Brevet FR2178152A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne un mécanisme pour régler la vitesse de battement d'un entraîneur cardiaque et plus particulièrement unmécanme permettant un réglage continu de cette vitesse de battement d'un entraîneur cardiaque. Dans un entraineur cardiaque conventionnel il est normalement prévu un potentiomètre dont le réglage contrôle la fréquence à laquelle sont produites les impulsions stimulantes. Un circuit d'entratneur cardiaque illustratif est divulgué par Berkovits dans son brevet US No 3.528.428 du 15 septembre 1970.Dans le cas d'un entraîneur extérieur, le réglage du potentiomètre permet au personnel de l'hopital de changer la fréquence de battement de l'entratneur. Dans le cas d'un entraîneur implantable, le potentiomètre est normalement réglé sur la ligne d'assemblage pour obtenir une fréquence prédéterminée, et cette fréquence ne peut pas être chargée une fois que le circuit de l'entratneur est encapsulé dans un composé époxyde conventionnel Cependant, il existe beaucoup d'occasions où le médecin désire changer la fréquence de l'entratneur après son implantation dans le corps du malade. L'état de la technique propose deux types de mécanismes de réglage de la fréquence de battement de l'entrat- neur lorsque celui-ci est implanté.Dans l'un de ces types, le circuit de l'entratneur comporte un interrupteur à lames ou tout autre type d'interrupteur fonctionnant magnétiquement qui contrle une ou deux fréquences de battement de l'entratneur selon la position de l'interrupteur. La fréquence de l'entratneur peut etre commutée par un positionnement convenable du polie d'un aimant avec la bonne polarité proche de la peau du malade dans le voisinage de l'entratneur. Le désavantage de ce type de commande de fréquence des battements de l'entratneur est que le nombre de fréquences de battement est limité; une commande continue de la fréquence n'est pas possible. Avec l'autre mécanisme de commande de la fréquence de battement de l'entratneur un réglage continu de la fréquence est possible. Un orifice pour recevoir une aiguille est monté a l'extérieur de l'entratneur, la fiche pouvant être soumise d un mouvement de rotation. La fiche est couplée S travers le bottier époxyde de l'entratneur à l'arbre du potentiomètre de l'entratneur. Une aiguille de Keith ou tout autre aiguille appropriée peut titre introduite par la peau du malade avec la pointe de l'aiguille positionnée dans la fiche. Si alors l'aiguille est tournée, le mouvement de rotation est transmis à travers le bottier époxyde à l'arbre du potentiomètre et la fréquence de l'entraineur peut donc ainsi être réglée. Il y a deux principaux inconvénients avec ce type de commande continue de la fréquence de battement de l'en- traîneur. D'abord pour régler la fréquence de l'entratneur il est nécessaire de percer la peau du malade.Après, à cause de l1accou- plement mécanique entre la fiche de l'aiguille et le mécanisme interne de l'entratneur, il existe le danger que des fluides du corps s'écoulent le long du mécanisme d'accouplement dans le circuit de l'entratneur ce qui peut provoquer un arrêt de celui-ci. Par conséquent, un principal objet de l'invention est de fournir un entratnement cardiaque à réglage continu de fréquence de battement sans nécessiter un perçage de la peau. Un autre objet de l'invention est de fournir un entrat- neur cardiaque à réglage continu de la fréquence de battement sans que des fluides du corps accèdent au mécanisme de l'entratneur. Selon les principes de l'invention l'arbre du potentiomètre de fréquence de l'entratneur est fixé à un petit disque magnétique. Lorsque l'entratneur est encastré, l'aimant avec le mécanisme me est complètement enfermé dans le composé époxyde. L'aimant est positionné proche de la surface de ltentraineur, et il peut etre tourné en positionnant un fort aimant extérieur proche de la peau du malade dans le voisinage de l'aimant de l'entratneur puis en tournant alors la barre magnétique. (L'aimant