Brevet FR2493077A1 — publié le 19820430

La présente invention concerne un circuit de com- mande d'tn stimulateur fonctionnel et thérapeutique, qui permet une régulation proportionnelle de l'amplitude des impulsions de stimulation et;de ce faitde l'ihtensité des contrac- tions musculaires provoquées de façon artificielle, en fonc- tion de la position du capteur réglable en position, et un branchement automatique du circuit électronique du stimula- teur à l'aide du signal de commande. Des formes de réalisation connues de circuits de commande de ce type sont limitées dans leur mode de fonction- nement, ou bien ne possedent pas les performances techniques du nouveau circuit. Le capteur réglable en position pour le signal de commande est la plupart du temps fixé avec des ru- bans dans le dos du patient si bien qu'un patient hémiplé- gique ne peut pas le fixer lui-même dans son dos. La forme de réalisation de l'art antérieur du cir- cuit de commande d'un stimulateur fonctionnel et thérapeutique présentait certains inconvénients. Un capteur réglable en position très complexe et onéreux muni d'un microcommutateur était incorporé au circuit, ce qui provoquait l'apparition d'impulsions indésirables de stimulation lors du débranche- ment du stimulateur. Un autre inconvénient réside dans la non-linéarité des caractéristiques pour le réglage en ampli- tude. La présente invention a pour but de réaliser un cir- cuit de commande pour un stimulateur fonctionnel et théra- peutique, permettant une régulation proportionnelle des im- pulsions de stimulation et un branchement automatique du cir- cuit électronique du stimulateur. Le stimulateur contient un circuit électronique simple; dont la consommation de courant est minimale le capteur du signal de commande étant phvsi- quement incorDoré au stimulateur. Le stimulateur peut être mis en place de façon simple et son bottier permet une con- ception industrielle. Cet objectif est atteint à l'aide d'un circuit électronique conforme à l'invention du type représenté sur la figure annexée à la présente description et au moyen d'un raccord spécial du capteur réglable en position. Dans le circuit conforme à la présente invention, la base du transistor 5 est reliée par l'intermédiaire de la résistance 1 à un pôle de la pile d'alimentation 4 et par l'intermédiaire de la résistance 2 au second pôle de la pile d'alimentation 4. Le collecteur du transistor 5 est relié par l'intermédiaire des contacts 19 et 20 du commuta- teur 5 à un pôle de la pile d'alimentation 4, tandis que l'émetteur du transistor est raccordé par l'intermédiaire de la diode 6 au premier contact du potentiomètre à trans- lation 7. Le contact glissant de ce potentiomètre 7 est raccordé au contact 23 du commutateur 3. Le contact 21 du commutateur 3 est relié à la base du transistor 12 et, par l'intermédiaire de la résistance 8, au second pôle de la pile d'alimentation 4. L'émetteur du transistor 12 est raccordé au second contact d'un potentiomètre 11, dont le premier contact est relié à l'émetteur du transistor 5. Le collecteur du transistor 12 est relié au commutatuer électri- que 15. La sortie du générateur 14 délivrant des groupes d'impulsions de stimulation est reliée par l'intermédiaire de la diode 13 au contact 24 du commutateur 3, ce même con- tact étant raccordé par l'intermédiaire de la résistance et de la diode 9 au premier contact du potentiomètre 7 à translation. Le commutatuer 3 assume trois fonctions. Il dé- branche le circuit électronique lorsque les contacts de commutation 17 et 21 se trouvent dans les positions respec- tives 18 et 22. Dans ce cas, un pôle de la pile d'alimenta- tion 4 est débranché. Le commutateur 3 placé dans la position 19 relie un pôle de la pile d'alimentation 4 au circuit électrique et raccorde le contact glissant du potentiomètre à translation 7 à la base du transistor 12. Le circuit élec- tronique travaille selon un procédé de fonctionnement pro- portionnel. On obtient un fonctionnement cyclique en amenant par commutation les contacts 17 et 21 du commutatuer 3 dans les positions 20 et 24. Un pôle de la pile d'alimentation 4 est raccordé au circuit électronique par l'intermédiaire du contact 20 du commutateur 3, tafidis que la base du tran- sistor 12 est reliée à la sortie du générateur 14 de grou- pes d'impulsions de stimulation par l'intermédiaire du con- tact 24 du commutateur 3 et de la diode 13. Le contact glissant du potentiomètre 11 est rac- cordé à l'entrée du stimulateur fonctionnel et thérapeutique 16. Le circuit électronique de commande du stimulateur fonctionnel et thérapeutique conforme à la présente invention fonctionne de la manière suivante: a) fonctionnement proportionnel Les contacts du commutateur 3 sont situés dans les positions suivantes: 17 sur 19 et 21 sur 23. Un pôle de la pile d'alimentation 4 est relié au circuit. Le transistor est raccordé en tant que montage en émetteur suiveur et possède une tension de base constante qui est définie par les résistances 1 et 2. Dans le circuit de l'émetteur du transistor 5 se trouve branché le potentiomètre à transla- tion 7, dont le contact glissant est relié par l'intermé- diaire du commutateur 3 et de la résistance 8 au second pôle de la pile d'alimentation 4. Le fait de modifier la résis- tance du potentiomètre 7 provoque des variations de l'inten- sité du courant et de ce fait des variations de la tension appliquée à la base du transistor 12, qui est branché en tant qu'émétteur suiveur de façon analogue au transistor 5. L'émetteur du transistor 12 est relié par l'intermédiaire du potentiomètre 