Brevet FR2502502A1 — publié le 19821001

STIMULATEUR CARDIAQUE COMPORTANT UNE ENCEINTE UNIQUE DE SEPARATION DES MOYENS GENERATEURS DE COURANT ELECTRIQUE ET DE PRODUCTION D'IMPULSIONS. L'invention concerne un stimulateur cardiaque de faible poids et d'encombrement réduit. On connaît des stimulateurs comportant un bottier en métal hermétique qui isole les parties constitutives internes des li- quides, tels que le sang ou la lymphe qui circulent dans la cavité du corps dans laquelle le stimulateur est implanté. Une pile est disposée dans le boîtier et n'engendre aucun gaz. Elle est constituée par un bottier de pile dans lequel: se trouvent une anode, une cathode et un électrolyte, un des pôles de la pile étant relié au bottier du stimulateur en métal, ce qui a pour effet de le mettre à la masse. Dans le bottier du stimulateur se trouve un deuxième boîtier hermétique contenant des circuits électroniques produisant des impulsions transmises soit au coeur soit à un appareil de mesure permettant entre autre de contrôler le fonctionnement du stimulateur.En général, la pile est une pile dont l'anode est en lithium, l'électrolyte étant liquide ou solide. Le pôle positif de la pile est mis à la masse en étant connecté au bottier en métal. Le pôle négatif de la pile est connecté au circuit électronique, dofit-la masse est-reliée électriquement au bottier du stimulateur. Ce dernier est en titane, métal compatible avec les liquides du corps. Ainsi, les stimulateurs connus comportent une chambre à circuit élec- tronique, hermétiquement fermée, séparée d'une chambre à pile, hermétiquement fermée. De tels stimulateurs donnent de bons résulàtats. Ce- pendant, ils sont relativement lourds, puisque comportant de multiples parois métalliques. On s'oriente actuellement vers une miniaturisation de tels dispositifs dans le but de dimi- nuer la gêne qu'ils pourraient procurer au patient, et de plus pour pouvoir les implanter sur de très jeunes enfants. Par conséquent, un but de l'invention est de fournir un stimulateur cardiaque, de dimensions et d'encombrement re- lativement réduits, par rapport aux stimulateurs de la techni- que antérieure. Un autre but de l'invention est de diminuer le coût de fabrication des stimulateurs. Pour parvenir à ces buts, l'invention propose un sti- mulateur cardiaque du genre décrit ci-dessus, dont les moyens générateurs de courant continu, à savoir une anode, une catho- de et un électrolyte, sont placés directement dans le boîtier. Ainsi, il n'existe pas d'enceinte hermétique isolant ces élé- ments du boîtier, ou les isolant de l'enceinte du circuit électronique. On place dans le boîtier les éléments formant pile et le circuit électronique enfermé dans une enceinte étan- che munie d'une borne de sortie pour le raccordement, par exem- ple à une électrode émettant des impulsions,et d'une borne pour la connexion électrique avec un des pôles de la pile. On supprime ainsi une paroi métallique et donc le poids du stimu- lateur en est diminué. La description suivante, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatifs permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. Les figures la à lc sont des schémas rontrant les étapes de fabri- cation d'un stimulateur selon l'invention. La figure 2 est un schéma montrant les étapes supplé- Dentaires de réalisation d'un second mode d'exécution d'un stimulateur selon l'invention. La figure 3 est un schéma représentant en éclaté les parties constitutives du raccord couvercle de boîtier/enceinte du circuit électronique. La figure 4 montre en coupe le raccord couvercle de boîtier/ enceinte du circuit électronique. Le stimulateur 1 comporte un boîtier 2 de forme sensi- blement parallélépipédique aplatie. Ce boîtier a environ quatre centimètres de largeur et de longueur et une épaisseur d'envi- ron un centimètre. Il est en matériau conducteur, à savoir un 2502502' métal compatible avec les humeurs du corps, par exemple du titane. On introduit dans ce bottier des éléments générateurs de courant continu. Selon un premier mode de réalisation de l'invention ces moyens générateurs de courant sont une anode 3, une cathode 4, un électrolyte solide 5, et éventuellement un séparateur 6, ou autre, moyens qui sont représentés très schématiquement sur les dessins. Ces divers éléments peuvent être mis en place de façon quelconque, par exemple ils peuvent être introduits à force, pour qu'ils restent maintenus en place au fond du bottier 2. On dispose sur l'anode et la cathode des bornes de sortie 7 et 8. On peut réaliser un joint 9 circulaire si- tué au-dessus des éléments générateurs de courant. Ce joint 9 peut être étanche, mais dans ce mode de réalisation ce n'est pas nécessaire; par exemple il peut exister un inters- tice 10 entre la paroi du bottier 2 et le joint 9. Ce dernier est en matière plastique ou en silicone. Par exemple