Brevet FR2507483A1 — publié le 19821217

La présente invention concerne de façon générale les dispositifs médicaux thérapeutiques, et elle porte plus particulièrement sur des dispositifs électroniques pour la stimulation d'un tissu musculaire. Il est devenu habituel depuis quelque temps de ré- gler l'énergie de sortie d'un générateur d'impulsions de sti- mulation de muscle dans le but d'optimiser la durée de vie de la source d'énergie Le processus d'optimisation comprend de façon caractéristique deux étapes principales pour les ap- plications cardiaques La première étape consiste à position- ner à l'intérieur du coeur un conducteur contenant l'électro- de de stimulation du tissu musculaire On règle la position physique de l'électrode de façon à établir un contact avec le tissu à stimuler en utilisant des niveaux d'énergie suffisam- ment bas pour être acceptables Ce réglage s'effectue normale- ment en utilisant un dispositif stimulateur externe, ou un analyseur de dispositif de stimulation Après le réglage phy- sique du conducteur, on règle le générateur d'impulsions im- plantable pour qu'il produise pour chaque impulsion de stimu- lation une énergie de sortie suffisante pour stimuler de façon sure le tissu en contact avec l'électrode, mais qui n'est pas élevée au point d'entratner une décharge prématurée de la sour- ce d'énergie Ces deux procédures sont habituellement accom- plies en salle d'opération. Plusieurs techniques ont été employées pour facili- ter la mesure de l'énergie de stimulation que produit réelle- ment un générateur d'impulsions (externe ou interne) La technique la plus courante consiste à mesurer la tension de sortie à un certain point pendant l'impulsion de stimulation, et à déterminer l'énergie qu'elle contient, en faisant une hypothèse sur la forme de l'onde On peut faire des hypothè- ses sur la forme de l'onde du fait que, bien entendu, le cir- cuit de stimulation normal fait intervenir la décharge d'un condensateur de sortie par l'électrode et dans le tissu à stimuler Le brevet US 3 983 476 décrit un perfectionnement de cette technique Ce brevet décrit la mesure de l'énergie de sortie d'un défibrillateur par la mesure de la chute de tension aux bornes d'une résistance étalon Ce brevet décrit un dispositif qui accomplit effectivement une intégration sur la totalité de la largeur de l'impulsion, ce qui com- pense les variations éventuelles dans le signal de sortie et les écarts par rapport à la forme d'onde supposée Le principal inconvénient du brevet précité consiste en ce que la décharge n'est mesurée que dans une résistance étalon. Ceci fait appel à l'utilisation d'une résistance de haute précision qui peut être coûteuse Un inconvénient supplémen- taire consiste en ce que cette technique mesure l'impulsion de stimulation qui est appliquée à la résistance étalon, et non au tissu du corps qui doit 4 tre stimulé Le résultat fi- nal est que la technique décrite dans le brevet US 3 983 476 conduit à une détermination de l'énergie de sortie unique- ment dans la résistance de charge. Le brevet US 4 245 643 décrit un procédé de déter- mination de la résistance ohmique d'un tissu du corps pouvant 9 tre stimulé Après avoir accompli cette mesure, on pourrait évidemment employer la technique du brevet US 3 983 476 pour déterminer l'énergie d'une décharge non pas dans la résis- tance étalon, mais dans la résistance ohmique réelle trouvée dans le tissu du corps à stimuler Bien que ce processus à deux étapes soit suffisant pour déterminer l'énergie de sti- mulation avec une précision suffisante, il appara t ttre plus complexe qu'il n'est souhaitable. L'invention fait disparattre les inconvénients ren- contrés dans l'art antérieur, en mesurant directement l'éner- gie de sortie d'un générateur d'impulsions Cette mesure est accomplie directement, indépendamment du type de la charge dans laquelle la décharge a lieu Ceci signifie que l'inven- tion permet de mesurer l'énergie contenue dans une impulsion de stimulation de sortie qui est dirigée soit vers une charge de test soit vers un tissu du corps. Une caractéristique souhaitable supplémentaire de l'invention consiste en ce que l'énergie est mesurée directe- ment dans un processus à une seule étape Ceci signifie que le médecin présent n'a aucun calcul à effectuer en salle d'opération. Un avantage supplémentaire de l'invention consiste en ce qu'elle élimine un certain nombre de composants de pré- cision qui seraient ordinairement nécessaires pour effectuer la mesure d'énergie de la manière employée dans l'art anté- rieur On doit cependant connaître la valeur du condensateur de sortie du générateur d'impulsions Heureusement, c'est habituellement un composant de précision de valeur bien con- nue. L'invention mesure la tension aux bornes du conden- sateur de sortie du générateur d'impulsions avant et après l'émission de l'impulsion de stimulation On peut donc calcu- ler l'énergie à partir de formules connues, à condition de ccnnattre la valeur du condensateur de sortie avec une préci- sion suffisante. