WO2014207407A1 - Dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du coeur d'un organisme et procédé associé - Google Patents

Dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du coeur d'un organisme et procédé associé Download PDF

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WO2014207407A1
WO2014207407A1 PCT/FR2014/051648 FR2014051648W WO2014207407A1 WO 2014207407 A1 WO2014207407 A1 WO 2014207407A1 FR 2014051648 W FR2014051648 W FR 2014051648W WO 2014207407 A1 WO2014207407 A1 WO 2014207407A1
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WO
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electromagnetic field
heart
electromagnetic
signal
generating
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/051648
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Nadia Volf
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Iro
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    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light

Definitions

  • the present invention relates generally to a device for generating an electromagnetic field correlated with the electromagnetic field of the heart of an organism, in particular a human being, in order to improve the condition thereof or its well-being, by its exposure to different types of electromagnetic stimulation. It also relates to a method of using the device, as well as the development of a user interface and an application computer program product.
  • references in brackets ([]) refer to the list of references at the end of the text.
  • ElectroCardioGram ECG
  • MCG MagnetoCardioGram
  • a source of electromagnetic activity whose waves propagate through the body, conveyed by meridian networks (vascular, nervous, etc.). This property is currently the most often taken up and / or used for diagnostic purposes (ECG, GCM), but not used or used for therapeutic purposes.
  • the physical parameters of cardiac emissions such as the frequency range, for example, are not yet precisely known, but are able to be extrapolated on the basis of ECG parameters.
  • acupuncture use the physiological pathways through which these rays propagate through the body (probably involving the meridian network) following blood flow patterns under cardiac impulse.
  • Phototherapy or dynamic photo therapy, known by the acronym TPD
  • TPD dynamic photo therapy
  • US Patent No. 2008/0262394 entitled “Apparatus and methods for phototherapy” (Brian Pryor, Sean Xiaolu Wang) discloses a phototherapy apparatus in which therapeutic light is delivered through or near massage components. which provide a mechanical massage able to modify the properties of the tissue of the subject in thickness, density, etc. this in order to facilitate the absorption of the therapeutic light.
  • document WO 2012/048302 describes a device for generating an electromagnetic wave synchronized with a signal of the human body. Specifically, it describes a device having a heartbeat sensor and generating an electromagnetic wave at the height of a meridian, palms of the hand or soles of the foot. This wave has an energy between 10uT and 500uT, is preferably pulsed.
  • a device for generating an electromagnetic field correlated to the electromagnetic field of the heart of a living animal organism comprises: Real-time acquisition means of a signal representative of the electromagnetic activity of the heart in the form of electrocardiogram and / or electromagnetogram signals;
  • Signal processing means for determining electromagnetic data to be generated according to the acquired signal and according to predefined information
  • Means for generating an electromagnetic field according to the determined electromagnetic data are determined by the processing means such that the generated electromagnetic field strengthens the electromagnetic field of the heart in at least a portion of the living animal body when the generating means is disposed on or near the the skin of the said organism.
  • the device tends to capture, analyze, regulate, reproduce and multiply the electromagnetic field of the heart, then restore / reintroduce minimally invasive or non-invasive synchronized coordination with the heart to amplify the electromagnetic field within the entire organization.
  • the goal is to protect and restore the body's own electromagnetic field, which continuously undergoes electromagnetic waves from the environment, but also to magnify it to develop its beneficial properties for the body.
  • the generation means are adapted to generate a right-turning spiral magnetic field
  • the right-turning spiral magnetic field is generated by a permanent magnet of suitable shape;
  • the means for generating the optical and magnetic components of the electromagnetic field are overmolded or mounted within a single modular protection box;
  • light-emitting diodes are mechanically mounted on the underside of the modular protective housing, so that they can be placed in contact with the skin of the body, for the emission of the optical signal;
  • It comprises a plurality of modular protection boxes
  • the means for stimulating the magnetic field comprise a single electromagnet
  • the means for stimulating the magnetic field comprise at least two electromagnets arranged so as to generate identical or inverted fields;
  • the means for stimulating the magnetic field comprise three pairs of electromagnets so as to generate a magnetic field that can be controlled along the three axes of the space; and or
  • It comprises software means for calculating in real time the response of the effect of the electromagnetic field gradients according to the three directions applied to the acquired signal.
  • a navigation user software interface is the user interface of the above device and includes at least one of the following display features included in the group ⁇ real-time tracking the patient's cardiac activity with direct visualization of the stimulus signal trains and the evolution of the heartbeat; observation of the patient history followed and comparison; patient data management with choice of signal stimulus types to be imposed, including a healthy patient base that can serve as a signal stimulus reference; choice of the heartbeat detection algorithm with option to manually select QRS complex thresholds ⁇ .
  • a method of generating an electromagnetic field correlated to the electromagnetic field of the heart of a living animal organism comprises:
  • the electromagnetic data is determined such that the generated electromagnetic field strengthens the electromagnetic field of the heart in at least a portion of the living animal organism when the generated field is disposed on or near said organism.
  • Another aspect relates to a computer program, comprising instructions for implementing the steps of a method as defined above during execution of the program by a computing unit of said apparatus.
  • a method of treating a living animal organism using a device as above comprises:
  • FIG. 1A represents a device for generating an electromagnetic wave according to one embodiment of the invention
  • FIG. 1B shows the generation device of FIG. 1B in a particular physical configuration
  • FIGS. 2a and 2b illustrate two alternative embodiments of acquisition means architectures
  • FIGS. 3 and 4 represent screen prints of chronograms illustrating the execution times related to the functions of acquiring an ECG signal and of transmitting an optical signal by the device of FIG. 1;
  • FIG. 7 represents an embodiment of a user interface of the device according to FIG. 1.
  • a physiological finding is that the heart generates the most powerful and most extensive rhythmic electromagnetic field in the body. For example, in comparison with the electromagnetic field produced by the brain, the intensity of the cardiac electric field is a few tens of times greater in amplitude and penetrates all the cells of the body.
  • the magnetic component created by Cardiac contractions are also significantly superior to the magnetic field of the brain and can be detected away from the body by magnetometers.
  • the ubiquitous rhythmic field of the heart thus has a powerful influence on all the processes of the organism.
  • brain rhythms are naturally synchronized with the rhythmic activity of the heart, and reflect, for example, changes / changes in heart rate, blood pressure, and respiration.
  • the electromagnetic field of the heart produces an overall signal synchronized with various physiological processes of the body. It is spread in the body by one or more types of networks, probably the vascular network, nervous, etc.
  • the heart communicates an electromagnetic field through a potentially additional interconnected network.
  • the core generates continuous series of electromagnetic pulses, when the time interval between each beat varies dynamically and complex.
  • the cells of the heart - especially those located in the apex of the heart - are unique cells in the organism, because in addition to the conductive properties, allowing to propagate the impulse of the heart contractions throughout the heart muscles, these cells have the ability to secrete active substances (in little like the glands). Moreover, the morphological shape of these cells is such that it generates an electromagnetic field in a spiral with the rotation to the right.
  • the global electromagnetic field of the heart consists in the communion of 2 fields: the active electromagnetic field, produced in the atrium node - the pacemaker of the contractile activity of the heart - and the passive electromagnetic field ("silent"), created by the spiral-shaped heart cells, with the right rotation.
  • heart tumors are either peripheral (aortic), very rare and most often benign (myxomas) and easy to remove.
  • the objective is therefore to apply electric and magnetic fields of similar levels to those recorded by the electrocardiogram, on the external areas of the body used according to acupuncture techniques.
  • the signal doses used are low so as not to have a direct offensive effect on the areas of application. Thus the doses are below the limits of the standards used in electrotherapy or exposure to infrared radiation.
  • the use of acupuncture points as areas of application of electromagnetic fields must significantly enhance the role of these radiations.
  • the purpose is to strengthen the electromagnetic field of the patient's heart (through the amplification and restoration of the electromagnetic field of the heart) by the phenomenon of resonance and thus improve the cardiac function. By improving cardiac function, many beneficial effects should be observed both psychically and physically.
  • the general functioning of the immune system should be improved, therefore, among other things, the defenses against tumor proliferation.
  • the device has a scope on the entire body through a global action on all organs. This effect is the result of a spread of stimulations step by step in the interconnected network of the nervous system. A "normative" nervous function is thus restored to the pathological patients, like that present in healthy subjects. This normative operation includes by its consequences an oxygenation correct organs, reactivation of defense mechanisms and restitution of physiological functions.
  • the computation of the properties of the reinjected signals is based on a perfect or offset synchronization with the characteristics of the heart and the physiological rhythms of the body.
