Brevet FR2598919A1 — publié le 19871127

La présente invention se rapporte à un appareil médical et plus particulièrement aux dispositifs pour électro -analgésie centrale. L'invention peut s'utiliser en anesthésiologie aux fins d'anesthésie électromédicamentaire générale, et en physiothérapie pour l'électro-acupuncture, pour l'élec troneurostimulation transcutanée et pour éleotrostimula- tion des organes et des tissus. Il existe un dispositif pour électro-analgésie centrale comportant en série un bloc d'action rythmique, un bloc de réglage continu indépendant de la fréquence de répétition et de la durée des impulsions de courant, un stabilisateur de rapport période-durée d'impulsion, un régulateur de durée des impulsions de courant et un changeur de forme des impulsions de courant raccordé, à travers un commutateur de modes d'action, à une suite d'un préamplificateur d'impulsions de courant et d'un sommateur de l'action impulsionnelle et d'une composante continue auxiliaire relié à un bloc de mesure du courant moyen, relié à son tour à une anode et à une cathode, fixées, respectivement, dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïdes, et dans la région frontale du patient, et relié également à un bloc de mesure de l'amplitude du courant dont la sortie est raccordée à l'une des entrées du sommateur qui a l'une de ses sorties reliée à l'entrée d'un limiteur programmé du courant moyen qui a l'une de ses sorties reliée au préamplificateur et son autre sortie, réunie à une entrée d'un régulateur de la valeur de composante continue auxiliaire dont une autre entrée est reliée à la sortie de l'ensemble de composante continue auxiliaire de la source d'alimentation de la totalité des blocs ci-dessus, sa sortie étant raccordée au sommateur et son entrée restante, réunie à un commutateur individuel relié à un organe de préréglage du niveau de la composante continue auxiliaire et à un bloc de télé-électro -analSêsie raccordé à des commutateurs individuels reliés, respectivement, à des régulateurs de fréquence de répétition des impulsions de courant et d'amplitude des impulsions de courant reliés respectivement au bloc d'action rythmique et au préamplificateur; le bloc d-'action rythmique possède une sortie fournissant une séquence de tension en dents de scie et le dispositif comporte un préamplificateur des impulsions de tension en dents de scie qui a son entrée reliée à ladite sortie du bloc d'action rythmique, son autre entrée étant réunie à l'alimentation d'un bloc de changement de rapport période-durée d'impulsion et de formation des créneaux à partir des impulsions de tension en dents de scie qui a son entrée reliée, respectivement, à la sortie du préamplificateur des impulsions de tension en dents de scie, son autre entrée, réunie à l'alimentation et sa sortie, reliée à travers le commutateur de modes d'action au préamplificateur d'impulsions de courant, un commutateur individuel relié, respectivement, à la sortie du bloc de télé-électro-analgési Grande-Bretagne le 22 octobre 1983). L'organisation dudit dispositif s'oppose à l'emploi en anesthésiologie de suites combinées des impulsions conférant au signal de sortie une réunion de caractéristiques d'amplitude et de temps. Aussi est-il impossible de mettre en pratique clinique l'effet d'interférence entre les signaux impulsionnels engendrés par deux générateurs d'impulsions fonctionnant en série et en parallèle qui pourrait rendre le traitement plus efficace (c. brevets américains 4334525 et 4383522 délivrés respectivement le 15.06.82 et le 17.05. 83). Il est connu d'utiliser en anesthésiologie une suite combinée des impulsions fournies par un dispositif pour électro-analgésie centrale qui contient deux voies d'action impulsionnelle comportant > respectivement-en série des blocs d'action rythmique avec régulateurs de fréquence des impulsions de courant, des changeurs de forme des impulsions de courant avec régulateurs du rapport période-durée des impulsions de courant et des préamplificateurs d'impulsions de courant interconnectés; les entrées des préamplificateurs d'impulsions de courant de chaque voie sont reliées à un régulateur d'amplitude des impulsions de courant, leurs sorties étant reliées, l'une directement, et l'autre à travers un moyen de détermination de modes