Brevet FR2123435A1 — publié le 19720908

i 2123435 Cette invention concerne des générateurs d'impulsions permettant de fournir des impulsions d'intensité stimulatrices à une électrode cardiaque conçue pour appliquer des impulsions au coeur d'un sujet afin de stimuler les contractions cardiaques ou pour 5 appliquer ces impulsions afin de stimuler d'autres organes. L'invention concerne particulièrement, quoique non exclusivement, l'amélioration des stimulateurs cardiaques du type connu dans la technique. Selon l'invention, il est fourni un générateur d'impulsions 10 destiné à fournir des impulsions d'intensité stimulatrices à une électrode cardiaque déterminée conçue pour appliquer des impulsions stimulatrices de contractions cardiaques au coeur d'un sujet, qui comprend : un circuit d'impulsions aboutissant à l'électrode et ayant un étage d'alimentation en courant; un étage générateur 15 d'impulsions connecté de façon à être excité par ledit étage d'alimentation pour fournir les impulsions d'intensité désirées; un étage de sortie disposé de façon à mettre en forme et à amplifier lesdites impulsions d'intensité pour former les impulsions stimulatrices désirées; et un étage de protection 20 de sortie pour lesdites impulsions stimulatrices, qui assure . la protection contre les surtensions. On va maintenant décrire l'invention par voie d'exemple en se référant aux dessins annexés : La Figure 1 est un schéma de câblage d'un système d'entretien 25 des contractions cardiaques, tel qu'il est déjà connu dans la technique ; La Figure 2 est un schéma de principe d'un stimulateur cardiaque à énergie nucléaire ; La Figure 3 représente de façon schématique les caractéris-30 tiques fonctionnelles de la pile nucléaire représentée sur la Figure 2 ; La Figure 4 représente les caractéristiques de sortie de la pile nucléaire représentée sur la Figure 2 ; La Figure 5 représente les caractéristiques des impulsions 35 d'intensité de sortie stimulatrices de deux prototypes de la technique antérieure ; La Figure 6 est un schéma de câblage d'un mode de réalisation du générateur d1 impulsions sekai 3a présente invention ; La Figure 7 est un schéma de câblage d'un autre mode de 40 réalisation qui est une version modifiée de celui représenté 72 02556 2123^35 sur la Figure 6 ; La Figure 8 est un schéma de câblage d'un autre mode de réalisation qui est encore une modification du mode de réalisation représenté sur la Figure 6 ; et 5 La Figure 9 représente la structure d'une électrode cardiaque La Figure 1 est une représentation schématique électronique du système d'entretien de contractions cardiaqueschez l'homme ainsi que d'un système générateur d'impulsions associé qui lui est accouplé d'une manière connue dans la technique, grâce à 10 quoi il est fourni des impulsions d'intensité stimulatrices des contractions cardiaques, dont l'énergie provient d'une Source de courant particulière. Quoique d'autres sources puissent être appropriées, la source de courant particulière prévue ici est un générateur thermoélectrique à énergie nucléaire (radio-iso-15 topes), un "RTG" ou pile nucléaire à longue vie et à haute fiabilité, qui est compatible avec les circuitsdes stimulateurs cardiaques existants (à pile galvanique) et avec les électrodes cardiaques qui travaillent dans une gamme de puissance de l'ordre du microwatt. Ce stimulateur cardiaque à énergie nucléaire est 20 indiqué fonctionnellement sur le schéma de principe de la Figure 2 On peut voir ici que la chaleur produite par la désintégration radioactive spontanée du radio-isotope qu'est le plutonium-238 (source 2-1) est transformée en énergie électrique par une thermo-pile 2-2. Cette énergie électrique est emmagasinée (étage 2-3) 25 entre les impulsions et elle est fournie au cours des impulsions à un circuit multivibrateur 2-4 de façon â transformer la tension continue en une série d'impulsions de tension. Ces impulsions de tension sont alors transformées par un circuit de mise en forme d'impulsions rectangulaires et régulateur d'intensité en impul-30 sions d'intensité (étage 2-5) d'amplitude fixe quel que soit l'état du corps humain, et ces impulsions sont transmises à l'électrode cardiaque. Le courant stimulateur transmis a une forme rectangulaire et une fréquence fixe. Ce système à pile nucléaire est conçu avec des objectifs 35 particuliers qui sont résumés dans le Tableau I ci-dessous. 72 02556 s 2123435 15 TABLEAU I Dimensions du système : environ 6 x 5 x 2,8 cm Poids du système : 100 g Durée de vie prévue : dix ans au minimum plus une année de g conservation en magasin Fiabilité : 0,95 pour un niveau de confiance de 0,90 Rayonnement externe (débit de dose absorbée) : 0,3 mrad par heure à 5 cm et 5 mrads par'heure à la surface Ensemble électronique du stimulateur cardiaque : disponible dans le commerce 10 Stérilisation : susceptible de stérilisation en milieu hospi talier Pile nucléaire : 160 microwatts (fin de vie) Combustible nucléaire : plutonium-238 Impulsion électrique de sortie du système : l'impulsion d'intensité a les caractéristiques suivantes : 1. Intensité : 4,0 milliampères au minimum, 7,0 milliampères au maximum sur un circuit d'utilisation constitué par une résistance dont la valeur peut varier entre 300 et 700 ohms, résistance couplée en parallèle avec une dérivation comportant une résistance et un condensateur montés en série (5,0 microfarads et 20 1.000 ohms) 2. Forme : Impulsions d"intensité rectancgûlaire de 1,5- à 2,0 millisecondes, le rétablissement s'effectuant complètement entre les impulsions ; l'intensité de l'impulsions doit être maximale en moins de 0,10 milliseconde 3. Fréquence : 70+5 impulsions par minute 25 Electrode : unipolaire Les caractéristiques fonctionnelles de ce système à pile nucléaire (Figure 2) sont indiquées sur la Figure 3 de façon schématique et d'une façon théorique. Autrement dit, la Figure 3 est une représentation schématique d'un système général à 30 générateur thermoélectrique dont l'énergie provient de radio-isotopes et le stimulateur cardiaque à énergie nucléaire (radio-isotopes) n'est qu'un exemple spécifique. Il faut noter qu'il existe trois éléments principaux : (1) la source de chaleur,qui fournit la chaleur grâce à la désintégration radioactive spon-35 tanée de l'isotope; (2) un jeu approprié de thermocouples, qui transforment une partie de la chaleur de désintégration radioactive(&) de l'isotope en un courant continu de sortie (C) par effet Seebeck, tandis que l'autre partie de la chaleur de désintégration radioactive est perdue (B) par suite de défauts d'isolement, 40 etc;l'énergie thermique n'est d'ailleurs pas transformée à 100% 72 02556 2123435 en énergie électrique, car il y s une déperdition de chaleur (D); et (3) un ensemble électronique qui transforme ce courant continu en impulsions stimulatrices