  • the type of stimulation depends on the pathology or effect sought. This type of action can also be defined by the term "resonance”.
  • Biophysical resonance is a new principle evidenced by the device described in this patent application. Like the “oscillation" resonance properties of physical objects (atoms, buildings, bridges ...), the proposed device allows for the first time its use in the human (or animal) setting. This biophysical resonance, in the case of certain pathologies, thus allows interaction with physiological rhythms by triggering mechanisms of regulation and stabilization of biological functions. The proposed device thus acts directly with the organs, their functioning and their interaction with the nervous system.
  • the invention relates firstly to a device 1 said "cardio-synchronizer" for its function of synchronizing the heart rate of a human patient 2 to that of a healthy patient.
  • Figure 1A shows the "cardio-synchronizer" in a mainly functional form while Figure 1B shows a representation in a preferred physical configuration in several housings.
  • the device 1 comprises a processing module 3 including software means for in particular the processing of the information collected by the device 1 and signals to be transmitted to the patient.
  • These software means include the visualization and recording of the ECG, the signal processing in real time, the retransmission of an average ECG signal and the constant updating of re-issued data to ensure good synchronization with the heartbeat.
  • module 3 The description of module 3 will first be carried out, the software means being described at a later date.
  • the processing module 3 notably provides the acquisition of the signals of an electrocardiograph (ECG) giving indications on the phases of the cardiac cycle.
  • ECG electrocardiograph
  • the device 1 comprises means for real-time acquisition of a signal representative of the electromagnetic activity of the heart in the form of electrocardiogram or electromagnetogram signals.
  • sensors or electrodes 4 for collecting an ECG electrophysiological signal from an electromagnetic field of the patient 2.
  • the integration of the electrocardiograph within the device 1 makes it possible to have a compact device capable of transmitting in real time electric and magnetic fields amplified in synchronization with the cardiac beats of the patient in cardiac rehabilitation or resuscitation rooms.
  • the electrocardiograph 5 is not necessarily integrated with the device 1 and alternatively the electrocardiograph can simply be interoperated with the device 1 to provide the ECG signal or integrate the device 1.
  • the ECG measurement signals collected by the electrocardiograph are then transmitted to the acquisition and processing module 3.
  • the transmission of the ECG signal is performed according to a transmission mode selected from the group formed by the optical fiber transmission, radiofrequency (RF) transmission or transmission by shielded or unshielded electrical conductors.
  • the processing module comprises a signal amplifier and a filter (not shown) providing preprocessing by filtering the acquisition channel, in order to reduce the recorded noise and to increase the quality of the acquired signal, with the gain, the dynamics and the bandwidth desired.
  • the result is a pre-processed ECG signal to determine PQRS complexes of the cardiac signal.
  • the processing module 3 comprises a microcontroller 31 1 which receives the ECG signal from the sensors / electrodes 4 via the electrocardiograph, samples this signal, applies to it a 50Hz digital filtering or 60Hz, and transmits the filtered signal, via an RS232 connection, to a computer 6 provided with a user interface 61 for viewing the ECG signal.
  • an architecture with two microcontrollers can be provided that avoids a single microcontroller to bear the load associated with an incremental addition of functionalities that could lead to delays and deadlocks. in the treatments.
  • a main microcontroller 312 performs the functions of receiving the ECG signal, of its digital sampling and of transmission of the filtered signal to the computer 6.
  • an auxiliary microcontroller 313 contains a database of profiles corresponding to electrical / magnetic / optical stimulations. This auxiliary microcontroller 313 is in charge of transmitting the stimulation trains according to the selected profiles to respective magnetic stimulation 101, optical 102, electrical 103 modules, while the main microcontroller 312 initiates the execution of these stimulations.
  • the importance of adding this auxiliary processor in the architecture of the processing module is the result of the findings described below.
  • the chronograms described below illustrate the execution times related to the functions of acquisition of the ECG signal and emission of the optical signal by the device 1.
  • ECG signal sampling requires 32 s for circuit stabilization before conversion by the main microcontroller, as shown in Figure 3.
  • the ECG signal processing means 3 and the computer 6 make it possible to determine which electromagnetic signal must be generated and thus drive means for generating an electromagnetic field described below.
  • the goal is then to reproduce as closely as possible the electromagnetic field of the heart with the lowest possible latency.
  • the magnetic and optical waves of the stimulation are then identical in shape to those of the EEG signal (their amplitude exactly copies the heart waves of the patient with a possibility of stimulating a predefined wave of a reference EEG signal).
  • the electrical stimulation by electrodes 8 is supplied independently of the main power supply, the power supply of the electrodes 8 being made by two batteries. This precaution, supported by an optical decoupling of the control signals, isolates the patient from the main electrical sector.
  • the intensity of the electrical stimulation is variable and can be manually configured by an operator or doctor 1 1 depending on the discomfort felt by the patient. It should be noted that predefined acupuncture points are used as points of attachment of the external electrodes.
  • the device 1 further comprises an outer removable protective housing 9 incorporating electromagnets 91 and LEDs (light-emitting diodes) 92, connected to the respective magnetic stimulation modules 101, optics 102.
  • the electromagnets 91 and the LEDs 92 are overmolded or mounted within the same modular protective housing, the Inventor having discovered by experiments, and unexpectedly, that the modular organization within the same housing renders more conclusive results on the patient than when the electromagnets 91 were deported in a separate housing LED 92. Moreover this optimally reduces the apparent surface occupied by electromagnets 91 and LEDs 92.
  • the number of magnetic coils can be freely increased as needed. Depending on the results, the intensity of the magnetic field produced can thus be modified. It is necessary that have at least two coils whose arrangement is detailed below. Alternatively, it is also possible to use three pairs of coils for generating magnetic field gradients according to the three spatial dimensions. Alternatively, a single coil can be used.
  • the type of field can be changed: dispersive or concentrated field according to the disposition of the polarities of the electromagnets. "Concentrated" field stimulation is potentially the most efficient given the coherence of the induced polarization.
  • the electromagnetic field generated by the core comprises a passive spiral component oriented to the right.
  • the transmitter includes a second source of electromagnetic field called "static" - related to the shape of the transmitter (spiral with rotation to the right).
  • This development aims to better reproduce the electromagnetic emissions of the heart, formed on the one hand by active (leading to the myocardial work) and passive (so-called “silent") emissions - created just thanks to the very particular shape of the cells of the heart.
  • myocardium in the shape of a spiral, turned to the right). Fields are created by a component producing variable electrical potentials
  • the power supply has been configured to provide stability of the ECG signal to other potentially disturbing currents and to allow increased consumption of the electromagnets.
  • two certified power supplies for medical use are used: a power supply is dedicated to magnetic stimulation.
  • a second power supply is dedicated to digital circuits. This decoupling makes it possible to improve the stability of the ECG signal by being independent of the current calls of the magnetic circuit. This configuration requires electronic schematics with separate blocks powered separately.
  • the device 1 comprises light-emitting diodes or LEDs 92 mechanically mounted on the underside of the protective housing 9, intended to be placed in contact with the skin.
  • the system conveyed infrared optical signals on optical fibers, and considerable signal losses were found.
  • the LEDs have been connected to the housing 9 by short conductors, see on the underside of the housing 9. With this mode, the effect on the optical power is greatly increased.
  • This optical stimulation is for example provided by 4 red LEDs and 2 infrared LEDs centered on 880 nm and powered by 12-bit intensity steps and 4.5 is stabilization.
  • the device may comprise a plurality of housings 9.
  • the housing 9 is positioned on the chest near the heart area to allow a good interaction between the heart and the electromagnetic waves generated by the housing.
  • the housing 3 may also be connected to two or more electrodes for complementary electrical skin stimulation. Typically, it will be powered by the housing 3 to be able to deliver an electrical stimulation less than 10 ⁇ under 3V in steps of intensity on 12 bits and 4.5 s of stabilization.
  • the device is intended to interact with the human body, it must comply with the security and certification rules in force as known to those skilled in the art.
  • the electrical insulation must be particularly careful to avoid any risk of electrocution. Therefore, the general scheme described here must be adapted to include its rules to obtain a device that can be used in a medical context.
  • the used software loaded in the device 1 implements the method of improving the condition of the human patient by strengthening the electromagnetic field within his body, comprising the following steps:
  • the treatment step begins by determining an electrical baseline of rest during which no cardiac signal is observed as defined by the PQRS complex.
  • the break with this baseline is caused by the appearance of the 'R' cardiac sequence and causes a "starting condition".
  • the algorithms of stimulation initialize and can act in different ways depending on the imposed configuration.
