Brevet FR2840804A1 — publié le 20031219

commande transmise par l'equipement de commande. SYSTEME POUR LE TRAITEMENT DE L'OBESITE ET IMPLANT POUR UN TEL SYSTEME La presente invention concerne un systeme pour le traitement de l'obesite, constitue par un implant gastrique motorise et un equipement de commande destine a un operateur medical. De tels equipements vent connus dans l'etat de la technique dans leurs principes generaux. La demande de brevet PCT W00112108 decrit un implant gastrique commande un moyen de transmission d'energie assurant une transmission sans fil d'energie d'une premiere forme a partir de l'exterieur du corps d'un patient. Un dispositif medical implante peut fonctionner en reponse a une energie d'une seconde forme differente de l'energie de la premiere forme. Un moyen implante de transformation d'energie transforme l'energie de la premiere forme, transmise sans fil par le moyen de transmission d'energie, en energie de la seconde forme destinee a etre utilisee dans la commande et l' exploitation du dispositif medical. La demande de brevet PCT WO0015158 decrit un autre implant gastrique de constriction, au moins en partie implantable dans le corps humain ou animal, comprenant un organe de constriction formant dans sa configuration operatoire un anneau. Cet organe de constriction comporte une bande flexible, dont les deux extremites vent adjacentes l'une par rapport a l'autre dans la configuration operatoire, ainsi qu'un moyen d'actionnement de l'organe de constriction. Une extremite de la bande flexible comporte un element tractable, permettant de deplacer ladite extremite par rapport a l'autre extremite en generant une deformation radiale de l'organe de constriction. La demande de brevet WO0112076A1 decrit un appareil de traitement des brulures gastriques et des reflux gastro-sophagiens, qui comprend un dispositif d'etranglement commendable que l'on peut implanter a un patient ou a un animal, ce dispositif etant destine a entrer en contact avec l'estomac pres du cardia ou a entrer en contact avec l'msophage de facon a former un etranglement dans la vole alimentaire. Un organe d'emission d'energie permettant une emission d'energie sans fil d'une premiere forme en provenance de l'exterieur du patient est prevu. On peut faire fonctionner ce dispositif d'etranglement par reaction a une energie d'une seconde forme differente de l'energie de la premiere forme, delivree de facon a faire varier l'etranglement dans la vole alimentaire. Un organe de transformation d'energie implantable est adapte pour transformer l'energie de la premiere forme emise par l'organe d'emission d'energie en une energie de la seconde forme. I1 apparalt que la mise en uvre de tels implants pose des difficultes liees a la puissance electromagnetique necessaire au bon fonctionnement de ['implant. I1 est en effet important que la puissance d' induction soit suffisante pour assurer le bon fonctionnement du moteur, mats, si la puissance est trop importante, elle provoque un echauffement qui peut devenir nefaste. Cette difficulte est augmentee par le fait que le positionnement de ['implant varie dun patient a l'autre, et que l' orientation relative ainsi que la distance entre les antennes de l 'implant et l'equipement de commande a une incidence majeure sur lenergie transmise. Une solution consiste a separer la bobine dinduction de ['implant, afin de permettre un positionnement de la bobine pres de la peau du patient. Cela permet certes de reduire les problemes de transmission dienergie, mais implique une intervention chirurgicale plus lourde. Un but de la presente invention est d'eviter une telle intervention chirurgicale, et d'eviter au patient d'avoir sous la peau une antenne, ladite antenne devant en plus etre physiquement reliee a l' implant. Un autre but de l' invention est de remedier au probleme de l'adequation de l'energie transmise, et a augmenter la securite d'utilisation des anneaux gastriques. A cet effet, l' invention concerne, selon son acceptation la plus generale, un systeme pour le traitement de l'obesite comprenant un implant gastrique pour le contr81e de l' absorption alimentaire et un equipement de commande, ['implant gastrique comportant un anneau apte a enserrer l'msophage et un moyen de commande motorise pour l'ajustement de ['extension audit anneau, ainsi qutune bobine dinduction pour l'alimentation sans contact du moyen de commande motorise caracterise en ce que la bobine d' induction de l 'implant est integree a ['implant et en ce que l'equipement de commande comporte des moyens pour l'ajustement de la puissance d'emission et en ce que ['implant comporte un circuit electronique delivrant un signal de reponse a une commande transmise par l'equipement de commande. Avantageusement, l' implant comporte: - une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques didentification de ['implant [date de fabrication, numero de eerie,...]; - et/ou une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques