Brevet FR2507076A1 — publié le 19821210

L'invention concerne des appareils et des procédés destinés à la mesure et à l'aide au traitement de la faiblesse chronique ou aiguë ou de l'atrophie du groupe musculaire pubiococcygien chez l'humain. Chez les humains, le groupe musculaire pubio-coccygien (mettant notamment en jeu le coccygeus muscle partant de l'ischion et du ligament sacrospinal et s'insérant dans le coccyx et le sacrum) constitue le principal support anatomique de trois structures pelviennes importantes : l'urètre, le vagin et le rectum. On a associé un fonctionnement atone ou inadéquat du muscle pubio-coccygien à divers problèmes médicaux et psychologiques, allant des protrusions herniaires et de l'incontinence d'urine à l'insuffisance ou à la frigidité sexuelles L'attention médicale récente pour le dysfonctionnement sexuel féminin souligne la thérapie de ce muscle comme traitement physiologique principal. Antérieurement à l'invention, il existait deux approches thérapeutiques très différentes au traitement du dysfonctionnement du groupe musculaire pubio-coccygien. La thérapie la plus largement utilisée s'appuie sur le régime volontaire mis au point par le Dr. Arnold Kegel de l'Université de Californie. Les descriptions courantes de cette approche indiquent que les exercices appropriés mettent en jeu une interruption répétitive de l'émission d'urine. > alheureusement cette thérapie n'est pas toujours efficace en pratique et conduit souvent à des efforts musculaires perdus ou mal dirigés. De plus, les patients qui sont dans l'état le plus sérieux sont les moins aptes à effectuer l'exercice de manière convenable. Une autre possibilité, s'opposant à l'approche par exercices volontaires du Dr. Kegel, s'appuie sur une forme ou une autre d'électrothérapie directe du groupe musculaire pubio-coccygien. Un certain nombre de brevets ont suggéré que l'on pouvait utiliser des sondes insérées dans le vagin et possédant des conducteurs électriques pour provoquer des contractions du muscle pubio-coccygien Les dispositifs servant à injecter un signal électrique souffrent de problèmes communs qui ont limité leur utilisation. Ils demandent l'application d'un choc électrique au corps humain, ce qui, quelle que soit la bénignité du propos visé, exige une étroite surveillance de la fabrication, de la réalisation et de l'application des dispositifs. De plus, ces chocs électriques éveillent une peur intense chez de nombreux patients et sont rejetés par eux. Une autre objection soulevée par l'électrothérapie du vagin est que celle-ci tente d'enseigner un contrle volontaire par l'intermédiaire d'une stimulation involontaire.La patiente est principalement passive pendant le traitement, alors que, selon la théorie actuelle, c'est précisément cette passivité qui a conduit à l'état pathologique, pour l'essentiel. Selon l'invention, il est proposé un appareil qui détecte, directement à travers le tissu vaginal ou rectal, les minuscules impulsions d'activité du muscle pubio-coccygien. Ces signaux, qui se trouvent dans la gamme de zéro à vingt-cinq microvolts avec une fréquence de îoe à 400 Hz, résultent de l'activité nerveuse volontaire du patient. Ils sont recueillis par au moins trois électrodes en métal précieux disposées sur une sonde et transmis à des amplificateurs électroniques appropriés présentant un gain élevé. Les électrodes ont des surfaces lisses. Les signaux amplifiés sont traites par divers circuits logiques afin de produire diverses formes de représentation, notamment visuelle, auditive et tactile, à la fois sous forme analogique et sous forme numérique.Selon les principes du "bio-feed-back", ou contrôle biologique en retour, la connaissance immédiate des résultats conduit à un "apprentissage" du contrôle conscient et volontaire sur la tension musculaire. