Brevet FR2627918A1 — publié le 19890901

La présente invention concerne un appareil pour générer un signal électrique bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante. Plus précisément, l'invention se situe dans le domaine des appareils destinés à délivrer des courants électriques pour exercer une stimulation antalgique et/ou excito motrice qui est effectuée au moyen de deux elec- trodes de surface sensiblement identique . Il existe plusieurs catégories d'électrostimulation, qui présentent chacune des propriétés distinctes. On a l'habitude de les regrouper en deux grandes catégories : les courants unidirectionnels å l'état variable, et les courants bidirectionnels. Les premiers sont polarisés et entraînent un effet stimulant, qui est situé principalement sous l'électrode négative : leur action est donc localisée en un point précis ou en une région déterminée. Les propriétés diélectrolytiques de ces courants unidirectionnels et les risques de brûlure chimique qui en résultent, limitent leur application à des séances de courtes durées ou a de faibles intensités, réduisant ainsi leur efficacité. En outre, les courants unidirectionnels sont contre-indiqués sur les zones corporelles comportant du matériel métallique intratissulaire. la seconde grande catégorie est constituée par les courants bI#directionnels# qui sont symétriques et dépolari sués : leur effet est identique sous les deux électrodes. Du fait de l'absence de propriétés diélectrolytiques, les risques de brûlure chimique de la peau sont nuls : ceci augmente leur efElcac1te puisqu'on peut les utiliser pendant une plus longue durée, y compris sur des patients porteurs de pièces métalliques. Ainsi qu'on aura pu le comprendre, il n'est actuellement pas possible de privilégier l'action sous l'une des électrodes lorsqu'on utilise des appareils générant des courants bt directionnels symétriques. Aussi un des buts de la présente invention estil de fournir un appareil générant un signal électrique bidirectionnel, qui présente un effet prédominant sous une des électrodes afin de localiser l'action. Cet effet prédominant peut se déplacer d'une électrode à l'autre. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel appareil, qui est d'un coût faible et d'un encombrement réduit. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite, sont atteints par un appareil pour générer un signal électrique bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante qui est caractérisé, selon la présente invention, par le fait qu'il comprend un dispositif générateur d'impulsions de base délivrant des impulsions unidirectionnelles, un dispositif de mise en forme et de modulation recevant ces impulsions unidirectionnelles et délivrant un signal unidirectionnel modulé, un dispositif de puissance adaptant l'intensité de ce signal unidirectionnel modulé à l'intensité de service de deux électrodes, un dispositif de commande et de relais recevant le signal unidirectionnel modulé issu du dispositif de puissance, et délivrant å deux électrodes un signal bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante, lesdits dispositifs étant reliés à au moins un dispositif d'alimentation électrique. Avantageusement, cet appareil comprend également un dispositif compteur d'impulsions connecté à un dispositif d'alimentatlon électrique et relié, d'une part, au dispositif de mise en forme et de modulation de façon à compter le nombre d'impulsions unidirectionnelles selon l'état, et, d'autre part, au dispositif de commande et de relais pour compter le nombre de signaux délivrés aux électrodes de telle sorte qu'ils soIent en nombres égaux et de durée égale selon les polarités. De préférence, l'appareil comporte un dispositif générateur d'inversion de polarité relié au dispositif comp- teur d'impulsions et connecté a un dispositif d'alimentation élec trique. Selon un mode de réalisation avantageux de la pré sente invention, l'appareil comprend, en outre, un dispositif de wol > ulation relié au dispositif générateur d'impulsions de base et connecté à un dispositif d'alimentation électrique. Cet appareil peut également comporter un dispositif d'amplification connecté å un dispositif d'alimentation, et disposé entre le dispositif de mise en forme et de modula tion et le dispositif de puissance, afin d'adapter l'impédance du signal unidirectionnel modulé. Avantageusement, il comporte un dispositif de visualisation relié au dispositif d'amplification et connecté à une source d'alimentation. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif d'alimentation électrique est unique pour tous les dispositifs composant l'appareil et délivre la tension de service au dispositif de puissance. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit (relue en regard des figures annexées parmi lesquelles - la figure l représente des signaux électriques bidirectionnels asymétriques à polarité prédominante tels que délivrés aux électrodes d'un appareil selon la présente invention, - la figure 2 est un synoptique des différents dispositifs constituant l'appareil selon la présente invention, - la figure 3 représente schématiquement un signal lobulé, et - la figure 4 représente des signaux unidirectionnels modulés générés dans l'appareil à la sortie du dispositif de mise en forme et de modulation. