison. But very few studies have been conducted to verify the objective reality of these disorders. It is known, however, that most of the anxious manifestations, today called "panic attacks", occur paroxysmally. They are often fleeting and may last only a few seconds, although their duration is more commonly of the order of a few tens of minutes to a few hours, patients may complain of palpitations, tachycardia, chest tightness, " lump in the throat, "difficulty breathing and feeling of danger, or even imminent death. They are sometimes afraid of losing their control or their reason.

Or, dans ces moments de crise, il serait souhaitable de pouvoir posséder des données sur l'activité cardiaque, sans que les conditions d'obtention de ces données modifient sensiblement le comportement normal du patient ou son activité journalière habituelle. However, in these moments of crisis, it would be desirable to be able to have data on cardiac activity, without the conditions for obtaining these data appreciably modifying the normal behavior of the patient or his usual daily activity.

Ainsi, l'objet de la présente invention est de proposer un appareil portatif, enregistreur de l'activité cardiaque, qui permette au patient utilisateur d'enregistrer l'activité électrique engendrée par ses pulsations cardiaques, en particulier lorsqu'un évènement paroxystique est ressenti par lui comme gênant, ou encore lorsqu'il a une perception de troubles de son rythme cardiaque, ou bien encore lorsqu'il ressent une émotion qui lui paraît disproportionnée par rapport à l'intensité émotionnelle qu'il devrait ressentir. Thus, the object of the present invention is to provide a portable device, cardiac activity recorder, which allows the user patient to record the electrical activity generated by his heartbeats, in particular when a paroxysmal event is felt. by him as embarrassing, or when he has a perception of disturbances of his heart rhythm, or even when he feels an emotion which seems disproportionate to him compared to the emotional intensity which he should feel.

En d'autres termes, l'invention vise à proposer un appareil simple, compact et discret, que l'utilisateur puisse très aisément utiliser pour se rassurer au regard de la crise d'angoisse ou du malaise qu'il ressent ou qu'il perçoit comme associé à un trouble de rythme cardiaque, sans que l'emploi de ce dispositif entraîne pour lui une période longue ou fastidieuse de mise en place, voire si gênante (notamment parce que non discrète) qu'elle le dissuaderait, la plupart du temps, d'utiliser le dispositif, notamment en des lieux publics ou dans ses activités normales, par exemple professionnelles. In other words, the invention aims to propose a simple, compact and discreet device, which the user can very easily use to reassure himself with regard to the anxiety attack or the discomfort he feels or that he perceives it as associated with a heart rhythm disorder, without the use of this device resulting in a long or tedious period of establishment, or even so embarrassing (in particular because it is not discreet) that it would dissuade him, most of the time, to use the device, especially in public places or in its normal activities, for example professional.

Pour satisfaire ces exigences, l'appareil enregistreur portatif de l'invention comprend un bloc,avec:
- une électrode, ou plusieurs électrodes alors toutes situées à proximité immédiate les unes des autres, disposée(s) sur une surface réduite pour pouvoir être installée(s) exclusivement sur une zone unique limitée du corps du patient où ses pulsations cardiaques peuvent être recueillies, telle que le cou dans la région de la veine jugulaire, ou le thorax dans la région du coeur, ou encore le poignet dans la région des vaisseaux radiaux et/ou cubitaux,
- et un enregistreur à mémoire, pour enregistrer l'activité électrique engendrée par les pulsations cardiaques et captées par les électrodes.To meet these requirements, the portable recording device of the invention comprises a block, with:
- an electrode, or several electrodes then all located in close proximity to one another, arranged on a reduced surface so as to be able to be installed exclusively on a single limited area of the patient's body where his heartbeats can be collected , such as the neck in the region of the jugular vein, or the thorax in the region of the heart, or even the wrist in the region of the radial and / or ulnar vessels,
- and a memory recorder, to record the electrical activity generated by the heartbeat and captured by the electrodes.

Selon un premier mode avantageux de réalisation, l'appareil se présentera comme un bracelet, la (ou toutes les) électrode(s) étant disposée(s) pour être appliquée(s) en regard de la région des vaisseaux radiaux et/ou cubitaux. According to a first advantageous embodiment, the device will appear as a bracelet, the (or all) electrode (s) being arranged (s) to be applied (s) facing the region of the radial and / or ulnar vessels .