didentification du patient [date d' implantation, identifiant,,,...]; - et/ou une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques correspondent a lthistorique [date de modification, position]; - et/ou une memoire pour l'enregistrement de la position absolue de l' implant; - et/ou une memoire pour l'enregistrement de limites de deplacement de l'anneau, et un moyen pour empecher la commande du moteur en cas de reception de commandes conduisant a un depassement desdites limites. Selon une variante preferee, l'equipement de commande comprend des moyens de reception des informations enregistrees dans la memoire d'un implant et une memoire pour l'enregistrement par exemple de l'historique, comprenant l'identifiant de chacun des implants commandes et la date de modification de chacun desdits implants. Avantageusement, l'equipement de commande comprend une antenne mobile et un moyen de generation d'une frame numerique de reference pour l'etape dajustement de la puissance demission prealable a ltetape de commande dun anneau implante. De preference, l'equipement de commande comprend un circuit de modulation en amplitude de la tension d'alimentation de l'antenne mobile. Selon une variante particuliere, ['implant comporte un circuit de temporisation activant le mode veille apres une periode predeterminee sans signaux de commande. Selon une autre variante, le systeme comprend une fonction de test commandant le deplacement de ['implant, a savoir la fermeture puis l'ouverture d'une position. De preference, l'equipement de commande comporte un calculateur pour la fabrication d'un signal de commande qui est fonction d'une position saisie par un operateur et les informations de controle provenant de limplant a commander. Selon un mode de mise en xuvre prefere, ltequipement de commande est apte a generer un signal securise pour le deplacement d'un pas du moteur de ['implant. L' invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit, se referent aux dessins annexes concernant un exemple non limitatif de realisation, ou: - la figure 1 represente une vue en coupe d'un implant selon l' invention; - la figure 2 represente le schema de principe de l'equipement de commande; - la figure 3 represente le schema de principe des circuits electronique de l 'implant; - la figure 4 represente l'algorithme de fonctionnement de l'equipement de commande; - la figure 5 represente l'algorithme de fonctionnement de ['implant. - la figure 6 represente un schema de principe d'une variante de realisation de l'equipement de commande (console de pilotage - emetteur / recepteur). L'implant represente en figure 1 en vue de coupe comprend un boltier (1) dune section denviron 10 mm jusqua 20 mm pour permettre de loger l'antenne dans le botier et pour permettre une implantation par clioscopie. Ce botier ferme par un bouchon (4) incorpore un circuit electronique (8) un moteur sans balais deplacement relatif au circuit electronique de ['implant. Suivant un second mode de realisation de l' invention, c'est l'electronique de pilotage qui reconstitue la position angulaire du moteur puts, par comptage, la position du manchon filete. Le circuit electronique integre dans l' implant comprend une memoire vive non volatile pour l'enregistrement, avant l' implantation, des informations non modifiables apres le verrouillage de chacune delles, telles que: - le numero de serie de ['implant; - l'identifiant du patient; - la date de fabrication; - la date de premiere mise en service; ainsi que des informations modifiables apres l' implantation: - la date de la derriere intervention; - lthistorique des N derrieres interventions, par exemple des 8 derrieres interventions; - le nombre d' interventions depuis la mise en service. L'implant est positionne de facon a ce que l'anneau entoure l'msophage, et non pas l'estomac. Son fonctionnement est commande par un equipement de commande comprenant une console de pilotage et une antenne mobile pouvant etre positionnee a proximite de ou de preference sur l' abdomen du patient, avec une faible possibilite d' orientation angulaire. L'equipement de commande dont le schema de principe est represente en figure 2 comprend une alimentation a decoupage (11, 12) avec un circuit abaisseur de tension a decoupage (12). L'antenne (13) est couplee a un onduleur en pont complet (14) par un circuit accorde (15). L'energie transmise a l'antenne (13) est modulee ou reglee en amplitude par un abaisseur (12) commande par un micro-controleur (16). Selon un premier mode de realisation, le micro-controleur (16) dialogue avec une interface entree/sortie (18) commandant d'une part un panneau d'affichage et/ou assurant la liaison avec un micro ordinateur. Selon un second mode de realisation, le micro controleur (16) dialogue un micro-ordinateur qui se trouve dans la console. L'equipement comprend en outre un circuit (17) de detection et de traitement du signal provenant d'un implant. Un circuit de temporisation interrompt l'alimentation de l'antenne