extérieur peut être une barre magnétique, u#n aimant en fer à cheval etc. En fait toute source de champ magnétique rotatif extérieur peut être utilisé).Lorsque l'aimait tourne, le médecin peut observer la fréquen- ce de l'entratneur sur un oscilloscope, jusqu'à ce qu'il obtienne la fréquence désirée. Cet arrangement permet un réglage continu de la fréquence sans avoir à percer la peau et en même temps écarte la possibilité d'une pénétration de fluide dans le mécanisme de l'entratneur. Pour être certain que l'arbre du potentiomètre ne tourne pas accidentellement lorsqu'il est connecté à l'aimant de l'entratneur (ce mouvement peut être possible si le malade se meut violemment) une petite barre d'un matériau magnétique doux est placé à l'extérieur de l'ensemble qui loge l'aimant de l'entratneur (La barre du matériau magnétique est aussi à l'intérieur du logement époxyde).Cette barre verrouille l'aimant une fois qu'il est positionné par le médecin. Le mécanisme de verrouillage ne peut pas titre dérangé par un mouvement violent du malade et le seul moyen pour changer la fréquence de l'entratneur est l'emploi d'un puissant aimant extérieur tel que décrit. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, un aimant similaire (sans mécanisme de verrouillage) est utilisé et tout le mécanisme de l'entratneur est encastré tel que décrit cidessus. Un deuxième disque magnétique est positionné face à face avec le premier, mais à l'extérieur du logement époxyde. Une fiche à aiguille se prolonge dans la direction axiale du deuxième aimant et l'aimant et le mécanisme à aiguille sont recouvertS par le caoutchouc silicone conventionnel qui est appliqué à l'extérieur d'un entratneur implantable. Le deuxième aimant peut être mis en rotation en introduisant une aiguille à travers la peau du malade dans la fiche puis en lui donnant une rotation.L'accouplement magnétique des deux aimants (à travers le bottier époxyde) permet à l'aimant fixé à l'arbre du potentiomètre de tourner avec l'aiguil leaimant. L'accouplement magnétique dans ce cas empêche aussi une pénétration de fluide dans l'entratneur, bien qu'avec cet entrat- neur il est nécessaire de percer la peau du malade pour effectuer le réglage de la fréquence de-battement de l'entratneur cardiaque. Une caractéristique de l'invention consiste à monter sur l'arbre du potentiomètre de fréquence de l'entratneur un petit aimant qui peut être tourné sous l'influence d'un aimant extérieur du paquet époxyde de l'entraineur cardiaque. Une autre caractéristique de l'invention dans un mode de réalisation illustratif, consiste à monter un deuxième aimant ayant un orifice à aiguille face à face, avec l'aimant de l'arbre du potentiomètre extérieur au paquet époxyde encastré. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une représentation partiellement en coupe du premier mode de réalisation illustratif de l'invention. La figure 2 est une vue du disque magnétique intérieur incorporé dans l'entratneur de la figure 1. La figure 3 est une coupe des éléments à l'intérieur du logement 20 de l'entratneur de la figure l. La figure 4 est une représentation partiellement en coupe du deuxième mode de réalisation illustratif de l'invention. La figure 5 représente la relation face à face des deux disques magnétiques utilisés dans le mode de réalisation de 1'in- vention illustré sur la figure 4. La figure l représente un entraîneur 10, avec seulement les éléments qui sont nécessaires pour la compréhension de la présente invention. A l'intérieur de l'entratneur se trouve une botte fermée 12 perméable magnétiquement (faite par exemple en laiton) qui renferme le circuit de l'entratneur. Bien que n'étant pas représenté sur le dessin, la botte est entourée de plusieurs piles avec des connexions des piles au circuit à l'intérieur de la botta Une fiche 14 est prévue pour l'introduction d'une prise au moment de l'implantation de l'entratneur dans le corps du malade.Deux connecteurs 18 sont prévus pour connexion aux ergots qui s'étendent de