d'action relié au préamplificateur restant d'impulsions de courant et à un limiteur programmé de courant moyen, aux entrées d'un amplificateur de signal de sortie dont l'une des sorties est réunie à l'entrée du limiteur programmé de courant moyen qui a ses sorties reliées à certaines entrées des préamplificateurs d'impulsions de courant de chaque voie, l'autre sortie de l'amplificateur de signal de sortie étant raccordée à un moyen de mesure du courant moyen relié aux électrodes appliquées dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïdes,et dans la région frontale (cf. demande n0 2154489 publiée avant examen par l'Office desbrevets de Grande-Bretagne le Il septembre 1985). Ledit dispositif est configuré de façon à donner les meilleures résultats pour des valeurs minimales de courant et de tension (prophylaxie de la spasmodicité). Pourtant, l'application prolongée de la composante continue du courant (microchirurgie) produit une polarisation excédentaire sous les électrodes. De cette façon ce dispositif permet d'obtenir un effet d'électro-anesthésie combinée sans offrir toutefois de procédés physiques pour éliminer l'influence des polarisation#xoédentaires dues à l'action d'un courant continu intermittent de polarité positive dont la composante continue est sujette à des variations (réglage d'amplitude, de fréquence, de durée des impulsions de courant, augmentation de la composante continue auxiliaire). Il est à remarquer de plus que ledit dispositif est impropre à une électrostimulation prolongée de points biologiquement actifs des organes et des tissus, à l'élec- troneurostimulation transcutanée. En France, pour remédier à de tels inconvénients, on utilise 1"'Anesthélec", appareil qui agit sur le patient par la tension maximale (sous 300 à 400 mA). Les propriétés anesthésiques du courant s'en trouvent dégradées d'où une nécessité d'injecter à titre supplémentaire des anesthésiques pharmacologiques. La présente invention vise à créer un dispositif pour électro-analgésie centrale permettant, grâce à l'intégration des blocs supplémentaires, de supprimer, pour des valeurs minimales de courant et de tension, l'influence des polarisations excédentaires sous les électrodes lors des interventions chirurgicales prolongées et de prévenir par le fait même l'apparition sous les électrodes de sensations désagréables au patient. Le but posé est atteint par le fait que dans un dispositif pour électro-analgésie centrale comprenant deux voies d'action impulsionnelle comportant respectivement en série des blocs d'action rythmique avec régulateurs de fréquence des impulsions de courant, des changeurs de forme des impulsions de courant avec régulateurs de rapport période-durée des impulsions de courant et des préamplificateurs d'impulsions de courant; les préamplificateurs d'impulsions de courant de caque voie ont leurs entrées reliées à un régulateur d'amplitude des impulsions de courant et leurs sorties, réunies, l'une en direct, et l'autre, à travers un moyen de détermination de modes d'action relié au préamplificateur d'impulsions de courant restant et à un limiteur programmé de courant moyen, aux entrées d'un amplificateur de signal de sortie qui a l'une de ses sorties réunie à l'entrée du lí miteur programmé de courant moyen dont les sorties sont reliées à l'une des entrées des préamplificateurs d'impulsions de courant de chaque voie, l'autre sortie de l'amplificateur de signal de sortie étant raccordée à un moyen de mesure du courant moyen relié aux électrodes fixées dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïdes, et dans la région frontale, selon l'invention, il y a un limiteur de courant de compensation dont l'entrée est raccordée à l'une des sorties de l'amplificateur de signal de sortie, un compensateur de composante continue qui a l'une de ses entrées raccordée à la sortie du limiteur de courant de compensation et sa sortie, rédnie à l'une des entrées de l'amplificateur de signal de sortie, et un régulateur de courant de compensation dont la sortie est raccordée à une autre entrée du limiteur de courant de compensation. Ainsi conçu, le dispositif pour électro-analgésie centrale selon l'invention permet de s'affranchir des effets de polarisation excédentaire sous les électrodes apparaissant aux cas où l'électro-anesthésie