correctes. Sous cette forme simplifiée, la pile nucléaire comprend la source de chaleur et le thermo-5 couple, tandis que l'ensemble électronique comprend à la fois l'ensemble électronique du stimulateur cardiaque (3a) et l'électrode cardiaque (3b). Ce système "RTG" (comprenant une pile nucléaire, un oscillateur et l'ensemble électronique du stimulateur cardiaque, tels .10 qu'ils sont couplés au coeur) sur la Figure 3 représente une source d'énergie autonome dont le combustible nucléaire est le plutonium et dont la transformation d'énergie calorifique en énergie électrique s'effectue à l'aide d'un thermocouple; cette source d'énergie est compatible avec les circuits électro-15 niques et les électrodes des stimulateurs cardiaques vendus dans le commerce. Les ensembles électroniques de stimulateurs cardiaques existants ont été conçus pour fonctionner avec des piles conventionnelles, et étant donné que leurs caractéristiques de sortie 20 diffèrent quelque peu de celles des piles nucléaires, certaines adaptations des composants sont nécessaires pour que la pile nucléaire soit compatible avec l'ensemble électronique du stimulateur cardiaque. Les caractéristiques de sortie de la pile nucléaire (ligne de charge) sont représentées sur la Figure 4 : 25 l'intensité de sortie Is ainsi que la puissance de sortie Ps sont portées sur la courbe en fonction de la tension de sortie Vs. Le circuit équivalent simplifié de la pile nucléaire est également représenté sur la Figure 4; le circuit est constitué par une fém idéale en séries avec une résistance. La fém est un résultat 30 de l'effet- Seebeck, et la résistance est la somme nette des résistances de tous les fils du thermocouple montés dans la pile nucléaire, intégrée sur la courbe de température de la température de la soudure chaude (Th) à la température de la soudure froide (Te) du thermocouple. Une caractéristique de cette source d'énergie 35 est que, lorsqu'une impédance de charge est connectée à ses bornes de sortie, il se produit un transfert maximal' d'énergie au récepteur lorsque l'impédance de charge est égale au conjugué complexe de l'impédance de la source. Pour la pile nucléaire, ceci correspond au fait que la résistance de charge est égale 40 à la résistance interne de la pile (R), qui est représentée 72 02556 2123435 graphiquement sur la Figure 4. Tout point de fonctionnement sur la ligne de charge pour un récepteur à résistance donné est déterminé par l'intersection de la ligne de charge et de la courbe tension-intensité de la résistance, qui est une ligne droite 5 passant par l'origine dont la pente est numériquement égale à la conductance. Si la valeur de la résistance de charge devient très grande, la tension de sortie de.la pile nucléaire tend vers la valeur de la tension à vide (EQC), et l'intensité et la puissance de sortie tendent vers zéro. Si la valeur de la résistan-10 ce de charge devient très faible, l'intensité de sortie tend vers sa valeur Is (courant de court-circuit), et la tension et la puissance de sortie tendent vers zéro. Deux points importants illustrés par la Figure 4 sont les suivants : (1) la tension de sortie de la pile nucléaire 15 est fonction de la charge, à la différence des piles conventionnelles dont la tension de sortie est relativement constante dans de iarges limites de charges; et (2) l'intensité de sortie maximale de la pile nucléaire est limitée à sa valeur de court-circuixt. Il est donc important, lorsqu'on conçoit des dispositifs 20 à énergie nucléaire,que la résistance interne de la pile nucléaire corresponde dans la mesure du possible à la résistance équivalente de l'ensemble électronique alimenté par la pile nucléaire. En outre, si des impulsions d'intensité importantes (beaucoup plus grandes que Is) sont nécessaires, il faut utiliser un dis-25 positif pour emmagasiner l'énergie, tel qu'un condensateur. La Figure 1 représente un circuit de stimulateur cardiaque à fréquence fixe, qui comprend deux transistors (Q^ et Ç^) connectés de façon à se compléter en formant un multivibrateur astable dont la sortie alimente un troisième transistor (Qg). 30 Le transistor Q3 assure que la signal de sortie arrivant au coeur est une impulsion d'intensité (et non une impulsion de tension) et il règle la forme d'onde de l'impulsion. Dans cette configuration, les transistors prennent le courant à la sourcl*163"^1^ seulement au cours de l'application de l'impulsion de sortie au 35 coeur. Les transistors et Q2 oscillent librement avec un temps de conduction déterminé par le produit de la capacité du condensateur et de la résistance deLe temps de blocage ou tempsde repos de et est déterminé principalement par le produit de la capacité C„, de la résistance de R_ et de la diode Zener ZD-1. A D 40 L'amplitude de l'impulsion d'intensité de sortie est déterminée F 72 02556 e 2123435 avec par le (S (gain en courant direct/un emetteur commun) de Q3 et la résistance de R^.Afin de bloquer complètement l'énergie de courant continu amenée au coeur, le condensateur est raccordé entre la sortie et l'électrode. La diode Zener ZD-2 détourne 5 tout signal parasite à haute tension qui pourrait être introduit par défibrillation externe ou tout autre mode d'application de courant électrique à haute tension au malade (électrochocs) . Le circuit fondamental représenté sur la Figure 1 ne 10 fonctionne pas lorsqu'il est alimenté par la pile nucléaire, à moins qu'on emploie certaines modifications mineures. Entre les impulsions, par exemple,le circuit électronique ne tire pratiquement pas de courant, tandis qu'au cours de l'impulsion il tire une intensité d'amplitude beaucoup plus grande que Is sur la Figure 4. Donc le point de fonctionnement serait en E 15 avant l'impulsion, et la tension de la pile nucléaire tomberait à zéro au cours de l'impulsion, ce qu'on ne peut pas admettre. Toutefois, grâce à l'addition d'un condensateur approprié aux bornes de sortie de la pile nucléaire, on élimine cette difficulté. Entre les impulsions, le condensateur est chargé par la pile 20 nucléaire, et au cours de l'impulsion, le condensateur se décharge, ce qui induit une diminution de sa tension. Au cours d'un train d'impulsions continues, l'abaissement de la tension est égale à l'augmentation de la tension, si bien que la tension de sortie de la pile nucléaire oscille autour d'un point donné sur la ligne 25 de charge de la Figure 4. Le condensateur fournit ainsi les impulsions de grande énergie pendant de courts laps de temps, tandis que la pile nucléaire recharge le condensateur pendant les laps de temps relativement longs entre les impulsions. L'amplitude de l'oscillation de la tension dépend des dimensions 30 du condensateur (la largeur de l'impulsion, sa fréquence, son amplitude et la résistance de la pile), et ce condensateur doit avoir une capacité