Dans une deuxième variante de réalisation, l'appareil se présentera comme un collier, la (ou toutes les) électrode(s) étant alors disposée(s) pour être appliquée(s) en regard de la région de la(des) artère(s) carotide(s). In a second alternative embodiment, the device will appear as a collar, the (or all) electrode (s) then being arranged (s) to be applied (s) facing the region of the artery (s) ( s) carotid (s).

Et dans un troisième mode de réalisation, l'appareil pourra se présenter comme un boîtier, la (ou toutes les) électrode(s) étant dans ce cas disposée(s) pour être appliquée(s) en regard de la région cardiaque. And in a third embodiment, the device can be presented as a box, the (or all) electrode (s) being in this case arranged (s) to be applied (s) facing the cardiac region.

Au vu de ce qui précède, il aura été noté qu'à la différence des appareils existants permettant d'effectuer des électrocardiogrammes et qui sont des appareils assez délicats à utiliser en ce qu'ils comprennent des électrodes péricordiales < à placer au contact du thorax) ainsi que des électrodes périphériques (à disposer sur les membres, généralement aux poignets et aux chevilles), le dispositif enregistreur de l'invention, s'il peut comporter plusieurs électrodes, prévoit spécifiquement que ces électrodes soient réunies ensemble sur une surface réduite, permettant ainsi à l'utilisateur de disposer d'un appareillage de très faible encombrement, aisé à mettre en place sur une zone unique limitée de son corps. Ainsi, au lieu de ne disposer que d'un appareillage destiné surtout à prévenir les infarctus ou leurs rechutes, le dispositif de l'invention va pouvoir avoir un rôle préventif situé plus "en amont", visant tout particulièrement à rassurer le patient en cas d'attaque de panique et/ou de troubles paroxystiques avec sensation de gêne cardiaque, la mise en place, par ses soins, de l'enregistreur de l'invention s'effectuant de manière discrète et ne gênant pas son activité, puisque le patient n'aura en particulier pas à disposer plusieurs électrodes en des endroits éloignés de son corps. In view of the foregoing, it will have been noted that, unlike the existing devices making it possible to carry out electrocardiograms and which are devices which are fairly delicate to use in that they include pericordial electrodes <to be placed in contact with the chest ) as well as peripheral electrodes (to be placed on the limbs, generally on the wrists and ankles), the recording device of the invention, if it can include several electrodes, specifically provides that these electrodes are joined together on a reduced surface, thus allowing the user to have a device of very small size, easy to set up on a single limited area of his body. Thus, instead of having only an apparatus intended especially to prevent infarctions or their relapses, the device of the invention will be able to have a preventive role located more "upstream", aiming very particularly to reassure the patient in case attack of panic and / or paroxysmal disorders with feeling of cardiac discomfort, the installation, by its care, of the recorder of the invention being carried out in a discreet way and not interfering with its activity, since the patient in particular will not have to have several electrodes in places distant from his body.

Par ailleurs, compte tenu de cette utilisation "préventive" conseillée, alliée à une simplicité de réalisation pour une large utilisation, une autre caractéristique de l'invention prévoit que l'appareil n'enregistre que la fréquence et l'amplitude des contractions cardiaques, sans enregistrer d'autres caractéristiques électriques cardiaques ni fournir des données complètes permettant d'établir un électrocardiogramme comme sur la figure 6. Furthermore, given this recommended "preventive" use, combined with simplicity of implementation for wide use, another characteristic of the invention provides that the device only records the frequency and the amplitude of the cardiac contractions, without recording other cardiac electrical characteristics or providing complete data enabling an electrocardiogram to be established as in Figure 6.

Une sélection des données à enregistrer fournies par les électrodes peut être également prévue, en particulier pour les crises paroxystiques (utilisation d'un composant électronique "à seuil"). A selection of the data to be recorded provided by the electrodes can also be provided, in particular for paroxysmal crises (use of an electronic "threshold" component).

Une description plus détaillée de l'appareil portatif de l'invention va maintenant être donnée en relation avec les dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention,
- les figures 2 et 3 sont deux variantes de réalisation de l'appareil de la figure 1,
- la figure 4 montre une personne fictive sur laquelle ont été disposés les trois appareils enregistreurs des figures 1 à 3,
- la figure 5 est un schéma de réalisation électronique de l'appareil de l'une des figures 1 à 3,
- la figure 6 montre un enregistement d'électrocardiogramme pendant trois pulsations cardiaques successives.A more detailed description of the portable device of the invention will now be given in relation to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the invention,
FIGS. 2 and 3 are two alternative embodiments of the device of FIG. 1,
FIG. 4 shows a fictitious person on whom the three recording devices of FIGS. 1 to 3 have been placed,
FIG. 5 is an electronic embodiment of the apparatus of one of FIGS. 1 to 3,
- Figure 6 shows an EKG recording during three successive heartbeats.