  • pacing starts when 50% of peak 'R' is reached by ECG (configurable). Following this first occurrence, the stimulation proceeds without additional delay if it is not a continuous updating of the minimum and maximum values of the ECG signal. These extremes set the minimum and maximum intensity of the 3 types of stimulation.
  • the device reproduces the electrical characteristics recorded from the device. occurrence of a first peak 'R'.
  • the system can either ignore the appearance of complex PQRS and initiate stimulation unconditionally, or update the trigger characteristics of stimulation (delay between two conditions of departure). This update occurs, for example, if the heart rate accelerates by reducing the delay between 2 'R' reference peaks.
  • the stimulation cycles reproduce the change in the polarity of the myocardial tissue (direction of the B vector of the cardiac cells having a whole dipolar property). These external disturbances are constrained by the baseline which imposes a stimulation of zero intensity during its appearance.
  • the electromagnetic intensities injected (or their inversion) causes a local modification of the cellular properties.
  • Stimulus intensities are constrained by standards. Their minimum and maximum are recalculated every 7 seconds to reflect a possible change in cardiac characteristics. In any case, the detection of the baseline sets the intensity at zero, during which time the heart muscle is at rest.
  • This software can be incorporated into the electronic circuits themselves, thus avoiding direct interaction with the user of the system.
  • the predefined patient information is stored in module 3 which stores calibrated profiles of patients capable of providing the patient's normal heart rate for a given situation. In the absence of predefined information relating to the patient from the module 31, the predefined information uses a calibrated mode by default capable of providing a predefined average heart rate (at 60 beats per minute, for example).
  • an algorithm base 12 makes it possible to feed the decision-making according to an algorithm defined by the operator.
  • the user interface 61 of the computer 6 of the device 1 has the following information, as illustrated in FIG. 7:
  • a history of the heart rate (a value per 10 seconds) to observe trends and their variation over time, in particular to monitor the effectiveness of treatment;
  • the software is embedded in a nomadic device. It can notably be proposed as application software for a nomadic device of the Android TM or iPhone TM type, in particular with a view to a sports application for monitoring / strengthening the endurance capabilities of the cardiovascular system during the physical exertion of a person.
  • the module 3 is embedded in the mobile device, the screen thereof as a user interface 61, and the mobile device is provided with adequate connections for connection with the box 9 of magnetic stimulation / optical and with electrodes or acupuncture needles 8.
  • the method implemented by the software comprises a feedback loop enslaved to the normal electrical activity of the patient, so as to correct in real time the artifacts of the magnetic field and the optical / electrical signals produced.
  • the method implemented by the software comprises a feedback loop introduced only for learning the effect of the electromagnetic field gradients applied on the acquired ECG signal, in order to correct in real time the artifacts of the field generated during the training sequence.
  • appropriate magnetic field sensors may be used in the vicinity of the magnetic stimulation box to measure the magnitude of the local magnetic field vector or , alternatively, at least one pair of sensors for measuring the value of at least one magnetic field gradient in one direction.
  • the application of the magnetic field and / or the attachment points of external electrodes and / or acupuncture needles for the application of electrical and / or optical signals to the patient can be performed on or around predefined acupuncture points.
  • the device To use the device on a patient, it will preferably be lying on a medical examination bed and immobile so as not to distort the ECG signal during the treatment session.
  • the duration of treatment depends on the therapy and can range from one minute to 1 hour.
  • the present device has many applications such as, but not limited to:
  • the device according to the invention has a certain advantage if it is integrated with the control device for cardiac functions (called “monitoring”) in the cardiac rehabilitation and resuscitation rooms, for use in the postoperative period or after an infarction, but also in rehabilitation centers.
  • monitoring the control device for cardiac functions
  • the training of the electromagnetic field of the heart can be applied to optimize the endurance capabilities of the heart during stress tests and in the preparation of top athletes.
  • the intended effect of the simultaneous application of the device with the cardiac function control device is to strengthen the electromagnetic field of the patient's heart through the phenomenon of physical resonance and thus improve the operation of its system cardiovascular.
  • the acquisition part can be limited to a simple interface with a commercial electrocardiograph for recovering cardiac signals.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme animal vivant, comportant: des moyens d'acquisition (4, 5) temps réel d'un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme et/ou d'électromagnétogramme; des moyens de traitement (3, 6) de signal pour déterminer des données électromagnétiques à générer en fonction du signal acquis et en fonction d'informations prédéfinies; des moyens de génération(8,9) d'un champ électromagnétique en fonction des données électromagnétiques déterminées. Les données électromagnétiques sont déterminées par les moyens de traitement de telle sorte que le champ électromagnétique généré renforce le champ électromagnétique du cœur dans au moins une partie de l'organisme animal vivant quand les moyens de génération sont disposés sur ou à proximité de la peau dudit organisme.

Description

DISPOSITIF DE GENERATION D'UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE CORRELE AU CHAMP ELECTROMAGNETIQUE DU CŒUR D'UN
ORGANISME ET PROCEDE ASSOCIE
DESCRIPTION
Domaine technique
[01 ] La présente invention se rapporte de manière générale à un dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme, en particulier d'un être humain afin d'améliorer la condition de celui-ci ou son bien-être, par son exposition à différents types de stimulations électromagnétiques. Elle porte également sur un procédé d'utilisation du dispositif, ainsi que l'élaboration d'une interface utilisateur et un produit programme d'ordinateur applicatif.
[02] Dans la description ci-dessous, les références entre crochets ([ ]) renvoient à la liste des références présentée à la fin du texte.
Etat de la technique
[03] La spécificité de l'activité électromagnétique du cœur est bien connue par l'Homme du Métier en science médicale moderne : les signaux électrophysiologiques généralement concernés sont communément utilisés dans le diagnostic avec l'ElectroCardioGramme (ECG) et le MagnétoCardioGramme (MCG).
[04] Une telle activité suggère que le cœur produit des émissions comme toute autre source de champ électromagnétique ou tout autre élément bipolaire. Le cœur peut ainsi être analysé sous deux angles distincts :
• Une «pompe» qui propulse le sang à travers les vaisseaux sanguins ; et
• Une source de l'activité électromagnétique, dont les ondes se propagent à travers le corps, véhiculés par des réseaux méridiens (vasculaires, nerveux, etc.). Cette propriété est actuellement le plus souvent reprise et/ou utilisée à des fins diagnostiques (ECG, MCG), mais pas ou peu utilisée à des fins thérapeutiques.
[05] Ainsi, les paramètres physiques des émissions cardiaques, tels que la gamme de fréquences, par exemple, n'étant pas encore connus avec précision, mais étant capables d'être extrapolés sur la base des paramètres de l'ECG, des techniques d'acupuncture utilisent les chemins physiologiques par lesquels ces rayons se propagent dans le corps (impliquant probablement le réseau méridien) suivant les schémas de circulation sanguine sous impulsion cardiaque.
[06] Dans un autre domaine, en utilisation d'ondes électromagnétiques pour la thérapeutique, on connaît l'utilisation des rayons X ou infrarouges sous forme d'ondes destructrices pour tuer des cellules cancéreuses.
[07] Des études in vitro ont également montré qu'un champ électrique sinusoïdal faible (100-200V/m) à une fréquence de 100-300 kHz modifie la croissance des cellules cancéreuses.
[08] On connaît également la photothérapie (ou thérapie photo dynamique, connue sous l'acronyme TPD). Celle-ci est reconnue comme méthode douce dans le diagnostic et le traitement de tumeurs cancéreuses. L'efficacité d'une telle action repose sur les différences de polarité des cellules cancéreuses en fonction des tissus. Dans une tumeur maligne, de nombreux paramètres physicochimiques sont altérés, dont l'équilibre électrochimique de l'environnement de la tumeur.
[09] L'art antérieur inclut le document US Patent n°2010/0179469 intitulé "Organic Light Emitting Diode Phototherapy Lighting System" (Troy Hammond, Sujit Naik, and Lisa Pattison) dans lequel un système d'éclairage comporte des diodes OLED, les caractéristiques chromatiques du système pouvant être réglées.
[10] Le document antérieur US Patent n°2008/0262394 intitulé "Apparatus and methods for phototherapy" (Brian Pryor, Sean Xiaolu Wang) décrit un appareil de photothérapie dans lequel la lumière thérapeutique est délivrée à travers ou à proximité de composants de massage, lesquels fournissent un massage mécanique apte à modifier les propriétés du tissu du sujet en épaisseur, densité, etc. ceci de manière à faciliter l'absorption de la lumière thérapeutique.
[1 1 ] Le document US Patent n°2007/0167998 intitulé "Phototherapy device and method" (Yves Loones) décrit un équipement de photothérapie apte à orienter la lumière selon une direction de polarisation.