importante étant donné qu'il se produit une distorsion narmonique/si la tension d'alimentation diminue trop au cours de 1'impulsion. Outre ce condensateur (C^), on doit 35 régler certains des paramètres du circuit puisque la tension d'alimentation oscille. En général le système serait normalement conçu pour osciller autour de la puissance de crête (point P sur la Figure 4). Toute-40 fois, étant donné que les piles nucléaires produisent plus de 72 02556 2123435 puissance que n'en demandent la plupart des circuits de stimulateurs à fréquence fixe, le système oscille autour d'un point qui correspond à une tension de sortie plus élevée, mais à une puissance de sortie plus basse, de la pile nucléaire, que le point P sur la Figure 4. A titre d'exemple des systèmes types à pile nucléaire du type précédent, prenons trois prototypes (Unités Nos. I,II,III) qui ont été construits selon ces grandes lignes, et d'après les essais, avaient-ncomme on a pu l'observer - les caractéristiques suivantes indiquées sur le Tableau No.2 : TABLEAU 2 CARACTERISTIQUES DE TROIS STIMULATEURS A SOURCE RADIOACTIVE Unité Puissance de sortie (^Uwatts) Tension à vide (volts) Résistance interne (ohms ) Combustible nucléaire (charge) (watts) Temps de fonctionnement (heures) I 86,5 4,2 48,500 0,1323 6,500 II 61,3 3,3 44,400 0,1379 6,000 III 83,1 4,6 63,600 0,1301 3,000 72 02556 s 2123435 Les impulsions d'intensité stimulatrices résultantes qui ont été mesurées à la sortie des unités II et III sont représentées en traits pleins sur la Figure 5. L'impulsion d'intensité minimale est illustrée à titre de comparaison et est repré-5 sentée sur la Figure 5 en pointillés. Les impulsions d'intensité appropriées sont représentées telles qu'elles sont fournies à un récepteur équivalent au corps humain constitué par une résistance de 700 ohns couplée en parallèle avec une dérivation comportant une résistance de 1.000 ohms et un con-10 densateur de 0,25 microfarad montés en série. Les caractéristiques des impulsions de sortie sont résumées sur le Tableau 3. On doit noter que, même si l'unité III fonctionne à une puissance de sortie de 83,1 microwatts, puissance qui est inférieure à la puissance prévue (160 microwatts), l'impulsion d'intensi-15 té de sortie stimulatrice résultante satisfait pratiquement les objectifs d'un stimulateur cardiaque. Le Tableau 3 représentant les caractéristiques des impulsions de sortie des stimulateurs à source radio-active précités, est le suivant ; 20 Tableau 3 CARACTERISTIQUES DES IMPULSIONS DE SORTIE DES STIMULATEURS A SOURCE RADIOACTIVE 25 Unité Amplitude des impulsions (milliampères) Largeur des impulsions (millisecondes) Fréquence de répétition des impulsions (battements/ minute ) Temps d'établissement d'une impulsion (millisecondes) II 2,85-2,55 1,54 30 III 4,5-3,8 1,54 Spécifique 4,0 (minimum) 1,5-2,0 Limité 7,0 (maximum) 79,5 98 115-125 0,001 0,001 Les caractéristiques et-ou typesde chaque composant indiqué sur la Figure I sont résumées sur le Tableau 4 suivant : 72 02556 s 2123435 Tableau 4 Q-l FK 3962 (Transistor) Q-2 FK 2484 (Transistor) Q-3 FK 2369A (Transistor) 5 ZD-1 IN 750A (Diode) ZD-2 IN 756 (Diode) C—1 20V, 0,047 microfarad (Condensateur) C-2 0,1 microfarad, 20V (Condensateur) C-3 6V, 15 microfarads (Condensateur) 10 C-4 10V, 39 microfarads (Condensateur) R-l 220 k-ohns (Résistance) R-2 7,5 k-ohns(Résistance) R-3 47 k-ohns(Résistance) R-4 220 k-ohns(Résistance) 15 R-5 4,7 mégohms (Résistance) R-6 3,3 mégohms (Résistance) R-7 100 k-ohns(Résistance) Certains des problèmes présentés par les systèmes de la technique antérieure étudiés plus haut, sont l'absence d'une 20 possibilité d'autodémarrage et l'absence d'un moyen fiable qui indique le niveau de la puissance. Autrement dit l'étage multivibrateur représenté sur la Figure 1 (MV, représenté sur le dessin) est susceptible de s'arrêter ou de ne pas démarrer en cas d'une coupure momentanée.par ailleurs,ce multivibrateur 25 ne permet pas d'indiquer d'une façon fiable la valeur de la tension d'entrée (autrement dit l'état de la pile nucléaire, ce qui est évidemment très utile dans le cas d'un stimulateur cardiaque implanté de façon par exemple, à dépister toute modification de la puissance de sortie, puis à 30 envoyer un signal d'alarme rapide pour toute défaillance de l'appareillage); il est conçu de façon à ce que la fréquence de répétition des impulsions indique grossièrement la valeur de la tension d'entrée; toutefois, cette fréquence n'est pas très fiable, car elle peut varier avec la température 35 et avec divers paramètres du circuit. Une caractéristique de la présente invention permet de résoudre ces problèmes en fournissant un système générateur d'impulsions amélioré à autodémarrage, et en assurant : une fréquence d'impulsions qui indique de façon fiable la valeur de la tension d'alimentation. 40 Cette caractéristique rend également le fonctionnement du 72 02556 io 2123435 circuit relativement indépendant des paramètres du circuit (valeur des composants), des fuites et des variations de la température ambiante. Sur la Figure 6 et dans la description suivante qui s'y 5 rapporte on voit une version améliorée du système de la Figure 1 et on la décrit. On peut supposer que la Figure 6 est la même que la Figure 1, sauf spécification contraire. Les caractéristiques et/ou les types des composants de la Figure 6 sont' résumés sur le Tableau 5 suivant : 10 Tableau 5 Q-l ' SM2907A (Transistor) Q-2 ' SMM1757 (Transistor) Q-3 ' SMM1757 (Transistor) ZD—1 ' SIN756A (Diode) 15 C-l' 50V, 0,082 microfarad (Condensateur) C-2 ' 0,082 microfarad, 50V (Condensateur) C-3 ' 20V, 15 microfarads (Condensateur) C-4 ' 10V, 39 microfarads (Condensateur) R-l ' 47 k-ohn^Résistance) 20 R-2 ' 11 k-ohn^Résistance) R-3 ' 5,1 k-ohn^ Résistance) R-4' 15 mégohms (Résistance) R-5 * 5,1 k-ohn^Résistance) R-6 ' 15 mégohms (Résistance) 25 R-7' 10 k-ohitE(Résistance) R-8 ' 180 ohms (Résistance) K-91 15 mégohms (Résistance) On va maintenant décrire les caractéristiques et le mode opératoire du système représenté sur la Figure 6. L'objet est 30 naturellement de fournir un système générateur d'impulsions d'intensité de rendement maximal qui soit à la fois à autodémarrage et à autocontrôle; autrement dit un système dont la fréquence d'impulsions est proportionnelle à la valeur de la tension d'alimentation. Un rendement maximal facilite naturelle-35 ment l'utilisation d'une source d'énergie plus petite, ce qui réduit les dimensions, le poids et le prix de revient de la source nucléaire, tout en réduisant en même temps le débit de dose absorbée. L'autodémarrage assure que le système ne risque pas de s'arrêter de façon prématurée; l'autocontrôlé 40 assure une fréquence d'impulsions qui est proportionnelle à la 72 02556 2123435 tension d1 alimentation,et assure qu'il ne risque pas