L'appareil ambulatoire enregistreur 1 de la figure 1 se présente comme un boîtier parallélépipédique léger d'environ 5 à 7 cm de longueur pour 3 à 4 cm de largeur et 1 à 2 cm d'épaisseur. I1 s'agit d'un enregistreur du rythme cardiaque, et en particulier de la fréquence ou nombre de pulsations sur une période de temps déterminée, qu'une personne, ressentant une oppression qu'elle peut interpréter comme étant des troubles du rythme cardiaque, peut aisément venir appliquer contre la peau de son thorax, ceci de façon discrète et sans que cela ajoute à son émotion, de manière à enregistrer ses possibles crises paroxystiques, si nécessaire sur une période de temps de plus d'une heure. The ambulatory recording device 1 of FIG. 1 is presented as a light parallelepipedic box approximately 5 to 7 cm in length for 3 to 4 cm in width and 1 to 2 cm in thickness. It is a recorder of the heart rate, and in particular of the frequency or number of pulses over a determined period of time, that a person, feeling an oppression which he can interpret as being disturbances of the heart rhythm, can easily come and apply against the skin of his chest, this discreetly and without adding to his emotion, so as to record his possible paroxysmal attacks, if necessary over a period of time of more than an hour.

Cet appareil comprend pour cela une ou plusieurs électrodes 3, 5, affleurant la surface extérieure du boîtier pour pouvoir être appliquées sur la peau du patient, par lui-même, la(les) électrode(s) étant reliée(s) électriquement à une unité électronique 7 que l'on présentera ci-après et qui va permettre d'enregistrer les données électriques fournies par les capteurs 3, 5, puis de délivrer, le moment venu, des informations relatives soit à la tension délivrée par l'une de ces électrodes, soit à une différence de tensions entre les électrodes. This device comprises for this one or more electrodes 3, 5, flush with the outer surface of the housing so that it can be applied to the patient's skin, by itself, the electrode (s) being electrically connected to a electronic unit 7 which will be presented below and which will make it possible to record the electrical data supplied by the sensors 3, 5, then to deliver, when the time comes, information relating to either the voltage delivered by one of these electrodes, ie at a voltage difference between the electrodes.

Sur la figure 1, on remarquera que les deux électrodes 3, 5, sont disposées à proximité immédiate l'une de l'autre (au maximum quelques centimètres d'écart) et sont toutes deux portées par le boîtier 1. In FIG. 1, it will be noted that the two electrodes 3, 5 are arranged in close proximity to one another (at most a few centimeters apart) and are both carried by the housing 1.

Ainsi, comme on le voit sur la figure 4, la seule prise en main et application par le patient du boîtier 1 en regard de son sein gauche lui permettra d'enregistrer les données nécessaires, sans que d'autres opérations soient à effectuer. En particulier, aucune électrode périphérique reliée par des cordons électriques plus ou moins longs au boîtier 1 n'est prévue. Thus, as can be seen in FIG. 4, the sole handling and application by the patient of the housing 1 opposite his left breast will enable him to record the necessary data, without other operations being carried out. In particular, no peripheral electrode connected by longer or shorter electrical cords to the housing 1 is provided.

Sur la figure 2, le dispositif enregistreur 20, qui intègre à nouveau deux électrodes 3, 5, et l'unité électronique 7, se présente comme une bande souple, de faible épaisseur (1 à 2 cm), pouvant être disposée autour d'une cheville ou d'un poignet et y être maintenue par un dispositif d'accrochage 9, tel qu'une bande "Velcro" (marque déposée). In FIG. 2, the recording device 20, which again integrates two electrodes 3, 5, and the electronic unit 7, is presented as a flexible strip, of thin thickness (1 to 2 cm), which can be arranged around an ankle or wrist and be held there by a fastening device 9, such as a "Velcro" band (registered trademark).

Le même principe de fixation amovible a été retenu pour la version de la figure 3 où le dispositif enregistreur 30 se présente sous la forme d'un collier, avec toujours deux électrodes de surface 3, 5, intégrées et reliées électriquement à l'unité électronique d'enregistrement et de traitement 7. The same principle of removable fixing was retained for the version of FIG. 3 where the recording device 30 is in the form of a collar, always with two surface electrodes 3, 5, integrated and electrically connected to the electronic unit. recording and processing 7.