la prise, chacun des ergots se prolongeant de la prise le long d'un fil vers une électrode pour fixation aux tissus du coeur. Les deux connecteurs sont couplés au circuit de l'entratneur par des fils non montrés sur le dessin. L'ensemble de l'entratneur est encastré dans un composé époxyde 22. Ensuite, une enveloppe 24 en caoutchouc silicone est formée autour de l'ensemble de l'entrat- neur excepte que la fiche 14 reste ouverte pour l'introduction de la prise d'électrode. L'entratneur est seulement décrit d'une façon symbolique sur la figure 1. Les détails de l'entratneur proprement dit ne sont pas importants en ce qui concerne l'invention. Ce qui est important est la fonction du potentiomètre 16 et du mécanos meà l'intérieur du logement 20. Le potentiomètre comporte un arbre qui contrôle la fréquence de l'entraineur lorsque l'arbre est mis en rotation. Tel qu'il sera décrit ci-dessous, l'arbre est couplé à un aimant à l'intérieur du logement 20, et à l'extérieur du logement, il est prévu une barre 40 faite d'un matériau doux magnétique. Le potentiomètre et le logement sont inclus avec le reste du circuit de l'entratneur dans la botte 12.La botte et le logement 20 sont perméable magnétiquement de façon que les lignes du flux magnétique peuvent circuler à travers l'enveloppe 24 en caoutchouc silicone; le paquet époxyde 22, la botte et le logement vers l'aimant à l'intérieur du logement. Le logement avec l'aimant à l'intérieur sont disposés proche de la surface de l'entratneur de fa çon que celui-ci puisse être positionné dans le malade avec l'aimant aussi proche que possible de la peau du malade pour un couplage maximum des lignes de flux de la barre magnétique extérieure vers l'aimant à l'intérieur du logement. La figure 2 montre simplement la forme de l'aimant 30 inclus dans le logement 20. L'aimant a la forme d'un disque avec un trou central, et il est aimanté diamétralement. C'est-à-dire les pôles nord et sud de l'aimant sont aux extrémités opposées de l'un de ses diamètres. La figure 3 est une coupe du potentiomètre 16 et du mécanisme inclus dans le logement 20. Le potentiomètre comporte une douille 16b par laquelle se prolonge l'extrémité de l'arbre 16a. L'extrémité de l'arbre a une rainure avec laquelle on peut au moyen d'un tournevis régler le potentiomètre Un potentiomètre typique est celui commercialisé sous le nom de tTrimpot" par la société Bourns, Inc. Le logement comporte deux parties 32 et 36. Le fond de la botte 32 est cimenté au sommet du potentiomètre et une fois que les éléments dans la botte 32 sont assemblés le couvercle 36 est placé par dessus celle-ci et une charge adhésive 38 est formée pour sceller le couvercle à la botte. Un palier 44 est placé sur la botte 32 dans la position montrée et le rotor 34 moulé en plastique est placé sur le palier avec la projection 34a se prolongeant dans la rainure de l'arbre 16a. Le disque magnétique 30 est placé au sommet du rotor 34. Une couche adhésive est placée d'abord sur le rotor sur la partie qui tient l'aimant de façon que l'aimant soit fixé au rotor; alors les deux tournent ensemble autour de l'axe de l'arbre 16a et tournent l'arbre avec eux. Une fois que l'aimant est placé sur le rotor, un autre palier 42 est placé au sommet du rotor après quoi le couvercle est fixé à la botte tel que décrit ci-dessus. L'ensemble de l'unité est relativement petit, l'aimant a un diamètre de l'ordre de 12 mm et une épaisseur de 4,5 mm. Le rotor 34 peut glisser légèrement dans la direction axiale mais au moins une partie de la projection 34a est toujours dans la rainure de l'arbre de façon à obtenir toujours une condi tion d'entratnement positif. Le but des paliers aux deux côtés du rotor est de garantir qu'une rotation à faible friction soit possible lorsque l'arbre du potentiomètre est mis en rotation. Les dimensions de l'aimant extérieur qui peut autre utilise pour la rotation de l'aimant intérieur sont 75 mm x 38 mm x 19 mm avec les pôles nord et sud aux extrémités opposées de la dimens ion