d'apparaître une fréquence excessive si la tension d'alimentation se détériore,(autrement dit aucun "emballement" ne peut se produire, phénomène dont beaucoup de dispositifs actuels 5 ne sont pas à l'abri ). La solution de ces problèmes est schématisée par le système représenté sur la Figure 1 qui utilise un circuit multivibrateur constitué par deux transistors qui conduisent et bloquent, tour à tour le courant tandis que le multivibrateur passe 10 d'un état à l'autre- à sa sortie ce multivibrateur alimente un étage transistor de sortie qui à son tour applique au coeur une impulsion d'intensité amplifiée, cette solution présente plusieurs aspects imparfaits. Tout d'abord, la puissance est dissipée avec un seul transistor toujours conducteur. Par 15 ailleurs, ce circuit est sujet . un démarrage non fiable, car si les deux transistors sont saturés et au repos, l'oscillation est une oscillation forcée en ce sens qu'elle nécessite l'application d'un signal extérieur (le gain en boucle étant inférieur à l'unité, la condition de Barkhausen n'est pas res-20 pectée) . Enfin, une fois que ce circuit est déclenche, au cas où il serait momentanément interrompu, comme par exemple par un champ H.F, incident, il pourrait ne pas se rétablir et redémarrer. Quelques autres circuits posent également des problèmes en ce sens que la fréquence d'impulsions augmente de façon 25 considérable à mesure que le niveau de la tension d'alimentation s'abaisse»et ce phénomène peut présenter un danger pour le malade. Le système représenté sur la figure 6 ne présente pas l'inconvénient précité d'une conduction continue, mais il rend con-30 ducteur chaque transistor pendant seulement une partie infime du cycle d'oscillation; et, étant donné que le temps de conduction est relativement court, la puissance moyenne dissipée est nettement inférieure à celle qui se. dissiperait si le transistor conduisait de façon continue. Par ailleurs le coefficient 35 d'utilisation des deux transistors se trouve nettement abaissé. Contrairement au circuit de la Figure 1, on doit noter que d'autres solutions antérieures consistent à utiliser un-:..âi£euit multx- vibrateur constitué par deux transistors identiques qui alternativement conduisent et bloquent le courant lorsque le multi-40 vibrateur passe d'un état à l'autre. La sortie du multivibrateur 72 02556 12 alimente alors un étage transistor de sortie qui amplifie le courant qui est transmis au coeur. Cette solution a plusieurs aspects peu satisfaisants. Etant donné qu'un dispositif est toujours conducteur, la puissance consommée est importan-5 te. Par ailleurs, ce circuit est caractérisé par un démarrage non fiable, étant donné que, si les deux transistors sont saturés et à l'état de repos, la condition de Barkhausen n'est pas respectée (le gain de boucle est inférieur à l'unité) et un signal extérieur est nécessaire pour déclenche: 11 oscilla-10 tion. Au cas où ce circuit, après avoir démarré, serait momentanément arrêté (par exemple par un champ H.F. incident) il ne se rétablirait pas. Un autre inconvénient est que la fréquence d'impulsions devient plus grande au fur et à mesure que la tension d'alimentation s'abaisse, ce qui peut avoir des 15 inconvénients pour le malade. Le circuit de la Figure 1 a permis de résoudre en partie ces problèmes, en ce sens qu'un des transistors du multivibrateur est un transistor PNP et que l'autre transistor est un transistor NPN. Ainsi les deux transistors conduisent en même 20 temps pendant une faible fraction du cycle et sont bloqués pendant le restant du cycle. Etant donné que le temps de conduction est très court comparé au temps de non-conduction, la puissance moyenne est nettement inférieure à celle qui est dépensée lorsqu'un transistor conduit toujours. En outre la 25 fréquence d'impulsions dans ce circuit (Figure 1) est rendue proportionnelle à la tension d'alimentation grâce à la diode Zener ZD-1. Comme déjà mentionné, un inconvénient de ce circuit PaÇ ragport aux solutions antérieures est la non-fiabilité de ses caractéristi-30 ques de démarrage . Un autre inconvénient est que le procédé pour obtenir une sensibilité à la fréquence-tension est non fiable. Les caractéristiques représentées sur la Figure 6 apportent une solution à ces problèmes grâce à un circuit multivibrateur dens lequel on a! utilise aucune résistance entre la base 35 et l'émetteur et dans lequel on introduit une résistance de polarisation entre la base et le collecteur des deux transistors: ainsi ils ne peuvent pas être saturés et à l'état de repos et en conséquence ils sont à autodémarrage. En outre, les tous trois transistors sont/dans un état de conduction pendant seule-40 ment une fraction du cycle d'oscillation, ce qui limite au 72 02556 2123435 minimum la consommation de puissance. En outre, le transistor de sortie Q'3 sur la Figure 6 est conçu pour jouer un double rôle r il joue à la fois le rôle d'amplificateur d'intensité et le rôle de régulateur d'intensité. Ceci assure que la forme 5 de l'impulsion d'intensité de sortie est maintenue parfaitement rectangulaire. Par ailleurs, la fréquence d'impulsions de sortie est conçue de façon à diminuer- au fur et à mesure que la tension d'alimentation diminue, ce qui élimine toute possibilité dè "emballement". 10 Contrairement aux circuits précédemment mentionnés, on doit signaler ici que le multivibrateur de la Figure 6 est composé de deux moitiés symétriques et que ces deux moitiés tendent à fonctionner en parallèle en réglant à la fois la fréquence des impulsions et la durée des impulsions. Par suite de cette action 15 en parallèle, les paramètres de sortie sont beaucoup moins sensibles aux variations des composants individuels du circuit. Par exemple, dans les précédents circuits, la moitié du multivibrateur contrôle la fréquence alors que l'autre moitié contrôle la largeur. Ainsi lorsque la valeur nominale du condensateur 20 diminue de moitié, la fréquence des impulsions est multipliée par deux. Toutefois, dans le cas du circuit de cette invention, la même variation de la capacité du condensateur entraîne une augmentation nettement moindre de la fréquence des impulsions. Ce fait est également signalé plus bas. 25 La puissance d'entrée PIN est alimentée par une pile nu cléaire du type décrit ci-dessus et on peut admettre qu1 elle fournit un courant de l'ordre de 6 volts et 50 microwatts. La puissance d'entrée*est couplée à l'étage multivibrateur MV' par un condensateur C4', qui sera bien entendu déchargé pério-30 diquement par l'étage MV', puis rechargé par la puissance de sortie de la pile nucléaire (PIN). Le multivibrateur MV' est ainsi alimenté par une source à haute impédance et fonctionne d'une façon relativement conventionnelle, sauf spécification contraire. Les transistors Q-l' et Q-2' (appelés respectivement 35 transistojs PNP et NPN) sont chacun alimentés par une résistance placée entre la base et le collecteur qui est respectivement repérée par le chiffre R-4' et R-6'. La fréquence des impulsions est adaptée selon la constante de temps R-C imposée respectivement par Cl'-R4', ét C2'-R6'. La durée d'impulsion peut être 40 réglée selon la valeur nominale des résistances R5' et R3'. 