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 représente le myographe vaginal sous forme d'une sonde cylindrique portant trois électrodes et un cable de sortie qui les relie à un circuit électronique; - la figure 2 présente, sous forme d'un schéma de principe, les circuits électroniques et logiques permettant d'amplifier les signaux de sortie et de les transformer en représentations de "bio-feed-back" utiles; - la figure 3 montre une vue de face de la sonde cylindrique;; - la figure 4 montre une variante de la sonde myographique vaginale, ou un préamplificateur est incorporé directement dans le corps de la sonde, en cas d'utilisation dans un milieu électriquement "bruyant"; - la figure 5 montre l'appareil myographique vaginal incorporé dans une sonde contenant un "Photoplythesmograph" vaginal (défini ci-après); - la figure 6 montre une forme augmentée de l'appareil myographique vaginal, contenant huit paires d'électrodes actives et des circuits de multiplexage permettant de sélectionner des combinaisons d'électrodes; - la figure 7 montre une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation de la sonde selon l'invention; - la figure 8 montre une vue en élévation latérale de la sonde de la figure 7; - la figure 9 est une vue en bout prise le long de la ligne 9-9 de la figure 8; et - la figure 10 est une vue en bout prise le long de la ligne 10-10 de la figure 8. Sur la figure l, est représenté le premier mode de réalisation de la sonde myographique vaginale selon l'invention. De façon generale, la sonde consiste en un cylindre d'environ 2,54 cm de diamètre extérieur, fait d'une matière électriquement non conductrice du type résine de matière plastique inerte, qui porte deux électrodes actives 2 et 3 et une électrode neutre, ou de terre, 4. Les électrodes sont faites en un métal noble, de préférence l'argent, et présentent une surface lisse longitudinale allongée de manière qu'elles puissent avoir un contact adéquat avec les parois vaginales. De manière surprenante, il a été découvert que les sécrétions liquides naturelles des parois vaginales étaient suffisamment conductrices pour qu'il ne soit pas nécessaire d'appliquer à la sonde un lubrifiant conducteur. Ce cylindre sert également à la fixation d'une plaque de connexion blindée 5, se raccordant aux circuits électroniques 6 qui traitent les signaux et montrent la représentation de "bio-feed-back" 7. Le cylindre 1 est rempli d'un matériau d'étanchéité approprié, par exemple une résine acrylique du type pouvant etre versé, de façon qu'il soit étanche à l'eau et stérilisable, et qu'il présente en outre une certaine résistance mécanique. Les circuits électroniques préférés de détection et de traitement des signaux sont présentés sur la figure 2. Les signaux électriques se déplaçant jusqu'aux nerfs qui desservent le muscle pubio-coccygien sont détectés à travers la paroi vaginale, c'est-à- dire sur le coté de la paroi vaginale, par les électrodes actives 2 et 3 et sont transmis via le câble 5 jusqu'aux entrées différentielles d'un préamplificateur 10 du type amplificateur opérationnel qui comporte un étage d'entrée à transistor à effet de champ. Ces signaux électriques sont détectés par au moins deux électrodes distinctes par référence à une troisième électrode et appartiennent à la gamme de O à 25 microvolts (en valeur efficace), les tensions crete-a-crete étant plus élevées.Les signaux détectés sont conformés par un filtre passe-bande Il de 100 à 1000 Hz et par l'amplificateur principal 12, qui peut comprendre un ou plusieurs étages. Un signal analogique est rendu disponible en 14, et ce signal est mis en tampon par un étage suiveur en tension 13 à gain unité. Une bascule de Schmîdt 15 produit un signal de sortie binaire 16 à destination du dispositif d'affichage de "bio-feed-back" 7. Le dispositif d'affichage de "bio-feed-back" préféré utilise un oscillateur à commande de tension 18 qui excite un dispositif de sortie 9 pouvant erre un haut-parleur (pour "feed-back", ou contrôle en retour, acoustique) ou un transducteur (pour "feed-back" tactile). En général, l'oscillateur à commande de tension est réglé de façon à ne produire aucun son pour un signal d'entrée nul, et à