de 75 mm. Le matériau Alnico est utilisé pour les deux aimants et tous deux sont aimantés à saturation. Avec de tels aimants l'aimant interne peut autre mis en rotation en plaçant l'aimant extérieur sur la peau du malade dans le voisinage de l'entratneur puis en tournant l'aimant. De préférence, le potentiomètre qui devrait être utilisé est un dispositif à tours multiples de façon qu'une seule rotation de l'aimant interne ne puisse pas changer brutalement la fréquence de battement de l'entratneur; la fréquence devrait au contraire changer lentement avec chaque tour complet de l'aimant interne.Dans un mode de réalisation de l'invention, on utilisa un potentiomètre avec 20 tours. Il est possible si l'entraineur est soumis aux vibrations par exemple, pendant des exercices du malade, que# > masse supplé- mentaire couplée à l'arbre du potentiomètre permette sa rotation. Pour empêcher ceci, une petite barre en matériau doux magnétique non aimanté, par exemple, en acier laminé à froid, est cimentée, tel que montré en 46, au sommet du couvercle 36. Typiquement, la barre peut avoir une largeur de o,8 mm avec une longueur et hauteur relatives tel que montré. Le flux qui circule des deux pôles de l'aimant 30 circule vers le haut à travers le couvercle 36 et par la barre d'acier. Ceci a pour effet de verrouiller l'aimant de façon à ne pas tourner lorsqu'il est soumis à des vibrations. La barre d'acier est utilisée pour-obtenir un réglage de la fréquence plus stable. L'effet de la barre d'acier 40 est surmonté par un puissant aimant extérieur qui dévie le flux de la barre. La barre d'acier ne fonctionne pour freiner le rotor qu'en l'absence de l'aimant extérieur. de l'invention de l'invention Le mode de réalisation représenté sur la figure 4 est sem blable à celui de la figure 1 excepté que la barre 40 est omise. De meme il y a une entaille à la surface du paquet époxyde dans laquelle s'ajuste la botte en laiton 54. Cette botte en laiton est fixée au paquet époxyde au moyen d'un adhésif. Avant de fixer la botte à l'époxyde, un disque 56 d'époxyde moulé est placé sur le paquet époxyde avec la botte placée par dessus. Un aimant 52 sous forme de disque aimanté diamétralement est encastré dans ce disque d'époxyde. Le disque d'époxyde contient un alésage axial 56a dans lequel peut s'ajuster une aiguille de façon que lorsque l'aiguille est tournée le disque et l'aimant encastré tournent avec celle-ci. La botte est pourvue d'un orifice d'entrée 54a pour guider l'aiguille dans l'alésage du disque en époxyde. Une fois que la botte est fixée au paquet, ils sont recouverts d'une enveloppe conventionnelle 58 en silicone. Bien que n'étant pas représenté sur les dessin l'enveloppe peut recouvrir l'orifice 54a puisqu'une aiguille le conventionnelle pour régler la fréquence de l'entratneur peut pénétrer à travers l'enveloppe en caoutchouc. Les aimants 30 et 52 sont représentés sur la figure 5 et il est évident que vu que les pôles nord et sud de différents aimants sont disposés adjacent l'un à l'autre, les lignes de flux circulent dans une boucle à travers les deux aimants. Si l'aimant 52 est tourné, l'aimant 30 tourne avec lui. Par conséquent, en introduisant une aiguille et en tournant le disque 56 dans la botte 54, l'aimant 30 tourne pour changer la fréquence de battement de l'entratneur. La barre de verrouillage 40 n'est pas incluse dans le logement 20 dans le mode de réalisation de la figure 4. Un frein n'est pas nécessaire parce que l'aimant 30 est verrouillé à l'aimant 52, et l'aimant 52 est contenu dans un disque en époxyde 56 qui n'est pas monté dans des paliers.Par conséquent, il y a friction entre le disque 56 et la botte 54, et le disque 56 ne peut pas tourner sous l'effet de vibrations. L'aimant 52 sert donc de verrou pour l'aimant 30. Le seul moyen de tourner les deux aimants est l'emploi de l'aiguille de réglages en tournant l'aiguille les forces de frottement sont surmontées et les deux aimants tournent avec elle. Bien que le mode de réalisation de la