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique d'ensemble de l'appareil utilisé dans le mode de réalisation préféré de l'invention; La figure 2 est un schéma électrique de l'amplifi- cateur commandé 12; La figure 3 est un schéma électrique du circuit de commutation 20; La figure 4 est un schéma électrique de l'amplifi- cateur 40; les figures 5 a 5 g sont un organigramme détaillé du microprogramme du microprocesseur 48 qui effectue les cal- culs d'énergie; la figure 6 est un organigramme du sous-programme RETTST; La figure 7 est un organigramme du sous-programme CARRE; A La figure 8 est un organigramme du sous-programme DIV 100 - L'invention est décrite ici en considérant un mode de réalisation préféré qui consiste en un analyseur de dispo- sitif de stimulation On utilise cet appareil en salle d'opé- ration pour la procédure d'implantation L'analyseur de dis- positif da stimulation préféré contient un générateur d'im- pulsions externe pour le ventricule comme pour l'oreillette. Le dispositif contient également le matériel nécessaire pour déterminer l'énergie des impulsions de stimulation Il con- tient d'autres circuits destinés à d'autres fonctions de mo- nitorage Cet appareil est le Pacing System Analyzer 5311 A, de la firme Medtronic Il est cependant important de noter que l'appareil et les techniques décrits ici peuvent égale- ment 9 tre utilisés tout aussi efficacement dans d'autres dispositifs de monitorage et dans des générateurs d'impul- sions implantables. La figure 1 est un schéma synoptique du mode de réalisation préféré de l'invention, pour la mesure de l'éner- gie de sortie de l'analyseur de dispositif de stimulation On notera que la configuration représentée sur la figure 1 com- porte la possibilité de mesurer directement l'énergie des impulsions de stimulation appliquées à l'oreillette comme au ventricule, lorsque les condensateurs de sortie d'oreillette et de ventricule 10 et 24 sont déchargés La ligne 14 est la ligne qui charge le condensateur de sortie 10 par l'intermé- diaire de la ligne 14 b, comme représenté Ce courant de char- ge est reçu à partir de la section de stimulateur d'oreillet- te de l'analyseur de dispositif de stimulation (non représen- tée) La ligne 14 a est dirigée vers un amplificateur commandé 12 Le signal de sortie du condensateur 10 est dirigé vers l'oreillette par l'intermédiaire de la ligne 16 et donc de la ligne 16 b Ceci correspond au conducteur qui est connecté électriquement à une électrode implantée dans le tissu à sti- muler à l'intérieur de l'oreillette La ligne 16 a est égale- ment dirigée vers l'amplificateur commandé 12. L'amplificateur commandé 12 est un amplificateur différentiel comportant une sortie qui est commandé par une ligne 54 provenant d'un microprocesseur 48 Lorsque l'ampli- ficateur commandé 12 est validé par l'intermédiaire de la li- gne 54, il applique au circuit de commutation 20, par la li- gne 18, un signal de sortie amplifié qui est représentatif de la tension différentielle des lignes 14 a et 16 a (c'est-à- dire la tension aux bornes du condensateur de sortie 10) Il est important de se souvenir que cette tension n'est pas me- surée par rapport à la masse ou à quelque autre point de ré- férence En effectuant directement la mesure aux bornes du condensateur de sortie 10, on fait disparaître les erreurs associées à la résistance ohmique du tissu du corps, qui né- céssite une compensation dans les brevets précités. Le circuit de commutation 20 est un circuit de com- mutation linéaire qui est commandé par une ligne 34 La ligne 34 provenant du microprocesseur 48 ouvre ou ferme le circuit entre la ligne 18, l'entrée du circuit de commutation 20 et la ligne 22 a, c'est-à-dire la sortie du circuit de commuta- tion 20 De cette manière, le microprocesseur 48 peut déter- miner, par l'intermédiaire de la ligne 34, le moment auquel le signal de sortie de l'amplificateur commandé 12 est appli- qué à l'amplificateur 40 par l'intermédiaire de la ligne 18 et du circuit de commutation 20, ainsi que des lignes 22 a et 22. Il existe des circuits similaires pour mesurer l'énergie de sortie de l'impulsion de stimulation du ventri- cule L'impulsion de sortie est habituellement produite par la décharge du condensateur de sortie chargé précédemment. Ainsi, le signal sur la ligne 15 correspond en réalité à la mise à la masse de la ligne 15 par l'intermédiaire du coeur du patient Le condensateur de sortie 24 est chargé par les lignes 15 et 15 a, comme il est représenté L'impulsion de stimulation du ventricule est appliquée par les lignes 28 et 28 a L'amplificateur commandé 30 fonctionne exactement comme l'amplificateur commandé 12, dans la mesure o il fournit par la ligne 32 un signal de sortie proportionnel à la dif- férence de tension entre les lignes 15 a et 28 b, chaque fois qu'il est autorisé à le faire par la ligne 56 provenant du microprocesseur 480-Le signal de sortie de l'amplificateur commandé 30 est appliqué au circuit de commutation 38 par la ligne 32, comme il est représenté Le circuit de commuta- tion 38 fonctionne de la meie manière que le circuit de com- mutation 