1i à l'émetteur du transistor 5. Lorsque le contact glissant du potentiomètre 7 se trouve sur le premier plot de contact (résistance 0), le premier et le second con- tact du potentiomètre 11 doivent être au même potentiel de tension. Sous l'effet de l'accroissement de la résistance de potentiomètre 7 (le contact glissant s'écarte du premier contact), la tension appliquée à la base du transistor 12 chute en étant également suivie dans cette action par la tension présente sr le second contact du potentiomètre 11. Une différence de tension est présente entre le pre- mier et le second contact du potentiomètre 11 et est transmise par l'intermédiaire du contact glissant à l'entrée du stimu- lateur fonctionnel et thérapeutique. Le potentiomètre 11 est un diviseur de tension; sous l'effet du déplacement du con- tact glissant depuis le premier jusqu'au second contact, il se produit une régulation du niveau de tension, qui est prélevé du potentiomètre. L'amplitude des impulsions de stimulation présentes à la sortie du stimulateur fonctionnel et théra- peutique est proportionnelle à cette tension. Cela signifié que la pente de la courbe de variation de l'amplitude des impul- sions de stimulation en fonction de la position du potentiomè- tre à translation 7 est modifiée par le potentiomètre 11. La couche résistive du potentiomètre à translation 7 possède une longueur de quelques millimètres, dont les pre- miers millimètres sont utilisés pour réaliser le branchement du commutateur électronique 16. Une variation minime de la position du contact glissant du potentiomètre 7 entraîne une telle variation de la tension appliquée à la base du tran- sistor 12 que celui-ci branche le circuit électronique 15 qui raccorde en conséquence tous les appareils d'utilisation de courant électrique, plus importants, à un pôle de la pile d'alimentation 4. De ce fait la consommation d'énergie élec- trique est sensiblement réduite. La course restante de glis- sement du contact du potentiomètre 7 est utilisée en tant que capteur réglable en position pour la commande proportionnelle de la tension de stimulation de sortie. b) fonctionnement cyclique Les contacts du commutateur 3 sont dans les posi- tions suivantes: 17 sur 20 et 21 sur 24. Le transistor 3 fonctionne en tant que montage émetteur suiveur et possède une tension d'émetteur constante. La résistance 10 est rac- cordée à la base du transistor 12 par l'intermédiaire des diodes 6 et 9. Le générateur 14 de groupes d'impulsions de stimulation est relié par l'intermédiaire de la diode 13 à la base du transistor 12. Lorsque la sortie du générateur 14 se trouve au niveau "1" (un pôle de la pile d'alimenta- tion 4), la base du transistor 12 est pratiquement reliée au premier pôle de la pile d'alimentation 4 et la valve électrique 15, qui est commandée par le transistor 12, est fermée. Le stimulateur fonctionnel et thérapeutique est dé- branché. Lorsque le niveau de la sortie du générateur 14 de groupes d'impulsions de stimulation est "O" (le second pôle de la pile d'alimentation), il n'a aucune influence sur la base du transistor 12, en raison de la présence de la diode 13, quL constitue une barrière pour le niveau "O". La base du transistor]2 est à un potentiel de tension qui est inférieur à la tension présente sur l'émetteur du transistor pour la chute de tension intervenue dans la diode 9 et dans la résistance 10. La résistance 10 est choisie de telle ma- niere qu'il apparaît une chute de tension au bord de la ré- sistance et de la diode, telle que celle qui serait provoquée, dans le cas du fonctionnement proportionnel, si le contact glissant du protentiomètre était tiré à son extrémité. Entre le premier et le second contact du potentiomètre 11, il existe une différence de tension qui est envoyée à i'entrée du sti- mulateur fonctionnel et thérapeutique par l'intermédiaire du contact glissant. L9amolitude des impulsions de stimulation est proportionnelle à cette tension. Le stimulateur fonctionne de façon cyclique: stimulation, intervalle d'arrêt, etc. Ce mode de fonctionnement est utilisé à des fins thérapeuti- ques. REVENDICATIONS 1. Circuit de commande d'un stimulateur fonction- nel et thérapeutique, dans lequel se trouve réalisée une ré- gulation proportionnelle de l'amplitude des impulsions de stimulation, caractérisé en ce que la base d'un transistor (5) est reliée par l'intermédiaire d'une résistance (1) et d'un contact (19) d'un commutateur (3) à un pôle d'une pile d'alimentation (4), tandis aue la base du transistor (5) est reliée au second pôle de la pile d'alimentation par l'inter- médiaire d'une résistance (2), que le collecteur du transis- tor (5) est relié aux contacts (19,20) du commutateur (3) et que l'émetteur est raccordé par l'intermédiaire d'une diode (6) au premier contact d'un potentiomètre à translation (7), dont le contact glissant est relié au contact (23) du commu- tateur (3), que la base d'un transistor (12) est reliée au contact (21) du commutateur (3) par l'intermédiaire d'une résistance (8) au second pôle de la pile d'alimentation (4), que l'émetteur du transistor (12) est relié au second con- tact d'un potentiomètre (11) et que le premier contact du po- tentiomètre (11) est relié à l'émetteur du transistor (5). 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce aue le générateur (14) de groupes d'impulsions de stimu- lation est relié par l'intermédiaire d'une diode (13) au con- tact (24) du commutateur (3) et par l'intermédiaire de la ré- sistance (10) et de la diode (9) au premier contact du Doten- tiomètre à translation (7).