figure 4 nécessite une percée de la peau pour changer la fréquence de l'entratneur un réglage continu de la fréquence est possible sans qu'il y ait danger d'une pénétration de fluide dans le circuit de l'entraineur, Ceci est ainsi du fait que le circuit est complètement encastré dans l'enveloppe scellée 12, et qu'un accouplement magnétique est prévu à travers la paroi de l'enveloppe pour tourner l'aimant du potentiomètre. Bien entendu diverses modifications peuvent autre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquemen#t à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1. Entraîneur cardiaque, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'entraîneur comprenant un protentiometre qui a un arbre qui lorsqu'il est tourné contrôle un changement continu de la fréquence à laquelle sont produites les impulsions stimulantes par le circuit de l'entraineur, un moyen d'aimant fixé à l'arbre du potentiomètre pour contrôler la rotation de celui-ci lorsque l'aimant est tourné, et un caisson perméable magnétiquement encapsulant le circuit de l'entratneur pour permettre aux lignes de flux magnétique rotatives qui circulent à travers le caisson vers le moyen d'aimant pour forcer celui-ci à tourner. 2. Entraîneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'aimant est tourné par la rotation des lignes de flux magnétique émanant à l'extérieur du corps du malade et que le circuit de l'entratneur comporte en plus une botte perméable magnétiquement pour loger le moyen d'aimant, et des moyens en matériau doux magnétique disposés sur la sotte pour freiner le moyen d'air mant en l'absence de lignesde flux magnétique rotatives émanant de l'extérieur. 3. Entraîneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le potentiomètre est un potentiomètre à plusieurs tours et que la botte comporte des paliers pour montrer le moyen d'aimant dans celle-ci. 4. Entraîneur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'aimant est un disque magnétique aimanté diamétralement dont l'axe est en ligne avec l'axe de l'arbre du potentiomètre. 5. Entraîneur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'aimant est tourné par la rotation des lignes de flux magnétique émanant de l'extérieur du malade et que le circuit de l'en- traîneur comporte en outre une botte perméable magnétiquement pour loger le moyen d'aimant. 6. Entraîneur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le potentiomètre est un potentiombtre à plusieurs tours et que la botte comporte des paliers pour monter le moyen d'aimant dans celle-ci. 7. Entraîneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'aimant est un disque magnétique aimanté diamétra lement dont l'axe est en ligne avec celui de l'arbre du potentio mettre. 8. Entraîneur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen d'aimant monté pour rotation extérieure au paquet perméable magnétiquement, l'arbre du potentic- mètre et l'aimant étant reliés par flux l'un à l'autre et des moyens sensibles à l'introduction et la rotation dans celui-ci d'une aiguille pour tourner l'aimant extérieur. 9. Entraîneur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le m#n d'aimant extérieur est un disque magnétique aimanté diamétralement dont l'axe est en ligne avec celui de l'arbre du po tentiomètre. 10. Entratneur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une bosse pour loger l'aimant extérieur dans un plan parallèle au moyen d'aimant de 1'arbre ldu potentiomètre. 11. Entratneur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen d'aimant monté pour rotation à l'extérieur du paquet perméable magnétiquement, le moyen d'aimant de l'arbre du potentiomètre et le moyen d'aimant extérieur étant relié l'un à l'autre par flux magnétique, et des moyens sensibles à l'"ntroduction et la rotation d'une aiguille pour tourner l'aimant extérieur. 12. Entraineur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une boite logeant l'aimant extérieur dans un plan parallèle au mcyen d'aimant de l'arbre du potentiom ètre