20, dans la mesure o il consiste en un circuit de commutation qui est conducteur chaque fois qu'il est validé par la ligne 36 provenant du microprocesseur 48. L'amplificateur 40 amplifie le signal de sortie sur la ligne 22 Ce signal est proportionnel à la tension mesurée aux bornes du condensateur de sortie 10 lorsque le micropro- cesseur 48 valide l'amplificateur commandé 12 par la ligne 54 et valide le circuit de commutation 20 par la ligne 34 C'est également la tension aux bornes du condensateur de sortie 24 lorsque l'amplificateur commandé 30 est validé par le micro- processeur 48 par l'intermédiaire de la ligne 56, et lorsque le circuit de commutation 38 est validé par la ligne 36 Le signal de sortie de l'amplificateur 40 est appliqué au con- vertisseur analogique-numérique 44 par l'intermédiaire de la ligne 42 Ce dispositif convertit le signal analogique reçu par la ligne 42 en un signal numérique qui est appliqué au microprocesseur 48 par la ligne 46 Le microprocesseur 48 commande l'appareil et effectue les calculs Il transmet la valeur calculée de l'énergie au dispositif d'affichage 52, par la ligne 50. Le convertisseur analogique-numérique 44 est de préférence un convertisseur analogique-numérique à 8 bits de vitesse moyenne On trouve aisément des dispositifs de ce ty- pe sous forme monolithique A titre d'exemple d'un tel dis- positifs on peut citer le type classique ADC 0808 de la firme INDEL, Inc De façon similaire, le microprocesseur 48 peut 9 tre n'importe quel microprocesseur à huit bits commode Dans le mode de réalisation préféré, c'est un 8085 de la firme National Semiconductor Le dispositif d'affichage 52 est de préférence un dispositif à cristaux liquides de type courant. Il est préférable qu'il comporte quatre chiffres complets avec virgulee décimale. La figure 2 est un schéma électrique détaillé de l'amplificateur commandé 12 Le circuit de l'amplificateur commandé 30 est identique à celui de l'amplificateur comman- dé 12, et on considère donc qu'il n'est pas nécessaire d'ex- pliquer en détail l'amplificateur commandé 30 L'armature positive du condensateur de sortie 10 est connectée à l'am- plificateur commandé 12 par la ligne 14 a On utilise un di- viseur de tension formé par des résistances 126, 128 et 130 en tant que circuit d'entrée de l'amplificateur opérationnel 132 Les résistances 126, 128 et 130 sont toutes des résistan- ces de haute précision ( 1 %) d'une valeur de 1 Ma l On notera que ce diviseur présente une impédance élevée (environ 3 M Th) au condensateur de sortie 10 L'armature négative du conden- sateur de sortie 10 est connectée à l'amplificateur commandé 12 par la ligne 16 a La résistance 124 est également une ré- sistance de 1 M Ai, 1 % L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 132 reçoit son signal-par l'intermédiaire du point situé entre les résistances 128 et 130 du diviseur de tension La borne négative de l'amplificateur opérationnel 152 reçoit son signal par l'intermédiaire d'une résistance 134, de 1 Ml?, 1 %, et d'une porte de transmission 122 L'am- plificateur opérationnel 132 est du type 8021, très répandu. La porte de transmission 122 est du type 4016, très répandu L'homme de l'art reconnaîtra aisément qu'il s'agit d'un circuit de commutation linéaire à commande numérique. Lorsqu'elle est validée par la ligne 120, la porte de trans- mission 122 transmet vers la ligne 142 le signal analogique présent sur la ligne 140 De façon similaire, lorsqu'elle est invalidée par la ligne 120, la porte de transmission 122 pla- ce le circuit à l'état ouvert. On peut donc voir que l'amplificateur opérationnel 132 reçoit la tension aux bornes du condensateur de sortie 10 chaque fois que la porte de transmission 122 est validée par la ligne 120 L'état de la ligne 120 est commandé finalement par le c 9 ble 54, provenant du microprocesseur 48, qui contient des lignes 54 a et 54 b qui sont respectivement connectées aux entrées d'horloge et de restauration de la bascule "Dl", 100. L'entrée de données de la bascule "Dl", 100, est connectée à l'alimentation + 15 V et elle est donc toujours à un niveau logique haut L'entrée de positionnement de la bascule "Dl", , est connectée à la masse par la ligne 104 et elle est donc toujours au niveau bas Par conséquent, la ligne 54 b restaure la bascule "Df", 100, chaque fois qu'elle est au ni- veau logique haut La bascule "Dl", 100, change d'état chaque fois que la ligne 54 a passe à un niveau logique haut. Le microprocesseur 48 place la ligne 54 b à un ni- veau logique haut chaque fois que l'opérateur n'a pas sélec- tionné la mesure de l'énergie dans l'impulsion de stimulation de l'oreillette Inversement, la ligne 54 b est à un niveau bas chaque fois qu'on désire mesurer l'énergie de l'impulsion de stimulation de l'oreillette Chaque fois qu'on désire ef- fectuer la mesure, la ligne 54 a fait changer d'état la bascu- le "D", 100, lorsqu'lle passe d'un niveau logique bas à un niveau logique haut Ceci permet au microprocesseur 48 de com- mander finalement le signal d'entrée de l'amplificateur opé- rationrel 132. le