Brevet FR2320761A1 — publié le 19770311

La présente invention concerne une technique de stimulation électrique du cerveau humain en vue d'atténuer certains troubles, et plus particulièrement une technique d'application d'impulsions électriques au cervelet. Il existe un grand nombre de gens qui souffre de troubles tels que l'hypertonie, l'épilepsie et les troubles connexes. Bien qu'on ait fait appel à des médicaments pour atténuer les symptdmes de tels troubles, il existe malheureusement des cas ou les médicaments sont sans effet ou doivent etre utilisés à des doses Si massives qu'ils provoquent une dépression et une somnolence chez le patient. Il est également possible d'atténuer de tels symptômes, dans certains cas, au moyen de la chirurgie. Cependant, la chirurgie comporte le risque d'une issue fatale, et elle est irréversible. Par conséquent, 11 invention a pour objet général de procurer une technique permettant d'atténuer les symptômes de troubles tels que l'hypertonie, l'épilepsie, l'apoplexie cérébrale, et les troubles similaires. Un autre objet'de l'invention est de procurer une technique améliorée pour traiter les symptômes de tels troubles sans avoir recours à des doses massives de médicaments ou à une opération chirurgicale irréversible. Succinctement, l'invention a pour objet un procédé de traitement de certains troubles humains par application au cervelet d'impulsions électriques dont la fréquence, l'amplitude et la durée sont comprises dans des intervalles déterminés. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de stimulation du cerveau humain, consistant : à fixer directement au moins un jeu d'électrodes à une région du cervelet; à engendrer des impulsions électriques dont la durée'est de 0,5 à 2,5 milliseconSeq l'amplitude de 0,5 à 14,0 volts, et la fréquence de I à 300 impulsions par seconde ; et à appliquer auxdites électrodes les impulsions électriques engendrées. D'autres objets de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante prise conjointement avec les dessins an nexés, dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un appareil de mise en oeuvre de l'invention ; la figure 2 est un schéma simplifié d'un émetteur utilisé dans l'invention et la figure 3 est un schéma simplifié d'un récepteur utilisé dans l'invention. L'appareil selon la présente invention comprend deux jeux d'électrodes 10 implantés dans la tête du patient, chaque jeu étant respectivement en contact direct avec le néocérébellum et la paléocérébellum. Les électrodes 10 sont connectées, par des conducteurs 12 de signaux,a deux récepteurs 14 qui sont logés dans la poitrine du patient, ces conducteurs de signaux passant à l'intérieur du patient. En regard des récepteurs implantés 14 se trouve une antenne 16 qui est connectée, par un conducteur externe 18 de signaux, à un émetteur externe 20. En service, l'émetteur 20 émet des signaux qui sont transmis, par le conducteur 18 de signaux, à l'antenne 16 qui envoie les signaux aux récepteurs implantés 14, lesquels transmettent à leur tour des implusions de tension, par des conducteurs implantés 12 de signaux, à des électrodes implantées 10. Plus précisément, les signaux qui sont reçus par les électrodes 10 sont des impulsions de tension qui stimulent les parties appropriées du cervelet. On a constaté que les impulsions de tension dont la forme d'onde, est rectangulaire et dont la durée est comprise entre 0,5 milliseconde et 2,5 millisecondes, et est de préférence égale à 1,0 milliseconde, donnent de bons résultats lorsque leur amplitude est comprise entre 0,5 et 14 volts. La fréquence de répétition des impulsions est fonction du trouble à traiter. Dans le cas de l'épilepsie, la fréquence de répétition des impulsions doit être de l'ordre de 10,0 impulsions par seconde avec une amplitude de 5,0 à 10,0 volts. Pour le traitement de l'hypertonie, la fréquence de répétition des impulsions doit être de l'ordre de 100 à 200 impulsions par seconde avec une amplitude de 10,0 à 14,0 volts. D'autre part, on a constaté que, dans certains cas d'épilepsie, il est souhaitable d'envoyer dans les électrodes des séries alternées d'impulsions, de façon que le paléocérébellum et le néocérébellum soient stimulés sans interruption mais en alternance. On a constaté que de telles séries d'impulsions doivent avoir une durée d'environ 1 minute à environ 30 minutes, et de préférence d'environ 8 minutes. Dans certains cas, une stimulation continue peut être indi quée, tandis que dans d'autres cas on ne déclenchera la stimulation que lorsque le patient sent le début de l'"aura". Bien que les différents composants du dispositif soient bien connus en électronique, on va les décrire pour que la descrip tion soit bien complète. L'émetteur 20 qui est représenté figure 2 peut être un dispositif d'émission à deux canaux dont