Brevet FR2421626A1 — publié le 19791102

La présente invention concerne une sonde pour stimulateur cardiaque a piles. Le secteur de la technique considéré est celui des Sciences Médicales et Vétérinaires et,plus particulierement, des stimulateurs cardiaques. Depuis longtemps, on a cherché des moyens pour pallier les insuffisances et arrêts du coeur. on a ainsi obtenu une stimulation artificielle des battements de ce viscère par excitation électrique. Le premier stimulateur cardiaque implanté fut un générateur d'impulsions a transistor alimenté par piles, La technique a évolué et conduit à des stimulateurs à sondes de deux types - les sondes épîcardiques que lton implante lors d'une intervention chirurgicale à thorax ouvert. Elles sont soit vissées, soit cousues.Dans le premier cas, l'implantation entraîne souvent un traumatisme, dans le deuxième cas, la sonde tient, la plupart du temps, mal; - les sondes intraveineuses qui offrent i'avantage de ne pas nécessiter d'intervention et d'être fixées dans un coeur battant, aucune couture ou opération de vissage n'étant nécessaire, La plupart de ces sondes ou électrodes ont un seul point d'excitation. L'inconvénient majeur est le durcissement du tissu entourant la zone d'implantation et la non conduction du courant à travers ce tissu dont la résistance électrique a augmenté, La stimulation cardiaque est alors de moins en moins effective. Il faut donc replacer le dispositif dans un tissu sain. Un autre inconvénient est dû au fait que la sonde s'arrache. L'extrémité sort du myocarde, ce qui provoque un arrêt de la stimulation, On a essaye d'y remédier en proposant d'autres moyens d'ancrage de la sonde, mais on y a renoncé. En effet, si l'on désire la déplacer, par exemple vers une région du muscle de meilleure conduction, l'opération est très difficile et risque d'entraîner un traumatisme grave chez le sujet avec l'arrachement des tissus environnants. Par ailleurs, dans le cas d'infarctus à soigner, la résistance électrique des tissus du myocarde atteints augmente avec le temps, Il faut donc une source électrique de plus en plus puissante pour stimuler les battements du coeur. Alors que les piles usuelles sont de 10 volts, il serait nécessaire d'en utiliser de 40 volts. De telles piles ne sont pas en circulation et seraient beaucoup trop coûteuses. Il faut donc tâtonner pour rechercher l'emplacement des tissus non encore atteints, afin d'y implanter une sonde rapidement, Bien souvent, une perte de temps s'ensuit, préjudiciable au sujet. Le problème à résoudre est de ne pas interrompre la stimulation des battements du coeur lors du durcissement des tissus environnants la zone d'implantation d'une sonde ou de ceux d'un sujet atteint d'un infarctus. L'objectif est atteint par une sonde cardiaque à piles qui comporte au moins deux contacts électriques reliés à une même électrode. Dans ce cas, si la zone entourant l'un des contacts offre de plus en plus de résistance au passage du courant, il y a de fortes chances pour que les autres zones d'implantation soient meilleures conductrices. Donc, en cas de défaillance d'un des sites d'implantation, les autres continuent de véhiculer les stimulations cardiaques. Aucun ralentissement ni, à plus forte raison, interruption du viscère ntest à craindre par ce dispositif. On peut ainsi agir rapidement sans recherche préalable des meilleurs tissus et réaliser une stimulation artificielle du coeur dans le minimum de temps. Dans un premier mode de réalisation, la sonde est intraveineuse et comporte un fil conducteur entouré d'une gaine isolante interrompue en au moins un point, une dérivation dudit fil traversant ladite gaine audit point d'interruption afin de réaliser tin contact élec- trique destiné à transmettre les impulsions au muscle cardiaque. Préférentiellement, ledit contact est constitué par un anneau conducteur relié à ladite dérivation et entourant ladite gaine au point d'interruption, L'extrémité de la sonde pénétrant dans le coeur est constituée par un contact électrique sensiblement sphérique de diamètre inférieur à celui