Brevet FR2470593A2 — publié le 19810612

FR 2470593 A2 19810612 FR 7929365 A 19791129 Le Brevet principal décrit une prothèse cardiaque de type monobloc biventriculaire formée d'un boîtier étan- che dans lequel sont montées deux membranes, l'une élasti- que travaillant à l'élongation et formant l'organe moteur du ventricule droit, et l'autre travaillant à la déforma- tion et formant l'organe moteur du ventricule gauche, ces deux membranes étant actionnées par un fluide sous pression : provenant d'une source pneumatique pilotée par un disposi- tif de commande à deux asservissements permettant de régu- ler le débit cardiaque en prenant comme paramètre physiologique de référence d'une part, la pression aortique, et, d'autre part, la pres- sion de remplissage du ventricule gauche. La régulation en fonction de la pression aortique est réalisée,selon le Brevet principal, en comparant un signal correspondant à la pression aortique à un signal de référence correspondant à une pression aortique prédéter- minée, par exemple 100 mm de Hg, le signal de sortie du comparateur commandant la pression du fluide pour faire va- rier de façon correspondante la pression d'activation sur la membrane d'activation du ventricule droit et, par voie de conséquence, pour faire varier le débit dans ce ventricule, le choix du signal de référence, c'est-a-dire de la pression aortique de référence, correspondant à un volume circulant et, à un débit de sang normaux pour le patient dans les conditions de repos. Or, le vo- lume circulant peut varier en fonction des conditions physiologiques telles que l'alimentation du patient. Dans le cas de l'absorption de boissons, en particulier, le volume circulant augmente et la pression aortique du coeur normal augmente afin d'élimi- ner cet excès de liquide par perfusion à travers les reins. Cette régulation du volume circulant est une caracté- ristique peu connue du coeur, dont il est apparu nécessaire de tenir compte, conformément à la présente Addition, pour affiner la régulation de la prothèse cardiaque conforme au Brevet principal. La présente Addition a en conséquence pour but de pourvoir à un perfectionnement au dispositif de régulation du débit sanguin selon le Brevet principal, caractérise en ce qu'il comprend un troisième asservissement destiné à faire varier la pression aortique en fonction du volume circulant, variation de volume à laquelle correspond une faible varia- tion de même sens de la pression de remplissage du ventri- cule droit. La présente Addition a pour objet un dispositif de régulation de la circulation sanguine dans une prothèse car- diaque monobloc biventriculaire équipée de deux membranes motrices, l'une élastique travaillant à l'élongation pour le ventricule droit, et l'autre travaillant à la déformation pour le ventricule gauche, ces deux membranes étant action- nées par un nmme fluide sous pression provenant d'une source pneu- matique commandée par un dispositif de régulation du débit cardiaque comportant deux asservissements, l'un à la pres- sion aortique par comparaison de cette pression avec une pression prédéterminée de référence, et l'autre à la pres- * sion de remplissage du ventricule gauche pour réguler la du- rée du cycle d'activation de la pression, ce dispositif de régulation étant caractérisé en ce qu'il comporte un troisiè- me asservissement par détection de la pression de remplissage - du ventricule droit et comparaison de cette pression avec une pression de référence, le-résultat de cette-comparaison com- m-.nandant-la valeur de la pression de référence déterminée de l'asservissement-:à la pression aortique..- -: -Selon une - autre caractéristique de l'invention, pour éviter les variationslaccidentelles, les.-mesures des pres- sions de remplissage du ventricule.droit;.-sont enregistrées pendant une-durée prédéterminée et c'est la-moyenne des mesu- res enregistrées.qui est comparée à.la pression de référence. Outre les dispositions qui précèdent,-l'invention com- prend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qi va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère au dessin annexé dans lequel: - la figure unique est un schéma d'asservissement qui réalise la régulation du débit cardiaque dans la prothèse. Il doit -étre bien entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés 3 247ONg3 uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. On retrouve sur ce schéma le premier asservissement décrit dans le Brevet principal qui établit une relation entre d'une part, la pression d'activation utilisée sur le distributeur de pression pneumatique et le pourcentage du temps de mise en pression et, d'autre part, une valeur de référence de la pression aortique moyenne prédéterminée. Cette pression aortique prédéterminée est celle du patient avant implantation de la prothèse, le patient étant dans un état normal, cc'est- à-dire ayant un volume circulant constant.Orce volume ne peut être con- sidéré comie constant. En effet, lors de l'alimentation solide et surtout liquide, une partie du liquide ingéré passe dans le sangaugmentant ainsi le volume total de celui-ci. Or, le mécaniene physiologiLue fait que cet- te augmentation de volume se traduit par une augmentation de la pression artérielle qui, en agissant sur le rein, provoque l'hnodialyse rénale qui élimine le surplus de liquide