Brevet FR2740978A1 — publié le 19970516

La présente invention concerne les dispositifs médicaux implanta- bles actifs (au sens de la directive 90/385/CEE du 20 juin 1990 du Con- seil des communautés européennes), et plus particulièrement la famille des appareils chargés de délivrer au coeur des impulsions électriques de haute énergie (c'est-à-dire dépassant notablement l'énergie fournie pour la simple stimulation) en vue de mettre fin à une tachyarythmie. Ces dispositifs sont communément appelés "défibrillateurs implan- tables" ou "appareils de cardioversion" (étant entendu que l'invention couvre aussi bien les défibrillateurs/cardioverteurs/stimulateurs im- plantables que les défibrillateurs/stimulateurs implantables). Ces dispositifs sont constitués de deux ensembles, à savoir un gé- nérateur d'impulsions et un système de sondes. Le générateur d'impulsions est chargé de surveiller l'activité car- diaque et de générer des impulsions de haute énergie quand le coeur présente une arythmie ventriculaire susceptible d'être traitée. Quand cette énergie est comprise entre 0,1 et 10 J environ, on désigne cette thérapie sous le nom de "cardioversion" et le choc électrique est appelé "choc de cardioversion". Quand cette énergie est supérieure à 10 J envi- ron, le choc électrique est alors appelé "choc de défibrillation". À ce générateur sont connectées une ou plusieurs sondes munies d'électrodes dont le rôle est de distribuer au coeur cette énergie de façon appropriée. On connaît plusieurs configurations différentes d'électrodes, décri- tes par exemple dans le US-A-5 376 103. L'une des configurations sou- vent employées consiste à utiliser deux électrodes, dont l'une est placée dans l'apex du ventricule droit et l'autre au voisinage de l'oreillette, par exemple dans le sinus coronaire, ou bien à l'intérieur même de l'oreil- lette. Par la suite, on désignera cette dernière électrode par le terme général d'électrode auriculaire", qu'elle soit située dans l'oreillette ou au voisinage de celle-ci. Il est en outre prévu au moins une électrode extérieure au coeur, qui peut notamment être le boîtier du générateur d'impulsions et/ou éventuellement une électrode sous-cutanée, appelée "patch", de grande surface et servant d'électrode(s) pour le recueil du courant injecté de- puis l'intérieur du coeur. En résumé, le système d'électrodes comporte, d'une part, une élec- trode auriculaire et une électrode ventriculaire et, d'autre part, une ou deux électrodes de grande surface extérieures au coeur. Le choc de cardioversion ou de défibrillation peut être délivré selon plusieurs configurations. Ces diverses configurations, que l'on va décrire ci-dessous, sont choisies par des circuits de commutation internes au générateur d'impulsions; on optimise ainsi l'efficacité du choc en choi- sissant la configuration d'électrodes la mieux appropriée à l'état du pa- tient. Les diverses configurations possibles sont les suivantes: a) le choc est délivré entre l'électrode ventriculaire et l'électrode auriculaire; b) le choc est délivré entre l'électrode ventriculaire et l'une des électrodes extérieures au coeur (boîtier ou patch); dans une variante, ces deux électrodes extérieures sont en outre reliées électriquement en- tre elles au moment du choc de façon à augmenter le volume du muscle cardiaque traversé par le courant électrique; c) le choc est délivré entre, d'une part, l'électrode ventriculaire et, d'autre part, l'ensemble formé par l'électrode auriculaire et le boîtier et/ou le patch reliés ensemble, les liaisons électriques entre ces deux ou trois derniers éléments étant réalisées au moment de la délivrance du choc; d) le choc est délivré entre, d'une part, l'ensemble formé par l'élec- trode auriculaire et l'électrode ventriculaire reliées ensemble au mo- ment de la délivrance du choc et, d'autre part, le boîtier et/ou le patch. Le WO-A-95/16494 décrit en détail ces diverses configurations. La manière dont on peut opérer les différentes commutations à l'intérieur du boîtier pour y parvenir est par exemple décrite dans le US-A- 376 103 précité. Par un choix approprié de la configuration, on