l'anode peut être en lithium, la cathode peut être constituée d'oxyde de manganèse, l'électrolyte étant solide. Le stimulateur est alors éventuellement transporté dans une atmosphère non humide, c'est-à-dire à degré hygrométrique extrêmement faible, lou sous vide, pour éviter que la vapeur d'eau ne vienne détériorer la surface des éléments générateurs de courant, et plus parti- culièrement du lithium quand celui-ci constitue l'anode. La borne de sortie de l'anode ou de la cathode est reliée à un fil conducteur 11, tandis que l'autre borne de sortie est reliée au bottier 2 qui est destiné à former masse. Puis on introduit dans le bottier 2, au-dessus du joint 9, une enceinte étanche 12 contenant un ou plusieurs circuits électroniques 13 qui sont conçus pour émettre des impulsions soit pour stimuler le coeur, soit pour permettre de contrôler le fonctionnement du stimulateur. L'enceinte 12 est en un ma- tériau métallique. Elle est munie d'une borne de sortie 14 pour le raccordement avec une électrode 14' envoyant les impulsions. L'enceinte 12 est munie en outre d'une borne 15 pour le rac- cordement électrique avec le fil conducteur 11, donc avec un des pôles anodiques ou cathodiques. La borne de sortie 14 est située sur une face de l'enceinte, tandis que la -borne 15 est située sur la face opposée.Par ailleurs, sur la face sur laquelle débouche la borne de sortiel4, se trou- ve éventuellement un orifice 16. 'En outre, l'enceintel2 est reliée mécaniquement avec le couvercle 17 du boîtier (voir figure lb). On connecte ensuite la borne15 avec le fil conducteur il. Cette borne 15 est reliée électriquement avec une sortie (non représentée) du ou des circuits électronicues tandis qu'une autre sortie des circuits est reliée au bottier formant masse. Puis on introduit l'enceinte étanche 12 à l'intérieur du bottier 2. L'orifice 16 vient se situer en regard de l'in- terstice 10. Enfin, on réalise une soudure bord à bord du cou- vercle 17 du bottier et ce dernier. Ainsi l'autre pôle des éléments générateurs de courant est relié au circuit électro- nique par l'intermédiaire de cette soudure. Puis on obture l'orifice 16. On voit que dans ce premier mode de réalisation o l'électrolyte est solide, que l'interstice 10 et l'orifice 16 sont inutiles et qu'on peut les supprimer. On évite ainsi de faire une soudure pour obturer l'orifice 16. Par contre, selon un second mode de réalisation de l'invention, l'existence de l'interstice 10 et de l'orifice 16 est nécessaire. En effet, les étapes de fabrication du stimulateur sont les mêmes, si ce n'est que l'on n'introduit pas l'électrolyte 5 dans le bottier avant d'introduire l'en- ceinte 12 du circuit. Les étapes se déroulent donc de la ma- nière suivante: on introduit l'anode 3 et la cathode 4 dans le fond du bottier, ainsi que le séparateur 6. On dispose des bornes de sortie 7, 8 et un joint 9 qui comporte obligatoire- ment, pour ce mode de réalisation, un interstice 10. Puis on effectue les connexions entre le fil 11, la borne 15, une des bornes 7, 8, en mettant le bottier 2 à la masse. On introduit l'enceinte 12 dans le bottier 2 et on soude le couvercle 17, solidaire de l'enceinte 12, avec le bottier 2. Le couvercle 17 possède obligatoirement un orifice 16 qui vient se placer en regard de l'interstice 10. Cet orifice est situé dans une partie latérale du couvercle 17, de préférence du côté oppo- sé à la borne de sortie 14 de l'électrode 14'. L'étape supplé- mentaire consiste à remplir le volume libre laissé entre le bottier 2 et l'enceinte étanche 12 par un électrolyte liquide 18 à l'aide d'une pipette 19 (voir figure 2). Puis, on obture l'orifice 16 comme précédemment. Grâce à ce mode de réalisa- tion, l'électrolyte remplit tout l'espace libre, alors qu'il n'en est rien dans les stimulateurs connus, o il y a un risque de fuites de l'électrolyte dans les espaces restant libres. Pour permettre une exécution plus facile du remplis- sage, on peut prévoir un petit tube 20 traversant l'orifice 16. C'est ce tube qui est soudé à la fin de la fabrication du stimulateur. Comme on l'a mentionné plus haut, le couvercle 17 du bottier est solidaire de l'enceinte étanche 12 du ou des cir- cuits électroniques 13, lorsqu'on introduit l'enceinte dans le bottier 2 (voir figure lb). En se référant aux figures 3 et 4, on voit que,,pour réaliser le raccord entre le couvercle 17 du stimulateur et l'enceinte étanche, on procède de la manière suivante: on place le couvercle 17 sur une des faces d'une botte 21,de préférence parallélépipédique et ouverte. Sa face 22 de plus grande superficie comporte un trou 23 situé dans une de ses parties latérales extr&oes. Le couvercle du stimulateur possède un trou 24 correspondant au trou 23, situé dans l'une de ses parties latérales extrêmes, et dans l'autre partie op- posée latérale, le couvercle 17 comporte un orifice 16 par lequel