Sur la figure 4, les trois appareils 1, 20, 30, ont été figurés, bien qu'à l'évidence le patient 10 schématisé ne portera que l'un d'eux. In FIG. 4, the three devices 1, 20, 30 have been shown, although obviously the patient 10 shown diagrammatically will only wear one of them.

A noter que, si nécessaire, le boîtier 1 pourrait lui-même être équipé d'une bande de fixation pour retenir, le temps nécessaire, le boîtier 1 autour du thorax du patient. Note that, if necessary, the housing 1 could itself be equipped with a fixing band to retain, for the necessary time, the housing 1 around the patient's chest.

Sur la figure 5, le circuit électronique 7 a été schématisé plus en détail. In FIG. 5, the electronic circuit 7 has been shown schematically in more detail.

On peut ainsi constater que les deux électrodes 3, 5, sont connectées chacune à un circuit adaptateur d'impédance, respectivement 11, 13. La sortie des deux adaptateurs 11, 13, est reliée à un multiplexeur 15 dont la cadence de balayage est réglée par une horloge 17. La sortie du multiplexeur 15 est reliée à un amplificateur 19 sortant lui-même vers un convertisseur analogique/numérique 22 qui échantillonne les signaux fournis par l'amplificateur et les convertit avec une cadence appropriée réglée par l'horloge 17. L'horloge 17 contrôle également les différents états électroniques d'un microprocesseur 23. It can thus be seen that the two electrodes 3, 5 are each connected to an impedance adapter circuit, respectively 11, 13. The output of the two adapters 11, 13 is connected to a multiplexer 15 whose scanning rate is adjusted by a clock 17. The output of the multiplexer 15 is connected to an amplifier 19 which itself outputs to an analog / digital converter 22 which samples the signals supplied by the amplifier and converts them with an appropriate rate set by the clock 17. The clock 17 also controls the various electronic states of a microprocessor 23.

Un composant à seuil, 21, peut être interposé entre les éléments 19 et 22 pour ne conserver des signaux que ceux de valeur située au-delà du seuil fixé, pour par exemple ne mémoriser en 25 que des données correspondant à des fréquences et/ou des amplitudes de contractions supérieures à un seuil haut et/ou inférieures à un seuil bas, ceci pouvant être utile en particulier pour enregistrer des crises paroxystiques pouvant durer plusieurs dizaines de minutes. A threshold component, 21, can be interposed between the elements 19 and 22 in order to store signals only those of value situated beyond the fixed threshold, for example to store at 25 only data corresponding to frequencies and / or amplitudes of contractions greater than a high threshold and / or less than a low threshold, this being able to be useful in particular for recording paroxysmal crises which can last several tens of minutes.

Les données captées par les électrodes 3, 5, et ainsi traitées sont ensuite enregistrées dans la mémoire vive 25 (RAM), le programme de commande étant quant à lui contenu, de manière classique, par la mémoire morte (ROM) 27. The data captured by the electrodes 3, 5, and thus processed are then recorded in the random access memory 25 (RAM), the control program being in turn contained, in a conventional manner, by the read only memory (ROM) 27.

Une unité d'interface 29, associée à un connecteur électrique de sortie, permet, comme on va le voir ci-après, de venir récupérer les données enregistrées dans la mémoire vive. An interface unit 29, associated with an electrical output connector, makes it possible, as will be seen below, to recover the data recorded in the RAM.

Pour éviter de surcharger la figure, l'alimentation électrique des différents composants électroniques n'a pas été représentée. To avoid overloading the figure, the power supply of the various electronic components has not been shown.

Le fonctionnement du dispositif enregistreur de l'invention est le suivant
Lorsque la personne, qui possède ce dispositif, ressent une émotion qui n'a pas lieu de survenir ou est disproportionnée par rapport à l'intensité émotionnelle qu'elle juge devoir ressentir, ou encore est en crise paroxystique, d'angoisse ou de malaise, ou encore a des sensations de palpitations, de tachycardie, voire d'alerte cardiaque plus grave, elle place à l'endroit approprié l'appareil enregistreur de l'invention, suivant qu'il s'agit de celui des figures 1, 2 ou 3.The operation of the recording device of the invention is as follows
When the person, who has this device, feels an emotion that does not occur or is disproportionate to the emotional intensity that he judges he should feel, or is in a paroxysmal crisis, anxiety or malaise , or else has sensations of palpitations, tachycardia, or even more serious cardiac alert, it places the recording device of the invention in the appropriate place, depending on whether it is that of FIGS. 1, 2 or 3.