combinée est appliquée au cours des interventions opératoires prolongées. Dans ce qui suit l'invention sera expliquée à l'aide d'un exemple spécifique de sa réalisation décrit en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un schéma synoptique d'un dispositif pour électro-analgésie centrale, selon l'invention; la figure 2 représente le schéma de principe élect rique du dispositif de la fig. 1. Le dispositif pour électro-analgésie centrale selon l'invention contient deux voies 1 et 2 d'action impul sionnelle (fig. 1). Les voies 1 et 2, respectivement, com portent en série des blocs 3 et 4 d'action rythmique avec régulateurs 5 et 6 de fréquence des impulsions de courant, des changeurs 7 et 8 de forme des impulsions de courant avec régulateurs 9 et 10 du rapport période-durée des impulsions de courant et des préamplificateurs d'impul sions de courant 11 et 12. Les entrées 13 et 14 des préamplificateurs Il et 12 sont raccordées aux sorties d'un régulateur 15 d'ampli tude des impulsions de courant. La sortie du préamplifi cateur Il est raccordée à l'entrée 16 d'un amplificateur de signal de sortie 17. La sortie du préamplificateur 12 est reliée à l'entrée 18 de l'amplificateur de signal de sortie 17 à travers un moyen 19 de détermination de ~ modes d'action relié à l'entrée 20 du préamplificateur 11. Le moyen 19 de détermisnation de modes d'action com porte un commrrtateur 21 de modes d'action qui a son ent rée 22 raccordée à la sortie du préamplificateur 12 et sa sortie, réunie à l'entrée 18 de l'amplificateur 17, et un sélecteur 23 de modes d'action dont les sorties 24 et et25 sont raccordées respectivement à l'entrée 26 du co#utateur 21 et à l'entrée 20 du préamplificateur 11. La sortie 27 de l'amplificateur de signal de sortie 17 est reliée à une entrée 28 d'un limiteur programmé 29 de courant moyen qui a une autre entrée 30 raccordée à la sortie 21 du sélecteur 23, et les sorties 32 et 33, ré unies, respectivement, aux entrées 34 et 35 des préampli ficateurs 11 et 12. La sortie 36 de l'amplificateur 17 est raccordée à l'entrée d'un limiteur de courant de compensation 37 qui a a sa sortie reliée à l'entrée 38 d'un compensateur 39 de composante continue dont la sortie est raccordée à l'entrée 40 de l'amplificateur 17. L'entrée 41 du compensateur 39 est raccordée à la sortie d'un régulateur de courant de compensation 42. La sortie 43 de l'amplificateur 17 est raccordée à un moyen 44 de mesure du courant moyen relié à travers des bornes 45 et 46 à une paire d'électrodes 47 et 48, anode et cathode fourchues, fixées, respectivement, dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïae, et dans la région frontale du patient 49. Les électrodes 47 et 48 sont réalisées d'une manière connue des spécialistes en la matière. Le schéma de principe électrique du dispositif pour électro-analgésie centrale selon ltinvention est le suivant. Le bloc 3 se présente comme un auto-oscillateur fournissant une tension en dents de scie, utilisant un transistor unijonction 50, des résistances 51, 52 et un condensateur 53. Le régulateur 5 est une résistance ajustable 54. Le régulateur 9 est une résistance ajustable 55.0 Le changeur 7 est un comparateur à seuil variable réalisé avec un amplificateur opérationnel 56 et des résistances 57 et 58. Le régulateur 15 représente un régulateur de niveau double à résistances ajustables 59 et 60. Le préamplificateur Il est réalisé sous forme d'une matrice intégrée à transistors 61 associée à des résistances 62, 63 et 64. L'amplificateur 17 est réalisé avec des matrices intégrées à transistors 65 et 66 et des résistances 67, 68, 69 et 70. Le moyen 44 est un mesureur 71 de courant moyen. Le limiteur 29 utilise des matrices intégrées à transistors 72 et 73, des résistances 74, 75 et 76 et un condensateur 77. sélecteur 23 est un commutateur quadruple à deux positions 78. Le préamplificateur 12 utilise une matrice intégrée à transistors 79 et des résistances 80 et 81. Le coilatateur 21 est un amplificateur différentiel utilisant une matrice intégrée à transistors 82 et des résistances 83 et 84. Le changeur s se présente comme un comparateur à seuil variable réalisé avec un amplificateur opérationnel 85 et des résistances 86 et 87. Le régulateur 10 est une résistance ajustable 88. Le régulateur 6 est