apres une duree cumulee d'emission predeterminee pour eviter un echauffement excessif. Le schema de principe du circuit electronique de ['implant est represente en figure 3. I1 comprend une bobine d' induction (20) reliee par un redresseur (21) a un circuit de communication (22). Selon un premier mode de realisation de ['invention, une alimentation (24) sous forme dune batterie tampon ou d'un condensateur, ou encore de tout moyen equivalent alimente les circuits electroniques par l'intermediaire dun circuit de regulation (23). Selon un second mode de realisation, la bobine (20) alimente les circuits electroniques. Un micro-controleur (25) commande le moteur sans balais (26), ainsi que les memoires integrees au micro- contr81eur (25). Le circuit electronique de ['implant commande les fonctions suivantes: Generation d'une frame specifique ou > pour la localisation de l'equipement de commande lors du positionnement de l'antenne; - Gestion des memoires, et notamment du verrouillage des informations enregistrees avant l' implantation par modification de l'etat d'un drapeau empechant de nouvelles ecritures dans les registres correspondents; - Envoi de donnees consistent a la generation de messages, sous l' action dune commande envoyee par l'equipement de commande; Deplacement du manchon filete, en fonction des consignee emises par l'equipement de commande. Le deplacement est commande sans capteurs, avec un acquittement du deplacement par ['implant a chaque position avant toute nouvelle commande de deplacement; - Repositionnement de l'anneau: cette fonction est activee par lequipement de commande, sous controle de l'operateur lorsqu'il apparalt une incertitude sur la position effective du moteur par rapport aux informations enregistrees. L'equipement de commande envoie un message commandant le deplacement en butee du moteur de ['implant, en extension maximale et minimale, pour remettre a zero l' information de position et calculer les positions limites. Par ailleurs, le circuit de ['implant genere egalement des signaux d'alerte en cas de dysfonctionnement: - Detection de blocage: ce signal est genere lorsqu'un signal de commande de deplacement est detecte, et que le moteur reste inactif; ce blocage est detecte suivant un premier mode de realisation parce qu'aucune modification du signal ntest fournie par le detecteur de position angulaire du moteur et suivant un second mode de realisation en l' absence de capteur, en fonction du fait que le moteur ne demarre pas ou qu'il ralentit fortement. Le signal derreur est enregistre dans une memoire de ['implant. Dans le premier mode de realisation, le systeme genere une commande de retour. Dans le second mode de realisation, ['implant retourne en position antecedente. L'equipement de commande presente plusieurs etats possibles: - Arret: l'alimentation electrique est interrompue et les circuits electroniques vent au repos. L'antenne n'emet aucun rayonnement; - Attente: l'alimentation est activee et les circuits vent alimentes, l'antenne nemet aucun rayonnement; - Utilisation normale: l'antenne est alimentee, ['implant est identifie; - Utilisation/localisation: l'antenne est alimentee, et l'equipement est en phase d'ajustement de la puissance d'emission par incrementation periodique de la puissance et mesure de la reponse de ['implant, avec repositionnement de l'antenne pour optimiser la puissance transmise; - Utilisation/commande: l'energie est fixee, et ltequipement transmet les informations de commande a ['implant; Utilisation/alarme: ['implant ou l'equipement genere un signal d'alerte. - Un temporisateur active le mode d'attente apres une utilisation d'une duree superieure a une valeur predeterminee. De mame, ['implant presente differents etats de fonctionnement: - Attente: il s'agit de l'etat par defaut. Les circuits electroniques et le moteur ne vent pas alimentes; Localisation: ['implant detecte une emission et dialogue avec un equipement en vue d'optimiser la puissance d'emission. Le but est de fixer la puissance demission a un niveau minimal requis pour transmettre une puissance suffisante au fonctionnement des circuits electroniques puis au moteur brushless, avec une detection sans equivoque des signaux de commande modulant en amplitude la tension appliquee a l'antenne de l'equipement de commande; - Pret: l' implant est pret a recevoir des signaux de commande; - Alarme: l' implant genere un signal d'alarme en reponse a une anomalie de fonctionnement; - Veille: ['implant ne repond plus, suite a une trop longue inactivite de ltequipement de commande. La description qui suit concerne un mode de fonctionnement avantageux d'un systeme selon l' invention et precise quelques fonctionnalites importantes. L'equipement de commande procede avant toute emission d'un signal de commande a l' identification de l'operateur medical. A cet effet, il comporte une procedure de saisie diun mot de passe et de verification a l' aide d'un algorithme cryptologique par exemple. L'acquittement de