dans le sang et rétablit le volume initial du sang. Pour tenir compte de ce fonctionnement régulateur du coeur, le dispositif régulateur de la prothèse doit agir pour augmenter la pression aortique quand le volume du sang aug- mente. Dans le système d'asservissement, la pression aortique prédéterminée du dispositif d'asservissement doit être modi- fiée. L'asservissement en fonction de la pression aortique comporte encore le capteur de pression aortique 36, le dispo- sitif électronique 37 de traitement dont le signal est envoyé au comparateur 38 pour être comparé au signal de pression aortique de référence engendré par un générateur 38a du si- gnal de référence inclus dans le comparateur. L'asservisse- ment complémentaire doit donc agir sur ce générateur 38a pour commander la valeur de la pression aortique prédétermi- née en fonction des variations du volume sanguin. Ces variations du volume sanguin qui se traduisent par une variation de la pression de remplissage du ventri- cule droit, conduisent à mesurer cette pression de remplis- sage pour la comparer à uné pression moyenne prédéterminée qui se situe aux alentours de 2 mm de Hg, le résultat de cette comparaison commandant la variation de la pression aortique de référence initialement fixée aux alentours de mm de Hg. Ainsi,l'asservissement selon l'invention comporte un -capteur 50 de la pression de remplissage du ventricule droit par exemple un capteur piézoélectrique placé dans la cavité ventriculaire droite de la prothèse ou un capteur de pres- sion placé dans une capacitance reliée par un tube à la cavité ventriculaire droite de la prothèse; ce capteur envoie son signal de sortie vers un comparateur 51 pour le comparer à un signal de sortie d'un générateur 52 d'un signal de référence de la pression de remplissage du ventricule droit, le signal de sortie du comparateur commandant le générateur du signal de référence de la pression aortique. Pour éviter qu'une variation intempestive et acci- dentelle fugitive de la pression de remplissage du ventri- cule droit n'influence la pression aortique, le signal de sortie du capteur 50 est envoyé à un intégrateur ou enregis- treur 53 qui ne délivre un signal qu'au bout d'une période prédéterminéeune heure par exemple, ce signal intégré étant envoyé au comparateur 51 pour être comparé à un signal de référence correspondant. Cette régulation du débit cardiaque est obtenue par l'asservissement du fonctionnement d'une pom- pe agissant sur les deux membranes motrices de la prothèse mais elle pourrait également être obtenue par ce même asservissement appliqué au fonctionnement de deux pompes en synchronisme agissant respectivement sur une des deux membranes, ces membranes étant séparées par une paroi étanche. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses miodes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de régulation de la circulation san- guine dans une prothèse cardiaque monobloc biventriculaire équipée de deux membranes motrices, l'une élastique tra- vaillant-& l'élongation, pour le ventricule droit, et l'au- tre travaillant à la déformation, pour le ventricule gau- che, ces deux membranes étant actionnées par un fluide sous pression provenant d'une source pneumatique commandée par un dispositif de régulation du débit cardiaque comportant deux asservissements, l'un à la pression aortique par com- paraison de cette pression avec une pression prédéterminée de référence, et l'autre à la pression de remplissage du ventricule gauche pour réguler la durée du cycle d'activa- tion de la pression, ce dispositif de régulation,--selon la Revendication 16 du Brevet principal, étant caractérisé en ce qu'il comporte un troisième asservissement par détection de la pres- sion de remplissage du ventricule droit et coirpraison de cette pression avec une pression de référence, le résultat de cette canparaison cOeian- dant la valeur de la pression de référence déterminée de l'asservis- sement à la pression aortique. 2 - Dispositif de régulation selon 'la Revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs de pression de remplissage du ventricule droit sont enregistrées pendant une durée pré- déterminée et leur valeur moyenne est comparée à la valeur de la pression de référence prédéterminée pour commander le changement de la valeur prédéterminée de la pression aortique de référence. - Dispositif de régulateur selon la Revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (50) de pression de remplissage du ventricule droit, ce capteur envoyant son signal de sortie dans un intégrateur ou enregistreur (53) dont le signal de sortie est appliqué à un comparateur (51) pour être comparé à un signal prédéterminé de référence engen- dré par un générateur (52), ce comparateur (51) commandant le générateur (38a) du signal de référence de la pression aor- tique du comparateur (38) de l'asservissement à la pression aortique. 4 Dispositif de régulation selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la source pneumatique est compos(bde deux pompes indépendantes agis- sant respectivement l'une sur la membrane élastique du ventricule droit, l'autre sur la membrane déformable du ven- tricule gauche, ces deux membranes étant séparées par une paroi étanche, le dispositif de régulation à trois asservis- sements agissant en synchronisme sur ces deux pompes.