peut ainsi optimiser le choc de cardioversion ou de défibrillation en fonction de la situation du patient. Il a toutefois été observé (Florin et coll., The Induction of Atrial Fibrillation with Low Energy Defibrillator Shock is related to Lead and Pulse Width, publié dans le Supplement to Circulation, Vol. 92, n 8, 15 octobre 1995, Abstracts from the 68th Scientific Sessions, Ana- heim Convention Center, Anaheim, California, November 13-16, 1995, p. 143, abstract n 0667) que, dans le cas des configurations décrites ci- dessus sous a), c) et d), qu'après la délivrance d'une impulsion de car- dioversion, une proportion significative de patients développent une fi- brillation auriculaire. En d'autres termes, le choc de cardioversion réduit certes efficace- ment le trouble du rythme ventriculaire, mais en créant un risque de survenance d'une arythmie auriculaire. En effet, dans les configurations connues a), c) et d) ci-dessus, l'électrode auriculaire est utilisée pour la délivrance du choc de cardio- version, et il circule donc un courant dont l'intensité permet d'arrêter la fibrillation ventriculaire, mais qui est suffisamment important pour risquer d'induire une fibrillation auriculaire. L'un des buts de la présente invention est de minimiser, voire sup- primer cet inconvénient. Le dispositif de l'invention est du type général comprenant une électrode auriculaire placée au voisinage ou à l'intérieur de l'oreillette, une électrode ventriculaire placée à l'intérieur du ventricule, au moins une électrode externe au coeur, et un boîtier générateur d'impulsions. Le boîtier comporte des moyens de délivrance d'une énergie de défibril- lation ou de cardioversion et des moyens de commutation de configu- ration d'électrodes, qui déterminent entre quelles électrodes doit être appliquée l'énergie de défibrillation ou de cardioversion. De façon caractéristique de l'invention, les moyens de commutation comprennent en outre des moyens pour, lorsqu'une énergie de car- dioversion doit être délivrée, déconnecter l'électrode auriculaire des moyens de délivrance de l'énergie de défibrillation ou de cardioversion, et, si la configuration d'électrodes déterminée par les moyens de com- mutation prévoit la commutation de l'électrode auriculaire, substituer à cette électrode l'une au moins des électrodes externes au coeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-dessous, faite en référence à la figure unique annexée qui représente un dispositif selon l'invention (généra- teur et système d'électrodes) de façon schématique implantée dans le coeur d'un patient. Sur la figure, la référence 10 désigne le coeur, avec sa cavité auri- culaire 20 et sa cavité ventriculaire 30. Le dispositif implanté comprend un générateur d'impulsions 60 et un système d'électrodes. Ce système d'électrodes comprend: - une électrode auriculaire 40 placée au voisinage de l'oreillette 20 ou dans celle-ci, et reliée au générateur 60 par un conducteur 45 connecté à une entrée/sortie 46 du générateur, - une électrode ventriculaire 50 placée dans le ventricule droit 30 et reliée au générateur 60 par un conducteur 55 connecté à une en- trée/sortie 56 du générateur, - de façon optionnelle, une électrode "patch" 70 reliée par un conduc- teur 75 à une sortie 76 du générateur, - de façon optionnelle, le boîtier 80 du générateur 60 peut être un boîtier métallique formant électrode; plus précisément, l'une au moins des électrodes 70 et 80 peut être utilisée pour assurer le re- tour du courant lors de l'application du choc, les deux électrodes 70 et 80 pouvant être si on le souhaite utilisées concurremment. Tous ces éléments et leurs rôles sont connus en eux-mêmes dans l'art antérieur et ne nécessitent pas de plus ample description. Le dispositif peut envoyer au coeur l'impulsion de haute énergie (cardioversion ou défibrillation) selon diverses configurations d'électro- des par des commutations appropriées qui sont réalisées par les cir- cuits logiques et analogiques internes du générateur d'impulsions 60. Le FR-A-2 711 064 décrit la manière dont ces différentes commutations peuvent être, d'une part, choisies pour