Brevet FR2359428A1 — publié le 19780217

La présente invention se rapporte au domaine médical et elle concerne, plus particulièrement, la détermination de la vitesse de conduction de nerfs périphériques Il est connu que les portions de membrane spécialisées des fibres musculaires (appelées plaques terminales) engendrent des potentiels d'action qui se propagent, dans la membrane musculaire, analogues à ceux qui se propagent dans le nerf. Les potentiels d'action du muscle activent le mécanisme contractile dans le muscle. L'art antérieur décrit des dispositifs pour déterminer l'intervalle de temps entre la stimulation du nerf et l'apparition dans la peau des courants de Foucault qui sont engendrés par les potentiels d'action dans le muscle sous-jacent. Actuellement, on mesure la vitesse de conduction d'un nerf moteur périphérique en le stimulant électriquement à travers la peau au moyen de deux électrodes qui sont reliées à un générateur de signaux, le tout étant isolé de la masse. On place deux électrodes d'enregistrement au-dessus du muscle innervé. On place un conducteur de terre du circuit entre les électrodes d'enregistrement et de stimulation. Le signal amplifié provenant des électrodes d'enregistrement est affiché sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques sous forme de déviation de faisceau indiquant l'instant où le stimulus a été appliqué. Le médecin ou le technicien mesure la distance entre l'application du stimulus et la réaction à celui-ci sur l'écran du tube, puis il calcule le temps qui les sépare (latence).On recommence tout le processus, sauf que l'on applique le stimulus à un point différent de la peau au-dessus du nerf. On mesure la distance entre les deux emplacements des cathodes de la paire d'électrodes de stimulation pour les deux processus, Le quotien#t de la différence de temps entre les deux latences par la distance est la vitesse de conduction du nerf. Le brevet Etats-Unis n0 3.364.929 décrit un appareil pour mettre en oeuvre un procédé d'administration de médicaments antagonistes de relaxation musculaire où l'on suit le mouvement physique d'un doigt ou d'un bras en réaction à la stimulation électrique du nerf ulnaire et/ou du point moteur du muscle du patient, pour l'afficher sur un oscilloscope. Le certificat d'inventeur d'URSS n0 195.038 se rapport à une mesure du retard de réflexe musculaire du genou. On équipe un marteau utilisé pour cet essai d'un contact électrique qui fait démarrer un compteur de temps au moment de l'impact. La réaction mécanique est détectée par une cellule photo-électrique qui arrête le compteur.Il est clair que le dispositif peut aussi être utilisé pour mesurer des intervalles de temps séquentiels de réactions bic-électriques et mécaniques. Ainsi, le certificat d'URSS et le brevet Etats-Unis pré cités se rapportent tous deux à l'observation du mouvement physique de réactions mécaniques de parties du corps du patient. La présente invention offre des avantages distincts sur l'art antérieur, pour la détermination de la vitesse de conduction de nerfs périphériques. A la différence de l'art antérieur, on n'utilise pas d'oscilloscope dans la présente invention. Le temps entre l'appli- cation du stimulus électrique et l'apparition des courants d'action amplifiés est compté numériquement et affiché par un dispositif d'affichage visuel tel qu'un rés#eau de diodes électro~ luminescentes ou diodes à lueurs. Ainsi, on lit directement la latence sur l'appareil. Par rapport aux dispositifs et aux procédés antérieurs, le dispositif et le procédé selon l'invention 1) sont d'un prix de revient moins cher, 2) sont de plus petite dimension, 3) sont plus simples à faire fonctionner et 4) peuvent facilement être amenés au chevet du lit. Selon l'invention, un circuit de comptage numérique est actionné pour commencer ltopération de comptage en même temps que l'application du stimulus électrique au patient. Les courants d'action amplifiés sont détectés et, lorsqu'ils atteignent un certain niveau prédéterminé, un signal d'arrêt est envoyé au circuit rythmeur pour achever l'opération de comptage.Un dispositif d'affichage visuel tel qu'un réseau de diodes à lueurs affiche le