[12] Cependant, la propagation lumineuse utilisée en photothérapie est toutefois très limitée en profondeur, puisque les tissus corporels absorbent les rayons lumineux, donc en limitent la profondeur d'action. Ceci explique que l'utilisation de la TPD est confinée au traitement des tumeurs superficielles ou localisées.
[13] D'autres recherches ont portés sur l'utilisation de techniques de « bio feedback ». Ainsi le document WO 2012/048302 décrit un dispositif de génération d'une onde électromagnétique synchronisée sur un signal du corps humain. Spécifiquement, il décrit un dispositif ayant un capteur des pulsations cardiaques et générant une onde électromagnétique à la hauteur d'un méridien, des paumes de main ou des plantes de pied. Cette onde a une énergie comprise entre 10uT et 500uT, est de préférence puisée.
[14] Aucune solution de l'état de la technique ne permet ni de contribuer à répondre aux problématiques citées ci-dessus ni à apporter de techniques satisfaisantes permettant d'augmenter la résistance du corps entier, l'amélioration des fonctions vitales, du bien-être général ou lutter contre le développement de tumeurs en se basant sur des ondes électromagnétiques non destructrices.
Description de l'invention
[15] Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, un dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme animal vivant , comporte : • des moyens d'acquisition temps réel d'un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme et/ou d'électromagnétogramme ;
• des moyens de traitement de signal pour déterminer des données électromagnétiques à générer en fonction du signal acquis et en fonction d'informations prédéfinies,
• des moyens de génération d'un champ électromagnétique en fonction des données électromagnétiques déterminées. En outre, les données électromagnétiques sont déterminées par les moyens de traitement de telle sorte que le champ électromagnétique généré renforce le champ électromagnétique du cœur dans au moins une partie de l'organisme animal vivant quand les moyens de génération sont disposés sur ou à proximité de la peau dudit organisme.
[17] Ainsi, le dispositif tend à capter, analyser, réguler, reproduire et multiplier le champ électromagnétique du cœur, puis à restaurer/réintroduire de façon peu invasive ou non invasive, en coordination synchronisée avec le cœur afin d'amplifier le champ électromagnétique au sein de l'ensemble de l'organisme. L'objectif atteint est notamment de protéger et de restaurer le propre champ électromagnétique de l'organisme, qui subit en permanence les ondes électromagnétiques provenant de l'environnement, mais aussi de le magnifier afin de développer ses propriétés bénéfiques pour l'organisme.
[18] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :
· il est combiné à ou incorpore des moyens de suivi de contrôle des fonctions cardiaques du type électrocardiographe ;
• les moyens de génération sont adaptés pour générer un champ magnétique en spirale à rotation à droite ;
• le champ magnétique en spirale à rotation à droite est généré par un aimant permanent de forme adaptée ; • les moyens de génération des composantes optiques et magnétiques du champ électromagnétique sont surmoulés ou montés au sein d'un même boîtier de protection modulaire ;
• des diodes électroluminescentes sont mécaniquement montées en sous-face du boîtier de protection modulaire, de sorte à pouvoir être posées en contact avec la peau de l'organisme, pour l'émission du signal optique ;
• il comporte une pluralité de boîtiers de protection modulaire ;
• les moyens de stimulation du champ magnétique comportent un seul électroaimant ;
• les moyens de stimulation du champ magnétique comportent au moins deux électroaimants agencés de manière à générer des champs identiques ou inversés ;
• les moyens de stimulation du champ magnétique comportent trois couples d'électroaimants de manière à générer un champ magnétique apte à être commandé selon les trois axes de l'espace ; et/ou
• il comporte des moyens logiciels de calcul en temps réel de la réponse de l'effet des gradients de champ électromagnétique selon les trois directions appliqués sur le signal acquis.
[19] Dans un deuxième aspect de l'invention, une interface logicielle utilisateur de navigation est l'interface utilisateur du dispositif ci-dessus et comporte au moins l'une des fonctionnalités d'affichage suivantes comprises dans le groupe {suivi en temps réel de l'activité cardiaque du patient avec visualisation directe des trains de signaux de stimulation et évolution des battements cardiaques ; observation de l'historique des patients suivis et comparaison ; gestion de données patients avec choix de types de stimulation de signaux à imposer, comprenant une base de patients sains pouvant servir de référence de stimulation de signaux ; choix de l'algorithme de détection de battements cardiaques avec option de sélection manuelle de seuils des complexes QRS}. [20] Dans un troisième aspect de l'invention, un procédé de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme animal vivant , comporte :
• acquérir en temps réel un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme et/ou d'électromagnétogramme ;
• traiter le signal pour déterminer des données électromagnétiques à générer en fonction du signal acquis et en fonction d'informations prédéfinies,
• générer un champ électromagnétique en fonction des données électromagnétiques déterminées. En outre, les données électromagnétiques sont déterminées de telle sorte que le champ électromagnétique généré renforce le champ électromagnétique du cœur dans au moins une partie de l'organisme animal vivant quand le champ généré est disposé sur ou à proximité dudit organisme.
[22] Un autre aspect se rapporte à un programme d'ordinateur, comprenant des instructions pour mettre en œuvre les étapes d'un procédé tel que défini ci-dessus lors d'une exécution du programme par une unité de calcul dudit appareil.
[23] Enfin, dans un cinquième aspect de l'invention, un procédé de traitement d'un organisme animal vivant en utilisant un dispositif comme ci- dessus comprend :
• disposer les moyens d'acquisition sur le corps de l'organisme animal de sorte à pouvoir acquérir un signal ECG ou EMG ;
• disposer les moyens de génération près du cœur de l'organisme vivant ;
• paramétrer les moyens de traitement ;
• mettre en marche le dispositif ; et
• laisser le dispositif généré un champ électromagnétique près du cœur de l'organisme pendant une durée comprise entre 1 mn et 1 heure. Brève description des figures
[24] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :
- La figure 1A représente un dispositif de génération d'une onde électromagnétique selon un mode de réalisation de l'invention ;
- La figure 1 B représente le dispositif de génération de la figure 1 B dans une configuration physique particulière ;
- Les figures 2a et 2b illustrent deux modes de réalisation alternatifs d'architectures de moyens d'acquisition ;
- Les figures 3 et 4 représentent des impressions-écran de chronogrammes illustrant les temps d'exécution liés aux fonctions d'acquisition d'un signal ECG et d'émission d'un signal optique par le dispositif de la figure 1 ;
- Les figures 5 et 6 sont des agencements alternatifs de moyens de stimulation d'un champ magnétique ; et
- La figure 7 représente un mode de réalisation d'une interface utilisateur du dispositif selon la figure 1 Modes de réalisation
[25] En remarque préliminaire, on notera que l'ensemble de la description fait référence à l'homme. Ceci n'est qu'un exemple car l'appareil décrit peut être également utilisé avec tout organisme vivant ayant un cœur, en particulier les mammifères.
[26] 1 . Base scientifique des modes de réalisation
[27] Une constatation physiologique est que le coeur génère le plus puissant et le plus extensif champ électromagnétique rythmique dans l'organisme. Par exemple, en comparaison avec le champ électromagnétique produit par le cerveau, l'intensité du champ électrique cardiaque est quelques dizaines de fois supérieure en amplitude et pénètre toutes les cellules du corps. La composante magnétique créée par les contractions cardiaques est elle aussi significativement supérieure au champ magnétique du cerveau et peut être détectée à distance de l'organisme par les magnétomètres.
[28] L'omniprésent champ rythmique du coeur a ainsi une puissante influence sur tous les processus de l'organisme. Par exemple, les rythmes du cerveau sont naturellement synchronisés avec l'activité rythmique du coeur, et reflètent, par exemple, les évolutions/changements du rythme cardiaque, de la tension artérielle, et de la respiration.
[29] Ainsi, le champ électromagnétique du coeur produit un signal global synchronisé avec divers processus physiologiques du corps. Il est propagé dans l'organisme par un ou plusieurs types de réseaux, dont probablement le réseau vasculaire, nerveux, etc..
[30] En plus du réseau des communications neuronales qui réunit le coeur avec le cerveau et le reste du corps, le coeur communique donc un champ électromagnétique au travers d'un réseau interconnecté potentiellement additionnel.
[31 ] Le coeur génère des séries continues de pulsations électromagnétiques, quand l'intervalle de temps entre chaque battement varie de manière dynamique et complexe.
[32] Il se trouve, que les cellules du coeur - surtout celles localisées dans le sommet (l'apex) du coeur - sont des cellules uniques dans l'organisme, car en plus des propriétés conductrices, permettant de propager l'impulsion des contractions tout au long des muscles du coeur, ces cellules ont les capacités de sécréter des substances actives (en peu comme les glandes). De plus la forme morphologique de ces cellules est telle qu'elle génère un champ électromagnétique en spirale avec la rotation à droite.
