Brevet FR2550095A1 — publié le 19850208

"Procédé de commande d'un stimulateur cardiaque et sonde pour la mise en oeuvre du procédé ". La présente invention concerne les stimulateurs cardiaques implantables. Les stimulateurs cardiaques implantables sont réglés ou programmés pour stimuler le coeur d'un patient selon une certaine fréquence fixée Il existe certains stimulateurs 10 cardiaques qui peuvent être reprogrammés par voie externe pour différentes fréquences de stimulation Cependant, les stimulateurs cardiaques connus ne sont pas conçus pour être adpatés au degré d'activité physique réelle du sujet porteur chez qui le stimulateur est implanté Cela signifie 15 que si le patient exerce une activité physique importante,la fréquence de programmation préfixée peut se réléver insuffisante avec les conséquenc EÈde fatigue du patient qui en en résultent Au contraire, lorsque par exemple, le patient est au repos, ou endormi, la fréquence de stimulation 20 préprogrammée peut être excessivement élevée, de façon superflue, voire dangereuse Ainsi, la fréquence de stimulation choisie est un compromis qui n'autorise, à partir de la valeur choisie qu'une faible variation du degré d'activité physique du patient. 25 L'invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose un procédé, un stimulateur et une sonde permettant au coeur du patient d'être stimulé à une fréquence correspondant à celle requise par le degré d'activité physique réel et actuel. Selon l'invention, le coeur est stimulé à une fréquence de base correspondant à l'exigence du patient pour un degré d'activité normale; on mesure-ou on enregistre la valeur d'un paramètre lié au degré d'activité physique du patient et on modifie la fréquence de stimulation quand le paramètre en question indique un changement dans le degré d'activité physique, de telle manière que la fréquence de stimulation est respectivement augmentée ou diminuée lorsque le degré d'activité physique est augmenté ou diminué. 10 Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, le paramètre mesuré est la température du patient, plus particulièrement celle du sang dans le coeur Selon une autre caractéristique, la fréquence de stimulation est réglée entre 15 des limites inférieure et supérieure correspondant à ses bornes de température. Egalement, selon une autre caractéristique, lorsque la température excède la borne supérieure, la fréquence de stimu20 lation estdiminuée par rapport à sa limite supérieure, par exemple de 20 %. L'invention concerne également un stimulateur cardiaque implantable mettant en oeuvre le procédé qui vient d'être 25 décrit Un tel stimulateur cardiaque comporte des moyens de mesure d'un paramètre lié au degré d'activité physique du patient et des moyens de réponse au changement dudit paramètre pour augmenter ou diminuer la fréquence de stimulation quand ledit paramètre indique une augmentation 30 ou une diminution de l'activité physique. Enfin, l'invention concerne une sonde destinée à être associée à un tel stimulateur qui comporte une thermistance. L'invention sera bien comprise grâce à la description qui suivra, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est un bloc diagramme de la partie électronique d'un stimulateur cardiaque implantable, selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale il5 lustrant la partie extrême de stimulation d'une sonde associée à un stimulateur cardiaque. la figure 3 est un diagramme illustrant la relation entre la température mesurée et la fréquence de stimulation dans un stimulateur cardiaque selon l'invention. 10 Un stimulateur cardiaque, selon l'invention comprend, outre les éléments conventionnels connus, le circuit électronique représenté sur la figure 1 comportant un microprocesseur 1 connecté à une mémoire de lecture 2 au 15 moyen d'un bus d'adresses 3, un bus de données 4 et une ligne de commande 5 Une horloge 6 génératrice d'impulsions et reliée par une ligne 7 à une entrée du microprocesseur 1 Le microprocesseur 1 a une ligne de sortie 8 reliée à l'entrée d'un amplificateur de stimu20 lation 9 dont les sorties sont reliées aux bornes 10 et 11 auxquelles est branchée une sonde de stimulation (sa partie électrique de stimulation). Les bornes 10 et 11 sont également reliées aux entrées d'un 25 d'un amplificateur de détection 12 dont la sortie