Brevet FR2565483A1 — publié le 19851213

La présente invention concerne un appareil électro- nique médical et un procédé correspondant, et elle porte plus particulièrement sur un appareil de traitement du glau- come et sur une procédure de traitement de symptômes liés à cette maladie. Un but de l'invention est de procurer un appareil et un procédé perfectionnés pour le traitement du glaucome. L'invention a plus particulièrement pour but un traitement électronique du glaucome d'une manière sûre, ef- ficace et rapide, de façon à réduire la pression intra-ocu- laire et à atténuer la douleur associée à cette maladie. Un but supplémentaire de l'invention est de procu- rer un équipement électronique de stimulation nerveuse transcutanée fonctionnant à de très faibles niveaux de cou- rant, de l'ordre du milliampère, qui soulage la douleur perçue et traite les symptômes du glaucome. Ces buts et caractéristiques de l'invention, ainsi que d'autres, sont atteints dans un exemple particulier d'appareil et de procédé de traitement électronique du glaucome utilisant une onde électronique transcutanée pour atténuer la douleur perçue, ainsi que d'autres symptômes associés au glaucome. On place une première électrode posi- tive sur la tempe du patient, et une seconde électrode, né- gative, sur la paume de la main située du même côté du corps. On applique ensuite entre la première et la seconde électrode une onde électronique de courant comprenant des impulsions de fréquence relativement élevée avec une modu- lation de fréquence basse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation spé- cifique, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma d'un appareil de traite- ment électronique du glaucome mettant en oeuvre les princi- pes de l'invention; et Les figures 2A à 2D montrent des signaux qui il- lustrent le fonctionnement de l'appareil de la figure 1. Le terme "glaucome" indique que la pression interne d'un oeil est élevée. Il englobe plusieurs conditions carac- térisées par une tension intra-oculaire élevée qui peuvent toutes se terminer dans le même état de glaucome absolu, avec un oeil totalement aveugle et souvent extrêmement dou- loureux. Les caractéristiques de diagnostic sont les sui- vantes: une pression intra-oculaire supérieure à 2800 Pa, un agrandissement du globe oculaire et une réduction du champ visuel. Plusieurs théories ont été proposées en ce qui con- cerne la cause de la maladie. Une erreur courante consiste à considérer le glaucome chronique simple comme une maladie purement oculaire et à essayer de l'expliquer sur des bases mécaniques de déséquilibre entre sécrétion et évacuation. Il est certain que des changements se produisent dans les éléments constitutifs de l'angle de la chambre antérieure lorsque l'age augmente. Il y a par exemple des changements dans le collagène et les mucopolysaccharides du réseau tra- béculaire et des canaux de sortie, et, en particulier, la paroi trabéculaire intérieure du canal de Schlemm est épais- sie, tout ceci pouvant conduire à une dégradation des possi- bilités d'évacuation. On a montré la présence de gamma-glo- bulines et de cellules de plasma dans les zones trabéculai- res dans les yeux de patients atteints d'un glaucome chro- nique simple, ceci conduisant au moins à la possibilité de l'existence d'un élément immunologique au niveau de l'étio- logie. Une tolérance anormale du glucose apparaît dans un pourcentage élevé de sujets atteints de glaucome et de pré- glaucome, comme c'est le cas pour la glycosurie, et les diabétiques semblent particulièrement susceptibles au déve- loppement de défauts de champ de nature glaucomateuse. Un niveau faible d'iode liée à des protéines dans le plasma caractérise à la fois le glaucome et l'hypothyroîdie. Les sujets atteints de glaucome et de pré-glaucome sont dé- pourvus de réaction gustative avec le phénylthiocarbamide. Affectant le plus souvent les personnes agées, le glaucome est souvent associé à l'artériosclériose et à l'hypertension vasculaire. Il ne semble pas qu'il y ait une relation direc- te quelconque entre la pression intra-oculaire et la pres- sion sanguine, et ces conditions ainsi que certaines mala- dies telles que l'insuffisance carotidienne et la perte de sang présentent une corrélation plus marquée avec la condi- tion connue autrefois sous le nom de "glaucome à tension basse", mais qu'on appelle maintenant névropathie optique ischémique. On pourrait s'attendre à ce que la pression atmosphérique exerce une influence sur la pression