une résistance ajustable 89. Le bloc 4 représente un générateuar de tension en dents de scie utilisant un-transistor unijonction 90, des résistances 91 et- 92 et un condensateur 93. Le régulateur 42 se compose d'une résistance 94 et d'une résistance ajustable 95. Le compensateur 39 utilise des matrices intégrées à transistors 96 et 97 et des résistances 98 et 99. Le limiteur 37 est réalisé avec une matrice intégrée à transistors 100, des-résistances 101 et 102 et un condensateur 103. L'alimentation des blocs et des moyens du dispositif s'effectue par des barres 304, 105, 106 et 107. Il va s'agir plus loin des liaisons électriques intéressées par la description de la fig. 2. La résistance ajustable 54 est réliée à la résistance 52 du bloc 3. La résistance ajustable 55 est réunie aux résistances 57 et 58 et à l'entrée de ltamplificateur opérationnel 56 du changeur 7. La résistance ajustable 59 est reliée à la matrice intégrée à transistors 79 et à la résistance 81 du préamplificateur 12; la résistance ajustable 60 est raccordée à la résistance 62 et à la matrice intégrée transsistors 61 du préamplificateur 11. La résistance 62 est reliée à l'amplificateur opérationnel 56 du changeur 7. La matrice ingrégée 65 est reliée à la résistance 74 du limiteur 29; la matrice intégrée 66 est réunie à la résistance 101 du limiteur 37.Les matrices intégrées 65 et 66 sont de plus reliées à un mesureur 71 de courant moyeu la résistance 67 de l'amplificateur 17 étant reliée la matrice intégrée à transistors 61 du préamplificateur 11. La résistance 68 est reliée à la matrice intégrée à transistors 97 du compensateur 39, la résistance 69 étant réunie à la matrice intégrée à transistors 82. La matrice intégrée 72 est reliée à la matrice inté- grée 61 et aux résistances 63 et 64 du préamplificateur Il de façon à former un amplificateur différentiel; la matrice intégrée 73 est associée à la matrice intégrée 79 et à la résistance 80 du préamplificateur 12 pour former un autre amplificateur différentiel. La résistance 75 est reliée au commutateur à deux positions 78. La résistance 81 est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel 85 du changeur 8, la matrice intégrée 79 étant réunie à la matrice intégrée 82. La matrice intégrée 82 est reliée au commutateur à deux positions 78. L'amplificateur opérationnel 85 est réuni à la résistance ajustable 88 et à un point commun à la base du transistor unijonction 90 du bloc 4, à la résistance 91 et au condensateur 93-. Les résistances 86 et 87 du changeur 8 sont reliées à la résistance ajustable 88. La résistance ajustable 89 est réunie à la résistance 91 du bloc 4. La résistance ajustable 95 est reliée à la matrice intégrée à transistors 96 du compensateur 39. La matrice intégrée 96 est reliée à la matrice intégrée 100 du limiteur 37 de façon à former un amplificateur différentiel. La matrice intégrée à transistors 100 est reliée aux résistances 100 et 102 et au condensateur 103. Le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention consiste dans ce qui suit. Avant de procéder à l'anesthésie électromédicamentaire générale, on applique sur la tête du patient 49 (fig. 1) un masque en bandes de caoutchouc muni de deux paires d'électrodes 47 et 48. La première paire se fixe dans la région frontale (cathode fourchue) et la seconde, dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïdes anode fourchue). L'anesthésie pendant les opérations est précédée par une prémédication standard, une intubation, une administration de relaxants, une ventilation artificielle de poumons avec un mélange gazeux d'oxyde azoteux et d'oxy- gène pris dans un rapport de 2:1 ou de 1:1. Dans ces conditions, l'agent principal de l'anesthésie générale est le courant impulsionnel produit par le bloc 3. Par le jeu du régulateur 5 on établit la fréquence nécessaire d'actions impulsionnelles. Cela étant; avec le régulateur 9 du changeur 7 on règle le rapport période -durée d'impulsions qui détermine la profondeur de l'action. Le préamplificateur 11 effectue le préréglage de l'amplitude d'impulsions commandé par le régulateur 15. Après cela, le signal ainsi formé est amplifié par l'amplificateur 17 et acheminé à travers le moyen 44 de mesure du courant moyen vers les électrodes 48 eb 47. Sn cas de symptômes cliniques d'inadéquation