Brevet FR2773491A1 — publié le 19990716

SONDE A ELECTRODES INDIVIDUELLES DESTINEE NOTAMMENT A DES DEFIBRILLATEURS IMPLANTABLES L'invention concerne une sonde à électrodes individuelles destinée notamment à des défibrillateurs de cardioversion implantables (DCI) comportant un corps de sonde flexible du type tuyau, une électrode à pointe ventriculaire, une électrode de choc ventriculaire, notamment hélicoïdale, une électrode de choc atriale,10 notamment hélicoïdale, et des lignes d'alimentation électrique vers les différentes électrodes qui sont disposées dans le corps de sonde. En ce qui concerne l'arrière-plan de l'invention, il convient de mentionner que des défibrillateurs implantables sont généralement équipés de sondes à électrodes individuelles qui sont introduites dans le ventricule droit du coeur par l'intermédiaire de la veine cave et de l'oreillette droite. Les défibrillateurs servent, entre autres, au traitement d'états de20 tachycardie dans le cas desquels le coeur qui bat à une fréquence pathologiquement élevée est ramené dans son état normal par l'utilisation d'un choc de tension électrique ayant des amplitudes de plusieurs centaines de volts. Afin de pouvoir détecter l'état du coeur, les défibrillateurs de cardioversion implantables disposent de canaux d'entrée pour les signaux mesurés dans l'oreillette et le ventricule du coeur, qui sont amplifiés électriquement et traités dans les canaux30 d'entrée. Ces canaux d'entrée sont également utilisés pour les fonctions habituelles de stimulateurs cardiaques dont un DCI dispose normalement. C'est ainsi que, dans le cas d'un stimulateur cardiaque VDD, la stimulation est par exemple ventriculaire (= V), les signaux du coeur35 sont détectés dans l'oreillette et dans le ventricule (D = double), et la stimulation ventriculaire n'est effectuée qu'en cas de nécessité (D = demande), donc lorsque le coeur ne présente pas d'activité ventriculaire autostimulatrice. La détection du signal électrique atrial à mesurer pour la stimulation de l'oreillette qui, en matière d'électrocardiographie est désigné d'onde P. est problématique. Ce signal est relativement faible et de ce fait difficile à détecter. La qualité du signal à mesurer10 dépend en outre de façon décisive des propriétés des électrodes positionnées dans l'oreillette. Dans le cas de sondes à électrodes individuelles de stimulateurs cardiaques et de DCI, des électrodes annulaires ou hélicoïdales, qui flottent dans le flux sanguin sans15 contact avec la paroi cardiaque, sont en l'occurrence placées dans l'oreillette. Les électrodes annulaires de stimulateurs cardiaques n'ont qu'une longueur de quelques millimètres, et offrent de ce fait des propriétés de perception acceptables. Les20 électrodes de choc de défibrillateurs doivent par contre être conçues avec des surfaces plus importantes afin d'éviter que, malgré les énergies électriques élevées qui sont émises lors de l'administration d'un choc, des densités d'énergie locales trop élevées soient25 engendrées. Ces dernières pourraient en effet provoquer des lésions du tissu cardiaque. On sait dorénavant que des signaux atriaux (onde P) peuvent être détectés par l'intermédiaire des électrodes de choc ventriculaire et atriale. Un problème réside30 cependant dans le fait que les électrodes de choc ont généralement une extension en longueur qui est supérieure au front de l'onde électrique qui transite par le tissu du muscle cardiaque pendant la stimulation. Ce front de l'onde électrique conduit au signal à détecter. Dans le35 cas d'une électrode allongée, l'intégration, des 3 amplitudes positives et négatives du front de l'onde aboutit approximativement à 0, et les signaux pouvant être mesurés se limitent en premier lieu à de faibles amplitudes initiales et finales. Celles-ci sont générées lorsque l'onde de front atteint ou quitte l'électrode de choc hélicoïdale. Afin d'améliorer les propriétés de détection, il serait par conséquent envisageable de placer dans la zone atriale de la sonde à électrodes une électrode10 supplémentaire correspondante de dimensions relativement faibles, analogue à l'électrode à pointe ou annulaire ventriculaire (dans la mesure o cette dernière est prévue). Cela conduirait cependant au fait que, outre les trois lignes d'alimentation électrique au moins déjà15 existantes dans le corps de la sonde, au moins une autre ligne d'alimentation viendrait s'y ajouter. Pour des électrodes supplémentaires il y aurait lieu de prévoir toujours plus de lignes d'alimentation, ce qui conduirait à une sonde à électrodes plus épaisse, et surtout plus rigide. Cela n'est cependant pas souhaitable en vue d'une possibilité d'implantation aussi simple que possible et d'une compatibilité de la sonde. En partant des problèmes exposés de l'état de la technique, l'objectif de l'invention consiste à perfectionner une sonde à électrodes individuelles de type analogue, de telle sorte que la possibilité de détection de signaux d'excitation atriaux soit considérablement améliorée. Cet objectif est atteint en ce qu'une électrode de détection