cette procedure ouvre une session qui prend fin apres une periode d'inactivite determinee. La gestion des mots de passe et des utilisateurs, et notamment d'un nouvel utilisateur s'effectue a partir d'une procedure protegee par un acces ma1tre. La creation d'un nouveau patient se fait a partir de l'ouverture dune session dun utilisateur reference dun plus haut niveau. L'equipement de commande comporte un clavier pour la saisie des informations specifiques a un nouveau patient, telles qu'un identifiant, et pour l'enregistrement de ces informations dans la memoire d'un nouvel implant. Ces donnees vent verrouillees lors de la premiere activation du moteur de l' implant. L'equipement de commande comprend a cet effet un algorithme neutralisant l'acces en ecriture de la zone de memoire destinee a recevoir les informations propres a l'identite du patient, en reponse a un signal par exemple apres la premiere demande de deplacement du moteur. Avant ['implantation, le systeme permet de realiser une verification du bon fonctionnement. A cet effet, l'equipement de commande transmet des instructions pour s' assurer de la rotation du moteur dans un sens puis dans l'autre, d'un seul pas. La commande d'un implant comporte une etape de positionnement de l'antenne par le praticien. I1 deplace l'antenne par rapport au corps du patient jusqu'a obtenir, pour une puissance donnee, le meilleur signal de reponse. La puissance est ensuite diminuee incrementalement jusqu'a atteindre la puissance minimale compatible avec une alimentation satisfaisante de l 'implant. Apres affichage des donnees memorisees dans ['implant, le praticien peut alors commander le deplacement du moteur, soit par calcul d'un deplacement cible, soit par modification pas a pas du positionnement du moteur. Dans le premier cas, l'equipement de commande recueille la position actuelle de ['implant par lecture de la memoire de position de ['implant, puis calcule le nombre de positions necessaires pour la position cible. L'equipement module alors le signal de commande a l' implant pour commander selon un protocole securise le deplacement du moteur de ['implant. Un autre mode d'utilisation consiste a envoyer signal de commande pour assurer le deplacement diun pas, dans un sens ou dans l'autre. Chaque deplacement se fait pas a pas pour s'assurer de bon deroulement des deplacements. Ce mode permet d' augmenter ou de reduire la section de l'anneau gastrique. Chaque deplacement effectue par ['implant est enregistre dans la memoire de ['implant de facon a conserver l'historique des modifications. Seule la derriere modification est horodatee. Le systeme comprend par ailleurs une procedure d'ouverture d'urgence permettant de commander l'ouverture maximale de l'anneau sans passer par une etape d/identification prealable. Le fonctionnement de ['implant comprend differentes procedures. La procedure dinitialisation S consiste a generer une frame specifique pouvant etre detectee par l'equipement de commande pendant la phase d'ajustement de la puissance appliquee a l'antenne. Cette procedure est declenchee par la detection par l' implant d'un signal module specifique a l'equipement de commande, afin notamment de limiter le risque d' interaction avec d'autres appareillages a induction. Wile est interrompue, par exemple, lors de ['emission d'un signal d'acquittement par l'equipement de commande. La procedure d'envoi de donnees est declenchee par des signaux de commande specifiques. Wile consiste a fire les informations enregistrees dans la memoire de l' implant et a les transmettre a l'equipement de commande. L' invention est decrite dans ce qui precede en reference a un exemple prefere de realisation. Des exemples d'algorithmes de fonctionnement de l'equipement de commande et de ['implant vent illustres respectivement par les figures 4 et 5. La figure 6 represente un schema de principe d'une variante de realisation de l'equipement de commande (console de pilotage - emetteur / recepteur). La console de pilotage de cette variante de realisation est constitue par une carte de commande et un ordinateur industrial (100) comportant un ecran tactile. La dalle tactile permet de creer des menus contextuels par un logiciel applicatif charge dans la memoire vive de l'ordinateur. Ce logiciel applicatif active les zones tactiles correspondent seulement aux fonctions autorisees compte tenu de l'etat du systeme et inhibant toutes les autres actions. Cette solution permet d' augmenter la securite d'utilisation du systeme. Certaines fonctions de securites telles que la gestion des mots de passe vent assuree non pas par l'ordinateur (100), mais par le micro-controleur (101) de la carte de commande de lanneau gastrique. L' ordinateur assure les fonctions d interface homme-machine, les fonctions de commande de l' implant restart assurees par les circuits electroniques de la carte de commande. Un peripherique, par exemple un lecteur de disquettes, permet de sauvegarder et/ou de traiter les donnees memorisees. Cette