Brevet FR2066894A1 — publié le 19710813

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs implantables de stimulation du coeur. La fonction de cet appareil est de fournir régulièrement des impulsions électriques de stimulation ou stimuli au coeur lorsque ce dernier est sujet à des ralentissements ou des arrêts mottant la vic n danger. Un perfectionnement à ces appareils consiste à leur incorporer un organe de surveillance sensibilisé par le coeur, qui interrompt l'émission de ces stimuli quand le coeur bat régulièrement à une fréquence prédéterminée et qui repond l'émission de ces stimuli lorsque les battements du coeur se produisent à une fréquence plus basse. Mais les montages des dispositifs de stimulation cardiaque implantables dans le corps humain sont encore trop volumineux. Les principales raisons de l'encombrement des dispositifs résident, s'ils sont entièrement autonomes, dans le volume pris par le source d'énergie et, dans tous les cas, par le volume occupe par les convertisseurs de tension nécessaires pour alimenter en énergie électrique ces stimulateurs. En effet les convertisseurs de tension habituellement utilisés sont des vibreurs "choppers" ou oscil-lateurs qui soit associés à des transformateurs. Ces appareils sont relativement volumineux et ont un mauvais rendement lorsque la tension d'entrée est assez basse, inférieure à un volt par exemple. Le but de l'invention est de réduire les dimension de la source d'énergie en supprimant le convertisseur et Un utilisant des composants très petits alliant une consomation minime à une très grande fiabilité. La présente invention concerne un stimulateur du coeur implantable et autonome constitué par une source d'énergie rollée à un montage électronique délivrant des stimuli et caractérisé en ce que la source comprend un élement radioactif de faible puissance et un élément thermoélectrique qui prélève l'énergie sous forme de chaleur et la restitue sous forme d'énergie électrique de basis tension, inférieure à 1 volt, directement au montage électronique sans passer par l'intermédiaire d'un dispositif convertissant ladite basse tension en une tension continue plus élevée. Pour diminuer le volume de la source d'énergie et lui donner en même temps une grande durée de vie, on utilise de préférence une source d'énergie radioactive délivrant mie quantité d'énergie suffisamment constante sur une période de plusieurs années tout en émettant peu de radiations pénétrantes. Un avantage de ce dispositif est qu'il comprend une source d'énergie liée directement au montage électronique et présente pour cette raison un bon rendement énergétique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, description donnée à titre d'exemple uniquement et an regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente schématiquement un stimulateur selon l'invention. Sur cette figure unique on a représenté en 1 mi microgénéra- tour de puissance constitué par une source radioactive et des thermoéléments. La source radioactive munie de son blindage est formée par un petit cylindre métallique ayant un diamètre de 9mm et une hautour de 11 mm. Ce cylindre contient 15 mg de plutonium. A l'intérieur du cylindre et autour du plutonium se trouve un blindage de tantale. Le cylindre métallique est constitué de platine. L'élément thermoélectrique est constitué par une certaine quantité de thermocouples (de l'ordre d'une cinquantaine) qui sont reliés en serie. Ces thermocouples sont établis conformément à la demande de certificat d'addition au brevet français 1.297.155 déposée au nom de la demanderesse, ce même jour sous le titre "Procédé pour l'obtention de thermocouples". L'ensemble de ces thermocouples fournit une tension utile inférieure à 1 volt (de l'ordre du demi-volt). Un condensateur 2 de 5.000 F environ est branché aux bornes de cet élément thermoélectrique. Un générateur 3 est relié au condensateur 2 et est lui-même connecté à un amplificateur de puissance 4 également relié au condensateur 2. La sortie de l'amplificateur 4 est reliée au primaire d'un transformateur élévateur de tension 5 dont le secondaire est relié à des bornes 6 qui réunies aux électrodes (non représentées) appliquées au coeur. Un filtre de niveau 7 est branché sur les bornes 6 et la sortie de ce filtre de niveau est reliée à un amplificateur relais 8 relié au condensateur 2. Il est prévu en autre une porte magnétique 9 qui relie l'amplificateur relais 8 et le générateur d'im- pulsions 3. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant Le condensateur 2 reçoit on permanence l'énergie du microgénérateur 1. Le générateur 3 alimenté en tension continue par le condensateur 2, engendre des impulsions ayant une fréquence de l'ordre de 1 hertz correspondant à la fréquence des pulsations cardiaques et d'une durée d'une miliseconde environ. L'amplificateur de puissance 4 émet à travers le transformateur 5 des impulsions de stimulation dont la tension est de l'ordre de 5 volts, d'une durée d'une milliseconde environ, à une fréquence de l'ordre de 1 hertz. L'énérgie de stimulation délivrée à chaque impulsion est de l'ordre de 100 joules. Le filtre de bande 7 traite les impulsions de tension délivrées par les battements cardiaques aux bornes 6. Le rôle de l'amplificateur relais 8 est de bloquer le génératour d'impulsions 3 quand le coeur bat normalement. Par contre lorsque le coeur bat à une fréquence inférieure à la normale ou ne bat plus du tout, le filtre 7 n'émet plus dc- signal à l'amplificateur 8 qui ne commande plus le générateur 3. Ce dernier se met donc à exciter le coeur défaillant. On peut éliminer si la nécessité s'en fait sentir l'action de l'amplificateur relais 8 en imposant un champ magnétique extérieur H qui ouvre la porte magnétique 9. Le stimulatour décrit et représenté présente un encombrement total de l'ordre de 6cm X 6 X 3cm et un bon rendement énergétique, les puissances consommées par le générateur 3 et l'amplificateur 4 étant respectivement de l'ordre de 20 watts et 200 watts. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Stimulateur du coeur implantable et autonome constitué par une source d'énergie reliée à un montage électronique délivrant des stimuli et caractérisé. en ce quc la source comprend un élément radioactif de faible puissance et un élément thermoélec- tric qui prélève l'énergie sous forme de chaleur et la restitue sous forme d'énergie électrique de basse tension, inférieure à 1 volt, directément au montage électronique sans passer par l'intermédiaire d'un dispositif convertissant ladite basse tension en une tension continue plus élevé. 2. Stimulateur suivant la revendication 1 caractérise en ce que la source radioactive est constituée par un petit cylindre métallique renformant du plutonium. 3. Stimulateur suivant la revendication 1 caractérise on ce que l'élément thermoélectrique est constitué par des barreaux parallélépipédiques en matériaux thermoélectriques de type p et de type n, justaposés avec interposition entre les barreaux d'une matière isolante, de façon à former un bloc parallélépipédique dans lequel chaque barreau d'un type n'est entouré que de barreaux de l'autre type