[33] Ainsi, le champ électromagnétique global du coeur consiste dans la communion de 2 champs: le champ électromagnétique actif, produit dans le noeud atriïle - le pacemaker de l'activité contractile du coeur - et le champ électromagnétique passif ("silencieux"), créé par les cellules du coeur en forme de spirale, avec la rotation droite.
[34] Plusieurs expériences ont démontré que les signaux que le coeur envoie continuellement au cerveau influencent les fonctions des centres cérébraux, impliqués dans les processus de perception, de cognition et les émotions.
[35] Quant au sujet essentiel en l'espèce de la prolifération cellulaire, il a été remarqué que le coeur est un organe qui ne présente que très rarement des tumeurs et ne produit presque jamais de cancer (le plus rarement parmi tous les organes de l'organisme). Des chirurgiens de nombreux pays ont démontré que les tumeurs du coeur sont soit en périphérie (aorte), soit très rares et le plus souvent bégnines (myxomes) et dont l'ablation radicale est facile.
[36] Dans ce contexte technique général, une double source de questions se pose qui consiste à savoir :
[37] Pourquoi le coeur ne développe-t-il pas de cancer ?
[38] Quel est le système qui protège le cœur contre le développement de tumeurs ou pourquoi le cœur n'en est-il pas sujet ou pourquoi résiste-t-il ou encore pourquoi ses cellules ne se dérèglent-elles pas ?
[39] Actuellement, cette double problématique est peu analysée et n'a pas trouvé de réponses.
[40] Fort du constat selon lequel les tumeurs du coeur sont très rares et l'unicité de l'activité électromagnétique du cœur et les bénéfices associés sont tels qu'exposés ci-dessus, une hypothèse inédite est que la propriété du cœur comme source de champ électromagnétique mieux distribuée et optimisée au sein du corps, peut avoir des visées thérapeutiques ou de bien-être.
[41 ] Il est alors proposé, de façon inédite, un dispositif et un procédé qui permettent notamment: • de garantir l'optimisation des effets de l'application du champ électromagnétique du cœur pour le système cardiovasculaire et le système immunitaire chez l'homme ;
• d'assurer une limitation des proliférations tumorales par les effets de l'optimisation du champ électromagnétique du cœur ; et
• de soulager les effets secondaires des cancers et de leurs traitements.
[42] L'objectif est donc d'appliquer des champs électriques et magnétiques de niveaux similaires à ceux relevés par l'électrocardiogramme, sur les zones externes du corps utilisées selon les techniques d'acupuncture. Les doses de signaux utilisées sont faibles pour ne pas avoir un effet offensif direct sur les zones d'application. Ainsi les doses sont en dessous des limites des normes utilisées en électrothérapie ou exposition aux rayonnements infrarouges. Mais l'utilisation des points d'acupuncture comme zones d'application des champs électromagnétiques doit notablement potentialiser le rôle de ces rayonnements. La finalité visée est celle de renforcer le champ électromagnétique du cœur du patient (à travers l'amplification et la restauration du champ électromagnétique du cœur) par le phénomène de la résonance et donc d'améliorer le fonctionnement cardiaque. En améliorant le fonctionnement cardiaque, de nombreux effets bénéfiques devraient être observés tant au niveau psychique que physique. En particulier, le fonctionnement général du système immunitaire devrait être amélioré, donc, entre autres, les défenses contre la prolifération tumorale. Il est à noter que le dispositif a une portée sur l'intégralité de l'organisme par une action globale sur l'ensemble des organes. Cet effet est le résultat d'une propagation des stimulations de proche en proche dans le réseau interconnecté du système nerveux. Un fonctionnement nerveux « normatif » est ainsi restitué aux patients pathologiques, à l'image de celui présent chez les sujets sains. Ce fonctionnement normatif englobe par ses conséquences une oxygénation correcte des organes, une réactivation des mécanismes de défense et une restitution des fonctions physiologiques.
[43] Ces effets utilisent ainsi les caractéristiques propres de l'organisme. La régulation de ces caractéristiques dépend d'une exposition du corps, et plus particulièrement du cœur, à un champ optique et/ou électromagnétique. La détermination des caractéristiques de ces champs repose sur une acquisition de signaux ECG, de leur intensité et profils variables.
[44] Le calcul des propriétés des signaux réinjectés se base sur une synchronisation parfaite ou décalée avec les caractéristiques du cœur et des rythmes physiologiques du corps. Le type de stimulation dépend de la pathologie ou de l'effet recherché. Ce type d'action peut aussi être défini par le terme de « résonance ». La résonance biophysique est un nouveau principe mis en évidence par le dispositif décrit dans la présente demande de brevet. A l'image des propriétés de résonance « d'oscillation » propre des objets physiques (atomes, bâtiments, ponts...), le dispositif proposé permet pour la première fois son utilisation dans le cadre humain (ou animal). Cette résonance biophysique, dans le cas de certaines pathologies, permet ainsi l'interaction avec les rythmes physiologiques en déclenchant des mécanismes de régulation et de stabilisation des fonctions biologiques. Le dispositif proposé agit ainsi directement avec les organes, leur fonctionnement et leur interaction avec le système nerveux.
[45] 2. Description d'un mode de réalisation du dispositif
[46] Tel qu'illustré sur les figures 1A et 1 B, l'invention concerne en premier lieu un dispositif 1 dit « cardio-synchronisateur » pour sa fonction de synchronisation du rythme cardiaque d'un patient humain 2 sur celui d'un patient sain.
[47] La figure 1A représente le « cardio-synchronisateur » sous une forme principalement fonctionnelle alors que la figure 1 B en donne une représentation dans une configuration physique préférée en plusieurs boîtiers. [48] Le dispositif 1 comporte un module 3 de traitement incluant des moyens logiciels pour notamment le traitement des informations collectées par le dispositif 1 et des signaux à émettre vers le patient. Ces moyens logiciels, comme il sera développé dans la suite, permettent notamment la visualisation et l'enregistrement de l'ECG, le traitement du signal en temps réel, la réémission d'un signal moyen d'ECG et la mise à jour constante des données réémises afin de garantir une bonne synchronisation avec le battement cardiaque.
[49] Il sera effectué dans un premier temps la description du module 3, les moyens logiciels faisant l'objet d'une description ultérieure.
[50] Le module de traitement 3 assure notamment l'acquisition des signaux d'un électrocardiographe (ECG) 5 donnant des indications sur les phases du cycle cardiaque.
[51 ] Comme l'illustre les figures 1A et 1 B, le dispositif 1 comporte des moyens d'acquisition temps réel d'un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme ou d'électromagnétogramme. En l'occurrence, sont représentés des capteurs ou électrodes 4 de recueil d'un signal électrophysiologique ECG d'un champ électromagnétique du patient 2. Un électrocardiographe 5, intégré au dispositif 1 , selon le présent mode de réalisation, reçoit le signal capté par les capteurs 4, et a pour fonction d'effectuer des électrocardiographies patients, à savoir de mesurer l'activité électrique du cœur. L'intégration de l'électrocardiographe au sein du dispositif 1 permet de disposer d'un dispositif compact apte à transmettre en temps réel des champs électriques et magnétiques amplifiés en synchronisation avec les battements cardiaques du patient en salles de réhabilitation cardiaque ou de réanimation. Il est à noter cependant que l'électrocardiographe 5 n'est pas nécessairement intégré au dispositif 1 et alternativement l'électrocardiographe peut simplement soit interopérer avec le dispositif 1 pour fournir le signal ECG soit intégrer le dispositif 1 . [52] Les signaux de mesure ECG recueillis par l'électrocardiographe sont alors transmis au module d'acquisition et de traitement 3. La transmission du signal ECG est réalisée selon un mode de transmission choisi dans le groupe formé par la transmission par fibre optique, la transmission par ondes radiofréquence (RF) ou la transmission par conducteurs électriques blindés ou non. Le module de traitement comporte un amplificateur de signal et un filtre (non représentés) assurant un prétraitement par filtrage de la voie d'acquisition, afin de diminuer le bruit enregistré et augmenter la qualité du signal acquis, avec le gain, la dynamique et la bande passante désirés. Il en ressort un signal ECG prétraité et permettant de déterminer les complexes PQRS du signal cardiaque.
[53] Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 2a, le module de traitement 3 comporte un microcontrôleur 31 1 qui reçoit le signal ECG des capteurs/électrodes 4 via l'électrocardiographe, échantillonne ce signal, lui applique un filtrage numérique 50Hz ou 60Hz, et transmet le signal filtré, via une connexion RS232, à un ordinateur 6 pourvu d'une interface utilisateur 61 pour visualisation du signal ECG.
