Brevet FR2726169A1 — publié le 19960503

L'invention concerne un appareil de type Holter pour l'enregistre- ment de signaux physiologiques, notamment d'activité cardiaque, re- cueillis par des électrodes externes appliquées à un patient. On décrira essentiellement l'invention dans le cadre d'enregis- trements ambulatoires de type "Holter", c'est-à-dire d'enregistrements, effectués en continu et sur une longue période, de signaux d'activité cardiaque recueillis au moyen d'électrodes externes (électrocardiogram- mes); comme on le comprendra cependant, l'invention n'est pas limitée à ce type particulier d'enregistrements, et peut également concerner le recueil ou l'enregistrement d'autres données physiologiques telles que rythme respiratoire, tension artérielle, etc., dès lors que l'appareil de recueil et/ou d'enregistrement des signaux est relié à des électrodes distantes par l'intermédiaire de câbles. En effet, ces câbles, qui sont soumis à de nombreuses contraintes, sont susceptibles de se couper d'une manière plus ou moins franche, conduisant à un recueil et un enregistrement défectueux des signaux physiologiques par l'appareil. Cet aspect est particulièrement critique dans le cas des enregis- trements Holter, dans la mesure o, d'une part, les différents éléments de l'appareil, et notamment les câbles, doivent être miniaturisés, et sont donc rendus plus fragiles, et o, d'autre part, ces câbles sont sou- mis à de nombreuses déformations, sollicitations, contraintes, etc. Avant toute mise en route de l'enregistrement, il est donc absolu- ment indispensable de s'assurer de l'intégrité des câbles et du bon état de leur connexion à l'enregistreur, d'une part, et à l'électrode de recueil, d'autre part. Jusqu'à present, ce test d'intégrité est réalisé soit à l'aide d'un ohmmètre sur lequel on branche les deux extrémités du câble - ce qui oblige à le débrancher - soit, après la mise en place des électrodes sur le patient et avant démarrage de l'enregistrement, par injection d'un courant de test sur chacun des câbles et mesure de la différence de po- tentiel résultante entre les deux bornes correspondant, respectivement, au câble testé et à l'électrode de masse. Si un défaut est ainsi détecté, l'appareil émet un message visuel ou sonore à l'intention de l'opérateur, afin de lui signaler le défaut. Ce système de scrutation cyclique permet à l'opérateur de s'assurer que les câbles sont tous intacts et les électrodes correctement appliquées en contact avec la peau, c'est-à-dire bien positionnées; si tel n'est pas le cas, l'opérateur peut tenter de repositionner les électrodes jusqu'à obte- nir un test d'intégrité positif. Cependant, il n'existe pas de moyen permettant de discriminer sans ambiguïté entre un défaut provenant d'un mauvais positionne- ment d'une électrode et un défaut provenant d'une rupture du câble, si ce n'est pas tâtonnements successifs (l'impossibilité d'obtenir un test positif malgré un repositionnement de l'électrode laissant supposer que l'anomalie provient d'un défaut physique du câble et non d'un position- nement défectueux de l'électrode). L'invention a pour objet de remédier à cet inconvénient, en propo- sant un moyen permettant, en cas de test négatif, de tester isolément et individuellement l'intégrité physique de chaque câble, et ce en lais- sant branché le câble à l'enregistreur. L'appareil de l'invention est du type connu comprenant: une plura- lité de bornes de signal, propres à être reliées chacune à une extrémité proximale d'un câble dont l'extrémité distale est reliée à une électrode externe respective; des moyens amplificateurs, recevant en entrée les signaux appliqués auxdites bornes de signal; et des moyens de test de l'intégrité de l'ensemble des liaisons électriques au patient, ces moyens de test comprenant une source de courant de test, des moyens pour ap- pliquer sur chacune des bornes ce courant de test et des moyens pour mesurer, par les moyens amplificateurs, l'impédance de la maille de circuit incluant le câble relié à la borne correspondante et dans laquelle circule le courant de test. Selon l'invention, pour atteindre les buts précités, les moyens de test comprennent un plot de test individuel de câble, ce plot étant relié à une source de courant et pouvant être mis en contact avec l'extrémité distale d'un câble dont l'extrémité proximale reste reliée à sa borne res- pective, le courant de test circulant entre cette borne et le plot. La source de courant reliée au plot peut être une source de courant continu ou bien alternatif, et peut en outre être la source de courant de test précitée. De préférence, les moyens de test