Brevet FR2610524A1 — publié le 19880812

Stimuiateur car-.iaque et procéde de stimulariar L'invention concerne un stimulateur cardiaque et un procédé de stimulation. Il est connu d'utiliser un stimulateur cardiaque, soit pour les sujets atteints de tachycardie, soit pour les sujets atteints de bradycardie. Dans le cas de la tachycardie, le stimulateur agit de la manière suivante: avant le stimulus naturel, il envoie un signal de dépolarisation qui définit une période réfractaire de durée déterminee, pour interrompre la propagation de 'influx, cui est circulaire dans le coeur; apres l'expiration de cette durée, la depolarisation naturelle du coeur reprend jusqu'au déclenchement du cycle cardiaque nature'. Les l5 stimulateurcon-nus gardent en mémoire la cris- de tachycardie précedente et en déduisent la durée au bout de laquelle, a partir de la dernière contraction cartdiaue, il faut envover e signal de dépolarisati- on pour éviter la fibrillation. Ces stimulateurs presentent un inconvenient car ils ne savent pas distinguer la position, debout ou couchee, du suje. Or la duree du cycle de tackvcardie est differente suivant que le sujet est debout ou cou-hée. A titre d'exemple, alors qu'un cycle cardiaque naturel dure environ 800ms, un cycle de tachycardie peut dure: 300ms pour un sujet couché et seulement 270ms pour le même sujet debout. Si la dernière crise mémorisée a eu lieu alors que le sujet était couché, le stimulateur en déduit que le signal de dépolarisation doit être émis apres une durée de 280 ms à partir de la dernière contraction cardiaque. Si maintenant le sujet est debout, avec un cycle de 270ms, le stimulateur devient inoperan" car son signal de déepolarisation est émis trop tard ó2$ms) alors qu'ii devrait être émis après 250ms environ pour tenir compte de la position debout du sujet. Dans le cas de la bradycardie, le probleme est tout-à-fait différent: il faut bien stimuler le déclenchement du cycle cardiaque à une f rquence déterminée. Les stimulateurs connus sont en générai réglés indépendamment de la position du sujet cependant la stimulation peut être asservie au contrôle de l'oreillette, de l'intervalle Q-T entre les ondes Q et T du cardiogramme, de la température du sujet, de sa respiration ou de son activité, par exemple. Ces stimulateurs ne savent pas distinguer directement la position, debout ou couchée, du sujet. Or, pendant son sommeil, le sujet n'a pas besoin d'avoir un rythme cardiaque aussi rapide qu'en periode d'activité. Un but de l'invention est de proposer une adaptation du cycle de fonctionnement du stimulateur cardiaque à la position du suJet. Un autre but de l'invention est de proposer un moyen de déterminer automatiquement et simplement la position du sujet pour adapter i'e cycle de fonctionnement du stimulateur. L'invention a pour objet un procédé de stimulation cardiaque, caractérisé en ce que l'on définit un rythme de stimulation correspondant à la position debout du sujet. un rythme de stimulation correspondant à la position couchée du sujet, en ce que l'on détermine au moyen d'un capteur la position debout ou couchée du sujet, et en ce que, en fonction de cette position, on applique au sujet la stimulation cardiaque au rythme correspondant a sa position. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - une temporisation est prévue pour retarder le changement de rythme cardiaque & chaque changement de position du sujet, - la temporisation est plus longue lorsque le sujet passe en position couchée que lorsqu'il passe en position debout. L'invention a egalement pour objet un stimulateur cardiaque pour la mise en oeuvre du procédé, caractérise en ce qu'il comporte: un premier oscillateur défintssant un rythme de stimulation cardiaque correspondant à la position debout du sujet; un deuxième oscillateur définissant un rythme de stimulation cardiaque correspondant à la position couchée du sujet; un étage de sélection susceptible de délivrer des signaux de stimulation au rythme défini par l'un ou l'autre des oscillateurs, en fonction de la position debout ou couchée du sujet. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - il comporte en outre un capteur de la position debout ou couchée du sujet et un étage de décision susceptible, a partir des informations fournie- par le capteur sur la position du sujet, de commander la commutation de l'étage de sélection vers l'un ou l'autre des ociElateurs, - le capteur de position est constitue par une sphère isolante dans laquelle est disposée une bille magnétique, et des capteurs de proximité places à l'extérieur de la sphère et susceptibles de deétecter la présence de la bile lorsqu'elle est a proximite de i'ur. desdits cap.eurs, - des capteurs de proximité sont disposes autour de i'equateur de la sphère, - des capteurs de proximité sont dipzses aux: pôles de la sphere définissant l'axe vertical, - les capteurs de proximité sont de type inductif. - 1is axes de référence horizontal et vertical sont programmables, de manière non invasive, apres implantation. D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir: Figure 1: un schéma symbolique du circuit électronique du stimulateur cardiaque selon l'invention; Figure 2: une vue schématique d'un capteur de position du sujet utilisable dans le stimulateur cardiaque selon l'invention. En se reportant à la figure 1, on voit que le stimulateur cardiaque selon l'invention comprend dans sa branche inférieure: une électrode 1 de détection de signal cardiaque et de stimulation, un amplificateur 2 du signal cardiaque, un circuit 3 définissant une période réfractaire pour éviter les déclenchements intempestifs ou accidentels dus à la physiologie ou à l'électronique, un oscillateur 4 définissant la période de stimulation lorsque le sujet est debout ou en activité, un étage de sélection 5 symbolisé par unr commutateur à deux entrées et sortie unique, et un amplificateur de sortie 6 dont la sortie est appliquée à l'électrode 1. Dans sa branche supérieure sur la figure 1, le stimulateur comprend en outre: un capteur 7 de la position, debout ou couchée, du sujet, un amplificateur 8, un circuit de temporisation 9 pour éviter les commutations trop fréquentes ou trop rapides, un osciliateur 10 définissant la période de stimulation lorsque le sujet est couché, et un étage de décision 1l commande par la sortie du circuit de temporisation 9 et commandant la position du commutateur 5 en fonction de la position du sujet. Les deux oscillateurs 4 et 10 sont reliés chacun à l'une des entrées du commutateur de l'étage de sélection 5. Ils sont en permanence en service, chacun à sa fréquence propre, mais le signal de sortie d'un seul d'entre eux est transmis à l'amplificateur de sortie 6. L'électrode 1 détecte le signal naturel choisi comme paramètre de référence, par exemple un signal d'oreillette, ou de ventricule, ou autre. Le capteur de position 7 permet de définir la position, debout ou couchée, du sujet. Selon un mode de réalisation particulier, ce capteur est du type inductif, et il comporte (figure 2): une sphère isolante 12, de faible épaisseur, munie à ses pôles d'orifices 13, 14, et à son équateur de iumieres 15, 16, 17, 18 régulièrement reparties, dont trois seulement sont visibles sur la figure 2; à l'intérieur de la sphère 12 est logée une bille 19 en matériau magnétique, susceptible de rouler dans la sphère en fonction de la position du suJet. A l'extérieur de la sphère 12 sont disposés des capteurs de proximité, constitués par une armature et un enroulement relié à un circuit électronique non représenté parce que classique. Chacun de ces capteurs a une inductance propre dont la valeur varie lorsque la b ille 9' e:n a proximité de l'armature. En fonc-ion de la position du sujet, chacun des capteurs peut ainsi donner un premier signal en l'absence de bille et un second signal, différent du premier, si la bille est en face du capteur, dans la sphère 12. Le capteur de position 7 est implante avec l'axe de= pbleE disposé verticalement. L'un ou i'autre des capteurs de proximite 20 et 21 indique alors la p.oi taon debout du sujet sI la bille est en face de lui ca5 de la figure 2>. Si le sujet est en position couchee, c'est l'un des capteurs equatoriaux qui informe de Lia position du sujet. Deux seulemen. de ces capteurs equatoriaux, 22 et 23, sont représents-- sur la figure 2. Leur armature respective est de preférence munie de poles magnétiques larges pour détecter la présence de la bille en n'importe quel point d'une lumière 15-18. Il faut remarquer que les lumières ne sont qu'optionnelles et nullement indispensables, de même que les orifices polaires 13, 14. De même, on pourrait ne pas prévoir de capteurs polaires 20, 21: en effet, si l'un des capteurs équatoriaux détecte la bille, alors le sujet est couché, mais si aucun ne la détecte, c'est que le sujet doit être en position redressée, ou en activite. On peut egalement prévoir des paires de capteurs identiques ou nonr, disposes selon trois axes orthogonaux, et un amplificateur S programmable, de telle manière que, après implantation, on puisse programmer les axes de référence horizontal et vertical par une sélection appropriée des capteurs. Pour en revenir à la figure 1, il faut noter que le circuit de temporisation 9 a une particularité. Ce circuit a pour rôle de retarder quelque peu la prise en compte, par l'étage de décision 11, du changement de position du sujet. Lorsque le sujet était en position couchée, s'il