compte numérique ainsi obtenu, Un circuit d'effacement de spot peut être utilisé pour empêcher la transmission du signal d'arrêt au circuit rythmeur pendant une durée prédéterminée pour que les signaux parasites (chocs non dus à la matière vivante) aient suffisamment de temps pour se dissiper, de manière à éviter l'achèvement erroné de l'opération de comptage et, en conséquence, d'effectuer une mesure de temps imprécise, On effectue une autre lecture de temps de ce genre, et l'on mesure la distance entre les positions pour une électrode choisie dans l'ensemble d'électrodes de stimulation pour les deux lectures. On peut alors déterminer la vitesse de conduction du nerf à partir de ces mesures.La vitesse de conduction est un paramètre qui indique souvent des maladies tels que le diabète, les troubles nerveux et le manque de vitamines. Sur le dessin annexé La figure 1 représente la façon dont on applique l'appareil selon l'invention à un patient pour mettre en oeuvre le pro cédé selon l'invention La figure 2 est un schéma de montage électrique du dispositif selon l'invention. Le mode d'exécution préféré de l'invention, ainsi que son mode de mise en oeuvre préféré, sont représentés de façon générale sur le dessin. On applique un ensemble d'électrodes de stimulation 10 et 11 au patient, et on lui transmet un choc électrique à partir d'un stimulateur 12. Uniquement à titre d'exemple, on supposera que le choc électrique est de l'ordre de 100 à 300 V (continu), et a une durée d'environ 100 à 600 micro-secondes. Le stimulateur 12 peut consister en n'importe quel dispositif générateur classique transmettant le choc ou stimulus désiré au patient, lorsqu'on ferme un interrupteur 13 qui complote le circuit électrique partant de l'alimentation 14. En même temps que la transmission du choc électrique au patient subissant l'essai, un signal de démarrage est appliqué au circuit rythmeur 15.Le signal de démarrage peut être fourni par le générateur qui constitue le stimulateur, ou par un générateur séparé. Le circuit rythmeur 15 consiste en un circuit de comptage numérique classiques l'opération de comptage étant déclenchée par la transmission du signal de démarrage à celui-ci. On applique également un ensemble d'électrodes d'enregistrement 16 et 17 à la peau du patient. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on applique les électrodes de stimulation 10 et Il à l'avant-bras du patient, et les électrodes d'enregistrement 16 et 17 à la paume du patient subissant l'essai. La stimulation trans-cutanée du nerf résultant de l'application du choc électrique provoque la génération de courants d'action dans le muscle corrélativement excité, qui sont transmis le long du muscle. Les courants musculaires transmis Sont détectés par les électrodes d'enregistrement sous la forme d'une chute de tension résultant des courants de Foucault engendrés en ce point de la peau du patient. La chute de tension résultante est amplifiée par ltamplificateur 18 dont la sortie est appliquée au comparateur 19. La chute de tension ainsi produite peut être positive ou négative, selon les positions relatives des électrodes d'enregistrement 16 et 17. Pour rendre le dispositif et le procédé compatibles à la fois avec des potentiels positifs et négatifs, le comparateur 19 comporte des circuits de polarisation de référonce positive (+V) et négative (-v). Ces circuits de polarisa tion sont classiques et comprennent des résistances R1 et R2 et des diodes Zener Z1 et Z2, ces dernières ayant pour rôle de maintenir la polarisation constante. Le comparateur compare le niveau de la chute de tension aux valeurs de référence +V et -V et engendre un signal de sortie qui est appliqué au circuit rythmeur 15 pour n'arrêter l'opération de comptage que lorsque la chute de tension, amplifiée par l'amplificateur différentiel 18, est supérieure à une valeur prédéterminée.Cette valeur est la valeur de référence de polarisation absolue -V du comparateur 19. Les polarisations de référence +V et -V empêchent les signaux parasites éventuellement présents de provoquer une terminaison erronée de l'opération de comptage, du fait que de tels signaux parasites doivent-normalement être inférieurs à la valeur absolue de V, lvi. Lorsque la chute de tension amplifiée dépasse lvi, le comparateur 19 engendre un signal d'arrêt qui est appliqué au circuit rythmeur 15, ce qui achève l'opération de comptage à un certain nombre. 