de ladite gaine, afin de ne pas détériorer les valvules veineuses, lors de l'insertion de la sonde. Dans une réalisation préférentielle, le fil conducteur est constitué par une spirale dont les spires délimitent un volume intérieur cylindrique et une tige cylindrique semi-rigide peut être glissée dans ledit volume pour servir de guide lors de l'insertion de ladite sonde dans une veine. L'extrémité opposée à celle pénétrant dans le coeur comporte une tête destinée au raccordement dudit stimulateur à l'électrode d'une source d'alimentation électrique et ladite tête est creuse et présente intérieurement un évidement tronconique de sommet tourné vers ladite sonde, lequel évidement sert au passage dudit guide dont l'extrémité extérieure comporte un évasement tronconique s'adaptant audit évidement, Ledit guide est amovible après implantation de la sonde et a une extrémité effilée s'adaptant à l'évidement interne du contact final de ladite sonde. Dans un deuxième mode de réalisation, la sonde est épicardique et comporte un fil conducteur, une gaine isolante entourant ledit fil conducteur et ledit fil se divise en au moins deux branches se terminant chacun par un contact électrique muni de moyens pour le fixer dans le myocarde. L'extrémité du fil conducteur dans une branche se prolonge par au moins deux lames conductrices dont l'extrémité pénétrant dans le myocarde est coudée. Préférentiellement, ledit contact est constitué par une tête isolante traversée par un évidement d'axe sensiblement perpendiculaire à celui de la branche et qui communique avec l'extrémité du fil conducteur et dans cet évidement sont logés une vis isolante et coaxiale audit évidement, un écrou conducteur portant lesdites lames et se déplaçant le long de ladite vis et un fourreau isolant entourant ledit écrou et lesdites lames et ledit fourreau#comporte une partie extérieure audit évidement dont ltextremite est obturée par un embout, l'embout est perce d'autant de passages légèrement coudés qu'il y a de lames et chacune desdites lames sort dudit fourreau par un desdits passages en une extrémité recourbée qui s'implante dans le myocarde On prévoit plusieurs variantes de réalisation où les branches de dérivation de la sonde sont soit de longueurs identiques, soit de longueurs différentes en fonction des distances de l'oreilette droite et des ventricules par rapport à la sonde, Le résultat de l'invention est une sonde cardiaque à piles. L'avantage principal de l'invention est de permettre la stimulation des battements cardiaques en plusieurs sites et d'éviter ainsi une défaillance par durcissement d'un de ceux-ci. Les avantages en découlant sont une implantation rapide, sans nécessiter une recherche préalable de la meilleure zone d'implantation et donc une diminution des risques d'insucces. Le fait de disposer les contacts électriques en parallèle permet, en outre, d'utiliser des piles de tension courante pour fournir un courant d'intensité plus élevée, la résistance equivelente de- l'ensemble du dispositif étant diminuée : Re W Une application de l'invention est la stimulation cardiaque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, accompagnée des dessins annexés où : La figure I est une coupe d'une sonde intraveineirse. Les figures 2a, b, c représentent schématiquement trois variantes d'une sonde épicardique. La figure 3 est une coupe d'un contact électrique d'une sonde épicardique. La figure 4 est une coupe éclatée de la figure 3, La sonde cardiaque selon l'invention constitue une électrode reliée à la cathode d'une source électrique usuelle telle qu'une pile et à un condensateur biogalvanique. Ce type de montage est bien connu de l'homme de l'art. On sait que dans le condensateur biogalvanique, l'énergie "biogalvanique" proviént de la combustion lente d'un métal très oxydable, du magnesium ou d'un alliage à base de magnesiumf par exemple, dans les liquides organiques dans lesquels il baigne On sait aussi qu'une "connexion de masse" est assurée par la bonne cor#uctibîlité des liquides organiques qui entourent les contacts électriques