signal de la sortie Q de la bascule "D", 100, est transféré par la ligne 106 et la résistance 108, de 100 k _, vers le transistor NPN 110 Le transistor 110 est placé à l'état conducteur chaque fois que la sortie Q de la bascule "D", 100, est au niveau haut, et à l'état non conducteur cha- que fois que la sortie Q de la bascule "D", 100, est au niveau bas. Un transistor PNP de type classique, 116, est con- necté par la résistance 114, de 100 k L, au collecteur du transistor NPN 110 La résistance 112, de 100 kô l, connectée à l'alimentation + 8 V, assure la polarisation d'émetteur pour le transistor PNP 116 La I résistance de charge 118, de 100 ki_, est connectée entre le collecteur du transistor 116 et l'ali- mentation 8 V Chaque fois que le transistor 110 conduit, le transistor 116 conduit également De façon similaire, chaque fois que le transistor 110 est bloqué, le transistor 116 est également bloqué. Chaque fois que le transistor 116 est dans un état conducteur, la ligne 120 passe à un niveau logique haut, ce qui valide la porte de transmission 122 de façon qu'elle ferme le circuit entre les lignes 140 et 142 De façon similaire, chaque fois que le transistor 116 est bloqué, la ligne 120 passe à un niveau logique bas, ce qui invalide la porte de transmission 122. On peut donc voir que chaque fois que la ligne 54 b restaure la bascule "D", 100, la porte de transmission 122 place le circuit à l'état ouvert et l'entrée négative de l'amplificateur 132 est polarisée uniquement par la résistance 136, de 1 Mf L De façon similaire, chaque fois que la ligne 54 b est à un niveau logique bas, la bascule "D", 100, peut 4 tre positionnée par la transition positive de la ligne 54 a, ce qui provoque la conduction du transistor 110, et donc du transistor 116 Ceci a pour effet de valider la porte de transmission 122, ce qui fait que l'amplificateur opérationnel 132 présente en sortie, par la ligne 18, une tension proportionnelle à la tension aux bornes du condensateur de sortie 110 Comme on peut le voir sur la figure 2, le micro- processeur 48 peut commander par l'intermédiaire des lignes 54 a et 54 b l'instant auquel l'amplificateur 132 place sur la ligne 18 une tension qui est proportionnelle à la tension aux bornes du condensateur de sortie 110 Comme indiqué ci- dessus, ceci se produit chaque fois que l'opérateur sélec- tionne la mesure de l'énergie pour l'oreillette, ce qui fait passer la ligne 54 b au niveau bas, et chaque fois que les points de début et de fin de l'impulsion de stimulation doi- vent se présenter, ce qui est indiqué par l'état d'alternan- ce de la ligne 54 a Comme il est également indiqué ci-dessus, le circuit pour l'amplificateur commandé 30, correspondant au ventricule, est identique. Ia figure 3 est un schéma électrique du circuit de commutation 20 En retournant à la figure 1, on peut voir que le circuit de commutation 20 et le circuit de commutation 38 sont identiques Le circuit de commutation 20 a pour but d'ap- pliquer sélectivement le signal de sortie de l'amplificateur commandé 12, reçu par la ligne 18, à l'amplificateur 40, par l'intermédiaire de la ligne 22 a et de la ligne 22 Le circuit de commutation 20 est validé et invalidé par la ligne 34 pro- venant du microprocesseur 48. Le circuit de commutation 20 comporte une porte de transmission 144 qui ouvre et ferme le circuit entre la ligne 18 et la ligne 22 a La commande del' ouverture et de la fermeture du circuit est accomplieau moyen de la ligne 34, de l'amplificateur 146 et de la ligne 148 La résistance 150 connectée à la ligne 34 a une valeur de 100 kf L L'amplifi- cateur 146 est nécessaire pour fournir un niveau d'attaque suffisant à partir de la ligne 34, pour commuter rapidement la porte de transmission 144 Le circuit de commutation 20 et le circuit de commutation 38 sont nécessaires pour que l'amplificateur 140 ne reçoive que le signal d'impulsion de stimulation d'oreillette ou de ventricule, conformément à ce que détermine le microprocesseur 48. L'amplificateur 40 comporte deux étages formés par les amplificateurs opérationnels 156 et 166, qui sont du type courant 8021, et par des composants de polarisation ou de couplage, comme il est représenté La résistance 152 a une valeur de 22 M 1 f L La résistance 158 a une valeur de 10 MQ La résistance 162 a une valeur de 100 k IL et la ré- sistance 164 a une valeur de 100 kih La résistance 168 a une valeur de 10 MD et la résistance 172 a une valeur de 2,2 k CL Le condensateur 154 a une valeur de 0,1 pf La fi- gure 4 est un schéma électrique de l'amplificateur 40 qui est un amplificateur ultra-linéaire utilisé pour amplifier le signal appliqué à la ligne 22 et pour l'appliquer par la ligne 42 au convertisseur analogique-numérique 44. Ies figures 5 a-5 gson Iun orn g mae détaillé du micro- programme qui effectue les calculs d'énergie réels Ce microprogramme est un S 6 us-ensemble du micro- programme global qu'on utilise dans le mbde de réalisation préféré de l'invention, du fait que Pacing System Analyzer 5311 A de la firme Medtronic accomplit un grand nombre de fonctions