[54] Alternativement, selon l'alternative illustrée sur la figure 2b, il peut être prévu une architecture à deux microcontrôleurs évitant à un unique microcontrôleur de supporter la charge liée à un ajout incrémental de fonctionnalités qui pourraient entraîner des délais d'exécution et blocages dans les traitements. Selon cette alternative, un microcontrôleur 312 principal assure les fonctions de réception du signal ECG, de son échantillonnage numérique et de transmission du signal filtré à l'ordinateur 6. En outre, un microcontrôleur 313 auxiliaire contient une base de données de profils correspondant à des stimulations électrique/magnétique/optique. Ce microcontrôleur 313 auxiliaire est en charge de l'émission des trains de stimulation en fonction des profils sélectionnés vers des modules de stimulation respectivement magnétique 101 , optique 102, électrique 103, alors que le microcontrôleur principal 312 initie l'exécution de ces stimulations. [55] L'importance d'ajouter ce processeur auxiliaire dans l'architecture du module de traitement est le résultat de constatations décrites ci-dessous. Les chronogrammes décrits ci-dessous illustrent les temps d'exécution liés aux fonctions d'acquisition du signal ECG et d'émission du signal optique par le dispositif 1 .
[56] L'échantillonnage du signal ECG nécessite 32 s pour la stabilisation des circuits avant conversion par le microcontrôleur principal, ainsi que l'illustre la figure 3.
[57] L'émission du profil optique nécessite 212 s pour configurer l'ensemble des émetteurs optiques 7 par le microcontrôleur principal, ainsi que l'illustre la figure 4.
[58] L'émission du profil magnétique par un convertisseur digital analogique, non représenté, nécessite 32 s.
[59] La réémission vers l'interface utilisateur 61 du signal ECG échantillonné nécessite un temps négligeable (0.1 s par octet).
[60] L'ensemble des opérations nécessite donc atomiquement 276 s. Étant donné que l'échantillonnage est de 500 Hz (2 ms) pour l'ECG (pratique acceptée par la profession et nécessaire pour un signal utile d'au plus 200 Hz après filtrage), l'ensemble de ces opérations peuvent être réalisées par un seul microcontrôleur. Cependant, un filtrage numérique avant émission vers l'ordinateur 6 est apparu préférable. Il est alors apparu souhaitable de décharger l'unique microcontrôleur 31 1 par l'ajout du microcontrôleur auxiliaire 313. Un protocole de communication en série (norme SPI) entre les deux microcontrôleurs est établi afin de :
• Initier l'émission du profil magnétique ;
• Initier l'émission du profil électrique ;
• Initier l'émission du profil optique ;
• Configurer le profil (durée, intensité) ; et
• Arrêter une émission en cours si nécessaire.
[61 ] Ainsi, les moyens de traitement du signal ECG 3 et l'ordinateur 6 permettent de déterminer quel signal électromagnétique doit être généré et pilotent donc des moyens de génération d'un champ électomagnétique décrits ci-après. Le but est alors de reproduire le plus fidèlement possible le champ électromagnétique du cœur avec une latence la plus faible possible. Les ondes magnétiques et optiques de la stimulation sont alors identiques en forme à celles du signal EEG (leur amplitude copie exactement les ondes cardiaques du patient avec une possibilité de stimuler par une onde prédéfinie d'un signal EEG de référence).
[62] En outre, selon un mode de réalisation avantageux, la stimulation électrique par des électrodes 8 est alimentée de façon indépendante de l'alimentation principale, l'alimentation électrique des électrodes 8 se faisant par deux batteries. Cette précaution, secondée par un découplage optique des signaux de commande, permet d'isoler le patient du secteur électrique principal. L'intensité de la stimulation électrique est variable et peut être configurée manuellement par un opérateur ou médecin 1 1 en fonction de la gêne ressentie par le patient. On notera que des points d'acupuncture prédéfinis sont utilisés comme points d'attache des électrodes externes.
[63] Le dispositif 1 comporte en outre un boîtier externe 9 de protection amovible intégrant des électroaimants 91 et des DEL (diodes électroluminescentes) 92, relié au modules respectifs de stimulation magnétique 101 , optique 102. Les électroaimants 91 et les DEL 92 sont surmoulés ou montés au sein du même boîtier de protection modulaire, l'Inventeur ayant découvert par expériences, et de façon inattendue, que l'organisation modulaire au sein du même boîtier rend des résultats plus probants sur le patient que lorsque les électroaimants 91 étaient déportés dans un boîtier séparé des DEL 92. Par ailleurs ceci permet de réduire de façon optimale la surface apparente occupée par les électroaimants 91 et les DEL 92.
[64] Le nombre de bobines magnétiques (électroaimants) peut être librement augmenté selon le besoin. En fonction des résultats, l'intensité du champ magnétique produit peut ainsi être modifiée. Il est nécessaire de disposer d'au moins deux bobines dont l'agencement est détaillé dans la suite. Alternativement, il peut également être utilisé trois couples de bobines pour permettre de générer des gradients de champs magnétiques selon les trois dimensions spatiales. Alternativement, une seule bobine peut être utilisée.
[65] Aussi, en fonction de la disposition des bobines, le type de champ peut être modifié : champ dispersif ou concentré selon la disposition des polarités des électroaimants. Une stimulation de champs « concentrés » est potentiellement le plus efficace étant donné la cohérence de la polarisation induite.
[66] En combinant les champs des deux électroaimants, l'influence et l'interaction avec la polarisation des molécules des tissus visés varient.
[67] Ainsi, la première disposition illustrée sur la figure 5 suppose des polarités alignées. Les lignes de champs sont alors dispersives. Aucune cohérence de polarisation des tissus traversés ne doit être attendue. Ce type de champs peut être obtenu avec une seule bobine.
[68] La seconde disposition illustrée sur la figure 6 suppose des champs inversés des électroaimants et implique la traversée des tissus visés par des lignes de champs Nord-Sud cohérentes. L'effet est une polarisation inconditionnelle et alignée des dipôles composant les tissus.
[69] Comme indiqué ci-dessus, le champ électromagnétique généré par le cœur comprend une composante passive en spirale orientée à droite. Aussi, l'émetteur comprend une seconde source de champ électromagnétique dite "statique" - liée à la forme de l'émetteur(spirale avec rotation à droite). Ce développement a pour but de mieux reproduire encore les émissions électromagnétiques du coeur, formées d'une part par les émissions actives (conduisant au travail du myocarde) et passive (dite « silencieuse » - créée juste grâce à la forme très particulière des cellules du myocarde - en forme d'une spirale, tournée à droite). Les champs sont crées par un composant produisant des potentiels électriques variables
(convertisseur numérique - analogique) lié à l'électroaimant et aux LEDs. Il est lui même commandé par un microcontrôleur qui contient les valeurs des intensités à mettre en mémoire locale.
[70] L'alimentation électrique a été configurée de manière à assurer la stabilité du signal ECG vis-à-vis d'autres appels de courants potentiellement perturbateurs et permettre une consommation accrue des électroaimants. Ainsi, deux alimentations électriques certifiées à usage médical sont utilisées : une alimentation électrique est dédiée à la stimulation magnétique. Une deuxième alimentation électrique est dédiée aux circuits numériques. Ce découplage permet l'amélioration de la stabilité du signal ECG par une indépendance vis-à-vis des appels de courants du circuit magnétique. Cette configuration nécessite des schémas électroniques avec des blocs distincts alimentés séparément.
[71 ] Pour améliorer la puissance optique transmise au boîtier 9, le dispositif 1 comporte des diodes électroluminescentes ou DEL 92 mécaniquement montées en sous-face du boîtier de protection 9, destinées à être posées en contact avec la peau. Dans une version antérieure testée par l'Inventeur, le système véhiculait les signaux optiques infrarouges sur des fibres optiques, et il a été constaté des pertes de signal considérables. En conséquence, les DEL ont été reliées au boîtier 9 par des conducteurs de faible longueur, voir en sous-face du boîtier 9. Grâce à ce mode, l'effet sur la puissance optique est grandement augmenté. Cette stimulation optique est par exemple assurée par 4 DEL rouge et 2 DEL infrarouge centrées sur 880nm et alimentées par pas d'intensité sur 12 bits et 4,5 is de stabilisation.
[72] Par ailleurs, le dispositif peut comprendre une pluralité de boîtier 9.