9 l'on utilise un seul circuit à polarisation de référence dans le comparateur et qu'on ntob$isnt pas de lecture, il faudrait inverser les positions des électrodes de stimulation pour obtenir la chute de tension correcte. Le circuit rytmeur 15 est relié à un dispositif d'affichage à diodes à lueurs 20 qui transforme-les mesures de temps numériques obtenues pendant chaque lecture individuelle en affichage numérique visuel. Après chaque lecture ainsi obtenue, l'application d'un signal de démarrage au circuit rythmeur 15 remet le circuit de comptage à zéro et p#ermet à l'opération de comptage suivante de se dérouler. La remise du circuit de comptage à zéro permet également de remettre à zéro la lecture numérique affichée par le- -dispositif d'affichage à diodes à lueurs 20. Comme le montre la figure 1, les composants électriques constituant le dispositif de la figure 2 peuvent commodément être logés dans un boitier compact facile à transporter et à manipuler par le médecin ou le technicien. Ainsi, le dispositif et le procédé selon l'invention mesurent et affichent visuellement la latence, durée entre ------ l'application de chaque stimulus de choc électrique au patient par les électrodes 10 et il et l'apparition de courants d'action engendrés par le muscle excité par le nerf sur les électrodes d'enregistrement 16 et 17, par détection des courants de Foucault ou de chute de tension. Il faut au moins deux lectures pour obtenir la vitesse de conduction du nerf. Cela est nécessaire, du fait que le proc#essus de transmission chimique entre le nerf stimulé et le muscle excité prend un certain temps, de même qu'il faut un certain temps pour l'apparition d'un courant d'action suffisant dans les muscles.En obtenant deux lectures à des niveaux de stimulus super-maximaux pour une latence minimale, on peut soustraire la lecture la plus élevée de la lecture la plus basse, ce qui élimine par soustraction le temps nécessaires pour des processus physiologiques inhérents qui, bien entendu, n'ont rien à voir avec la vitesse de conduction du nerf stimulé. Pour obtenir la seconde lecture, on amène les électrodes de stimulation 10 et 11 à une autre portion du nerf, par exemple sur le bras du patient, et l'on réapplique un choc électrique au patient. Les électrodes d'enregistrement 16 et 17 qui n'ont pas été déplacées mesurent de nouveau la latence, temps entre l'application du stimulus de choc électrique et l'apparition de courants d'action engendrés par le muscle excité le nerf sur les électrodes 16 et 17. On détermine également la distance D entre les positions d'une électrode choisie parmi les électrodes de stimulation pendant la première lecture d'une part et la seconde lecture, d'autre part.Dans exemple représenté sur la figure,D est la distance entre la position de l'une des électrodes de stimulation 10 ou 11 dans les positions situées au niveau du bras et de l1avant-bras. On divise la différence de temps entre les deux latences par la distance D, et cela donne la vitesse de conduction du nerf stimulé. Bien entendu, on peut obtenir plus de deux lectures pour augmenter la précision de la détermination de la vitesse de conduction du nerf. On peut monter un circuit d'effacement de spot 20 entre la ligne de sortie de signaux de démarrage du stimulateur 12 et le circuit rythmeur 15, pour empêcher tout signal d'arrêt, engendré par le comparateur 19, pendant une certaine période prédéterminée après émission du signal de démarrage pour l'achèvement de l'opéra- tion de comptage. Cette durée prédéterminée est nécessaire pour dissiper les éventuels signaux de bruit ou de chocs non dus à la à la matière vivante produits par les propriétés réactives des électrodes du dispositif et du tissu du patient, et empêcher ainsi ces signaux d'avoir par erreur pour effet qutun signal d'ar- rot engendré par le comparateur 19 arrête l'opération de comptage. On règle le circuit d'effacement de spot de façon que la période prédéterminée