on peut ultérieurement introduire l'électrolyte liqui- de. On place le couvercle sur la face 22 de la boite. Puis on introduit à l'intérieur des trous (23, 24) une pièce cy- lindrique 25, percée selon son axe de révolution XX,à l'inté- rieur de laquelle est brasée une pastille (26) circulaire, percée en son centre et traversée par un fil conducteur (27) (qui est la borne 14'). C e t t e p a s t i 1 1 e est e n u n matériau isolant, par exemple de la céramique telle que de l'alumine frittée. Puis la pièce cylindrique 25 est soudée sur la face 22 de la boîte et sur le couvercle 17. On obtient alors la borne de sortie 14 pour lé raccordement de l'électrode 14' émettant les impulsions. On introduit ensuite le ou les cir- cuits électroniques 13 dans la boite ouverte et l'on raccorde les circuits à la borne 14 et à une borne 15 située dans le trou 31. On ferme par un couvercle 30 qui forme le fond de l'enceinte étanche 12 ainsi réalisée. La borne 14 est la borne de sortie vers l'électrode, tandis que la borne 15 est la borne de sortie vers un des pôles de la pile, Bien entendu, la description précédente ne concerne que quelques modes de réalisation de l'invention qui peut com- porter d'autres variantes. 2502502! REVEND ICAT IONS 1. Stimulateur cardiaque comportant notamment un bol- tier hermétique, métallique, constituant un pôle de masse du- dit stimulateur; des moyens générateurs de courant électrique continu reliés électriquement à au moins un circuit électroni- que de production d'impulsions susceptibles de stimuler le coeur, caractérisé en ce que lesdits moyens générateurs de courant sont mis en place directement dans le boîtier. 2. Stimulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens générateurs de courant ne comportent pas d'enceinte hermétique particulière les isolant de l'enceinte du circuit électronique. 3. Stimulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que sont placés dans le bottier 2 une anode 3, une cathode 4 et un électrolyte, lesquels cons- tituent les moyens générateurs de courant, et au moins un circuit électronique 13 disposé dans une enceinte étanche 12 munie d'une borne de sortie 14 pour le raccordement électri- que,notamment d'une électrode 14' émettant des impulsions et d'une borne 15 pour la connexion électrique avec un dès pôles anodique et cathodique. 4. Stimulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on introduit dans le boîtier métallique 2 une anode 3, une cathode 4, et un électrolyte solide 5, une enceinte métallique étanche 12 contenant àu moins un circuit électronique 13, que l'on connecte électri- quement ledit circuit électronique à l'un des pôles anodique et cathodique, et que l'on soude bord à bord un couvercle du bottier et le bottier. 5. Procédé de fabrication d'un stimulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on introduit dans le bottier métallique 2 une anode 3, une cathode 4, une enceinte métallique étanche 12 contenant au moins un circuit électronique 13, que l'on connecte électri- 2502502' quement ledit circuit électronique à l'un des pôles anodique et cathodique, que l'on soude bord à bord un couvercle 17 de boîtier comportant un orifice 16 avec ledit boîtier, qu'on introduit par ledit orifice un électrolyte liquide 18 dans l'espace libre existant entre le boîtier et l'enceinte étan- che et que l'on obture ledit orifice. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'après l'introduction de l'anode et de la cathode, on place le bottier métallique sous atmos- phère sèche. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4- et , caractérisé en ce qu'après l'introduction de l'anode et de la cathode, on place le bottier métallique sous vide. 8. Procède selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'on raccorde le couvercle du bottier du stimulateur avec l'enceinte métallique étanche du circuit électronique. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le raccord du couvercle du boîtier de stimulateur avec l'enceinte étanche du circuit électronique comprend les étapes suivantes - On place le couvercle 17 du bottier du stimulateur, comportant un trou 24, sur l'une des faces de plus grande su- perficie d'une boîte 21 métallique ouverte, de préférence parallélépipédique, ladite face comportant un trou 23 situé en regard du trou du bottier, - On introduit dans les trous une pièce cylindrique munie d'une pastille (26) en matériau isolant, - On soude ladite pièce cylindrique 25 respectivement sur la boîte 21 et sur le couvercle 17 du bottier de stimula- teur, en formant ainsi la borne de sortie 14 étanche pour le raccordement d'une électrode émettant des impulsions, - On introduit le-circuit électronique 13 dans la boite ouverte 21, - On ferme ladite botte 21 par un couvercle 30 comportant une borne de sortie 15 pour la connexion avec un des pôles anodique et cathodique.