supplémentaires qui ne sont pas liées à l'invention Le microprocesseur choisi pour le mode de réalisation préféré est le 8085 de la firme National Semiconductor L'homme de l'art peut aisément adapter ce mi- croprogramme à d'autres processeurs en utilisant l'organi- gramme détaillé présenté ici. Sous l'effet de la sélection effectuée par l'opé- rateur, on entre dans le sous-programme ENERGIE à l'élément Ceci correspond au désir de l'opérateur de mesurer l'énergie présente dans l'impulsion de stimulation produite soit par le générateur d'impulsions externe (c'est-à-dire celui qui se trouve dans l'analyseur de dispositif de sti- mulation),soit par Lun générateur d'impulsions implantable. L'élément 202 initialise les valeurs des variables qui enre- gistrent le résultat final L'élément 204 détermine si la 1 1 mesure doit être calculée pour un générateur d'impulsions implantable ou pour le générateur d'impulsions interne au dispositif de monitorage Si la mesure doit être faite sur un générateur autre qu'un générateur d'impulsions implanta- blé, la commande est transférée à l'élément 282 par ltélé- ment de renvoi 206 Ce branchement correspond au mode de réalisation préféré Comme il ressortira de la description qui suit, cette mesure est tout à fait similaire à celle qui est accomplie pour le générateur d'impulsions implanta- ble Cependant, pour le générateur d'impulsions implantable, il faut déterminer la valeur du condensateur de sortie, alors que cette valeur est connue pour le générateur d'impulsions externe. Dans le cas o l'énergie à mesurer provient d'une impulsion de stimulation générée à l'intérieur de l'analyseur du dispositif de stimulation, la valeur de C est connue Dans ce cas, on peut définir l'énergie de la façon suivante: 0, 5 x (valeur de la tension de crète au carré valeur de la tension finale au carré) x valeur du condensateur, qui est connue Dans le mode de réalisation préféré, le condensateur de sortie 10 et le condensateur de sortie 24 ont chacun une valeur d'environ 10 MP Cette valeur interviendra dans les calculs présentés ci-dessous. Les mesures d'énergie pour l'impulsion de stimu- lation de l'oreillette et pour l'impulsion de stimulation du ventricule sont effectuées de la même manière En ce qui con- cerne la description du matériel pour ces mesures, on peut considérer la mesure relative à l'oreillette, mais il faut se souvenir que les mesures relatives au ventricule sont ac- complies de la même manière L'élément 282 appelle la procé- dure PSAVPM qui mesure réellement la tension de crête du gé- nérateur d'impulsions, dans l'analyseur de dispositif de stimulation En retournant à la figure 1, on note que ceci correspond à maintenir la ligne 54 b à un niveau logique bas et à maintenir les lignes 54 a et 34 à des niveaux logiques * hauts On peut aisément effectuer ceci au moyen du micro- processeur 48, en utilisant un dispositif d'entrée/sortie tel que le dispositif NSC 810 de la firme National Semiconductor. L'élément 284 appelle la procédure REORNO pour dé- terminer si la valeur est valide Cette détermination consis- te simplement à voir si la valeur mesurée ne comporte que des 1, ce qui correspond à une valeur non définie L'élément 286 détermine si la procédure REORNO a trouvé ou non une condi- tion valide Si la valeur trouvée n'est pas valide, le retour s'effectue par l'élément 288 En supposant que la tension de cr Ate correspondant à la valeur mesurée ne comporte pas que des 1, l'élément 290 appelle la procédure PSAVEM pour mesurer i O la tension de fin sur le condensateur de sortie 10 du généra- teur d'impulsions En considérant à nouveau la figure 1, on peut voir que de cette manière, le microprogramme contenu dans le microprocesseur 40 a mesuré la tension aux bornes du condensateur de sortie 10 directement avant et immédiatement après l'impulsion de stimulation. En considérant à nouveau les figures 5 a-5 g,on note que l'élément 292 appelle à nouveau la procédure RE O ORNO pour dé- terminer si la tension finale est valide L'élément 294 dé- termine si la validité a été trouvée et, dans la négative, le retour s'effectue par l'élément 296 Si on suppose que la tension finale mesurée ne correspondait pas exclusivement à des 1, l'élément 298 transfère la commande à la procédure RETTST pour déterminer si la tension mesurée était égale à 0 Le fonctionnement de ce sous-programme est expliqué ci- après de façon plus détaillée. L'élément 300 détermine si l'une des tensions était égale à O et, dans l'affirmative, le retour s'effectue par l'élément 302 Si aucune des deux tensions mesurées n'était égale à 0, l'élément 304 détermine si la tension de crête et la tension finale étaient les mêmes Ceci se produirait dans le cas de la génération d'une impulsion de stimulation de tension constante On notera que l'élément 306 détermine si la tension finale est comprise entre 90 % et 100 % de la tension de créte Ici encore, dans le cas anormal o ceci est vrai, la commande-est-transférée à PSACUR par l'élément 308, pour mesurer-le courant de créte. L'élément 312 correspond à la poursuite de la