En effet, comme il sera expliqué ci-après, le boîtier 9 est positionné sur la poitrine près de la zone du cœur afin de permettre une bonne interaction entre le cœur et les ondes électromagnétiques générées par le boîtier. Cependant, il peut être intéressant d'avoir plusieurs boîtiers 9 disposés à différents points du corps afin de maximiser l'effet du traitement sur l'ensemble de l'organisme ou sur une zone particulière à traiter. [73] Par ailleurs, optionnellement, le boitier 3 peut être également connecté à deux, ou plus électrodes permettant une stimulation électrique cutanée complémentaire. Typiquement, elle seront alimentées par le boitier 3 pour pouvoir délivrer une stimulation électrique inférieure à 10 μΑ sous 3V par pas d'intensité sur 12 bits et 4,5 s de stabilisation.
[74] On notera que le dispositif étant destiné à interagir avec le corps humain, il doit respecter les règles de sécurité et de certification en vigueur telles que connues de l'homme du métier. En particulier l'isolation électrique doit être particulièrement soignée afin d'éviter tout risque d'électrocution. De ce fait, le schéma général ici décrit doit être adapté pour y inclure ses règles pour obtenir un dispositif utilisable dans un contexte médical.
[75] 3. Développement du logiciel de mise en œuyre du procédé selon l'invention :
[76] Le logiciel utilisé chargé dans le dispositif 1 met en œuvre le procédé d'amélioration de la condition du patient humain par le renforcement du champ électromagnétique au sein de son organisme, comprenant les étapes suivantes :
• une étape de traitement de signal pour déterminer des données électromagnétiques à appliquer sur le patient en fonction du signal acquis ECG représentatif de l'activité électrique du cœur du patient et, en fonction d'informations prédéfinies,
• une étape de stimulation du signal électrique, du signal optique visible et/ou infrarouge et du champ magnétique sur le patient en fonction des données déterminées.
[77] L'étape de traitement commence par déterminer une ligne de base électrique de repos pendant laquelle aucun signal cardiaque n'est observé tel que défini par le complexe PQRS. La rupture avec cette ligne de base est provoquée par l'apparition de la séquence cardiaque 'R' et provoque une « condition de départ ». Suite à cet événement, les algorithmes de stimulation s'initialisent et peuvent agir de différentes façons selon la configuration imposée.
[78] Si l'operateur a configuré le système pour une copie du signal cardiaque, la stimulation démarre lorsqu'une intensité électrique de 50% du pic 'R' est atteinte par l'ECG (configurable). Suite à cette première occurrence, la stimulation se déroule sans délai supplémentaire si ce n'est une remise à jour continuelle des valeurs minimales et maximales du signal ECG. Ces extrêmes fixent l'intensité minimale et maximale des 3 types de stimulation.
[79] Si l'operateur a configuré le système pour une stimulation se basant sur un rythme prédéfini (qui peut provenir du patient lui même et a été enregistré par le dispositif au préalable), le dispositif reproduit les caractéristiques électriques enregistrées à partir de l'occurrence d'un premier pic 'R'. Pendant les stimulations, le système peut soit ignorer l'apparition de complexe PQRS et initier les stimulations de façon inconditionnelle, soit remettre à jour les caractéristiques de déclenchement des stimulations (délai entre deux conditions de départ). Cette remise à jour se produit, par exemple, si le rythme cardiaque s'accélère en réduisant le délai entre 2 pics 'R' de référence.
[80] Les cycles de stimulation reproduisent la variation de la polarité du tissu myocardique (direction du vecteur B des cellules cardiaques possédant toute une propriété dipolaire). Ces perturbations externes sont contraintes par la ligne de base qui impose une stimulation d'intensité nulle pendant son apparition. Les intensités électromagnétiques injectées (ou leur inversion) provoque une modification locale des propriétés cellulaires.
Cette "mimique" des cycles systole/diastole est justifiée par le fait que pendant les contractions cardiaques, le signal électrique (ECG) représente par définition la variation des caractéristiques dipolaires cardiaques qui ne varie que pendant la contraction musculaire.
[81 ] Dans le cas de la configuration de stimulations par recopie simple du signal ECG, l'hypothèse principale d'une "résonance" de la stimulation avec les propriétés cardiaques est la suivante : des périodes assez longues pendant lesquelles aucun complexe PQRS n'est visible existe et peut être détecté. Dans ces conditions, les algorithmes permettent le déclenchement des stimulations avec un délai réduit (4.5 us), pour ne pas affecter la pertinence du système étant donné que la propagation d'un signal nerveux varie entre 10 et 60 m.s"1 (2ms au plus pour parcourir la distance des muscles cardiaques).
[82] Les intensités de stimulation sont contraintes par les normes. Leur minimum et maximum sont recalculées chaque 7 secondes pour refléter une éventuelle modification des caractéristiques cardiaques. Dans tout les cas, la détection de la ligne de base fixe l'intensité nulle, période pendant laquelle le muscle cardiaque est au repos.
[83] Ce logiciel peut être incorporé dans les circuits électroniques eux- mêmes, évitant ainsi une interaction directe avec l'utilisateur du système.
[84] Les informations prédéfinies relatives au patient sont stockées dans le module 3 qui stocke des profils calibrés de patients apte à fournir le rythme cardiaque normal du patient pour une situation donnée. A défaut d'informations prédéfinies relatives au patient à partir du module 31 , les informations prédéfinies utilisent un mode calibré par défaut apte à fournir un rythme cardiaque moyen prédéfini (à 60 battements cardiaques/min par exemple).
[85] En outre, une base d'algorithmes 12 permet d'alimenter la prise de décision selon un algorithme défini par l'opérateur.
[86] Le développement du logiciel a été entrepris notamment dans un objectif d'ergonomie de l'interface Homme-Machine (IHM).
[87] Selon cette optique, il a été déployé les fonctionnalités suivantes:
• Implémentation d'un suivi en temps réel de l'ECG, avec la visualisation directe des trains de stimulation et de l'évolution des battements cardiaques ;
· Développement d'un outil d'observation de l'historique des patients et de comparaison ; et • Un gestionnaire de patients avec choix des caractéristiques de la stimulation.
Avec ses améliorations, les patients pathologiques peuvent bénéficier d'une stimulation par des profils réguliers : des acquisitions sur des sujets sains sont disponibles en tant que référence des stimulations. Plusieurs profils avec plusieurs fréquences cardiaques sont disponibles.
• Possibilité de calibrer les stimulations en fonction de chaque patient et de visualiser les résultats sur le rythme cardiaque avant et après les séances de stimulation. Les enregistrements historiques de chaque patient peuvent être choisis en tant que profil de stimulation.
• Choix de certains paramètres de l'analyse ECG. Cette option permet d'adapter les algorithmes en fonction de la pathologie du patient.
[88] Certaines pathologies d'arythmie prononcée rendent difficile la détection des battements cardiaques. Pour résoudre ce problème, l'opérateur a la possibilité d'intervenir manuellement dans les caractéristiques des algorithmes pour affiner l'efficacité des traitements automatiques.
[89] L'interface utilisateur 61 de l'ordinateur 6 du dispositif 1 présente les informations suivantes, tel qu'illustré sur la figure 7 :
• Une indication visuelle du rythme cardiaque ;
• Un historique du rythme cardiaque (une valeur par 10 secondes) permettant de constater les tendances et leur variation dans le temps, notamment pour suivre l'efficacité du traitement ;
• Une possibilité d'enregistrer l'ECG avant et après la stimulation pour une même séance de traitement ;
• Une liste de tous les patients traités, leur ECG par date, et un fichier de « calibration » servant de référence aux stimulations : • Un choix multiple sur le type de stimulation à imposer (avec des vitesses de battements cardiaques variables) ;
• Le suivi sur l'interface elle-même des trains de stimulation ; et
• Un choix de l'algorithme de détection des battements cardiaques (possibilité de fixer manuellement les seuils des complexes QRS).
[90] On notera que selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le logiciel est embarqué dans un appareil nomade. Il peut notamment être proposé comme logiciel applicatif d'un appareil nomade du type Android™ ou iPhone™, notamment en vue d'une application sportive de surveillance/renforcement des capacités d'endurance du système cardio- vasculaire pendant l'effort physique d'une personne. Dans ce cas, le module 3 est embarqué dans l'appareil nomade, l'écran de celui-ci servant d'interface utilisateur 61 , et l'appareil nomade est pourvu de connexions adéquates pour la liaison avec le boîtier 9 de stimulation magnétique/optique et avec les électrodes ou aiguilles d'acupuncture 8.
[91 ] En outre, selon un mode de réalisation, le procédé mis en œuvre par le logiciel comporte une boucle de rétroaction asservie sur l'activité électrique normale du patient, ceci de manière à corriger en temps réel les artefacts du champ magnétique et des signaux optiques/électriques produits.