comprennent des moyens de me- sure de la tension sur le plot et, avantageusement, des moyens pour mettre à la masse l'entrée des moyens amplificateurs reliés à la borne correspondant au câble à tester. De préférence également, il est prévu un boîtier d'appareil compor- tant un couvercle mobile occultant, en position fermée, le plot de test individuel de câble; avantageusement, en position fermée ce couvercle mobile occulte les bornes en empêchant toute désolidarisation des ex- trémités proximales des câbles d'avec ces bornes et/ou occulte un bou- ton d'initialisation de l'appareil et/ou verrouille en position un support de données extractible et/ou verrouille en position un connecteur de re- cueil de données complémentaires en provenance du patient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réali- sation, faite en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue générale d'un appareil de type Holter pou- vant être utilisé dans le cadre de la présente invention. La figure 2 est une représentation schématique des circuits électro- niques de l'appareil de la figure 1, permettant la mise en oeuvre des principes de l'invention. La figure 3 est une vue perspective partielle de la région postéri- eure de l'appareil, montrant divers organes susceptibles d'être occultés par la fermeture d'un couvercle spécifique. La figure 4 est une vue perspective de trois-quarts arrière du con- necteur de raccordement des électrodes à l'appareil. 0 Sur la figure 1, l'appareil 10 comprend un boîtier 12 comportant un certain nombre de circuits, en eux-mêmes connus, permettant l'enre- gistrement des signaux physiologiques et la commande de l'appareil, et qui ne seront pas exposés en détail. Comme on peut le voir sur le schéma de la figure 2, l'appareil 10 comporte un bornier 14 (visible également sur la vue perspective ar- rière de la figure 3) avec une pluralité de bornes 16, typiquement au nombre de sept dans le cas d'un appareil d'enregistrement des ECG, dont chacune est raccordée à un câble de liaison 18 par l'une des extré- mités 20 de ce dernier. L'autre extrémité 22 de chaque câble 18 est con- nectée à une électrode respective 24 appliquée à un patient pour per- mettre le recueil des signaux physiologiques. Comme on peut le voir sur la figure 1, les divers câbles 18 peuvent être rassemblés en un fais- ceau relié au bornier 16 par l'intermédiaire d'un connecteur 26. Chacune des bornes 16 est reliée à une entrée 28 d'un amplifica- teur 30 par l'intermédiaire d'une résistance de protection 32; les bor- nes 16 peuvent notamment, comme illustré, être raccordées aux ampli- ficateurs 30 selon un montage différentiel, de manière en elle-même connue. Chacune des sorties des amplificateurs 30 est appliquée à un circuit de mesure 34 assurant le traitement des signaux recueillis et amplifiés (filtrage, numérisation, compression, enregistrement, afficha- ge, etc.). L'appareil comporte des moyens de test de l'intégrité des câbles, comprenant une source 36 de courant de test, courant qui est injectée successivement et de façon cyclique dans chacun des câbles 18 à travers la résistance série 32 et par l'intermédiaire d'un multiplexeur 38 commandé par un circuit logique de séquencement 40. Le courant injecté dans le câble 18 va circuler, si ce câble n'est pas coupé, suivant la boucle de courant 42 au travers de l'impédance com- plexe 44 en retournant à l'appareil par une borne de masse 46 reliée à une électrode correspondante également appliquée au patient. L'intensité du courant produit par la source 36 est de l'ordre de quelques microampères et ce courant peut être continu, alternatif ou, de préférence, impulsionnel (avec une durée d'impulsion de l'ordre de quelques dizaines de microsecondes, pour permettre la stabilisation des amplificateurs de mesure et la conversion du signal). La circulation du courant injecté produit entre la borne concernée 16 et la masse une différence de potentiel qui est proportionnelle à la résistance du câble testé et du câble de retour de masse (quelques ohms si les câbles sont en bon état, quelques mégohms si l'un d'entre eux est défectueux), augmentée de celle du couple électrode-peau (à la fois au niveau testé et au niveau du retour de masse) et de l'impédance interne du corps du patient 44. Cette tension, amplifiée par le circuit 30, est d'autant plus faible que cette impédance d'ensemble est elle-même plus faible; en pratique, cette impédance est soit très faible soit très élevée selon que, respectivement, le câble testé et le câble du retour de masse sont en bon état et les électrodes bien positionnées, ou non. Avantageusement, le résultat des mesures