est reliée par une ligne 13 au microprocesseur 1 Le microprocesseur 1 a également une sortie reliée par une ligne 14 à une entrée de commande de l'amplificateur de détection 12. Deux entrées 15 et 16 sont prévues pour être reliées à une thermistance décrite ultérieurement Les entrées et 16 sont également reliées aux entrées d'un convertisseur analogique-digital 17 La sortie du convertis35 seur 17 est reliée par une ligne 18, à l'entrée d'un compteur 19 Les sorties du compteur 19 sont reliées par un bus 20 au bus de données 4 Enfin, le compteur 19 est commandé par le microprocesseur 1 par une ligne 21. Sur la figure 2 est représentée la partie extrême libre 5 de stimulation d'une sonde 22 comportant une extrémité de stimulation 23 Celle-ci est reliée à l'une des bornes , 11, par l'intermédiaire d'un fil conducteur spiralé 24, l'ensemble étant placé dans une gaine 24 a L'autre borne 10, 11 peut être reliée à une autre électrode, par exemple le boîtier de stimulateur cardiaque formant masse A la surface externe de la gaine 24 a est placée une thermistance 25 faisant partie intégrante de la sonde 22 Cette thermistance 25 est placée, de telle manière qu'elle permet une mesure effective du corps qui l'envi15 ronne, par exemple le sang du coeur du patient A cette thermistance 25 sont branchés des conducteurs 26 également noyes dans la gaine 24 a, connectés aux bornes 15 et 16 (figure 1). Préférentiellement, la thermistance 25 est écartée de l'extrémité de stimulation 23, par exemple d'une distance de l'ordre de 10 cm, ce qui permet une mesure correcte de la température, la thermistance étant placée dans l'oreillette droite à proximité immédiate de l' abouchement de la 25 veine cave inférieure. La résistance de la thermistance 25 varie en fonction de la température du média qui l'environne Cela provoque une variation du courant d'entrée du convertisseur 17 qui cause une variation correspondante de la fréquence 30 du signal de sortie du convertisseur 17 Le microprocesseur 1 échantillonne la température en activant le compteur 19, via la ligne de commande 21 pendant une période prédéterminée La lecture en sortie du compteur 19 est transférée au microprocesseur 1 via le bus 20 et le bus 4 Le microprocesseur 1 ajuste la fréquence de sortie pour l'amplificateur de stimulation 9 via la 2550095 ligne 8, selon la valeur lue au compteur 19 et les fréquences de stimulation préprogrammées se trouvant dans la mémoire 2. On se réfère maintenant à la figure 3 qui est un diagramme donnant en abscisses la température du sang T correspondant au degré d'activité physique du patient mesurée par la thermistance 25, et en ordonnées, la fréquence de stimulation F A une 10 température Tnorm qui est une température considérée normale pour le patient, correspond une fréquence de stimulation Fnorm Si la température du patient augmente à partir de Tnorm, du fait de l'activité physique notamment, la fréquence de stimulation va également 15 augmenter et ce jusqu'à une fréquence maximale Fmax correspondant à une température Tmax De la même manière, si la température du sang diminue, à partira de la température Tnorm, la fréquence de stimulation diminue et ce jusqu'à une fréquence de stimulation mini20 male Fmin correspondant à une température Tmin Si la température continue à diminuer à partir de Tmin, la fréquence restera inchangée à la valeur Fmin D'autre part, si la température augmente à partir de la valeur Tmax, la fréquence restera inchangée à la valeur Fmax 25 jusqu'à ce que la température atteigne une limite Tlim. A partir et au dessus de Tlim, la fréquence de stimulation est ramenée à une valeur inférieure à Fmax, soit Finf qui est, par exemple, de l'ordre de 20 % inférieure à la fréquence Fmax Tlim peut être par exemple 30 choisie entre 38 C et 39 C, préférentiellement égale ou voisine de 38,5 C (Tnorm étant égal ou de l'ordre de 37 C) La fréquence Finf peut être, par exemple inférieure de 15 à 25 % à la fréquence Fmax. Il est clair que les températures Tlim, Tnorm, Tmax 6 2550095 ainsi que les fréquences Flim, Fnorm, Fmax et Finf peuvent être préprogrammées ou réglées également par voie externe ou interne. On peut également concevoir que la fonction liant la fréquence à la température puisse être programmée Dans la variante illustrée sur la figure, cette fonction est illustrée, dans sa partie centrale, par un escalier, c'est-à-dire que la fréquence reste constante dans la 10 plage de température et fait un saut lorsque la température atteint la borne de la plage Mais, on peut concevoir également un réglage continu de la température. Pour éviter la prise en compte de brusques variations de 15 température, il peut être prévu des rayons aptes à effectuer une moyenne de température ou encore à lisser la courbe de variation de température. