Brevet FR2658085A1 — publié le 19910816

La présente invention a pour objet un dispositif pour la stimulation. transcutanée d'une zone du corps humain, en particulier du cerveau. L'intéraction entre ondes électriques et acoustiques de fréquences très élevées a été utilisée à des fins multiples, notamment pour la mesure de la célérité du son se propageant dans un milieu donné. De cette intéraction résulte une onde de basse fréquence due à la modification des propriétés électriques (en particulier la conductivité) du milieu par tonde ultrasonore. Cette intéraction n'a par contre trouvé pour l'instant aucune application dans le domaine thérapeutique ou des troubles du comportement. Dans le domaine de la stimulation neurale, la stimulation électrique est une méthode employée depuis longtemps pour l'analgésie et l'anesthésie. Le principe est d'appliquer à des régions très précises du cerveau un courant électrique afin de les stimuler. Les méthodes utilisées jusqu a présent consistent soit à introduire des électrodes dans le cerveau en contact direct avec les sites concernés soit à appliquer des courants de heutes fréquences à l'encéphale. Les premières obtiennent d'excellents résultats classiques, les secondes nécessitent des puissances appliquées très importantes et ne peuvent que potentialiser les effets de certains médicaments.Le procédé invasif a néanmoins plusieurs inconvénients - risque d'infection du à l'introduction d'éléments étrangers dans les tissus - difficultés dues aux mouvements des électrodes - complexité de la méthode (opération chirurgicale, etc...) - limites d'utilisation du système (utilisables essentiellement pour quelques cas cliniques). De manière tout à fait surprenante et inattendue, on a constaté que le phénomène d'intervention d'ondes électriques et acoustiques précité pouvait trouver une application particulièrement intéressante dans le domaine de la stimulation neurale en remplacement des procédés et dispositifs de l'art antérieur. invention a pour objet un moyen pour la mise e oeuvre de ce procédé. conformément à l'invention, en effet, on propose un dispositif pour la stimulation transcutanée d'une zone du corps humain, en particulier du cerveau, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une source générant un champ électrique et d'autre part une source générant un champ acoustique, les deux champs étant appliqués perpendiculairement, ou sensiblement perpendiculairement l'un à l'autre. De manière avantageuse, le champ électrique sera modulé en fréquence ou en amplitude. On génère ainsi in situ dans certaines régions particulières du cerveau, qui peuvent être ciblées avec une très grande précision, un courant électrique situé dans le domaine de la basse fréquence, c'est-à-dire par exemple entre 1 à 5 KHz On peut tenter d'expliquer le phénomène de la manière suivante. Le champ électrique a une fréquence de l'ordre de quelques centaines de KHz . Le champ acoustique a une fréquence très proche de celle du champ électrique ; il est appliqué perpendiculairement à celui-ci. Grâce aux ultrasons, la conductivité électrique instantanée du milieu est rendue variable. De ce fait, dans la région de croisement des champs, il y aura apparition d'un courant d'intermodulation de très basse fréquence (le stimulant). Le choix de fréquence résulte d'un compromis entre, d'une part l'atténuation des ultrasons qui est très importante au niveau de la boite crânienne et proportionnelle à la fréquence, et d'autre part la pénétration du champ électrique au coeur de l'encéphale qui augmente avec la fréquence.La puissance du champ acoustique est intermédiaire entre celle utilisée dans le domaine de l'hyperthermie et celle de l'échographie afin de garantir l'absence de phénomènes secondaires. Grâce a ce principe de stimulation on peut obtenir des courants basse fréquence in situ avec une intensité suffisante pour - calmer et éliminer les douleurs intraitables ou chroniques sans l'application d'électrodes internes - supprimer les crises de manque chez les toxicomanes - obtenir une action quasi-naturelle anti-stress sans diminution des possibilités physiques et intellectuelles (applications évidentes dans les domaines des médecines sportives et militaire). On comprendra mieux l'invention a l'aide de la description d'un mode schématique de mise en oeuvre, donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe du moyen générateur de champ acoustique, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif combinant le générateur de champ acoustique et le générateur de champ électriq#ue, - la figure 3 est un synoptique schématisant le principe de fonctionnement du dispositif de l'invention. On se réfère aux figures 1 et 2. Le dispositif généralement référencé il) comporte essentiellement un générateur d'ondes acoustiques (2) et un générateur d'ondes électriques (3). Comme représenté à la figure 3, le générateur d'ondes électriques comporte deux électrodes en vis à vis (4,5). Il comporte en amont un oscillateur (6) avec un modulateur (7) et en aval un oscilloscope (8) et un analyseur de spectre (9). Cette structure est bien entendu sujette à variations. Le générateur d'ondes acoustiques (2) est essentiellement constitué d'une céramique circulaire (10) insérée dans un support (11,12). La structure arrière (13) du générateur (2) comporte les éléments habituels pour l'isolation et la limitation des perturbations électriques. Comme représenté aux figures 2 et 3, le générateur (2) est relié par une liaison BNC (14) à un oscillateur (15) avec amplificateur de puissance (16). On constate sur le synoptique de la figure 3 que le champ électrique est appliqué perpendiculairement au champ acoustique dans la région où l'intensité de celui-ci est maximale. Le champ électrique sera modulé en amplitude ou en fréquence. La modulation en amplitude sera réalisée par un signal de basse fréquence, par exemple entre 1 Hz et 10 KHz . Le champ acoustique a pour sa part la même fréquence que la porteuse du champ électrique qui lui est appliqué. On crée ainsi un courant de très basse fréquence dans la zone à stimuler, en rendant celle-ci non linéaire par l'application du champ ultrasonore. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la stimulation transcutanée d'une zone du corps humain, en particulier du cerveau, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une source (3) générant un champ électrique et d'autre part une source ~2) générant un champ acoustique, les deux champs étant-appliqués perpendiculairement, ou sensiblement perpendiculairement l'un à l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ électrique est modulé en fréquence. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ électrique est modulé en amplitude. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le générateur d'ondes électriques comporte deux électrodes en vis à vis (4,5), en amont un oscillateur ~6) avec un modulateur (7) et en aval un oscilloscope (8) et un analyseur de spectre (9). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le générateur d'ondes acoustiques (2) est constitué d'une céramique circulaire (10) insérée dans un support (11,12), la structure arrière (13) du générateur (2) comportant les éléments pour l'isolation et la limitation des perturbations électriques, le générateur (2) étant relié par une liaison BNC (14) à un oscillateur (15) avec amplificateur de puissance (16). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la modulation en amplitude est réalisée par un signal de basse fréquence, comprise entre 1 Hz et 10 KHz 7. Dispositif selon la revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le champ acoustique a la même fréquence que la porteuse du champ électrique qui lui est appliqué.