intra- oculaire, du fait que toutes deux "poussent" sur des côtés opposés de la cornée. En fait, il semble que des changements de pression atmosphérique n'ont que peu ou pas d'effet sur la pression intra-oculaire, normale ou élevée. C'est habituellement uniquement dans le diagnostic du glaucome chronique simple que surviennent des difficultés. Les autres types sont caractérisés par une douleur et une rougeur de l'oeil, avec une altération marquée et soudaine de la vision, c'est-àdire des symptômes que le patient ne peut pas ignorer. De plus, d'autres troubles de l'oeil se manifestent dans le cas du glaucome secondaire, et l'examen (avec un goniomètre) montre que l'angle de la chambre anté- rieure est fermé dans le cas du glaucome à angle fermé. Certaines attaques subaiguës de glaucome à angle fermé se produisent et disparaissent effectivement de façon sponta- née; elles provoquent des maux de tête et un brouillage de la vue qui durent environ une heure ou deux, et un symptôme très caractéristique de ces attaques consiste en ce qu'en leur présence le malade voit autour des lumières blanches des cercles ayant des couleurs de l'arc en ciel. Dans le glaucome à angle fermé, la cause immédiate de l'élévation de pression à l'intérieur de l'oeil réside dans l'impossibilité dei'humeur aqueuse de s'évacuer de façon satisfaisante à travers la pupille, ce qui provoque un gonfle- ment de l'iris vers l'avant et obture mécaniquement l'angle d'évacuation. Ceci conduit à un cercle vicieux du fait que la pression croissante pousse plus fermement l'iris dans l'angle. On pourra se référer à cet égard à l'article de R.J.McWilliam intitulé "Glaucoma", Scot.Med.J. 1978, 23:286. - On a trouvé que l'appareil de l'invention attenuait les symptômes du glaucome avec un courant de niveau relative- ment faible et sans intervention chimique. On utilise l'appareil de la figure 1 pour traiter les symptômes associés à l'état pathologique d'un patient qui est atteint d'un glaucome. On place une première électrode de contact positive 60 (figure 1) surla tempe. On place une se- conde électrode de contact négative 72 (figure 1) sur la paume de la main située du même côté du corps. Les traitements doi- vent durer pendant 10 minutes et peuvent être effectués simul- tanément. On applique une onde électronique (représentée sur la figure 2D) entre la première électrode 60 et l'électrode 72, qui sont connectées en commun. L'onde de la figure 2D est constituée par un train d'impulsions de niveau faible (moins de 4 milliampères)ayant une fréquence relativement élevée, par exemple entre 12 et 20 kHz, qui est modulée en amplitude par une onde de fréquence relativement basse, dans la gamme de 8 à 20 Hz. L'onde de fréquence basse est de préférence dissymé- trique (comme celle représentée sur la figure 2D), et elle est par exemple caractérisée par un rapport cyclique de 3:1, avec un état actif pendant trois-quarts du temps et un état inactif pendant un quart de la période de répétition. Uniquement pour donner un exemple concret, et de façon non limitative, on sup- posera ci-après que les impulsions de fréquence élevée ont une cadence de 15 kHz et un niveau de 1 à 1,5 mA, et qu'elles sont soumises à une modulation à 15 Hz avec un rapport cycli- que de 3:1. On a trouvé que l'onde de la figure 2D était capable de supprimer la douleur perçue et d'atténuer les symptômes associés au glaucome. On peut observer une diminution progres- sive de la pression intra-oculaire du patient, qui s'accompa- gne d'une atténuation de la douleur. On pense que le mécanisme particulier qui provoque l'élimination de la pression intra-oculaire résulte d'une certaine atténuation du blocage mécanique du mécanisme d'éva- cuation qui réagit à l'enveloppe de modulation de fréquence basse introduite dans le corps, tandis que la composante d'on- de de fréquence élevée fait fonction de moyen de transport transcutané pour la modulation de fréquence basse, ce qui per- met au fluide aqueux de s'évacuer de façon satisfaisante à travers la pupille. Bien que le mécanisme précis qui intervient puisse être sujet à discussion, le soulagement de la douleur et la diminution de la pression intra-oculaire que produisent l'in- vention sont indiscutables. On va maintenant considérer de façon spécifique l'appareil électronique 10 de la figure 1 qui est destiné à générer et à appliquer l'onde de la figure 2D. Une batterie 12 est connectée à un transistor série 18, de type PNP, qui transmet lui-même sélectivement la tension de la batterie 12 à