est associée à l'électrode de choc atriale afin de détecter le signal d'excitation de l'oreillette cardiaque, l'électrode de détection ne comportant cependant pas de propre ligne d'alimentation électrique, mais étant reliée électriquement à l'électrode de choc35 atriale. Les deux électrodes, à savoir l'électrode de 4 détection et l'électrode de choc atriale, peuvent de ce fait comporter une ligne d'alimentation commune. Le nombre de lignes d'alimentation n'a par conséquent pas à être augmenté dans la sonde à électrodes. Grâce à l'électrode de détection, qui en raison de sa fonction est nettement plus petite que l'électrode de choc, on obtient néanmoins une amplitude élevée de signal. De plus amples détails découlent de la description de l'exemple de réalisation.10 D'autres perfectionnements avantageux de la sonde à électrodes selon l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. C'est ainsi que le raccordement électrique de l'électrode de détection peut être réalisé de manière très simple par une ligne de prolongation de la ligne d'alimentation de l'électrode de choc atriale. Une prolongation de l'hélice de l'électrode de choc est également envisageable. Une distance de 1 cm à 4 cm par rapport à l'électrode de choc s'est avérée être un positionnement avantageux pour l'électrode de détection. L'électrode de détection est avantageusement disposée entre les électrodes de choc atriale et ventriculaire. Un exemple de réalisation préféré de l'objet de l'invention est expliqué ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale partielle d'une sonde à électrodes individuelles destinée à un défibrillateur de cardioversion implantable, la figure 2 est une vue de détail de la sonde à électrodes dans la zone de l'électrode de choc atriale avec l'électrode de détection supplémentaire, et la figure 3 est un électrocardiogramme schématique simplifié destiné à illustrer la détection de signal atrial et ventriculaire. Comme on le voit à la figure 1, la sonde à électrodes individuelles comporte un corps de sonde flexibe 1 du type tuyau en matériau isolant à base de silicone. Une première électrode à pointe ventriculaire 3 est disposée sur la pointe 2 de ce corps de sonde 1, laquelle est ancrée dans le tissu du muscle cardiaque du10 ventricule au moyen de parties en saillie 4 du type crochet qui dépassent latéralement. Une électrode annulaire ventriculaire 5 est fixée en tant qu'électrode de détection environ 2 cm à 3 cm derrière la pointe 2 de la sonde qui, avec l'électrode à15 pointe 3, assure une détection bipolaire des signaux d'excitation ventriculaires du coeur. Du côté de l'électrode annulaire 5 opposée à la pointe, on prévoit une première électrode de choc allongée ventriculaire 6 qui est enroulée de façon20 hélicoïdale à partir d'un fil en platine/iridium, et qui est placée sur le corps de sonde 1. La longueur de l'électrode de choc 6 est par exemple de 4 cm, la distance par rapport à l'électrode annulaire 5 étant de l'ordre de 1,7 cm.25 Enfin, à une distance de 13 cm à 18 cm par rapport à la pointe 2 de la sonde, on prévoit une électrode de choc atriale 7 qui est à nouveau constituée d'un fil hélicoïdal en platine/iridium. Un positionnement atrial de l'électrode de choc 7 doit également impliquer que30 l'électrode soit placée davantage dans la zone de la veine cave. Comme esquissé à la figure 2, quatre lignes d'alimentation 8, 9, 10, 11 sont prévues dans le corps de sonde 1 pour l'électrode à pointe 3, l'électrode35 annulaire ventriculaire 5, l'électrode de,choc 6 ventriculaire 6 et l'électrode de choc atriale 7. Les trois lignes d'alimentation 8, 9, 10 pour les trois électrodes citées en premier lieu sont représentées à la figure 2 par des tirets longs. La ligne d'alimentation 11 représentée en tirets courts sert au raccordement de l'électrode de choc atriale 7, comme esquissé à la figure 2 par le point de raccordement 12. Comme on le voit par ailleurs sur les figures 1 et 2, une électrode annulaire de détection 13 est prévue entre les électrodes de choc ventriculaire et atriale 6, 7 qui, par rapport à l'électrode de choc atriale 7 d'une longueur de 7 cm par exemple, n'a qu'une longueur de quelques millimètres. Les proportions dimensionnelles représentées aux figures 1 et 2 ne sont par conséquent15 pas à l'échelle. L'électrode de détection 13 est associée à l'électrode de choc atriale 7, et est reliée électriquement à cette dernière. A cet effet, la ligne d'alimentation 11 comporte une ligne de prolongation 14 qui conduit à l'électrode de détection 13, o elle est ancrée au point de raccordement 15. La distance a entre l'électrode de détection 13 et le bord 16 de l'électrode de choc atriale 7 est de l'ordre de 1 cm à 4 cm. Les avantages pouvant être obtenus en matière de technique de mesure à l'aide de l'électrode de détection 13 sont expliqués au moyen de l'électrocardiogramme schématique représenté à la figure 3. Cet ECG peut être entièrement mesuré au moyen de l'électrode de détection 13 et, soit de l'électrode à pointe 3, soit de l'électrode annulaire 5, soit de