chaque canal comprend un oscillateur manipulé (22), c'est-à-dire un oscillateur à ondes sinusoïdales qui, lorsqu'on le branche, émet un groupe de signaux porteurs. L'oscillateur de chaque canal a une fréquence porteuse différente. Chacun des oscillateurs manipulés peut être excité par un multivibrateur monostable à régulation de tension (24), c'est-à-dire par un multivibrateur qui, tant qu'il reçoit une tension de régulation, émet des impulsions de 1,0 milliseconde, par exemple, ayant la fréquence de répétition voulue. Le multivibrateur monostable à régulation de tension peut être commandé par un autre multivibrateur astable symétrique (26), ou bien par un circuit à fonctionnement similaire, avec deux sorties déphasées, dont chacune est connectée à l'un des multivibrateurs monestablesà régulation. de tension. Le multivibrateur symétrique est conçu pour changer d'état et donc pour exciter tour à tour deux sorties à la fréquence voulue, par exemple toutes les 8,0 minutes. Ainsi, on peut voir que l'émetteur 20 envoie à l'antenne 16 des groupes de 1,0 milliseconde de signal porteur, ce signal porteur ayant une première fréquence pour tous les groupes émis pendant un intervalle de 8,0 minutes, et une seconde fréquence pour tous les groupes émis pendant l'intervalle de 8,0 minutes suivant . On peut également faire appel à des multivibrateurs; astables dont la période est de 8,0 minutes. L'antenne 16 peut être fixée à l'extérieur de la poitrine du patient au moyen d'un ruban adhésif ou d'une attache similaire, ou bienellsepeut être implantéesous la peau, auquel cas l'émetteur 20 doit être facilement détachable du conducteur 18. Les récepteurs 14 qui sont représentés figure 3 peuvent être identiques sauf en ce qui concerne leur fréquence de travail. Chaque récepteur peut comprendre : un amplificateur à résonance (28) qui est accordé soit sur la première soit sur la seconde tréquence un détecteur de groupe (30) (à modulation d'amplitude classique) qui est connecté à la sortie de l'amplificateur ; et un circuit à bascule de Schmitt (32) qui est connecté à la sortie du détecteur de groupe pour amplifier et conformer la sortie du détecteur de groupe. Ainsi, chaque récepteur émet tour à tour des impulsions qui sont envoyées, par des conducteurs sous-cutanés allant de la paroi antérieure de la poitrine à la fosse postérieure, à leurs jeux respectifs d'électrodes 10 en contact direct avec le cervelet. Les électrodes 10 peuvent être formées par 4 paires d'électrodes à disque de platine sur un treillis de fibres de Dacron revêtu de silicium, et sont appliquées au néocérébellum et au paléocérébellum. Les détails de l'opération de mise en place des électrodes sur le cervelet se trouvent dans l'article intitulé "Physiologic Neurosurgery at New York's St. Barnabas Hospital",pages 32-53 de Contemporary Surgery, Vol. 2, No. 6, Juin 1973, publié par McGraw Hill. Bien que l'on ait décrit ici une configuration spécifique de l'émetteur, du récepteur et des électrodes, il devrait être évident que d'autres dispositifs qui peuvent engendrer les formes d'ondes requises en vue de leur application directe au cervelet, peuvent être utilisés-pour traiter un certain nombre de troubles. D'autre part, bien que l'appareil ait été décrit relativement à la stimulation alternée du néocérébellum et du paléocérébellum, il est possible de stimuler soit une seule de ces deux régions, soit les deux régions en même temps. Dans chaque cas, il suffit alors d'un émetteur à un seul cantal et d'un récepteur à un seul canal. REVENDICATIONS 1. Procédé de stimulation du cerveau humain, caractérisé en ce qu'il consiste : à fixer directement au moins un jeu d'élec trodes à une région du cervelet ; à engendrer des impulsions électriques dont la durée est de 0,5 à 2,' millisecondes, l'amplitude de 0,5 à 14,0 volts, et la fréquence de 1 à 300 impulsions par seconde ; et à appliquer auxdites électrodes les impulsions électriques engendrées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée des impulsions est de 1,0 milliseconde et leur forme d'on de' est rectangulaire. 3. procédé selon le revendication 2, caractérisé en ce que l'amplitude des impulsions est de 10,0 volts et leur fréquence de 200 impulsions par seconde. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1'amplitude des impulsions est de 5,0 à 10,0 volts et leur fréquence de 10,0 impulsions par seconde. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fixe un premier jeu d'électrodes au paléocérébellum et un second jeu d'électrodes au néocérébellum. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on applique des séries desdites impulsions électriques tour à tour audit premier et audit second jeuxd'électrodes. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque série d'impulsions a une durée de 1,0 minute à 30,0 minutes.