72 02556 14 2123435 L'étage de sortie OS' comprend un transistor de sortie Q3' qui est couplé par un condensateur à l'électrode cardiaque (borne HL') qui fournit une impulsion de sortie d'intensité amplifiée et réglée à HL', dont le potentiel eet le potentiel 5 de référence relativement positif du boîtier indiqué schémati-quement en PC'. La résistance de l'émetteur dans Q3' est très importante, car elle aide à régler 1'intensité de sortie et rend le fonctionnement relativement indépendant des variations des valeurs de Q3'. Une résistance de shunt R7' est couplée 10 entre le boîtier et le collecteur Q3', et sert à remplacer,dans un état de circuit ouvert,1'impédance du corps humain (dans le cas où 1'impédance du corps humain qui est typiquement d'environ 500 ohms n'est pas couplée en tant que récepteur). Le condensateur C3' sert à isoler le corps de tout courant continu 15 qui risquerait de polariser en la détériorant l'électrode cardiaque, ce qui mènerait à la corrosion, etc. Une diode Zener ZD—1 ' est shuntée aux bornes de sortie du circuit et est raccordée de façon à détourner les impulsions de fibrillation à haute tension (tension supérieure à 8 volts), ce qui empêche 20 ainsi que l'ensemble électronique soit détérioré. Dans le fonctionnement du multivibrateur MV', on se rend compte que l'impulsion d'intensité alimentée par le condensateur d'alimentation C4' charge le condensateur Cl' de façon à rendre la base du transistor Ql' relativement négative et à 25 l'amener dans un état de polarisation en sens direct (de façon à rendre le transistor conducteur), et charge à son tour le condensateur C2' pour rendre la base du transistor Q2' positive (polarisation en sens direct), ce qui rend conducteur Q2'. La base du transistor Ql' devient progressivement moins négative 30 et le transistor se trouve alors dans un état de repos ou de blocage, ce qui provoque à son tour le blocage de Q21 et l'achèvement d'un cycle? et automatiquement recommence un nouveau cycle tandis que cl' est à nouveau rechargé. Il faut noter que les résistances R4', R6' permettent au circuit d'être à auto-35 démarrage, en ce sens qu'elles assurent qu'un condensateur tel que cl' est, lorsqu'il le faut, chargé suffisamment pour rendre conducteur le transistor Ql', même dans le cas où la puissance d'entrée pin est interrompue momentanément. L'amplitude du courant de sortie peut être réglée selon la valeur no-40 minale des résistances R2* et Rl' et de la résistance R8' de 72 02556 2123435 11émetteur. On peut voir également que le réglage de la fréquence des impulsions est très fiable, autrement dit lorsqu'il y a une chute de la tension d'entrée (PIN), le circuit modifie 5 en réponse la fréquence des impulsions de sortie en vertu de la modification du rapport de la tension d'alimentation aux tensions (somme) de l'ensemble colleqteur-base-émetteur de Ql et de Q2. Ces tensions sont extrêmement stables par rapport à celles d'autres systèmes dans lesquelles on utilise une dio-10 de Zener et dans lesquelles cette diode Zener fonctionne au-dessous de sa caractéristique "tension de coude", systèmes qui sont ainsi tout à fait instables et qui dépendent trop des valeurs du courant. La figure 7 représente une version du système de la 15 Figure 6 décrite ci-dessus et modifiée selon l'invention de façon à accepter une tension d'entrée inférieure (puissance constante), ce qui amplifie par compensation la puissance de sortie. Ce circuit amélioré présente également une diminution de la sensibilité de la fréquence (la fréquence des impulsions 20 varie moins lorsqu'il y a une chute de la tension d'entrée), mais il présente à peu près la même valeur de la sensibilité de la fréquence en fonction de l'amplitude de la puissance qui est constante, étant donné que la puissance est la même dans tous ces systèmes tandis que les valeurs de la tension peuvent 25 différer. On suppose que le circuit de la Figure 7 est le même que celui de la Figure 6, sauf spécification contraire. Les valeurs nominales et/ou les types de chacun des composants de la Figure 7 sont résumées sur le Tableau 6 suivant ; Tableau 6 30 Q—1 " SM2907A (Transistor) Q-2 " SMM1757 (Transistor) Q-3" SMM1757 (Transistor) Q-4" SMM1757 (Transistor) ZD-1" SIN756A (Diode) 35 C-l" 0,47 microfarad, 50V (condensateur) C-2" 0,47 microfarad, 50V (condensateur) C-3" 39 microfarads, lov (condensateur) C-4" 39 microfarads, lov (condensateur) C-5" 10V, 120 microfarads (condensateur) 40 R-l" 2,2 kiloohms (Résistance) 72 02556 is . 2123435 R-3 " R-4" R-5" R-5" R-7" R-8 " R-9" R—10" R-ll" R-2 " — 1,0 kiloohm (Résistance) — 1,1 kiloohm (Résistance) — 2,4 mégohms (Résistance) — 1,1 kiloohm (Résistance) 5 — 2,4 mégohms (Résistance) — 3,3 kiloohms (Résistance) — 3,7 kiloohms (Résistance) 47 mégohms (Résistance) 10 kiloohms (Résistance) 10 4,7 kiloohms (Résistance) R-l2" 27 kiloohms (Résistance) Le système générateur d'impulsions de la Figure 7, comme mentionné, comprend un doubleur de tension ou amplificateur de tension ou encore étage VA" qui permet d'obtenir une impul-15 sion de sortie dont la tension est double de celle dont on disposait initialement. L'étage VA" comprend un transistor de sortie Q3", qui est généralement analogue au transistor de sortie repéré sur la Figure 6 ci-dessus, qui est couplé par un condensateur à l'émetteur d'un transistor doubleur Q4n par 20 un condensateur C3". Q4" à son tour a son collecteur couplé au condensateur d'isolement C4" de façon à fournir l'impulsion de sortie précitée isolée du courant continu. La base et l'émetteur de Q4" sont couplés à la borne d'entrée négative par des impédances de charge respectives, à savoir la résistance 25 R12" de la base et la résistance Rll" de l'émetteur. Par ailleurs le transistor Q3" a son émetteur couplé à cette borne d'entrée négative par la résistance R9" de l'émetteur, comme dans la Figure 6 (appelée dans cette figure R8') et aide à régler le signal de sortie, ce qui rend le gain en courant et 30 l'impédance d'entrée relativement indépendants des variations des caractéristiques de Q3". Comme mentionné, le circuit de la Figure 7, tandis qu'il opère pour fournir relativement la même impulsion de sortie que le système de la Figure 6, a un autre avantage qui est celui de fonctionner à partir d'une tension 35 d'entrée beaucoup plus faible et de pouvoir fonctionner par exemple à partir de deux piles à mercure (2,70 volts) montées en série, et à partir de deux de ces jeux