et qui permettent le retour du courant, constituant l'autre électrode. Deux modes de réalisation d'une sonde selon l'invention ont été prévus, qui comportent au moins deux contacts électriques relies a une même électrode externe d'une source électrique telle que pile. Les contacts sont Situés chacun sur un circuit en parallèle ce qui implique une résistance équivalente de l'ensemble inférieure à celle d'un branchement en série zone = E-R) Le montage offre l'avantage principal de ne pas requérir une source d'alimentation de tension importante, Les piles usuelles suffisent. En outre, la consommation étant moindre, l'usage de telles piles est prolonge en comparaison des stimulateurs couramment employés. Le premier mode de réalisation est une sonde intraveineuse. On l'introduit à l'intérieur de l'une des veines suivantes : basilique, axillaire, jugulaire interne ou externe, pour aboutir dans le ventricule droit. Elle vient s'arrimer dans un réseau de fibres entrecroisées qui le retiennent comme dans un filet.Ela offre l'avantage de ne pas nécessiter d'opération. Son insertion se fait sans préparation particulière du patient; l'anesthésie n' est pas nécessaire. On place donc l'appareil en un minimum de temps. Le second mode de réalisation est une sonde épicardîque que l'on implante dans le myocarde, lors d'une opération à thorax ouvert ou non, On choisit, de préférence, d'implanter en des sites très distincts, tels que l'oreillette droite et les ventricules gauche et droit. L'avantage du deuxième mode de réalisation sur le premier, est que, dans le cas où des tissus du myocarde sont atteints d'un infarctus et offrent alors une très grande résistance à la conduction électrique, sans prendre le temps de rechercher la zone malade, on place les contacts électri- ques en différents points de l'oreillette droite et des tentA cules et l'on est sûr ainsi qu'au moins ltun desdits contacts stimulera les battements du coeur, cela permettant de prendre le relais du viscère défaillant très vite, sans avoir besoin d'une étude approfondie. On connaît la place qu'occupe le facteur temps en cardiologie, te premier mode de réalisation est représenté en coupe sur la figure 1. La sonde est constituse par un fil conducteur 1 flexible, entouré d'une gaine isolante 2, elletmême flexible. De préférence, le fil 1 est enroulé en une spirale d'un métal bon conducteur inoxydable, tel que le platine ou l'acier, cités à titre d'exemple non limitatif. La gaine est interrompue en au moins un endroit par un passage 3 la traversant de part en part. La sonde comporte au moins deux contacts électriques, avec le myocarde, un contact final 6 et un contact intermédiaire 4. Les contacts sont placés chacun en parallèle par rapport au conducteur principal 1. Pour chaque contact, une dérivation électrique 5 part du fil 1 et traverse la gaine de part en part en un passage 3 pratiqué dans celle-ci, pour atteindre un anneau 4 de mental ou d'alliage bon conducteur et inoxydable. Cet anneau masque le passage 3 et entoure la gaine en cet endroit. On peut ainsi disposer, à intervalles réguliers, le long de la sonde des contacts électriques 4, #qui, en contact avec les tissus du myocarde dans le ventricule droit, atteindront diverses zones plus ou moins éloignées des sites nécrosés mauvais conducteurs. A l'extrémité de la sonde devant s'insérer dans le myocarde, la gaine 2 s'interrompt et se prolonge par un embout sensiblement tronconique en un métal ou alliage bon conducteur, relié au fil 1 et constituant le contact électrique final 6. Ce contact se termine par une sphère dé diamètre bien inférieur à celui de la gaine 2 pour faciliter le passage de la sonde dans la veine dont la paroi interne est tapissée de valves qu'un embout plus gros pourrait endommager. A l'autre extrémité de la sonde est la tête 7 qui comporte ici la tête de l'électrode 7a, préférentiellement creuse, prolongée par un entonnoir 7b s'évasant en s'éloignant de l'extrémité 6 et portant les contacts 7c devant assurer la liaison avec la pile. Dans un mode préférentiel, le conducteur 1 est