pendant laquelle la terminaison de l'opération de comptage est empêchée soit inférieure à la durée minimale devant être mesurée par le dispositif pendant une mesure de latence. Il va de soi que l'on peut apporter à la description précédente et au dessin annexé de nombreuses modifications de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de mesure de l'intervalle de temps entre une stimulation électrique ou stimulus appliqué à un nerf d'un patient et la détection d'un signal engendré par les courants d'action d'un muscle ainsi excité au niveau d'une partie choisie du corps du patient, caractérisé en ce qu'il consiste - à appliquer un stimulus électrique à une partie du nerf choisi et, en même temps, - à permettre à un circuit de comptage de commencer son opération de comptage, - à détecter le signal engendré par les courants d'action du muscle excité au niveau d'une partie choisie du corps du patient, - à achever l'opération de comptage, lorsque le signal engendré dépasse un niveau prédéterminé, et - à afficher visuellement le compte numérique du circuit de comptage lorsque l'opération de comptage est achevée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le stade consistant à empêcher la terminaison de l'opération de comptage pendant une durée prédéterminée après le déclenchement du fonctionnement du circuit de comptage. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le stade consistant à remettre le circuit de comptage à zéro lors de l'application de stimuli électriques successifs au nerf du patient. 4. - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend le stade consistant à empêcher l'achèvement de l'opération de comptage pendant une durée prédéterminée après le déclenchement du fonctionnement du circuit de comptage. 5.- Dispositif pour mesurer l'intervalle de temps entre un stimulus électrique appliqué au nerf d'un patient et la détection d'un signal engendré par des courants d'action d'un muscle excité par ce stimulus au niveau d'une partie choisie du corps du patient, caractérisé en ce qu'il comprend - un ensemble d'électrodes de stimulation pour appliquer un stimulus électrique à une partie du nerf choisi, - un circuit rythmeur comportant un compteur numérique, - des moyens reliés au circuit rythmeur pour commencer l'opération de comptage du compteur en même temps que I'applica- tion d'un stimulus électrique au nerf du patient, - des électrodes d'enregistrement devant être reliées à une partie choisie du corps du patient pour détecter le signal qui y est engendré, produitgescourants d'action du muscle excité, - un ensemble de comparateur monté entre les électrodes d'enregistrement et le circuit rythmeur et pouvant fonctionner pour achever 1'opération de comptage lorsque le signal détecté par les électrodes dtenregistrement dépasse un niveau prédéterminé, et - un ensemble d'affichage visuel relié au circuit rythmeur et pouvant fonctionner en fournissant une indication visuelle du compte numérique du compteur, lors de l'achèvement de ltopération de comptage. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'effacement de spot relié au circuit rythmeur pour empêcher la terminaison de l'opération de comptage pendant une durée prédéterminée après le démarrage de l'opération de comptage. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens reliés au circuit rythmeur pour commencer l'opé- ration de comptage, ramènent le circuit de comptage à zéro lors de l'application successive de stimuli électriques. 8.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens reliés au circuit rythmeur pour commencer ltopération de comptage, ramènent le circuit de comptage à zéro, lors de l'application successive de stimuli électriques. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les électrodes d'enregistrement détectent les courants de Foucaùlt présents -sur la peau de la partie choisie du corps du patient, engendrés par les courants d'action du muscle excité. 10.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les électrodes d'enregistrement détectent les courants de Foucault présents sur la peau de la partie choisie du corps du patient, engendrés par les courants d'action du muscle excité.