En fonction de la capacité de la mémoire
ROM 27, la durée de l'enregistrement peut être plus ou moins longue.Depending on the memory capacity
ROM 27, the duration of the recording can be longer or shorter.

Le programme de traitement contenu dans cette même mémoire permet ensuite un traitement des données analogiques enregistrées. The processing program contained in this same memory then allows processing of the analog data recorded.

la figure 6 illustre un tracé typique délivré par une électrode au cours de trois pulsations cardiaques successives. FIG. 6 illustrates a typical trace delivered by an electrode during three successive cardiac pulses.

Le logiciel calcule alors la fréquence cardiaque. Pour cela, il peut déterminer le nombre de pics d'impulsions pendant une durée qui peut être la durée totale de l'enregistrement (qui peut être de l'ordre de quelques secondes mais que l'on pourrait prolonger à plusieurs dizaines de minutes, voire plus d'une heure). The software then calculates the heart rate. For this, it can determine the number of peaks of pulses during a period which may be the total duration of the recording (which may be of the order of a few seconds but which could be extended to several tens of minutes, even more than an hour).

Pour calculer les pics d'impulsions, le logiciel peut utiliser la différence de potentiels entre les électrodes 3, 5. Le logiciel pourrait également permettre l'enregistrement de l'amplitude des pulsations ; et si nécessaire, utiliser un algorithme comportant un calcul des zones contenant successivement les ondes P, QRS et T (repérées successivement avec les indices 1, 2 et 3 sur la figure 6, compte tenu de ce qu'il s'agit de trois pulsations). To calculate the pulse peaks, the software can use the potential difference between the electrodes 3, 5. The software could also allow the recording of the amplitude of the pulses; and if necessary, use an algorithm comprising a calculation of the zones successively containing the P, QRS and T waves (identified successively with the indices 1, 2 and 3 in FIG. 6, taking into account that these are three pulses ).

Une fois ces données de fréquence, voire d'amplitude enregistrées, la personne se rend chez un cardiologue, munie de son appareil portatif. Once this frequency or amplitude data has been recorded, the person goes to a cardiologist, equipped with his portable device.

De manière classique, l'appareil est alors relié à un appareil de lecture habituellement connecté à un électrocardiographe (non représenté). Conventionally, the device is then connected to a reading device usually connected to an electrocardiograph (not shown).

A noter simplement que l'appareil de lecture comporte un convertisseur numérique/analogique qui reçoit les données numériques provenant de la mémoire de l'unité 7, sous la commande d'une horloge, et un démultiplexeur permettant de délivrer sur la sortie appropriée le signal analogique préalablement enregistré par le patient lui-même. Just note that the reading device includes a digital / analog converter which receives the digital data coming from the memory of the unit 7, under the control of a clock, and a demultiplexer allowing to deliver on the appropriate output the signal analog previously recorded by the patient himself.

Claims

1.- Portable electronic recording device (1, 20, 30) for detecting possible heart rhythm disturbances, including a block, with:

- an electrode or several electrodes (3, 5) then placed in close proximity to one another on a reduced surface, suitable for being installed, by the patient himself, on a limited area of his body , in an appropriate place to collect his heartbeat, such as the neck, in the region of the jugular vein, or the thorax in the region of the heart, or the wrist in the region of the radial and / or ulnar vessels,

- And a memory recorder (7) to record the electrical activity generated by the heartbeat and captured by the electrodes.

2.- Apparatus according to claim 1, characterized in that it is presented as a bracelet (20), the, or all, electrode (s) being arranged (s) to be applied (s) on the region of the vessels radial and / or ulnar.

3.- Apparatus according to claim 1, characterized in that it appears as a collar (30), the, or all, electrode (s) being arranged (s) to be applied (s) on the region of the (carotid artery (s)).

4.- Apparatus according to claim 1, characterized in that it is presented as a housing (1), the, or all, electrode (s) being arranged (s) to be applied (s) on the chest, in the heart region.

5.- Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the memory recorder (7) comprises a frequency and amplitude recorder for recording only the frequency, or the number of pulses, cardiac (s) over a specified period of time and the amplitude of the cardiac contractions, to the exclusion of other cardiac electrical characteristics.

6.- Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a threshold component (21) for selecting and storing (25) the data, supplied by the (the) electrode (s), frequency and / or amplitude beyond said threshold.