creux, ce qui est le cas dans la réalisation préférentielle d'un fil enroulé en spirale, et détermine un volume cylindrique interne permettant le passage d'un guide pour l'insertion de la sonde dans une veine. Ce guide est constitué par exemple par une tige semi-rigide 2b dont une extrémité se termine en une pointe effilée 2?3 destinée à rentrer dans l'évidement interne du contact final 6 de la sonde et dont l'autre extrémité comporte un évasement tronconique 24 et une poignée 25 pour la manutention du dispositif. L'évasement 24 s'adapte à l'entonnoir 7b de la tête de la sonde qui constitue ainsi un arrêt. Aux figures 2, 3 et 4, est représenté le second mode de réalisation qui est une sonde épicardique Aux figures 2a, b, c, on a indiqué, a titre d'exemple non limitatif, trois variantes d'une sonde épicardique où les branches 8 portant à leur extrémité un contact électrique 9 sont de longueurs différentes ou non, En 2a, les branches 8a sont sensiblement aussi longues. En 2b, deux des branches 8b sont plus longues que la troisième. En 2c, deux des branches 8c sont plus courtes que la troisième Ces variantes sont réalisées pour correspondre aux distances respectives de l'oreillette droite et des ventricules du point d'embranchement 10 de la sonde, afin d'éviter des tensions préjudiciables à la bonne fixation de chaque branche aux tissus. Le conducteur principal 1 entouré de sa gaine 2 est identique à la présentation de la figure I, dans le premier mode de réalisation, de son extrémité libre 7 reliée à la cathode de la pile au point d'embran cément 10 des dérivations 8. En ce point 10, le circuit principal comporte autant de branchements en parallèle qu'il y a de contacts électriques. Le conducteur se divise alors en autant de fils conducteurs il Dans une construction préférentielle, le conducteur principal 1 sera composé d'une tresse de fils en nombre correspondant à la quantite de dérivations, chacun des fils torsådes constituant, au delà du point 10, un fil conducteur secondaire 11. Ce dernier est entouré sur toute sa long gueur d'une gaine isolante et flexible 12, A l'extrémité du fil 1#1, opposée à l'embranchement 10, la gaine se prolonge et s'épaissit en une tête qui, avec les éléments qu'elle renferme, constitue le contact électrique. Cette tête comporte un évidement 13 d'axe sensiblement perpendiculaire à celui de la branche 8. Ladite extrémité du fil il débouche dans ledit évidement 13 au point 23 Les éléments constituant le contact sont les suivants - une vis 14, coaxiale audit évidement et de longueur supérieure à l'épaisseur de lagaine etdontlatête 15 est emboîtée dans une gorge 16 pratiquée dans la partie supérieure de l'évidement 13 Cette vis est en un matériau isolant; - un écrou 17 se déplaçant le long de la tige de la vis 14, en un matériau bon conducteur de l'électricité; - des lames métalliques 18, bonnes conductrices, ici au nombre de trois, longeant ladite tige de la vis, dont une extrémité est fixée à l'écrou et dont l'autre extrémité est recourbée en s'éloignant de l'axe;; - Un fourreau 19 en un matériau isolant extérieur et coaxial audit évidement, entourant ledit écrou 17 et lesdites lames 18. Une extrémité du fourreau est située à l'intérieur de l'évidement 13, l'autre extrémité est à l'extérieur de la gaine 12, du côté opposé è la tête 15 de la vis et est obturée par un embout plein et isolant 20 sensiblement tronconique, qui comporte autant de passages 21 préférentiellement coudés, qu'il y a de lames 18 et qui traversent le fourreau 19 de part en part pour imposer une certaine ligne de courbure aux lames 18 à la sortie afin que lesdites lames s'éloignent les unes des autres en n'allant pas trop en profondeur et en assurant une fixation plus solide et évitant l'arrachage. Lorsque l'on tourne la vis 14 par sa tête 15, celle-ci étant maintenue dans le logement 16, c'est l'écrou 17 qui se déplace entraînant avec lui les lames 18. Lorsque l'écrou arrive au niveau du passage 23, il entre en contact avec le fil conducteur 11. Le courant passe alors jusqu'aulx lames 18 > pénétrant dans le myocarde, stimule les battements du coeur. