Brevet FR2285108A1 — publié le 19760416

L'invention a pour objet un système de connexions pour la dérivation, la sélection et la commutation de signaux "bioélec triques". L'invention peut être appliquée aux électrocardiographes et autres dispositifs électromédicaux. Dans l'électrocardiographie ainsi que dans d'autres domaines de la médecine basés sur l'électricité, il est nécessaire d'enregistrer des signaux de nature bioélectrique, observés dans des organismes vivants. Ces signaux sont dérivés, par exemple à partir d'un malade, à l'aide de dérivations conformes à différents systèmes; étant donné le faible niveau de ces signaux, ils sont ensuite amplifiés pour rendre possible leur mesure, leur observation et enregistrement. Dans chaque dispositif "électromédical" de ce type, un étage d'amortissetent du signal de synchronisation de phase doit être inséré dans le circuit des amplificateurs des signaux bioélectriques d'entrée, satisfaisant en même temps à la condition d'une entrée différentielle, car le signal de synchronisation de phase qui constitue un signal perturbateur composé est habituellement plusieurs fois plus fort que le signal bioélectrique. Dans les systèmes connus et utilisés de connexions pour la dérivation, la sélection et la commutation de signaux bioélectriques, appliqués entre autres aux électrocardiographes Cardiostat T de la firme allemande Siemens et Multiscriptor #K26 de la firme allemande Hellige, un commutateur de dérivation est inséré entre le malade et les étages d'amortissement des signaux de synchronisation de phase, ce qui signifie que la commutation des dérivations a lieu au commencement de la ligne d'amplification, entre la source du signal - le malade - et les étages amortisseurs des signaux de synchronisation de phase. Les grandes résistances à l'entrée, indispensables dans l'électrocardiographe et les valeurs élevées exigées pour le coefficient de discrimination des signaux de synchronisation de phase, (la condition de l'entrée différentielle devant être en même temps respectée) ont rendu jusqu'à présent impossible l'application, par des solutions électroniques connues, des éléments de commutation sans contacts qui se caractérisent par une haute fiabilité de fonctionnement. Pour cette raison, on emploie des éléments de commutation à contacts, enclenchés mécaniquement, grâce auxquels les résistances atteintes ne dépassent pas d'habitude 100 M# et le coefficient de discrimination des signaux de synchronisation de phase s'élève à environ 100 dB et lors de la dissymétrie des circuits d'entrée par une résistance de 10 k n , il est d'environ 80 dB. Le but de l'invention est d'obtenir une très haute valeur du coefficient de discrimination des signaux de synchronisation de phase, tout en respectant en même temps la condition de grande résistance d'entrée. La tâche technique de l'invention est de proposer un système électronique de haute fiabilité de fonctionnement, capable de réaliser ce but. Il a été constaté que l'on pouvait obtenir un effet surpre nant par un changement de mode de connexion, qui consiste dans l'insertion d'étages amortisseurs de signaux de synchronisation de phase entre la source du signal biologique - le malade - et le commutateur des signaux bioélectriques. Les étages amortisseurs des signaux de synchronisation de phase sont connectés à la source du signal bioélectrique et au commutateur des signaux bioélectriques directement ou par l'in termédiaire d'autres systèmes ou éléments électriques. Le principal avantage d'un système conforme à l'invention est la possibilité d'éliminer le commutateur des signaux bioélec triques des entrées sensibles et des amplificateurs bioélectri ques à haute résistance d'entrée, ce qui améliore les paramètres d'entrée de ces amplifncateurs, rendant possible l'obtention d'une valeur de résistance d'entrée de l'ordre de 1 000 M A , et augmente jusqu'à 120 dB le coefficient d'amortissement des signaux de synchronisation de phase dans les conditions de fonc tionnement normal, tandis que les circuits d'entrée sont rendus dissymétriques par une résistance de 10 kJZ- jusuq'à 100 dB. La valeur remarquablement élevée du coefficient de discrimination des signaux de synehronisation de phase équivaut à une élimination presque complète des signaux perturbateurs. Grâce au fait que la commutation des dérivations des signaux bioélectriques dans un système selon l'invention s'opère après la sélection du signal utile dans la ligne asymétrique, il est possible d'employer des clés de commutation électroniques, sim ples et infaillibles, ce qui élimine complètement les éléments à contacts. La commutation des signaux bioélectriques à l'aide d'éléments électroniques sans contacts permet l'automatisation et l'utilisation d'un ordinateur pour les mesures et ltenregis- trement de ces signaux. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous sur la base d'un exemple d'application à un électrocardiographe, lors de la réalisation du système de dérivations d'Einthoven, représenté sur le dessin sous la forma d'un schéma fonctionnel. Les étages amortisseurs de signaux de synchronisation de phase I, 2, 3 sont insérés entre un malade tPnX constituant une source de signal bioélectrique et un commutateur sans contacts des dérivations de signaux bioélectriques nS". Ces étages réalisent successivement la dérivation des signaux I, Il et III selon le système d'#inthoven, amortissant en même temps les signaux de synchronisation de phase inutiles et & BR donniez La sortie du commutateur des signaux bioélectriques "S" est connectée à l'entrée d#un:amplificateur Mwn. Le fonctionnement du système selon l'invention est décrit ci-dessous. Les signaux bioélectriques qui passent à partir des membres du malade "P"à travers des électrodes, sont appliqués i l'entrée des étages 1, 2, 3, où le signal de synchronisation de phase est soumis à l'amortissement. Les signaux électriques du muscle cardiaque, dégagés dans ces étages amortisseurs 1, 2, 3, sont introduits au commutateur des dérivations des signaux bicélectriques "S", dans lequel a lieu l'opération de leur sé- lection ou de commutation. À la sortie de ce commutateur, le signal utile est appliqué à l'entrée de l'amplificateur SW", d'où - après amplification - il est appliqué à l'entrée des dispositifs d'enregistrement. L'invention ne se limite pas à cette solution unique et peut trouver des applications à tous les autres systèmes de dé- rivations en usage. REVEN1)I O#TI ON ,i. Système de connexions pour la dérivation, la sélection et la commutation de signaux bioélectriques, comprenant une source de signal bioélectrique, des étages amortisseurs des signaux de synchronisation de phase et un commutateur des si gnaux bioélectriques, caractérisé en ce que les étages amortisseurs des signaux de synchronisation de phase sont insérés encre la source de signal bioélectrique et le commutateur des signaux bioélectriques.