successives est présenté sur l'afficheur 48 de l'appareil sous forme d'une indication 50 de canal (A, B, C,...) et d'un graphique en barres 52, dont la hauteur sera d'au- tant plus faible que la tension sera élevée. L'opérateur est ainsi infor- mé de la qualité de l'ensemble des connexions: lorsque toutes les bar- res 52 sont à leur hauteur maximum, la connexion est parfaite; si une ou plusieurs d'entre elles sont faibles, il peut tenter de repositionner l'électrode correspondante pour voir s'il est possible de remédier au défaut; si toutes les liaisons sont défectueuses, il s'agit d'un défaut de connexion ou de retour de masse, ce que le système peut déduire et indiquer par un message spécifique. Comme on peut le voir, à ce stade il est seulement possible de dépister l'existence d'un défaut sur une ou plusieurs des connexions, mais sans pouvoir discriminer entre un mauvais positionnement d'élec- trode et un défaut d'intégrité physique du câble, si ce n'est pas tâtonne- ments en essayant de repositionner autrement l'électrode, ou encore en débranchant le faisceau de câbles et en le testant au moyen d'un ohm- mètre ou autre contrôleur de continuité. Pour pallier cette difficulté, l'invention propose de pourvoir l'appa- reil d'un dispositif de test individuel de câble permettant de vérifier isolément l'intégrité physique d'un câble tout en laissant celui-ci con- necté à l'entrée de l'appareil. Pour ce faire, l'appareil comporte un plot de test 54, par exemple en forme d'élément saillant métallique accessible de l'extérieur tel que celui représenté sur la figure 3. Ce plot est relié à une source de cou- rant, avantageusement la source 36 déjà utilisée par ailleurs à l'étape précédente, et on mesure la tension sur le plot 54 ainsi alimenté en courant, par exemple au moyen de la ligne 56 aboutissant au circuit de mesure 34. Si un défaut de ligne a été détecté de la manière indiquée ci-des- sus, l'opérateur procède alors, dans un second temps, au test individuel du câble correspondant à cette ligne défectueuse. Pour ce faire, il désolidarise l'extrémité 22 de l'électrode 24 et ap- plique l'extrémité 22 du câble sur Le plot de test 54. Le courant produit par la source 36 va alors, si le câble n'est pas coupé, circuler suivant la maille 58 jusqu'à l'entrée 16 du bornier, puis dans la résistance 32 et retourner à la masse via un interrupteur 60 commandé par le circuit logique 40 (il s'agit par exemple d'interrup- teurs statiques mettant à la masse les entrées des amplificateurs 30 pendant la durée de la phase du test individuel de câble). On notera que la résistance 32 permet d'éviter qu'en cas de grande surtension sur le câble (par exemple du fait d'une décharge d'électricité statique) le commutateur 60 ne soit détruit par la décharge et que, par la suite, un courant non négligeable ne s'écoule entre un point sous tension quel- conque du circuit et le câble, conduisant à une électrolyse au niveau de l'électrode collée au patient. En variante, la source de courant utilisée pour l'étape de test indi- viduel de câble peut être une source de courant alternatif haute fré- quence (typiquement de l'ordre du mégahertz). Dans ce cas, les conden- sateurs (préexistants) de filtrage des interférences radiofréquence tels que 61 court-circuitent à la masse les entrées des amplificateurs, jouant ainsi le même rôle que les commutateurs 60, dont on peut donc s'affranchir ainsi que leurs moyens de commande. L'utilisateur peut être guidé dans sa manoeuvre par exemple au moyen de messages présentés sur l'afficheur 48. Ainsi, si le circuit de mesure 34 détecte un défaut de ligne au cours de la première étape de test, il peut afficher le message "CONNECTER C BLE X" (X étant la réfé- rence du câble de la liaison défectueuse). L'opérateur applique alors le câble sur le plot de test et, si l'impédance mesurée est faible, le mes- sage "CABLE OK" est présenté sur l'écran. En imprimant au câble des mouvements de traction et de flexion, l'opérateur vérifie que ce mes- sage reste bien affiché en permanence; inversement si, même en imprimant au câble des mouvements de traction et de flexion, il n'arri- ve pas à afficher le message, ou si ce message n'est affiché que de façon intermittente suivant les déformations appliquées au câble, ceci indi- que sans ambiguiïté que le défaut de ligne initialement détecté provient d'un défaut d'intégrité physique du câble et non d'un mauvais position- nement de l'électrode. Très avantageusement, le plot de test 54 peut être disposé, comme illustré figure 3, à l'arrière de l'appareil et au voisinage de divers au- tres organes d'interfaçage ou organes accessibles