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un stimulateur cardiaque implantable caractérisé par le fait qu'on stimule le coeur à-une fréquence de base correspondant à l'exigence du 5 patient à un degré normal d'activité physique; on mesure la valeur d'un paramètre lié au degré d'activité physique du patient; et on modifie la fréquence de stimulation quand ledit paramètre indique un changement dans le degré d'activité physique de telle manière que la 10 fréquence de stimulation est augmentée ou diminuée quand le degré d'activité physique est respectivement augmenté ou diminué. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la fréquence de stimulation varie entre des 15 limites supérieures et inférieures. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications l-t 2 caractérisé par le fait que le paramètre mesuré est la température du patient. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé par le fait 20 que la température mesurée est celle du sang du patient. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la température est mesurée dans le coeur du patient. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé par le fait que la fréquence de stimulation 25 est inférieure à la fréquence limite supérieure si la température excède une température limite. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la température limite est comprise entre 38 et 390 C, préférentiellement égale ou voisine de 38,5 C. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé par le fait que la fréquence Finf est 5 inférieure de 15 à 25 %, préférentiellement de 20 % à la fréquence Fmax 9. Stimulateur cardiaque implantable caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens ( 25, 17, 19) pour mesurer la valeur d'un paramètre liée au degré d'activité phy10 sique du patient et des moyens ( 1, 2) répondant au changement du paramètre pour augmenter ou diminuer la fréquence de stimulation quand le paramètre indique une augmentation ou une diminution de l'activité physique. 10.-Stimulateur cardiaque selon la revendication 9 caractéri15 sé par le fait que les moyens de mesure comportent une thermistance ( 25) reliée 'à un circuit électronique ( 17, 19), adaptée pour mesurer la température du sang du patient. 11.-Stimulateur cardiaque selon la revendication 10 carac20 térisé par le fait que la thermistance ( 25) est portée par la sonde de stimulation ( 22) reliée au stimulateur cardiaque. 12.-Stimulateur cardiaque selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 caractérisé par le fait que le circuit 25 électronique relié à la:thermistance ( 25) comprend un convertisseur analogique-digital ( 17) relié à: un compteur ( 19), qui est relié à un microprocesseur ( 1) par un bus ( 20), le microprocesseur ( 1) étant relié au compteur ( 19) par une ligne de commande ( 21) 13. Sonde de stimulation destinée à un stimulateur cardiaque selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 comprenant à sa partie extrême libre une extrémité de stimulation ( 23) caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens de mesure de température telle qu'une thermistance ( 25). 14. Sonde selon la revendication 13 caractérisé par le fait que la thermistance ( 25) est placée à la surface extérieure de la gaine ( 24 a) entourant la sonde. 15 Sonde selon l'une quelconque des revendications 12 et 13 caractérisée par le fait que la thermistance ( 25) est écartée de l'extrémité de stimulation ( 23) d'une certaine distance par exemple de l'ordre d'approximativement 10 cm permettant à la thermistance d'être placée dans l'oreillette droite. 16 Sonde selon l'une quelconque des revendications 13 à caractérisée par le fait que la thermistance ( 25) est associée à des conducteurs électriques ( 26) destinés à être branchés aux bornes ( 15 et 16) du circuit électrique du stimulateur cardiaque.