un régulateur de tension 20, pour établir l'alimentation continue positive pour les circuits électroniques de l'appa- reil 10. On met tout d'abord l'appareil sous tension en fermant momentanément un interrupteur de mise sous tension 17. Ceci applique une tension basse à la base du transistor PNP 18, ce qui provoque la conduction de ce dernier et ap- plique effectivement le potentiel de la batterie 12 à un transistor série 21 dans le régulateur de tension 20. Du fait que la sortie finale d'une chaîne de compteurs ou de divi- seurs 27 est initialement à l'état bas au moment de la mise sous tension, le signal de sortie résultant à l'état haut de l'inverseur 35 applique un potentiel haut à la base du tran- sistor 19,ce qui provoque la conduction de ce dernier et verrouille ainsi le transistor PNP 18 dans son état conducteur lorsqu'on relâche l'interrupteur 17. Ceci maintient l'appareil électronique sous tension pendant une durée désirée qui est déterminée par la fréquence d'un oscillateur 25 et par le fac- teur de division du diviseur 27, c'est-à-dire la durée néces- saire à l'étage de plus fort poids du compteur 27 pour attein- dre son état haut ou état binaire "1". Grâce à l'alimentation commutée, l'appareil électronique ne peut pas être laissé sous tension par inadvertance, ce qui déchargerait de façon exces- sive la batterie 12. La tension de sortie régulée de la batterie 12, transmise par le transistor PNP 18, est convertie par le ré- gulateur 20 en une valeur régulée inférieure. Le régulateur 20 est connu par lui-même et il comprend le transistor NPN série 21 dont la base reçoit une tension constante provenant d'une diode zener 24 alimentée par une résistance 22. Le potentiel de sortie constant du régulateur 20, qui constitue la tension d'alimentation pour la majeure partie des circuits électroni- ques restants de la figure 1, correspond à la tension de claquage inverse caractéristique de la diode zener 24, dimi- nuée d'environ 0,7 V du fait de la chute de tension base- émetteur du transistor 21. Comme indiqué ci-dessus, l'intervalle de temps d'ali- mentation actif pour le circuit 10 du dessin est fixé et pré- réglé à une valeur spécifique. On utilise le circuit de tempo- risation décrit ci-dessus pour éviter que l'appareil soit laissé sous tension par inadvertance. De nombreuses façons d'obtenir ce résultat apparaîtront aisément à l'homme de l'art. On peut par exemple réaliser une temporisation variable en employant un commutateur pour connecter l'entrée de l'in- verseur 35 à diverses sorties de l'étage de plus fort poids de la chaîne de compteur d'impulsions 27. En outre, on peut éga- lement employer un dispositif temporisateur électronique ou électromécanique séparé, fixe ou variable, d'un type connu en lui-même, pour appliquer un potentiel positif à la base du transistor 19 pendant la période active désirée; et pour sup- primer le signal d'attaque de base appliqué au transistor 19, ce qui bloque le transistor série 18, lorsque la période de fonctionnement désirée est terminée. Un oscillateur de base de temps 25 applique un signal d'entrée à la chaîne de diviseurs ou de compteurs d'impulsions 27. On choisit par commodité la fréquence de l'oscillateur 25 égale à un multiple entier de la fréquence d'impulsions-(fi- gure 2D) désirée pour l'application au patient. Pour la fré- quence désirée de 15 Hz qui est envisagée, on peut utilement employer pour l'oscillateur 25 une cadence de répétition d'oscillation de 30 kHz, de façon à obtenir le signal à 15 kHz sur une prise 28, correspondant à une division par deux, dans la chaîne de diviseurs 27. Le signal à 15 kHz est appli- qué à une entrée d'une porte NON-ET 34 dont la sortie corres- pond à l'onde finale désirée de la figure 2D. Les signaux des sorties 29 et 30 du diviseur 27 son appliqués en tant que signaux d'entrée à une porte NON-ET 33, dont le signal de sortie est appliqué à une seconde entrée de la porte NON-ET 34.