de piles à mercure montés en parallèle (au lieu de quatre piles au mercure montées en série). ce circuit peut également être alimenté par des 40 sources telles que les rubans d'un thermocouple (qui transforme 72 02556 2123435 la chaleur de désintégration des radio-isotopes en énergie électrique, comme on le sait dans la technique) en fournissant une tension d'entrée d'environ 1 à 2 volts. Les hommes de l'art savent qu'on augmente considérablement la fiabilité si 5 l'on peut par exemple travailler avec une source de puissance comprenant 2 paires de piles au mercure montées en parallèle, chaque paire étant montée en série avec l'autre (et non pas quatre sources montées en série, l'interruption de l'une quelconque d'entre elles provoquant naturellement une chute 10 de la tension d'entrée à zéro et ainsi provoquant la défaillance du système. Une source de transformation de la chaleur radio-isotopique en électricité, intéressante comprend des thermocouples "88 Cupron Spécial" - "Tophel Spécial" montés en série de façon à produire une tension à vide voisine de un 15 volt. Revenons à quelques détails de fonctionnement (Figure 7) et à des caractéristiques particulières de ce système; (il faut noter que lorsqu'on utilise des bandes de thermocouples on prévoit par exemple 2 jeux montés en série de 3 bandes 20 montées en parallèle ou alors 3 jeux en série de 2 bandes montées en parallèle, de façon à produire respectivement des tensions à vide voisines de 2 et de 3 volts. Le doubleur de tension de sortie ou étage VA" fonctionne bien entendu de la manière suivante. Le transistor Q3" fonctionne de la manière dé-25 crite précédemment excepté que, lorqu'une tension d'entrée inférieure est fournie, la valeur de la résistance RI" de la base peut être abaissée , ce qui signifie que le courant de fuite de 1'ensemble collecteur-base fournit une polarisation en sens direct moindre . La résistance R9" de l'émetteur est fournie 30 dans ce mode de réalisation de façon à compenser toute variation du gain du transistor (variation provoquée par exemple par des variations de la température ou diverses différences entre les transistors). Entre les impulsions d'intensité stimulatrices, le condensateur C3" charge la tension d'alimentation 35 par l'intermédiaire des résistances R8" et Rll", puis - lorsque Q3" est rendu conducteur par le multivibrateur MV" -la tension aux bornes de C3" est appliquée en série avec la tension d'alimentation. Ainsi,à la sortie on a une tension apparente dont l'amplitude est environ deux fois celle de la 40 tension d'alimentation durant l'impulsion sfeimulatrice. La 72 02556 18 2123435 capacité de C3" est rendue suffisamment grande pour être efficace durant les impulsions de stimulation relativement brèves, ce qui suppose des intensités faibles (une valeur inférieure à 2 pour cent de la tension initiale de C3" étant perdue durant 5 l'impulsion). La figure 8 représente une autre modification de la Figure 6, qui consiste essentiellement à substituer au doubleur de tension de la Figure 7 un transformateur élévateur T1 placé à la sortie. A l'exception de cette modification, les caracté-10 ristiques du système de la Figure 8 peuvent être supposées identiques à celles du système de la Figure 6. Les valeurs nominales et/ou le type des composants de la Figure 8 sont résumés sur le Tableau 7 suivant : Tableau 7 Q—1" 1 SM2907A (Transistor) Q-2 " ' SMM1757 (Transistor) Q-3 " ' S MM. 1757 (Transistor) ZD—1"' SIN756A (Diode) T—1" ' N°50176-2F (300/1300) (Transformateur) R-l" ' 4-7 kiloohms (Résistance) R-2 " ' 1,8 kiloohm (Résistance) R-3 " ' 1,5 kiloohm (Résistance) R-4" ' 2,4 mégohms (Résistance) R-5" ' 1,5 kiloohm (Résistance) R-6" ' 2,4 mégohms (Résistance) R-7" ' 4,7 kiloohms (Résistance) C-l:' ' 0,47 microfarad, 50V (condensateur) C-2 " ' 0,47 microfarad, 50V (condensateur) C-3" ' 180 microfarads, 6V (condensateur) 30 Ce générateur d'impulsions fonctionne de façon similaire à celui indiqué sur la Figure 7 et peut même travailler à des tensions plus basses (par exemple de l'ordre de 1 volt en utilisant 2 ou plusieurs piles au mercure montées en parallèle ou 2 ou plusieurs bandes de thermocouples montées en parallèle). 35 Naturellement l'introduction du transformateur Tl dont l'enroulement primaire a 300 spires et dont l'enroulement secondaire a 1300 spires, élimine le besoin d'un condensateur de sortie, puisque l'isolement du courant continu se trouve déjà réalisé. En outre, par suite de l'abaissement de la tension (tension 40 de retour des enroulements du secondaire aux enroulements du 72 02556 i9 2123435 primaire par suite de la fibrillation du coeur), la diode Zener DZ1"1 de shunt peut fonctionner de façon plus efficace et protéger contre les surtentions induites de façon également plus efficace que précédemment. Par ailleurs, la sensibilité 5 de la fréquence des impulsions aux variations de la puissance du RTG est identique à celle des systèmes relativement conventionnels, même si la tension de service est beaucoup plus basse. En outre, le rapport de la fréquence d'impulsions à la puissance est la même dans les deux types de système, même si 10 les gammes de tension de service applicables sont différentes,. Un autre problème qui se pose avec les stimulateurs cardiaques actuels est celui des électrodes cardiaques utilisées, celles-ci se présentant typiquement sous forme d'un conducteur unipolaire enroulé de façon spéciale et tout à fait sucepti-15 ble de parasiter des impulsions provenant d'un couplage inductif Ce conducteur fonctionne bien entendu à la manière d'une antenne de récepteur de radio, et tend à capter certaines fréquences d'émissions qui peuvent provoquer un arrêt de certains stimulateurs cardiaques et même une défaillance permanente ! 20 Jusqu'à présent les hommes de l'art ont essayé de résoudre ce problème en fournissant, par l'intermédiaire d'un condensateur de fuite, une fuite entre l'électrode cardiaque et la terre, de façon à shunter ces impulsions de pick-up provenant du système générateur d'impulsions. Ceci peut naturellement augmen-25 ter considérablement le prix et la complexité du système, et il n'est pas très désirable pour d'autres raisons. Toutefois, on a trouvé une solution plus souhaitable à ce problème, comme indiqué sur la Figure 9, en construisant l'électrode cardiaque d'une manière améliorée prédéterminée, ici l'électrode cardia-30 que 10' est connectée entre la borne de sortie CT' du système électronique logé dans un boîtier C' du stimulateur cardiaque, et la sonde p' qui doit être implantée chirurgicalement dans le coeur de façon à y amener les impulsions stimulatrices, comme le savent bien les hommes de l'art. L'électrode 10' com-35 prend deux ressorts concentriques SI' et S2' enroulés concentri-quement mais dans des sens opposés et qu'on doit isoler électriquement