de l'extérieur, l'en- semble étant fermé par un couvercle commun 62. Ce couvercle 62, quand il est fermé, occulte la partie arrière 64 de l'appareil, l'évidement 66 permettant de laisser passer le connecteur 26 et les câbles 18 branchés sur le bornier 14. Au début des opérations, après avoir disposé les électrodes sur le patient, l'opérateur ouvre le couvercle 62, relie les câbles 18 aux diffé- rentes bornes 16 du bornier 14 et met en route l'appareil par appui sur un bouton d'initialisation 68. Il procède alors au dépistage préalable d'éventuels défauts de ligne, de la manière indiquée ci-dessus; si un défaut est dépisté, il procède alors au test individuel du câble au moyen du plot 54. Une fois ces opérations préalables achevées et si tout est en ordre, il ferme le couvercle 62, ce qui a pour effet de rendre inaccessible le plot de test 54 et le bouton d'initialisation 68, et également de verrouiller mécaniquement en place le connecteur 26 par l'évidement 66 coopérant avec un épaulement 76 (figure 4) du connecteur 26, empêchant ainsi toute séparation du faisceau de câbles d'avec l'appareil. Avantageusement, ce couvercle peut également verrouiller en place une carte de mémoire statique 70 (notamment une carte de type "flash E2PROM") ou tout autre support extractible permettant l'enregistre- ment des données sur une longue durée dans laquelle seront enregis- trés les signaux recueillis, cette carte 70 étant insérée dans un récep- tacle 72 en partie arrière de l'appareil. Le couvercle 62 peut également permettre de verrouiller mécani- quement non seulement le connecteur du faisceau de câbles relié aux électrodes mais également un connecteur de recueil de données cornm- plémentaires en provenance du patient, connecteur introduit dans une prise appropriée 74 située également à l'arrière de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Un appareil de type Holter pour l'enregistrement de signaux physiologiques, notamment d'activité cardiaque, recueillis par des élec- trodes externes appliquées à un patient, cet appareil comprenant: - une pluralité de bornes de signal (16), propres à être reliées cha- cune à une extrémité proximale (20) d'un câble (18) dont l'extré- mité distale (22) est reliée à une électrode externe (24) respective, des moyens amplificateurs (30), recevant en entrée (28) les signaux appliqués auxdites bornes de signal, et - des moyens de test de l'ensemble des liaisons électriques au pa- tient, ces moyens de test comprenant une source de courant de test (36), des moyens (38, 40) pour appliquer sur chacune des bornes ce courant de test et des moyens (34) pour mesurer, par les moyens amplificateurs, l'impédance de la maille de circuit (42) incluant le câble relié à la borne correspondante et dans laquelle circule le courant de test, appareil caractérisé en ce que les moyens de test comprennent en outre un plot (54) de test individuel de câble, ce plot étant relié à une source de courant et pouvant être mis en contact avec l'extrémité distale (22) d'un câble (18) dont l'extrémité proximale (20) reste reliée à sa borne (16) respective, le courant de test circulant (58) entre cette borne et le plot. 2. L'appareil de la revendication 1, dans lequel la source de courant reliée au plot est une source de courant continu. 3. L'appareil de la revendication 1, dans lequel la source de courant reliée au plot est une source de courant alternatif. 4. L'appareil de la revendication 1, dans lequel la source de courant reliée au plot est ladite source de courant de test (36). 5. L'appareil de la revendication 1, dans lequel les moyens de test comprennent des moyens (34, 56) de mesure de la tension sur le plot. 6. L'appareil de la revendication 5, dans lequel les moyens de test comprennent en outre des moyens (40, 60) pour mettre à la masse l'en- trée (28) des moyens amplificateurs (30) reliés à la borne correspondant au câble à tester. 7. L'appareil de la revendication 1, dans lequel il est prévu un boî- tier d'appareil (12) comportant un couvercle mobile (62) occultant, en position fermée, le plot (54) de test individuel de câble. 8. L'appareil de la revendication 7, dans lequel, en position fermée, le couvercle mobile (62) occulte les bornes (14) en empêchant toute désolidarisation des extrémités proximales des câbles d'avec ces bornes. 9. L'appareil de la revendication 8, dans lequel, en position fermée, le couvercle mobile (62) occulte un bouton d'initialisation de l'appareil (68) et/ou verrouille en position un support de données extractible (70) et/ou verrouille en position un connecteur (74) de recueil de données complémentaires en provenance du patient.