[92] Alternativement, le procédé mis en œuvre par le logiciel comporte une boucle de rétroaction introduite uniquement pour l'apprentissage de l'effet des gradients de champ électromagnétique appliqués sur le signal ECG acquis, ceci pour corriger en temps réel les artefacts du champ magnétique produit pendant la séquence d'apprentissage.
[93] Dans ces modes où une boucle de rétroaction est mise en œuvre, des capteurs de champ magnétique appropriés (à effet Hall par exemple) pourront être utilisés à proximité du boîtier de stimulation magnétique pour mesurer l'amplitude du vecteur champ magnétique local ou, selon une variante, au moins une paire de capteurs pour mesurer la valeur d'au moins un gradient de champ magnétique selon une direction. [94] Il sera également noté que l'application du champ magnétique et/ou des points d'attache d'électrodes externes et/ou d'aiguilles d'acupuncture pour l'application des signaux électriques et/ou optiques sur le patient, pourra être réalisé sur ou aux alentours de points d'acupuncture prédéfinis.
[95] 4. Utilisation et applications du dispositif
[96] Pour utiliser le dispositif sur un patient, celui-ci sera de préférence allongé sur un lit d'examen médical et immobile afin de ne pas fausser le signal ECG pendant la séance de traitement.
[97] L'opérateur effectue alors les opérations suivantes :
· Installation des 3 électrodes ECG. Ce positionnement est classique et correspond à l'état de l'art en la matière ;
• Optionnellement, installation de deux électrodes de stimulation électrique sur des points prédéfinis par la thérapeutique visée ;
• Positionnement du boîtier de stimulation 9 dans la région cardiaque ;
• Lancement du logiciel sur un ordinateur connecté au boîtier principal 3 ;
• Sélection du type de stimulation sur l'interface logicielle. Par exemple, selon un battement régulier prédéfini (60 battements par minute par exemple) ou en résonance avec le signal ECG ;
• Démarrage de la séance de stimulation par appui du bouton « Démarrer » sur l'interface logicielle ; et
• Arrêt de la stimulation et de l'acquisition ECG par appui sur le bouton « Arrêt » de l'interface logicielle. La durée de traitement dépend de la thérapeutique et peut s'étaler d'une minute à 1 heure.
[98] Le présent dispositif a de nombreuses applications telles que, mais non limitativement :
• Applications cliniques :
• Dans le domaine de bien-être : restaurer le champ électromagnétique de l'organisme et le protéger contre l'action des ondes électromagnétiques, provenant de l'environnement. • Dans le domaine de la Cardiologie : rétablir et stabiliser le rythme cardiaque, amplifier le débit cardiaque.
[99] Le dispositif selon l'invention a un avantage certain s'il est intégré avec l'appareil de contrôle des fonctions cardiaques (dit « monitoring ») dans les salles de réhabilitation cardiaque, de réanimation, pour une utilisation en période postopératoire ou après un infarctus, mais aussi dans les centres de réhabilitation.
[100] D'autre part, l'entraînement du champ électromagnétique du cœur peut être appliqué pour optimiser les capacités d'endurance du coeur lors de tests d'efforts et dans la préparation des sportifs de haut niveau.
[101 ] L'effet prévu de l'application simultanée du dispositif avec l'appareil de contrôle des fonctions cardiaques est de renforcer le champ électromagnétique du cœur du patient grâce au phénomène de la résonance physique et donc d'améliorer le fonctionnement de son système cardiovasculaire.
[102] La synchronisation des signaux de correction avec les battements cardiaques conduit à attendre un effet sur les arythmies cardiaques, sur le débit sanguin, à renforcer le champ électromagnétique et la résistance de chaque personne et à optimiser ses capacités physiques (par exemple, lors du test d'effort ou d'endurance).
• Dans le domaine de la Cancérologie : renforcer la sensibilité des cellules immunitaires et améliorer leur contrôle sur la prolifération cellulaire. L'invention peut être également utilisée pour soulager les effets secondaires des chimiothérapies.
[103] Des tests très préliminaires ont été réalisés sur 17 patients avec leur accord éclairé. Ces tests, accompagnés ou non d'une chimiothérapie, ont montré une efficacité sur la réduction de tumeur cancéreuse.
[104] IL'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. [105] Par exemple, l'architecture du dispositif a été décrit d'un point de vue surtout fonctionnel et de nombreux modes de réalisation sont possibles dans le choix des composants, dans la séparation en différents modules physiques, dans les moyens de transmission de données, etc.
[106] Ou bien la partie acquisition peut se limiter à une simple interface avec un électrocardiographe du commerce permettant de récupérer les signaux cardiaques.
[107] Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclue pas d'autres éléments et l'article indéfini « un/une » n'exclue pas une pluralité.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme animal vivant , comportant :
• des moyens d'acquisition (4, 5) temps réel d'un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme et/ou d'électromagnétogramme ;
• des moyens de traitement (3, 6) de signal pour déterminer des données électromagnétiques à générer en fonction du signal acquis et en fonction d'informations prédéfinies,
• des moyens de génération (8,9) d'un champ électromagnétique en fonction des données électromagnétiques déterminées, caractérisé en ce que les données électromagnétiques sont déterminées par les moyens de traitement de telle sorte que le champ électromagnétique généré renforce le champ électromagnétique du cœur dans au moins une partie de l'organisme animal vivant quand les moyens de génération sont disposés sur ou à proximité de la peau dudit organisme.
Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est combiné à ou incorpore des moyens de suivi de contrôle des fonctions cardiaques du type électrocardiographe.
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de génération sont adaptés pour générer un champ magnétique en spirale à rotation à droite.
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le champ magnétique en spirale à rotation à droite est généré par un aimant permanent de forme adaptée. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de génération des composantes optiques et magnétiques du champ électromagnétique sont surmoulés ou montés au sein d'un même boîtier de protection modulaire.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des diodes électroluminescentes sont mécaniquement montées en sous-face du boîtier de protection modulaire, de sorte à pouvoir être posées en contact avec la peau de l'organisme, pour l'émission du signal optique.
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de boîtiers de protection modulaire. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de stimulation du champ magnétique comportent un seul électroaimant.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de stimulation du champ magnétique comportent au moins deux électroaimants agencés de manière à générer des champs identiques ou inversés.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de stimulation du champ magnétique comportent trois couples d'électroaimants de manière à générer un champ magnétique apte à être commandé selon les trois axes de l'espace.
1 1 . Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens logiciels de calcul en temps réel de la réponse de l'effet des gradients de champ électromagnétique selon les trois directions appliqués sur le signal acquis.
12. Interface logicielle utilisateur de navigation, caractérisée en ce qu'elle est l'interface utilisateur du dispositif selon l'une des revendications 1 à
1 1 et comporte au moins l'une des fonctionnalités d'affichage suivantes comprises dans le groupe {suivi en temps réel de l'activité cardiaque du patient avec visualisation directe des trains de signaux de stimulation et évolution des battements cardiaques ; observation de l'historique des patients suivis et comparaison ; gestion de données patients avec choix de types de stimulation de signaux à imposer, comprenant une base de patients sains pouvant servir de référence de stimulation de signaux ; choix de l'algorithme de détection de battements cardiaques avec option de sélection manuelle de seuils des complexes QRS}.
13. Procédé de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du cœur d'un organisme animal vivant , comportant :
• acquérir en temps réel un signal représentatif de l'activité électromagnétique du cœur sous forme de signaux d'électrocardiogramme et/ou d'électromagnétogramme ;
• traiter le signal pour déterminer des données électromagnétiques à générer en fonction du signal acquis et en fonction d'informations prédéfinies,
« générer un champ électromagnétique en fonction des données électromagnétiques déterminées, caractérisé en ce que les données électromagnétiques sont déterminées de telle sorte que le champ électromagnétique généré renforce le champ électromagnétique du cœur dans au moins une partie de l'organisme animal vivant quand le champ généré est disposé sur ou à proximité dudit organisme. 14. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 13.
15. Procédé de traitement d'un organisme animal vivant en utilisant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 comprenant :
· disposer les moyens d'acquisition sur le corps de l'organisme animal de sorte à pouvoir acquérir un signal ECG ou EMG ;
• disposer les moyens de génération près du cœur de l'organisme vivant ;
• paramétrer les moyens de traitement ;
· mettre en marche le dispositif ; et
• laisser le dispositif généré un champ électromagnétique près du cœur de l'organisme pendant une durée comprise entre 1 mn et 1 heure.
PCT/FR2014/051648 2013-06-27 2014-06-27 Dispositif de génération d'un champ électromagnétique corrélé au champ électromagnétique du coeur d'un organisme et procédé associé WO2014207407A1 (fr)

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