l'électrode de choc 6. On part du fait que la stimulation ventriculaire du coeur peut être détectée à l'aide de l'électrode à pointe 3 et de l'électrode annulaire 5. La tension entre ces deux électrodes 3, 5 est détectée, traitée, et le signal QRS visible sur l'électrocardiogramme de la figure 3, est 7 produit par l'intermédiaire d'un canal d'entrée correspondant du DCI (non représenté). La stimulation de l'oreillette se manifeste sur l'électrocardiogramme dans ladite onde P. qui est représentée sur l'électrocardiogramme de la figure 3 par le signal complexe précédant le signal QRS. Cette onde P est détectée de façon classique par la mesure de la tension, soit entre les électrodes de choc atriale et ventriculaire 6, 7, soit entre l'électrode de choc10 atriale 7 et l'électrode à pointe 3. La tension entre la ligne d'alimentation 11 (pour l'électrode de choc 7) et la ligne d'alimentation 8 (pour l'électrode à pointe 3), ou la ligne d'alimentation 10 (pour l'électrode de choc ventriculaire 6), est par conséquent détectée et évaluée15 au niveau du canal d'entrée associé du DCI. Sur l'électrocardiogramme de la figure 3, la stimulation de l'oreillette mesurée par l'intermédiaire de l'électrode de choc atriale 7 se manifeste par les deux amplitudes positive et négative se succédant à très20 faible intervalle de temps dans la zone encadrée de l'onde P identifiée par VCS. Comme on l'a déjà expliqué en introduction, on ne détecte en tant que signal de mesure que l'entrée du front de l'onde de stimulation dans l'électrode de choc, et sa sortie. Il est25 naturellement concevable qu'un tel signal est insuffisant pour une évaluation. Grâce à l'électrode de détection 13 supplémentaire, un signal, présentant une qualité de signal nettement améliorée par rapport au signal expliqué ci-dessus, est30 produit. Il s'agit du signal situé sur l'électrocardiogramme selon la figure 3 dans la zone encadrée A. La qualité améliorée du signal est due en premier lieu au fait que, outre sa petite surface, l'électrode de détection est également suffisamment35 écartée de l'électrode de choc 7, de sorte que l'effet 8 d'intégration lors de la propagation du front de l'onde par l'intermédiaire de l'électrode de choc 7 est déjà terminé lorsque le front de l'onde balaye l'électrode de détection 13.5 En résumé, et grâce à la réalisation de l'électrode de détection 13 en tant qu'anneau étroit, le front réel de l'onde de dépolarisation telle qu'elle apparaît dans le coeur lors de la stimulation auriculaire est reproduit sur l'électrocardiogramme. La détection du signal peut en10 outre être améliorée de la manière connue par un revêtement approprié de l'électrode de détection 13. Enfin, en tant qu'avantage d'une distance importante entre l'électrode de détection 13 et l'électrode de choc atriale 7, il convient d'ajouter que l'électrode de15 détection 13 peut être appliquée contre la paroi cardiaque atriale, ce qui génère un signal encore plus important par rapport à une électrode flottant librement dans le flux sanguin. Il y a finalement lieu de noter que la rétroaction du complexe QRS sur le canal de mesure pour la stimulation atriale est empêchée par un retard du canal atrial, habituel dans le cas de détecteurs à deux chambres, et par une suppression correspondante du complexe QRS du canal de mesure assurant la détection de25 l'onde P. REVENDICATIONS 1. Sonde à électrodes individuelles, destinée notamment à des défibrillateurs implantables, comportant - un corps de sonde flexible (1) du type tuyau, - une électrode à pointe ventriculaire (3), - une électrode de choc ventriculaire (6), notamment hélicoïdale, - une électrode de choc atriale (7), notamment hélicoïdale, et - des lignes d'alimentation électrique (8, 10, 11) vers les différentes électrodes (3, 6, 7), qui sont disposées dans le corps de sonde (1), caractérisée par - une électrode de détection (13) associée à l'électrode de choc atriale (7), qui est disposée à une distance (a) par rapport à cette dernière, positionnée sur le corps de sonde (1), et qui est destinée à la détection du signal d'excitation (P) de l'oreillette cardiaque, l'électrode de détection (13) étant reliée électriquement à l'électrode de choc atriale (7) de telle sorte que les deux électrodes (7, 13) comportent une ligne d'alimentation (11) commune. 2. Sonde à électrodes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode de détection (13) est raccordée électriquement à l'électrode de choc atriale (7) par l'intermédiaire d'une ligne de prolongation (14) de la ligne d'alimentation (11). 3. Sonde à électrodes selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'électrode de détection (13) est réalisée sous la forme d'une électrode annulaire. 4. Sonde à électrodes selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'électrode de détection (13) est placée à une distance (a) de 1 à 4 cm du bord (16) de l'électrode de choc (7). 5. Sonde à électrodes selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'électrode s de détection (13) est disposée entre les deux électrodes de choc (6, 7).