me- sure d'énergie pour l'analyseur de dispositif de stimulation dans la situation préférée qui correspond à un courant cons- tant L'élément 344 appelle la procédure spécialisée CARRE qui détermine la différence entre la tension de crête au carré et la tension finale au carré L'élément 346 appelle la procédure DIVISION qui correspond à une division par 20. On notera que ceci effectue la multiplication par la valeur de C, c'est-à-dire la valeur du condensateur de sortie 1 C, la multiplication par la constante 1/2 et l'opération de cadra- ge, le tout simultanément Le reste de la division est exami- né à l'élément 348 L'élément 350 arrondit le quotient si le reste est supérieur à 10. les autres types de calculs d'énergie (expliqués ci-après) sont rassemblés par l'élément 280 L'élément 352 détermine si la valeur mesurée pour l'énergie est égale ou non à O Si la réponse est oui, l'élément 354 prélève un co- de d'erreur égal à 1 et le retour s'effectue par l'élément 358 Si l'élément 352 trouve que l'énergie n'est pas égale à 0, l'élément 356 détermine si l'énergie est supérieure à 1000 Ceci correspondrait à une valeur d'énergie excessive- ment élevée et non réaliste Si la réponse est oui, l'élément 360 prélève un code d'erreur égal à 2 et le retour s'effectue par l'élément 364 En supposant que le valeur d'énergie est comprise dans la plage admissible, le résultat est présenté à l'élément 362, par l'intermédiaire du dispositif d'afficha- ge 52 et le retour s'effectue par l'élément 366. Les opérations accomplies entre les éléments 314 et 342 sont utilisées pour calculer l'énergie pour les géné- rateurs d'impulsions à tension constante Juste après la me- sure du courant de crgte à l'élément 308, l'élément 314 transfère la commande au sous-programme REORIMO pour détermi- ner si la valeur lue pour le courant ne comportait que des 1. L'élément 316 retourne la commande au programme appelant, par l'intermédiaire de l'élément 318, si la valeur de courant lue était incorrecte En supposant que la valeur de courant lue était valide, l'élément 320 prépositionne la détermina- tion sur le ventricule Cette indication est destinée unique- ment à la présentation L'élément 322 détermine ensuite si la mesure porte sur l'oreillette ou non Si la réponse est non, la commande est transmise à l'élément 326 Cependant, si l'oreillette a été sélectionnée, l'élément 324 restaure l'indicateur pour indiquer l'oreillette Le point 246 re- présente le point d'entrée pour la mesure d'impulsions à tension constante dans le cas du générateur d'impulsions in- terne On envisagera ci-après le passage à cette séquence. A l'élément 326, la commande est transmise au sous-programme SCL 2 X 5 pour cadrer la valeur du courant. L'élément 328 appelle ensuite le sous-programme MILTP pour multiplier le courant L'élément 330 appelle la procédure DIV 100 pour cadrer le résultat avec un facteur de 100 L'élé- ment 362 divise la largeur d'impulsion par 100 en appelant la procédure DIVISION. A ce point, on a mesuré, validé et cadré la tension de crète, le courant de crête et la largeur d'impulsion. L'élément 334 appelle la procédure MBTPL pour multiplier ces trois quantités Le reste est multiplié à l'élément 338 Le résultat est cadré par la procédure MTPL à l'élément 340 Le résultat et le reste sont additionnés ensemble à l'élément 342 A partir de l'élément 280, la commande est transmise à la partie de la procédure dans laquelle la valeur d'énergie calculée est validée et présentée. On arrive à l'élément 208 après que l'élément 204 a déterminé qu'il fallait mesurer l'énergie des impulsions du générateur d'impulsions implantable L'élément 208 appel- le la procédure IPGVPM pour mesurer la tension de crtte aux bornes du condensateur de sortie L'élément 210 appelle la procédure REORNO pour déterminer si la tension résultante ne comporte que des 1 Si la tension mesurée est invalide, l'élément 212 transfère la commande à l'élément 214 qui re- tourne la commande au sous-programme appelant En supposant que l'élément 212 trouve que la valeur mesurée est valide, l'élément 216 transfère la commande à la procédure IPCVEM pour mesurer la tension finale L'élément 218 appelle la pro- cédure REORNO pour déterminer si la tension finale mesurée ne comporte que des 1 Si cette valeur est invalide, l'élé- ment 220 transfère la commande à l'élément 222, pour effec- tuer un retour, En supposant que la valeur mesurée soit va- lide, l'élément 224 transmet la commande à la procédure RESTST pour déterminer si la valeur de la tension de crète ou celle de la tension finale est égale à O Si l'une ou l'autre est égale à 0, l'élément 300 transfère la commande à la procédure appelante par l'intermédiaire de l'élément de retour 302 En supposant qu'aucune des valeurs mesurées n'était égale à 0, l'élément 232 transfère la commande à la procédure IPGPWM pour mesurer cette largeur d'impulsion Il existe un certain nombrede manières pour effectuer la mesure de la largeur d'impulsion La mesure de largeur d'impulsion est nécessaire pour déterminer la valeur du condensateur de sortie du