augmenter la hauteur du son en proportion de l'augmentation des impulsions nerveuses, représentant une tension accrue du muscle pubio-coccygien. Des commandes (non représentées) peuvent être prévues pour régler la gamme et le seuil de l'oscillateur à commande de tension. Un autre dispositif d'affichage de "bio-feed-back" également possible consiste en un compteur de fréquence 21 qui excite un dispositif d'affichage 22 à diodes électroluminescentes du type -à "sept segments" (chiffre). Le dispositif d'affichage fait apparaître le nombre d'impulsi#ns nen#uses reçu sur l'électrode pendant l'intervalle d'une seconde précédent, et il est renouvelé toutes les secondes. Le réglage de la polarisation de décalage de l'amplificateur principal 12 commande le niveau du signal de seuil destiné à l'activation de la bascule de Schmidt et, par conséquent, détermine le niveau de signal minimal à compter. La figure 3 montre la sonde cylindrique depuis le devant. La figure 4 montre la sonde myographique vaginale de l'invention dotée d'un préamplificateur 10 à circuit intégré disposé et hermétiquement enfermé à l'intérieur du cylindre de la sonde. Cette variante entraîne une amélioration du rapport signal-bruit > et peut trouver application dans des versions portatives de l'inven- tion du type "à utiliser chez soi", auquel cas on peut craindre des interférences électriques. Comme le montre la figure 5, le myographe vaginal peut etre incorporé dans le meme ensemble de sonde qu'un "Photoplythesmograph" vaginal 30. Le "Photoplythesmograph" vaginal, créé par Eeer et Sintchak de l'Université de 1'rat de New York à Stony Brook, mesure les modifications sanguines vaginales au moyen des variations de la quantité de lumière frappant une cellule photo-électrique en raison des variations du niveau sanguin dans les tissus, et il constitue un bon indicateur de la première phase (excitation) et de la quatrième phase (résolution, ou retour du tissu à l'état normal) de la réaction sexuelle selon aster et Johnson.Le myographe vaginal mesure la deuxième phase (plateau) et la troisième phase (orgasme); ensemble, ils permettent d'avoir connaissance de toute l'étendue de la réaction sexuelle féminine. La figure 6 représente une version augmentée du myographe vaginal. Quatre paires d'électrodes actives sont prévues, quoique le dispositif puisse etre conçu pour en recevoir un plus grand nombre ou un plus petit nombre selon ce qui peut paraître nécessaire; le multiplexeur à circuit intégré fonctionnant sous commande de circuits logiques externes sélectionne, en séquence, des paires dlélectrodes pour la transmission d'impulsions électriques sur un cible de connexion en vue d'effectuer la mesure sur différentes sections du tissu. Cette forme de réalisation peut trouver application en recherche. Dans la sonde présentée sur les figures 7 à 10, constituant le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps de sonde 1' en -résine de matière plastique présente une forme de selle de cheval lorsqu'on le regarde de coté. Il s'agit d'un cylindre droit, à section arrondie, et présentant une forme de "U" large lorsqu'on le regarde de côté. Cette forme a été trouvée par expérimentation et permet de placer les électrodes 2', 3' et 4' au meilleur emplacement pour la détection des signaux électriques minuscules. Les électrodes 2', 3' (actives) et 4' (terre) sont des électrodes d'argent à face lisse allongées dans la direction longitudinale, c'est-à-dire la direction parallèle à l'axe central imaginaire qui est perpendiculaire à la ligne 10-10.Les électrodes 2' à 4' sont encastrées dans le corps 1', mais leurs faces conductrices sont à découvert et appartiennent à la surface de la sonde. Les bornes 5' peuvent etre connectées à un câble en vue de la détection de l'activité électrique dans la gamme de O à 25 microvolts pour une fréquence de 100 à 400 Hz. Le circuit de la figure 2 peut Outre utilisé avec n'importe laquelle des sondes de l'invention. Alors que son filtre présente une largeur de bande de 100 à 1000 Hz, il s'est révélé satisfaisant pour le signal de 100 à 400 Hz. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du procédé et de l'appareil dont la description vient d'entre donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S l. Appareil destiné au contrôle physiologique du muscle pubio-coccygien du patient-sujet au travers de la paroi vaginale ou rectale dudit patient-sujet, comprenant : une sonde électromyographique (1) destinée à être mise au contact de la paroi du vagin ou du rectum d'un patient-sujet caractérisé en ce que la sonde comporte un corps non conducteur de l'électricité et au moins trois électrodes (2, 3, 4) électriquement conductrices constituant une partie de la surface du corps de sonde, l'une des électrodes étant une électrode de référence (4), les électrodes étant faites en métal précieux et chaque électrode étant électriquement isolée des autres électrodes de la sonde, lesdites électrodes détectant des signaux électromoteurs en au moins trois emplacements de ladite paroi, les signaux appartenant à la gamme de tension de O à 25 microvolts et ayant une fréquence d'alternance appartenant à la gamme de 100 à 400 Hz, ces signaux étant émis lorsque le muscle pubio-coccygien du patient-sujet joue par suite d'une tentative volontaire du patient-sujet de faire jouer le muscle; les électrodes étant des électrodes de contact dont la surface-de contact extérieure est lisse de façon à venir en contact avec la paroi sans la blesser et en l'absence d'un lubrifiant de contact extérieurement appliqué; les électrodes portées par la sonde sont les seules électrodes actives de contact du corps de l'appareil, et ces électrodes n'injectent aucun signal électrique à ladite paroi; et il comprend un moyen transducteur (67) couplé auxdites électrodes pour amplifier lesdits signaux électromoteurs et les transformer en signaux sensoriels qui sont ressentis (7, 9) par le patient-sujet pour le développement par "bio-feed-back" du muscle pubio-coccygien, 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen transducteur comporte un moyen amplificateur (10) disposé à l'intérieur de la sonde 3.Procédé de contrôle physiologique et d'entraînement par "bio-feed-back" du muscle pubio-coccygien du patient-sujet caractérisé en ce qu'il consiste à insérer une sonde électromyographique de façon qu'elle soit en contact avec la paroi du vagin ou du rectum d'un patientsujet, la sonde n'étant pas lubrifiée au moyen d'un lubrifiant de contact électrique; la sonde comportant un corps non conducteur de l'électricité et au moins trois électrodes (2, 3, 4) électriquement conductrices constituant une partie de la face externe du corps de sonde, les électrodes étant faites en métal précieux et chaque électrode étant électriquement isolée des autres électrodes de la sonde; les électrodes étant des électrodes de contact ayant une surface de contact externe lisse de façon à venir au contact de la paroi sans la blesser et en l'absence de lubrifiant de contact extérieurement appliqué; utiliser lesdites électrodes pour détecter des signaux électromoteurs en au moins trois emplacements de ladite paroi, les signaux appartenant à la gamme de tension de O à 25 microvolts et ayant une fréquence d'alternance de 100 à 400 Hz; ces signaux étant émis lorsque le muscle pubio-coccygien du patient-sujet joue par suite d'une tentative volontaire du patient-sujet de faire jouer ce muscle; les électrodes portées par la sonde étant les seules électrodes actives de contact du corps de l'appareil, et les électrodes n'injectant aucun signal électrique à ladite paroi; et amplifier les signaux électromoteurs et les transformer en signaux sensoriels à l'aide d'un moyen transducteur (6, 7) couplé aux electrodes, le moyen transducteur éliminant par filtrage le bruit électrique n'appartenant pas auxdits signaux de tension et de fréquence, les signaux sensoriels étant ressentis (7, 9) par le patient-sujet pour permettre le développement par "bio-feed-back" du muscle pubiococcygien.