change de position, il faut seulement une temporisation de quelques secondes pour le remettre au rythme cardiaque correspondant a une période d'activité, mais il faut quand même une petite temporisation pour eviter de modifier son rythme cardiaque alors qu'il ne fait que changer de position tout en restant couché. S'il était en position debout et qu'il passe en position couchée, il faut de préférence attendre quelques minutes avant de ralentir son rythme cardiaque. Compte-tenu de=. signaux en provenance du capteur de position 7 et de la. temporisation imposée par le circuit 9, l'étage de décision 11 commande le basculement de l'étage de sélection 5 vers l'oscillateur 4 definissan- le rythme cardiaque pour la position debout la position couchée (repos ou sommeil). Par ailleurs, on a remarqué que le seuil de stimulation, surtout au niveau de l'oreillette, augmente lors du passage de la position couchée à la position debout. Pour pallier cette augmentation de seuil liée au passage en clinostatisme, l'invention prévoit une augmentation automatique de l'amplitude du signal de sortie du stimulateur, avec éventuellement un allongement de la durée de ce signal. On voit que le stimulateur cardiaque selon l'invention s'applique aussi bien au cas de la tachycardie qu'au cas de la bradycardie. La distinction entre les deux cas n'intervient qu'au niveau des oscillateurs 4 et 10 dont les fréquences doivent être adaptées soit au cas de la tachycardie, soit au cas de la bradycardie. Ce stimulateur pourra être multiprogramable par ailleurs avec un suiveur de seuil permettant de calculer de façon externe et chronique le seuil endocavitaire de stimulation. Il pourra enfin être appliqué soit au niveau de l'oreillette, en particulier dans le syndrome de bradycardietachycardie sinusale, soit au niveau du ventricule. Cette adaptation du type de fonctionnement du stimulateur cardiaque à la position du sujet présente en quelque sorte un volant d'inertie permettant de s'adapter à une position donnée, procubitus ou orthostatisme avec un rtale d'amortisseur lors des changements de position. Revendications 1. Procédé de stimulation cardiaque, caracterise en ce que l'on définit un rythme de stimulation correspondant à la position debout du sujet, un rythme de stimulation correspondant à la position couchée du suJet, en ce que l'on détermine au moyen d'un capteur la position debout ou couchée du sujet, et en ce que, en fonction de cette position, on applique au sujet la stimulation cardiaque au rythme correspondant & sa position. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une temporisation est prévue pour retarder le changement de rythme cardiaque à chaque changement de position du sujet. 3. Procedé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la temporisation est plus longue lorsque le sujet passe en position couchée que lorsqu'il passe en position debout. 4. Stimulateur cardiaque pour la mise en oeuvre du procéde selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il comporte: un premier oscillateur (4) définissant un rythme de stimulation cardiaque correspondant à la position debout du sujet: un deuxième oscillateur (10) définissant un rythme de stimulation cardiaque correspondant a la position couchée du sujet; un étage de sélection (5) susceptible de délivrer des signaux de stimulation au rythme défini par l'un ou l'autre des oscillateurs, en fonction de la position debout ou couchée du sujet. 5. Stimulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (7) de la position debout ou couchée du suJet et un étage de décision (11) susceptible, à partir des informations fournies par le capteur (7) sur la position du sujet, de commander la commutation de l'étage de sélection (5) vers l'un ou l'autre des oscillateurs. 6. Stimulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de position (7> est constitue par une sphère isolante (12) dans laquelle est disposée une bille magnétique (19), et des capteurs de proximite placés à l'extérieur de la sphère et susceptibles de détecter la présence de la bille lorsqu'elle est à proximité de l'un desdits capteurs. 7. Stimulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que des capteurs de proximité (22, 23> sont disposés autour de l'équateur de la sphère (12). 8. Stimulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que des capteurs de proximité (20, 21) sont disposés aux pâles de la sphère (12> définissant l'axe vertical. 9. Stimulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les capteurs de proximité sont de type inductif. 10. - Stimulateur selon la revendication 6, caractérise en ce que les axes de référence horizontal et vertical sont programmables, de manière non invasive, après implantation.