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications par des moyens équivalents peuvent être apportées par l'homme de l'art aux moyens et procédés qui viennent#d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif. REVENDICATIONS 1 - Sonde cardiaque, caractérisée en ce quelle comporte au moins deux contacts électriques reliés à une même électrode et placés chacun sur un circuit en parallèle distinct. 2 - Sonde intraveineuse selon la revendication I caractC-r#séeen ce qu'elle comporte un fil conducteur, une gaine isolante entourant ledit fil et interrompue en au moins un point, une dérivation dudit fil traversant ladite gaine audit point d'interruption de celle-c-, une terminaison conductrice de ladite dérivation située audit pD-nt et extérieurement à ladite gaine afin de réaliser un contact électrique destiné à transmettre au muscle cardiaque des impulsions pour stimuler les battements du coeur. 3 - Sonde selon la revendication 2, caracterisen an ce que ladite ten#inaison conductrice est un anneau entourant ladite gaine audit point, 4 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisée en ce que l'extrémité pénétrant dans le coeur est constituée par un contact électrique sensiblement sphérique d'un diamètre inférieur à celui de la dite gaine. 5 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fil conducteur est constitué par une spirale dont les spires délimitent un volume intérieur#cylindrique et en ce qu'il comporte, en outre, une tige cylindrique semi-rigide qui peut être glissée dans ledit volume pour servir de guide lors de l'insertion de ladite sonde dans une veine. 6 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, Qrattérisée en ce que son extrémité opposée à celle pénétrant dans le coeur comporte une tête destinée au raccordement de ladite sonde à l'électrode d'une source d'alimentation électrique et que ladite tête est creuse et pré sente intérieurement un évidement tronconique de sommet tourné vers l'axe de ladite sonde, lequel évidement sert au passage dudit guide dont l'extrémité extérieure comporte un évasement tronconique stadaptant audit évidement, 7 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 5, 6, caractérisée en ce que ledit guide est amovible après implantation de la sonde, 8 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que ledit guide a une extrémité effilée s'adaptant à l'évidement in terne du contact final de ladite sonde. 9 - Sonde épicardique selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comporte un fil conducteur, une gaine isolante enrourant ledit fil conducteur et en ce que ledit fil se divise en au moins deux branches se terminant chacune par un contact électrique muni de moyens pour le fixer dans le myocarde. 10 - Sonde selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'extrémité du fil conducteur dans une branche se prolonge par au moins deux lames conductrices dont l'extrémité pénétrant dans le myocarde est coudée. 11 -Sonde selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit contact est constitué par une tête isolante traversée par un évidement d'axe sensiblement perpendiculaire à celui de la branche et qui communie que avec 11 extrémité du fil conducteur et que dans cet évidement sont logés une vis isolante et coaxiale audit évidement, un écrou conducteur portant lesdites lames et se déplaçant le long de ladite vis et un four reau isolant entourant ledit écrou et lesdites lames, 12 - Sonde selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit fourreau comporte une partie extérieure audit évidement dont l'extrémité est obturée par un embout, que Embout est percé d'autant de passages légère- ment coudés qu'il y a de lames et que chacune desdites lames sort dudit fourreau par un desdits passages en une extrémité recourbée qui s'implan te dans le myocarde. 13 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que lesdites branches sont de longueurs identiques. 14 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que lesdites branches sont de longueurs différentes.