- La sortie 29 du diviseur 27 fournit l'onde à 30 Hz de la figure 2B (facteur de division d'impulsions de 1000 sur la prise 29), tandis que l'onde à 15 Hz de la figure 2A est ob- tenue sur une sortie 30 du diviseur (facteur de division de 2000). La porte logique 33 génère l'onde de sortie de la fi- gure 2C, qui est à son niveau haut ou niveau binaire "1" lorsque l'une quelconque des ondes des figures 2A ou 2B est au niveau bas (c'est-à-dire avant l'instant a, pendant l'in- tervalle b-e, et après l'instant f). De façon correspondante, pendant les périodes a-b et e-f, lorsque les sorties du divi- seur 27 correspondant aux prises 29 et 30 sont toutes deux au niveau haut, la sortie de la porte 33 est au niveau bas (va- leur binaire "O"). L'onde de la figure 2C est appliquée à une entrée de la porte 34 et celle-ci reçoit également le train d'im- pulsions à 15 kHz qui provient de la sortie 28 du compteur 27 fonctionnant en diviseur par deux. Par conséquent, la sor- - tie de la porte NON-ET 34 commute entre son état haut et son état bas pendant les périodes au cours desquelles l'onde de la figure 2C est à l'état haut, c'est-à-dire avant l'instant a, pendant l'intervalle b-e, après l'instant f, et ainsi de suite pour la configuration récurrente qui est représentée sur les figures 2A-2D. Les circuits suivants de la figure 1 convertissent l'onde de tension de la figure 2D en un courant dans une pla- ge de quelques milliampères, pour l'application au patient. Tout d'abord, un générateur de courant constant commandé 36 transmet par un potentiomètre 38, sous la commande de la sortie de la porte-NON-ET 34, un courant commandé (qui a une valeur fixe ou bien est interrompu). Lorsque la sortie de la porte NON-ET est à l'état bas, un transistor 37 dans le gé- nérateur de courant constant 36 est conducteur et il produit un courant qui est pratiquement égal au potentiel de sortie positif du régulateur 20 (appliqué à la base du transistor 37), diminué d'une chute de tension base-émetteur de 0,7 V dans le transistor 37, et divisé par la valeur de la résis- tance 39 dans le circuit d'émetteur du transistor 37. La ten- sion présente sur le curseur du potentiomètre 38 est appli- quée à la base d'un transistor PNP 43 d'un générateur d'im- pulsions à courant constant 40. Le signal de sortie du géné- rateur d'impulsions 30 est un courant qui commute entre son état d'interruption (courant égal à zéro) et une valeur donnée par la tension sur le curseur du potentiomètre 38, diminuée d'une chute de tension de diode correspondant à la jonction émetteur-base du transistor 43, et divisée par la valeur de la résistance 42 qui est connectée dans le circuit d'émetteur du transistor PNP 43. Ce signal de sortie de courant sous forme d'impulsions du générateur d'impulsions correspond à l'onde de la figure 2D, et son niveau, dé- terminé par le réglage du potentiomètre 38, est dans une plage basse, de l'ordre de quelques milliampères. C'est cette impulsion de courant qui est appliquée finalement au patient pour produire l'atténuation désirée des symptômes. Les impulsions de courant provenant du générateur traversent une résistance de limitation série 50, ayant une fonction de protection, en direction d'une borne de sor- tie 51. Elles se dirigent ensuite vers l'électrode 60 fixée sur la tempe du patient, par l'intermédiaire du conducteur qui est connecté à la borne 51. Le courant pénètre dans le patient de façon transcutanée, circule dans le patient et retourne vers la masse électronique par l'intermédiaire de la plaquette d'électrode 72 qui est fixée sur la paume de la main du patient située du même côté du corps. L'électrode 72 est connectée à la masse du système électronique par le con- ducteur 70 et la borne 52a de l'appareil. Comme indiqué ci-dessus, l'appareil et le procédé de l'invention traitent la pression intra-oculaire et d'au- tres symptômes associés au glaucome. L'appareil et le procé- dé présentent des avantages manifestes pour l'atténuation des symptômes du patient. EXEMPLES On a traité un groupe de patients pendant une durée de dix minutes, avec l'appareil et le procédé de l'invention. On a mesuré leur pression intra-oculaire (exprimée en mm de Hg) avant le traitement (To), peu de temps après le traite- ment (Tpost), entre deux et trois heures après le traitement (T2-3), entre cinq et six heures après le traitement (T5-6) et entre sept et huit heures après le traitement (T7-8). On a traité un seul oeil de chaque sujet, et cet oeil est indi- qué par la désignation droit (D) ou gauche (G), à la suite de la désignation du patient dans la colonne "Traité" ci- après. Les mesures effectuées sur l'oeil non traité sont indiquées dans la partie "Non traité" du tableau ci-dessous. Les tests ont donné les résultats suivants: Traité To Tpost T2-T3 T5-6 T78 A (D) 28 26 26 23 22 B (D) 30 30 25 26 22 C (G) 26 26 24 22 24 D (D) 26 23 24 23 22 E (G) 46 44 45 38 36 F (D) 34 32 33 30 30 Moyenne 31,7 30,2 29,5 27 26,5 Non traité To Tpost T2-3 T5-6 T7-8 A (G) 28 26 26 23 22 B (G) 30 30 25 26 22 C (D) 25 26 22 22 21 D (G) 31 29 30 30 29 E (D) 51 5-1 53 48 48 