l'un de l'autre, en les enrobant par exemple dans du "Silastic" (marque déposée par la General Electric Co.) ou tout autre moyen isolant similaire IM'. Le ressort extérieur SI' 40 transporte le courant stimulateur dans une direction de façon 72 02556 à ce que les impulsions soient amenées au niveau de la sonde P', tandis que le ressort intérieur S2 ' transporte le courant stimulateur,dans la direction opposée,également amené, au niveau de la sonde P'. En outre, la géométrie spéciale du ressort 5 assure une bonne résistance à la rupture mécanique et une bonne robustesse. A titre d'exemple de structure, l'électrode indiquée 10' est représentée gainée par un tube IM' en Silastic, tube qui à son tour est introduit au milieu du ressort exté- . rieur. On peut alors mouler cette unité dans un cylindre SCM' 10 en Silastic (représentée sur le dessin en hachuré). On peut utiliser des techniques normalisées pour former l'extrémité dista]ep' (ou sonde) de cette électrode et les extrémités terminales, comme les hommes de l'art le savent bien. Les hommes de l'art peuvent envisager dans cette technique 15 diverses applications biomédicales pour les générateurs d'impulsions d'intensité du type décrit ici, à part les applications que nous avons mentionnées; par exemple on peut produire des impulsions à utiliser dans : la stimulation des nerfs phréniques; la stimulation du diaphragme; le contrôle des 20 sphinctersy ou des muscles de la vessie; suppression de la douleur de l'angine de poitrine; et amplificateur de nerfs dans les cas impliquant le sectionnement de la moelle épinière ou d'autres faisceaux nerveux chez des malades paralysés. Afin de récapituler le fonctionnement comparatif des cir-25 cuits des Figures 6, 7 et 3, mentionnons les éléments suivants; Le circuit électronique de la Figure 1 est essentiellement une conception industrielle à fréquence fixe contenant cinq semi-conducteurs (trois transistors et deux diodes Zener). Le circuit comprend de façon fondamentale deux transistors 30 connectés de façon complémentaire en un multivibrateur astable qui commande un seul transistor (impulsion de sortie). Une diode Zener est connectée dans la"partie réglage de la fréquence" du multivibrateur de façon à produire une fréquence d'impulsions qui est sensible à la tension d'alimentation. L'autre diode 35 Zener est connectée aux bornes de la sortie du circuit de façon à protéger le circuit contre les signaux haute tension qui peuvent être introduits par la défibrillation extérieure ou par tout autre électrochoc appliqué au malade. Afin d'améliorer la fiabilité de la pile nucléaire, on a 40 étudié divers montages en série et en parallèle pour les six 72 02556 21 2123435 bandes de thermocouples„La pile A est un système qui est constitué de six bandes en série et où la défaillance d'une seule bande entraîne la défaillance du système tout entier. La pile B est constituée de trois jeux de bandes en série où chaque 5 jeu est constitué de deux bandes montées en parallèle. Dans la pile B il peut se produire une défaillance quelconque de trois bandes au total, mais d'une seule bande par jeu. La pile C contient deux jeux de bandes montés en série et chaque jeu contient trois bandes montées en parallèle. Dans la pile C 10 il peut y avoir une défaillance de quatre bandes au total, mais de deux bandes seulement dans chaque jeu. La pile D contient toutes les six bandes montées en parallèle et une quelconque des quatre bandes peut avoir une défaillance. La description ci-dessus est basée sur le mode de défaillance 15 des bandes par déchirure de la bande qui est le seul mode qu'on rencontre dans les systèmes en état de marche, et sur le fait qu'il faut un minimum de deux bandes pour fournir suffisamment de courant de façon à ce que un circuit électronique donné puisse fonctionner correctement. En outre, à titre de coinparai-20 son, on suppose que les caractéristiques thermiques de toutes les quatre piles sont les mêmes que les caractéristiques de la phase I. Basé sur les hypothèses précédentes, on peut voir que les piles A, B, C et D sont disposées dans un ordre croissant de 25 fiabilité et que le taux de fiabilité le plus grand résulte du fait d'aller du cas de non redondance (Pile A) au cas de redondance minimale(Pile B). Il est également intéressant de noter que pour la limite supérieure toutes les quatre piles sont presques équivalentes pour ce qui est de la fiabilité. On 30 doit également noter que la fiabilité déjà prouvée (Phase I) des deux piles C et D est voisine de la fiabilité du système de 95% bas& sur les hypothèses ci-dessus et sur les résultats des essais tant in vivo que in vitro. Etant donné que cette dernière hypothèse est douteuse, cette fiabilité 35 a été calculée comme base à titre de comparaison seulement et peut être considérée comme un moyen d'évaluation de la probabilité relative de succès. Chacune des quatre piles nucléaires possibles nécessite un circuit électronique compatible afin de satisfaire les condi-40 tions requises de régulation des impulsions cardiaques. Pour 72 02556 22 2123435 chaque montage de la pile-circuit, le système doit satisfaire les conditions requises des impulsions de sortie tant au début de la vie de la pile (sans défaillance des bandes) que à la fin de la vie (avec le nombre maximal de défaillance de bandes). 5 Les trois circuits électroniques conçus pour démontrer que ces derniers sont des conceptions raisonnables sont désignés sous le nom de circuit A, B et C (Figures 6, 7 et 8). Le circuit A (Figure 6) fonctionne avec la pile A. Le circuit B (Figure 1) fonctionne soit avec la pile B soit la pile C, et le circuit C 10 (Figure 8) fonctionne avec la pile D. Tous les trois circuits ont été conçus pour éviter les divers aspects indésirables de la fiabilité du circuit électronique. 15 est raccordé à un étage de sortie transistorisé. Le circuit contient quatre semi-conducteurs au lieu de cinq semi-conducteurs conventionnels. Le circuit assure une sensibilité de la tension et de la fréquence sans composant supplémentaire; il est à autodémarrage/ et il est beaucoup moins sensible aux variations 20 des paramètres des composants que les circuits conventionnels. Le circuit B est similaire au circuit A, mais contient un transistor supplémentaire, un condensateur et trois résistances qui sont utilisés pour produire une impulsion dont la tension est double. Le doubleur de tension est nécessaire car 25 les tensions de sortie des piles B et C sont inférieures à celles de la pile A d'un facteur de 2 et de 3, respectivement, par suite des connexions des bandes du thermocouple (technique de redondance). Les avantages du circuit B sur les circuits conventionnels sont les suivants • 30 (1) Quoique le circuit B ait: le même nombre de semi- Récapitulons les caractéristiques de ces circuits : Le circuit A est un multivibrateur à deux transistors qui conducteurs, il est plus fiable, car il fonctionne à une tension plus basse. 