géné- rateur d'impulsions implantable L'élément 234 appelle la procédure REORIO pour déterminer si la largeur d'impulsion est valide L'élément 236 provoque le retour à l'élément 238 si la largeur d'impulsion n'est pas valide. L'élément 240 détermine si le signal de sortie du générateur d'impulsions implantable est un signal à tension constante Un certain nombre de constructeurs fabriquent des générateurs d'impulsions implantable S qui présentent cette configuration le signal de sortie à tension constante doit être mesuré d'une manière différente et fait intervenir la mesure de largeur d'impulsion effectuée à l'élément 232. Bien que cette technique de mesure particulière ne soit pas le procédé préféré, on l'envisage ici dans le but de présen- ter un exposé complet L'élément 242 appelle la procédure SCL 2 X 5 pour cadrer la tension On notera que les tensions de crête et de fin sont les mêmes L'élément 244 multiplie par deux la tension cadrée et transfère la commande par l'inter- médiaire de l'élément 246 pour terminer les calculs de la manière envisagée ci-dessus. En supposant-que le générateur d'impulsions im- plantable n'a pas produit une tension constante, d'après la mesure faite par l'élément 240, la commande est transférée à la procédure LN par l'élément 248, pour calculer le logarithme naturel de la tension de crtte De façon similaire, l'élément 250 transfère la commande à la procédure LN pour calculer le logarithme naturel de la tension finale L'élément 254 appelle ensuite la procédure NEGHI qui calcule le complément de la tension finale L'élément 254 ajoute le logarithme naturel de la tension de crête au complément du logarithme naturel de la tension finale L'élément 256 détermine si le résul- tat est négatif Si le résultat n'est pas négatif, l'élé- ment 258 décrémente le logarithme naturel de la tension de crête. L'élément 260 soustrait le logarithme naturel de la tension finale du logarithme naturel de la tension de crête L'élément 262 transfère la commande à la procédure DIVISION qui divise par la constante 655 la différence en- tre le logarithme naturel de la tension de crête et le lo- garithme naturel de la tension finale La division par cet- te constante permet au microprogramme de cadrer correctement, par un facteur 16, la valeur de la tension de crête moins la tension finale. L'élément 266 transfère la commande à la procédure MITPL qui multiplie par 100 la différence entre les logari- thmes naturels de la tension de crête et de la tension fina- le L'élément 268 transfère ensuite la commande à la procé- dure CARRE pour obtenir la différence entre les carrés de la tension de crête et de la tension finale La procédure CARRE est expliquée ci-après de façon plus détaillée. L'élément 270 appelle la procédure DIV 100 pour di- viser le résultat par 100 Cette procédure est également en- visagée ci-après de façon plus détaillée L'élément 272 ap- pelle la procédure MLTPL pour multiplier le résultat par la largeur d'impulsion L'élément 274 appelle ensuite la procé- dure DIVISION et l'élément 276 exécute l'opération d'arrondi pour le reste de la division Si le reste est supérieur à un demi, l'élément 278 incrémente le quotient La commande est ensuite transférée à l'élément 352 par le symbole de renvoi 280. On peut voir que la séquence logique comprise en- tre l'élément 204 et l'élément 280 est utilisée pour calcu- ler la valeur de la capacité d'un générateur d'impulsions implantable pour lequel la valeur du condensateur est in- connue Ce calcul prend la forme suivante: énergie = lar- geur d'impulsion x (tension de crête au carré tension fi- nale au carré) / logarithme naturel de (tension de crdte/ten- sion finale) Ceci est nécessaire dans le cas d'un générateur d'impulsions implantable, dans lequel on ne connatt pas la valeur du condensateur de sortie. On peut ainsi voir que le mode de réalisation pré- féré calcule l'énergie de trois manières fondamentales La technique préférée consiste à travailler avec une valeur de capacité connue pour le condensateur de sortie C'est le cas lorsqu'on mesure l'énergie de l'impulsion de sortie de l'ana- lyseur de dispositif de stimulation Dans ce cas, il suffit de mesurer la tension de crgte et la tension finale On cal- cule ensuite l'énergie de la façon suivante: un demi de la capacité x (tension de crête au carré tension finale au carré). La seconde technique est utilisée pour les géné- rateurs d'impulsions implantables dans lesquels on ne con- nait pas la valeur du condensateur Dans ce cas, on détermi- ne la tension de crgte, la tension finale et la largeur d'im- pulsion pour déterminer la valeur du condensateur de sortie. La troisième technique est utilisée indifféremment pour le générateur d'impulsions implantable ou l'analyseur de dispo- sitif de stimulation Elle calcule l'énergie en utilisant la largeur d'impulsion et le courant de crgte, pour des im- pulsions de stimulation correspondant à une sortie à tension constante - La figure 6 est un organigramme relatif au sous- programme RETTST Ce sous-programme a pour fonction de pré- parer la présentation de