anesthésique (tachycardie, hypertension) le dispositif offre la possibilité de renforcer l'anesthésie générale par l'effet d'une suite combinée des impulsions sans appoint d'anesthésigues. Pour ce faire, avec le sélecteur 23 et le commutateur 21, l'amplificateur 17 est raccordé à la voie 2 d'action impulsionnelle dans laquelle, grâce au bloc 4 et le régulateur 6, est amplifiée la fréquence nécessaire de répétition des impulsions de courant. Le changeur 8 et le régulateur 10 permettent de régler à volonté le rapport période-durée d'impulsion, le préamplificateur 12 et le régulateur 15 servant à préamplifier en amplitude la suite des impulsions de courant qui vient à travers le commuteur 21 sur l'entrée 18 de l'amplificateur 17 assurant la formation d'une suite combinée des impulsions. Il est connu qu'en physiothérapie l'électrostimulation des organes et des tissus est effectuée par des signaux dépourvus. de composante continue de courant. Le présent dispositif est capable, lui aussi, en vue de multiplier ses applications, d'un mode de traitement- sans composante continue de courant. Dans ce cas, à l'encontre. des dispositifs existants, il est possible, à côté de la suppression de composante continue, d'opérer le traitement par des impulsions réglables tant en amplitude qu'en fréquence de répétition et en rapport période-durée ce qui permet de mener les procédures physiothérapeutiques compte tenu des propriétés individuelles de l'organisme. A cet effet, le dispositif comporte un compensateur 39 de composante continue et un régulateur 42 de courant de compensation. Pour ce genre de traitement, la composante continue de courant, mesurée à l'aide du moyen 44, est compensée dans les limites désirées. La protection automatique du patient 49 contre les dépassements du courant moyen dans le circuit de patient est assurée par les limiteurs 29 et 37. Pour passer au traitement à composante continue, le régulateur 42 est progressivement remis à sa position de départ. De cette manière, le dispositif selon l'invention représente un appareil polyvalent qui cumule des fonctions d'anesthésie (électro-analgésie centrale, anesthésie électromédicamentaire générale), de cure (électrothérapie centrale) et d'électrostimulation curative des organes et des tissus (électro-acupuncture, électroneurostimulation transcutanée). REVENDICATION Dispositif pour électro-analgésie centrale comportant deux voies (1, 2) d'action impulsionnelle comprenant respectivement en série des blocs (3, 4) d'action rythmique avec régulateurs (5, 6) de fréquence des impulsions de courant, des changeurs (7, 8) de forme des impulsions de courant avec régulateurs (9, 10) de rapport période -durée des impulsions de courant et des préamplificateurs (11, 12) d'impulsions de courant, les entrées (13, 14) des préamplificateurs (11, 12) d'impulsions de courant de chaque voie (1, 2) étant reliées à un régulateur (15) d'amplitude des impulsions de courant, leurs sorties étant- réunies, l'une directement, et l'autre à travers un moyen (19) de détermination de modes d'action relié au préamplificateur restant (11) d'impulsions de courant et à un limiteur programmé (29) de courant moyen, aux entrées (16, 18) d'un amplificateur (17) de signal de sortie qui a l'une de ses sorties (27) reliée à l'entrée (28) du limiteur programmé (29) de courant moyen dont les sorties (32, 33) sont reliées à certaines entrées (34, 35) des préamplificateurs (11, 12) d'impulsions de courant de chaque voie (1,2), l'autre sortie (43) de l'amplificateur (17) de signal de sortie étant raccordée à un moyen (44) de mesure du courant moyen relié à des électrodes (#7, 48) fixées dans la région cervicale, sous les apophyses mastoïdes, et dans la région frontale, c a r a c t é r i s é en ce qu'il contient un limiteur (37) de courant de compensation dont l'entrée est raccordée à l'une des sorties (36) de l'amplificateur (17) de signal de sortie, un compensateur (39) de composante continue qui a l'une de ses entrées (38) raccordée à la sortie du limiteur (57) de. courant de compensation et sa sortie, réunie à l'une des entrées (40) de'l'amplifica- teur de signal de sortie (17) , et un régulateur (42) de courant de compensation dont la sortie est raccordée à une autre entrée (41) du limiteur (39) de courant de compensation.