optimiser l'effet du choc et, d'autre part, réalisées électriquement, par exemple au moyen de composants à l'état solide tels que MOSFETs, IGBTs, SCRs ou compo- sants analogues. Les diverses configurations possibles, déjà évoquées plus haut, sont les suivantes: a) l'impulsion est délivrée entre les électrodes 40 et 50, b) l'impulsion est délivrée entre l'électrode 50 et l'électrode 70 ou l'électrode 80; en variante, elle peut être délivrée entre, d'une part, l'électrode 50 et, d'autre part, les électrodes 70 et 80 réunies en- semble, cette commutation s'effectuant sous l'action de la logique interne du générateur 60, c) l'impulsion est délivrée entre, d'une part, l'électrode 50 et, d'autre part, les électrodes 40 et 80 réunies ensemble; dans une variante, l'électrode 70 peut être également réunie à l'ensemble formé par les électrodes 40 et 80; d) l'impulsion est délivrée entre, d'une part, les électrodes 40 et 50 réunies ensemble et, d'autre part, l'électrode 70 ou l'électrode 80; en variante, les électrodes 70 et 80 peuvent être également reliées entre elles. Toutes les connexions d'électrodes sont décidées et exécutées sous l'action de la logique interne du générateur 60. L'invention s'applique au cas de figure dans lequel un choc de car- dioversion doit être appliqué. Dans ce cas, dans un premier temps, la logique interne du généra- teur 60 déconnecte l'entrée/sortie 46, si bien que l'électrode auriculaire va se trouver à un potentiel flottant par rapport au reste du dis- positif. Dans un second temps, la logique interne examine quelle aurait été la configuration d'électrodes normalement choisie, c'est-à-dire la confi- guration la mieux appropriée à la situation du patient selon les critères habituels. Si, dans la configuration qui aurait été normalement choisie, l'élec- trode 40 aurait dû servir d'électrode de retour du courant, alors on mo- difie la configuration d'électrode pour substituer à l'électrode auricu- laire 40 l'électrode 80 et/ou l'électrode 70 comme électrode de retour. Si, en revanche, la configuration normalement choisie n'implique pas l'utilisation de l'électrode 40 comme électrode de retour, alors on ne modifie rien à la configuration, qui reste celle initialement program- mee. Bien entendu, lorsque l'on doit délivrer un choc de défibrillation, c'est-à-dire un choc de plus haute énergie, l'électrode auriculaire 40 est automatiquement reconnectée au dispositif afin de proposer l'ensemble des configurations a), b), c) et d), la technique particulière de l'inven- tion ne s'appliquant que dans le cas de la délivrance d'un choc de cardioversion. La mise en oeuvre de la déconnexion de l'entrée/sortie 46 peut être opérée par un dispositif du même type que celui du FR-A-2 711 064 précité, la seule modification à apporter concernant la logique de com- mande, dont la programmation doit être adaptée de manière à réaliser les actions recherchées. Cette modification de la programmation est à la portée de l'homme du métier et ne sera pas décrite plus en détail. REVENDICATION Dispositif médical actif du type défibrillateur/cardioverteur im- plantable, comprenant: - une électrode auriculaire (40) placée au voisinage ou à l'intérieur de l'oreillette (20), - une électrode ventriculaire (50) placée à l'intérieur du ventricule (30), - au moins une électrode externe au coeur (70, 80), et - un boîtier générateur d'impulsions (60), comportant: des moyens de délivrance d'une énergie de défibrillation ou de cardioversion, et des moyens de commutation de configuration d'électrodes, qui déterminent entre quelles électrodes doit être appliquée l'éner- gie de défibrillation ou de cardioversion, dispositif caractérisé en ce que les moyens de commutation compren- nent en outre des moyens pour, lorsqu'une énergie de cardioversion doit être délivrée: - déconnecter l'électrode auriculaire des moyens de délivrance de l'é- nergie de défibrillation ou de cardioversion, et - si la configuration d'électrodes déterminée par les moyens de com- mutation prévoit la commutation de l'électrode auriculaire, subs- tituer à cette électrode l'une au moins des électrodes externes au coeur.