35 (2) On obtient une sensibilité de la fréquence des impulsions sans utilisation d'autres composants semiconducteurs. (Un circuit "standard" utilise une diode Zener supplémentaire pour obtenir une sensibilité de la fréquence). 40 (3) Le multivibrateur du circuit B est nettement moins sensible aux variations des paramètres des composants. Par exemple, dans un circuit conventionnel, si la 72 02556 23 2123435 capacité de condensateur diminue de valeur et est divisée par deux, la fréquence augmente et passe de 70 bPM à environ 135 bPM. Cependant, dans le circuit B, la même variation de la capacité provoque une augmentation de la fréquence de 70 bPM à seulement 80 bPM (battements par minute). (4) Le circuit B a été conçu avec un condensateur à réaction ou tout autre système à réaction similaire incorporé dans l'étage de sortie, si bien que le fonctionnement du circuit est plus stable en dépit des variations des paramètres des transistors. Ceci entraîne un minimum de réglage des circuits distincts et entraîne également une indépendance des paramètres des impulsions de sortie par rapport aux variations de température. A titre d'exemple de cette stabilité de température, lorsque la température ambiante varie entre 10°C et 70°C, les paramètres de sortie du circuit B restent essentiellement inaltérés, mais pour la même variation de température, l'amplitude des impulsions d'inten-nité de sortie d'un circuit conventionnel varie par exemple d'environ 33%. (5) Le problème de la défaillance des transistors par fuite a été presque résolu par le circuit B. Par exemple, dans un circuit conventionnel un courant de fuite entre le collecteur et la base d'environ 5 .microampères rend partiellement conducteur le transistor de sortie entre les impulsions, ce qui provoque une chute de tension d". système RTG suffisante pour faire s'arrêter le stimulateur cardiaque. Toutefois, dans le circuit B ce courant de fuite doit être d'environ 1000 microampères pour provoquer le même effet. Dans les circuits de la technique antérieure, cette fuite provoquerait également la panne des piles au mercure de façon prématurée et on considérerait que ce sont les piles qui sont lfficomposants défectueux responsables.Dans cette invention, les possibilités que ce phénomène se produise ont été réduites de façon importante. 72 02556 24 2123435 REVENDICATIONS 1. Générateur d'impulsions destiné à fournir des impulsions d'intensité stimulatrices à une électrode cardiaque prédéterminée conçue pour appliquer au coeur d'un sujet, des impulsions sti- 5 mulatrices de contractions cardiaques, comprenant un circuit d'impulsions acheminées vers l'électrode, et caractérisé par -un étage d'alimentation en courant; un étage générateur d'impulsions (MV) connecté de façon à être excité par ledit étage d'alimentation de façon à fournir les impulsions de courant désirées; 10 un étage de sortie (OS) disposé de façon à mettre en forme et à amplifier lesdites impulsions d'intensité pour former les impulsions stimulatrices désirées; et un étage de protection de sortie (C3 sur la Figure 6, C4 sur la Figure 7 ou Tl sur la Figure 8 et ZDI) pour lesdites impulsions stimulatrices, qui 15 assure une protection contre les surtensions. 2. Générateur d'impulsions selon la revendication 1, caractérisé en ce que : ledit étage d'alimentation comprend une source de courant électrique et un moyen d'emmagasinage d'énergie par condensateurs (C3, C4 ou C5) disposés de façon à appliquer pé- 20 riodiquement des impulsions de courant d'entrée audit étage générateur d'impulsions; ledit étage générateur d'impulsions comprend deux transistors (Ql, Q2) groupés de façon complémentaire et oscillant librement pour former un multivibrateur astable, et un circuit R-C (R3, R4, R5, R6, R9, Cl, C2) de façon 25 à régler le temps de conduction de l'étage; et ledit étage de sortie comprend un circuit de sortie à transistor pour mettre en forme et amplifier l'impulsion de sortie dudit étage multivibrateur . 3. Générateur d'impulsions selon la revendication 1 ou la 30 revendication 2, caractérisé en ce que ledit étage de protection comprend un condensateur (C3 sur la Figure 6 et C4 sur la Figure 7) d'arrêt du courant continu combiné à une diode zener (ZDI) connectée entre ledit circuit de sortie à transistor et la sortie du générateur d'impulsions, ladite diode zener ayant 35 pour potentiel de référence celui de la borne de référence dudit circuit d'impulsions dans son ensemble. 4. Générateur d'impulsions selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit étage générateur d'impulsions comprend un multivibrateur à circuit d'auto-démarrage. 40 5. Générateur d'impulsions selon la revendication 4, caractérisé 72 02556 25 2123435 en ce que ledit multivibrateur à auto-démarrage comprend deux transistors (Ql, Q2) connectés de façon complémentaire et des résistances de polarisation associées (RI, R2, R7) disposées de façon à ce que l'étage ne puisse pas être saturé durant 5 son état de repos et de façon à ce que la conduction ne s'effectue ainsi que pendant une faible fraction de chaque cycle. 6. Générateur d'impulsions selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que ledit étage multivibrateur comprend en outre un indicateur de tension d'entrée disposé 10 de façon à contrôler l'amplitude de la tension dudit étage d'alimentation en courant. 7. Générateur d'impulsions selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen indicateur est conçu pour fournir une fréquence d'impulsions qui est proportionnelle à l'amplitude 15 de la tension dudit étage d'alimentation. 8. Générateur d'impulsions selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit étage de sortie comprend un amplificateur à transistor (Q3) permettant d'amplifier lesdites impulsions d'intensité et de fonctionner comme 20 un régulateur d'intensité monté en série. 9. Générateur d'impulsions selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit étage de sortie comprend un circuit amplificateur à transistor (Q3) couplé par un condensateur (C4 sur la Figure 7) à un circuit à transistor 25 (Q4) qui permet d'obtenir une tension double, et caractérisé en ce que ledit étage d'alimentation en courant comprend une source d'énergie à faible tension. 10. Générateur â'impulsions selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite source d'énergie à basse tension est formée 30 par plusieurs bandes de thermocouples montées en parallèle et en série de façon à augmenter la fiabilité du système par la technique de redondance. 11. Générateur d'impulsions selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit étage de sortie com- 35 prend un circuit transformateur élévateur (Tl).