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, un signal électrique bi directionnel asymétrique à polarité prédominante comporte un pIc de durée brève, ABCD, immédiatement suivi d'un plateau de plus longue durée, DEFG, et de direction opposée. Chacune de ces deux impulsions opposées est consti- tuée d'une quantité égale d'élêctricité. Selon cette figure 1, le temps de montée du plateau, DE, se trouve dans le prolongement direct du temps de descente du pic, CD : l'impulsion efficace est donc constituée par la tension de crotte à cr8te, c'est-à-dire entre le sommet du pic et le plateau, CE, et la durée du plateau, EF. Par conséquent, c'est le plateau, EF, qui détermine le pôle ou électrode où l'effet prédominera. Ainsi qu'il a été dit précédemment, la présente invention est relative à un appareil pour générer un signal électrique directionnel asymétrique à polarité prédominante. Cet appareil comprend, tout d'abord, un dispositif d'alimentation électrique 1 qui, délivre deux types de courant: un premier courant 2 compatible avec les différents constttuants de l'appareil et un second courant ou courant de service 3 dont le potentiel est celui nécessaire à l'excitation électrique au niveau des électrodes : d'après l'exemple de réalisation, le premier courant 2 a une tension de quinze volts et le courant de service 3 une tension de cent soixante dix volts. L'appareil comprend, tout d'abord, un dispositif générateur 4 d'impulsions de base, qui délivre des impulsions unidirectionnelles 5. Ces impulsions 5 peuvent être modulées par un dispositif de wobulation 6 relié au dispositif générateur 4 et générant un signal de wobulation 7. La wobulation consiste à moduler progressivement la fréquence des impulsions 5, comme représenté schématiquement à la figure 3 : elle a notamment pour but de modifier la perception du courant par un patient et de retarder les phénomènes d'accoutumance. Les impulsions de base 5, modulées ou non, sont reçues par un dispositif de mise en forme et de modulation 8. Ce dispositif reçoit également un signal de comptage 9 émis par un dispositif compteur d'impulsions 10 : ce signal de comptage 9 a pour but, pendant un même intervalle de temps déterminé, qu'il y ait, selon l'état, le même nombre de signaux unidirectionnels modulés Il émis par le dispositif de mise en forme et de modulation 8. Un dispositif générateur d'inversion de polarité lj, est rellé à ce dispositif compteur 10, de façon B lui commjnlquer une Information sur l'état des signaux à délivrer par le dispositif de mise en forme et de modulation 9 : les sign.#ux modules 11 sont représentés à la figure 4. Ainsi qu'on peut le voir, à la sortie du dispositif de mise en forme et de modulation 8, les signaux unidirectionnels modules Il sont émis sous la forme de trainsde signaux égaux en nombre et espacés d'un intervalle de temps égal. Un dispositif d'amplification 19 reçoit les signaux unidirectionnels modulés Il : il permet d'adapter leur lmp6- dance à celle des électrodes de l'appareil selon l'invention Un dispositif de puissance 13 reçoit les signaux unidirectionnels modulés amplifiés 14 : il est alimenté en cent soixante dix volts par le dispositif d'alimentation électrique I et adapte la tension des signaux 14 à celle des électrodes. I1 transforme également ces signaux unidirectionnels 14 en signaux bidirectionnels asymétriques 15. L'appareil comprend également un dispositif de commande et de relais 16 relié, d'une part, au dispositif de puissance 13 et, d'autre part, au dispositif compteur 10. Le signal 17 reçu du dispositif compteur 10 commande la polarité prédominante. Afin de permettre le contrôle de l'appareil, celuici peut comporter un dispositif de visualisation 20 qui est branché en dérivation sur le dispositif d'amplification 19 et alimenté par le dispositif d'alimentation électrique 1. Un tel dispositif de visualisation est bien connu de l'homme du métier. A la sortie du dispositif de commande et de relais 16, sont reliés deux électrodes 18 recevant le signal bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante. Ce signal ou courant permet une électrostimulation antalgiqueet/ouexcito-motrice de durée suffisante pour être efficace, y compris sur une zone comportant une pièce métalli- que t ntrat #ssulaire. u fait de leur asymétrie, la polarité prédominante sou.9 une électrode localtse l'action antalgique et/ou excito- molrlce. Comme ces courants bidirectionnels peuvent entre inversés, ils peuvent stimuler tour A tour deux points oti deux régions, deux muscles ou deux groupes musculaires agonis tes ou antagonistes. REVENDICATIONS 1. Appareil à générer un signal électrique bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif générateur (4) d'impulsions de base délivrant des impulsions unidirectionnelles (5), un dispositif de mise en forme et de modulation (8) recevant lesdites impulsions unidirectionnelles ( 5 ) et délivrant un signal unidirectionnel (11) modulé, un dispositif de puissance (13) adaptant l'intensité du signal unidirectionnel modulé (ll) à l'intensité de service de deux électrodes (18), un dispositif de commande et de relais (16) recevant le signal immédiatement modulé issu du dispositif de puissance (13) Pt délivrant à deux électrodes (18) un signal bidirectionnel asymétrique à polarité prédominante, lesdits dispositifs étant reliés A au moins un dispositf d'alimentation électrique (1). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend également un dispositif compteur d'impulsions (10) connecté à un dispositif d'alimentation électrique (1) et relié, d'une part, au dispositif de mise en forme et de modulation (8) de façon A compter le nombre d'impulsions unidirectionnelles selon l'état, et, d'autre part, au dispositif de commande et de relais (16) pour compter le nombre de signaux délivrés aux électrodes (18) de telle sorte qu'ils soient en nombres égaux et de durée égale selon les polarités. 3. Appareil selon l'une des revendications l et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif générateur d'inversion de polarité (12) relié au dispositif compteur d'impulsions (10) et connecté à un dispositif d'alimentation électrique (1). 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un dispositif de wobulation (6) relié au dispositif générateur (4) d'impulsions de base et connecté à un dispositif d'alimentation électrique (l). 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'amplification (19) connecté à un dispositif d'alimentation (I), et disposé entre le dispositif de mise en forme et de modulation (8) et le dispositif de puissance (13) afin d'adapter l'impédance du signal unidirectionnel modulé (li). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de visualisation (20) relié au dispositif d'amplification (19) et connecté à une source d'alimentation (1). 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'alimentation électrique (1) est unique pour tous les dispositifs composant l'appareil et délivre la tension de service au dispositif de puissance (13).