F (G) 37 36 36 33 38 Moyenne 33,7 33 32 30,3 30 Les données ci-dessus montrent une diminution de la pression intra-oculaire immédiatement après l'achèvement du traitement. En outre, la pression continue à diminuer pen- dant des durées notables à la suite du traitement, atténuant ainsi en grande partie l'excès de pression dans la majorité des patients traités. En outre, on obtient également une certaine amélioration dans l'oeil non traité. Les données calculées sont les suivantes: ANALYSE DE LA REDUCTION DE PRESSION INTRA-OCULAIRE D'UN GLAUCOME Traité Valeur Valeur Différence Plage active Pourcentage maximale minimale de la valeur de maximale diminution A (D) 28 22 6 18 33,3 B (D) 30 22 8 20 40 C (G) 26 22 4 16 25 D (D) 26 22 4 16 25 E (G) 46 36 10 36 27,8 F (D) 34 30 4 24 16,7 Moyenne 31,7 26,5 5,2 21,7 27,9 Non Valeur Valeur Différence Plage active Pourcentage traité maximale minimale de la valeur de maximale diminution A (G) 28 22 6 18 33,3 B (G) 30 22 8 20 40 C (D) 26 21 5 16 31,3 D (G) 31 29 2 21 9,5 E (D) 53 48 5 43 11,6 F (G) 38 33 5 28 17,9 Moyenne 33,7 30 3,7 23,7 23,9 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sor- tir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil électronique de traitement du glaucome, destiné à atténuer la douleur et à réduire la pression intra- oculaire associée à la maladie, caractérisé en ce qu'il com- prend, en combinaison: une première électrode (60) destinée à être placée sur la tempe d'un sujet, une seconde électrode (72) destinée à être placée sur la paume de la main du même côté du sujet, et des moyens (10, 20, 25, 27, 33, 34, 35, 36, 40) destinés à appliquer aux première et seconde électro- des (60, 72) une onde électrique qui comprend une onde élec- trique de fréquence élevée portant une modulation d'amplitude de fréquence basse. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de l'onde électrique de fréquence élevée est dans la gamme 12-20 kHz, la modulation de fré- quence basse est dans la gamme 8-20 Hz, et cette onde ne dépasse pas environ 4 milliampères. 3. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la modulation d'amplitude est dissymétrique. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens appliquant une onde électrique comprennent un oscillateur (25), un diviseur (27) ayant une entrée connectée à l'oscillateur (25) et plusieurs bornes de-sortie (28, 29, 30), et des moyens logiques (33, 34, 35) connectés aux bornes de sortie du diviseur. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une source d'impulsions de courant (36, 40) connectée à la sortie des moyens logiques (33,.34, 35), cette source d'impulsions de courant (36, ) étant connectée aux première (60) et seconde (72) électrodes. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source d'impulsions de courant (36, 40) com- prend un premier transistor (37) ayant des bornes d'émetteur et de collecteur, une première résistance (39) connectant la borne d'émetteur du transistor aux moyens logiques (33, 34, ), et un potentiomètre (36) ayant un curseur, ce potentio- mètre étant connecté à la borne de collecteur du transistor (37). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source d'impulsions de courant (36, 40) comprend en outre un second transistor (43) ayant une borne de base connectée au curseur du potentiomètre (38). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second transistor (43) comprend des bornes d'émetteur et de collecteur, et une seconde résistance (42) connectée à la borne d'émetteur du second transistor (43), tandis que le collecteur du second transistor est connecté en série avec les première (60) et les seconde (70) et troisième électrodes. 9. Procédé destiné à atténuer la douleur et à ré- duire la pression intra-oculaire associée à un glaucome, ca- ractérisé en ce qu'il comprend les opérations qui consistent à fixer une première électrode (60) sur la tempe, à fixer une seconde électrode (72) sur la paume de la main du même côté du sujet, et à appliquer aux première (60) et seconde (72) et troisième électrodesuneonde électrique constituée par une onde de fréquence élevée portant une modulation d'amplitude de fréquence basse. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la fréquence de l'onde électrique de fréquence élevée est dans la gamme de 12-20 kHz, la modulation de fréquence basse est dans la gamme de 8-20 Hz, et cette onde ne dépasse pas environ 4 milliampères. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la modulation d'amplitude est dissymétrique.