sortie dans le cas o aucune im- pulsion de stimulation n'est générée Ceci se produit évidem- ment lorsqutune onde R naturelle est détectées dans le mode de stimulation à la demande Ceci se produit par exemple lorsque le corps produit la stimulation physiologique norma- le L'élément 402 détermine si la tension de crtte est égale à O Si ce n'est pas le cas, l'élément 404 incrémente le compteur et l'élément 406 détermine si la tension finale est égale à O Si la tension finale n'est pas égale à 0, l'élé- ment 412 incrémente à nouveau le compteur et le retour s'effectue par l'intermédiaire de l'élément 414 On notera aue si les éléments 402 ou 406 déterminent respectivement que la tension de crête ou la tension finale est égale à 0, la commande est renvoyée par l'élément 410, après que l'élé- ment 408 a fixé à des valeurs connues les valeurs de présen- tation de sortie RESUL 2 et CC 2. La figure 7 est un organigramme relatif au sous- programme CARRE On utilise ce sous-programme pour soustrai- re le carré de la tension finale du carré de la tension de crgte L'élément 452 appelle la procédure MITPE qui effectue la multiplication: tension finale x tension finale Ceci donne la tension finale au carré L'élément 454 appelle la procédure NEGHL qui complémente la tension finale au carré. L'élément 456 appelle la procédure MITPL pour élever la ten- sion de crgte au carré On calcule la différence à l'élément 458 en additionnant la tension de crête au carré à la ten- sion finale au carré complémentée L'élément 460 appelle la procédure DIVISION pour cadrer le résultat par un facteur de 25 L'élément 462 détermine si le reste est supérieur à un demi Si la réponse est oui, l'élément 464 incrémente le quotient Ceci traite évidemment le problème de l'arrondi. L'élément 466 multiplie ensuite le quotient par quatre pour le cadrer en vue d'un traitement ultérieur Le retour s'ef- fectue par l'élément 468. La figure 8 est un organigramme relatif au sous- programme CIV 100 Cette procédure cadre simplement une quan- -tité par le facteur 100 L'élément 482 appelle la procédure DIVISION qui divise par 100 L'élément 484 détermine si le reste est supérieur à un demi L'élément 486 incrémente le quotient pour effectuer correctement l'arrondi, de la manié- re nécessaire L'élément 488 retourne au programme appelant. La description qui précède permet donc de voir que l'appareil décrit calcule aisément l'énergie d'une impulsion de stimulation d'un stimulateur cardiaque, aussi bien dans le cas o l'impulsion est dirigée vers une charge fixe que vers un tissu du corps, au choix de l'opérateur L'homme de l'art pourra aisément appliquer ces principes à d'autres opérations de mesure d'énergie dans le domaine de l'éléctro- nique médicale. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent etre apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. RIV El IDICATIO-i S 1 o Dispositif destiné à indiquer l'énergie contenue dans une impulsion électrique de stimulation du corps, pro- duite par la décharge d'un condensateur ( 10, 24) ayant une capacité donnée, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 12, 20, 30, 38, 40, 44) connectés au condensateur et réagis- sant à ce dernier de façon à mesurer une première chute de tension aux bornes du condensateur avant la décharge et une seconde chute de tension après la décharge; des moyens ( 48) connectés aux moyens de mesure et réagissant à ces derniers de façon à calculer l'énergie contenue dans l'impulsion, à partir de la première chute de tension, de la seconde chute de tension et de la capacité donnée; et des moyens ( 52) connec- tés aux moyens de calcul et réagissant à ces derniers de façon à présenter l'énergie contenue dans l'impulsion. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens connectés aux moyens de calcul ( 48) et réagissant à ces derniers de façon à déter- miner la capacité donnée. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure com- prennent un convertisseur analogique-numérique ( 44). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul comprennent un micro-ordinateur ( 48). Procédé de détermination de l'énergie de sortie d'une impulsion de stimulation du corps produite par une dé- charge d'un condensateur ayant une capacité donnée, caracté- risé en ce que: (a) on détecte une première chute de tension aux bornes du condensateuravant la décharge; (b) on conver- tit cette première chute de tension en une première quantité numérique; (c) on détecte une seconde chute de tension aux bornes du condensateur après la décharge; (d) on convertit la seconde chute de tension en une seconde quantité numérique; (e) on élève au carré la première quantité numérique; (f) on élève au carré la seconde quantité numérique; (g) on sous- trait le carré de la seconde quantité numérique du carré de la première quantité numérique, ce qui donne un résultat in- termédiaire; et (h) on multiplie ce résultat intermédiaire par la moitié de la capacité donnéeo 6 o Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on détermine en outre la capacité donnée, avant l'opération (h)o