carte de commande comprend, outre le micro-controleur (101), une alimentation (102) comprenant un transformateur secteur (103), un oscillateur a quartz (104) delivrant un signal d'horloge et un circuit (105) de detection et de traitement des signaux echanges avec ['implant. L'alimentation et la communication avec ['implant est assuree par une antenne (106) alimentee par un onduleur en pont complet (107). Selon cette variante, la tension dalimentation de l'antenne (106) est abaissee par un convertisseur de tension (108) a decoupage. Ceci permet de limiter la puissance d'emission au strict necessaire pour le bon fonctionnement de limplant. L'antenne de ['implant est formee par un cadre plastique autour duquel est bobine un bobinage, par exemple des spires de fil de cuivre emaille. Le cadre est integre dans ['implant, ce qui permet de fiabiliser la construction de ['implant. Suivant un premier mode de realisation, on utilise une antenne mince a l'exterieur du boltier qui doit etre inseree dans le corps du patient sous une forme enroulee. Suivant un second mode de realisation, l'antenne est placee dans le boltier: on evite ainsi les risques de panne par rupture de l'antenne mince apres insertion. La frequence de communication est fixee de 115,2 Khz a 120,6 Khz pour permettre une transmission optimale de S puissance a une distance inferieure a 10 centimetres. REVENDICATIONS 1 - Systeme pour le traitement de ltobesite comprenant un implant gastrique pour le controle de l' absorption alimentaire et un equipement de commande, ['implant gastrique comportant un anneau apte a enserrer l'sophage et un moyen de commande motorise pour l'ajustement de l' extension audit anneau, ainsi qu'une bobine d' induction pour l'alimentation sans contact du moyen de commande motorise caracterise en ce que la bobine d' induction de ['implant est integree a l 'implant et en ce que l'equipement de commande comporte des moyens pour l'ajustement de la puissance d'emission et en ce que ['implant comporte un circuit electronique delivrant un signal de reponse a une commande transmise par l'equipement de commande. 2 - Systeme selon la revendication 1, caracterise en ce que le circuit electronique de ['implant comporte une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques d/identification de l' implant [date de fabrication, numero de eerie,...]. 3 - Systeme selon la revendication 1, caracterise en ce que le circuit electronique de ['implant comporte une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques didentification du patient [date diimplantation, numero didentification, nom,...]. 4 - Systeme selon la revendication 1, caracterise en ce que le circuit electronique de ['implant comporte une memoire pour l'enregistrement de donnees numeriques correspondent a l'historique [date de modification, position; identifiant de l'equipement de commande,...]. - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que ['implant comporte une memoire pour l'enregistrement de la position absolue de l'anneau. 6 - Systdme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que l' implant comporte une memoire pour l'enregistrement de limites de deplacement de l'anneau, et un moyen pour empecher la commande du moteur en cas de reception de commandes conduisant a un depassement desdites limites. 7 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que l'equipement de commande comprend des moyens de reception des informations enregistrees dans la memoire d'un implant et une memoire pour l'enregistrement de lthistorique, comprenant l'identifiant de chacun des implants commandes et la date de modification de chacun desdits implants. 8 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que l'equipement de commande comprend une antenne mobile et un moyen de generation dune frame numerique de reference pour l'etape dajustement de la puissance demission prealable a l'etape de commande d'un anneau implante. 9 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que l'equipement de commande comprend un circuit de reglage en amplitude de la tension dalimentation de l'antenne mobile. - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que ['implant 18 2840804 comporte un circuit de temporisation activant le mode veille apres une periode predeterminee sans signaux de commande. 11 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comprend une fonction de test commandant la fermeture dune position puis l'ouverture d'une position de ['implant, l'equipement de commande comportant une information de desactivation de la fonction de test. 12 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que ltequipement de commande comporte un calculateur pour la fabrication d'un signal de commande qui est fonction d'une position saisie par un operateur et les informations de contr81e provenant de l' implant a commander. 13 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que l'equipement de commande est apte a generer un signal securise pour le deplacement d'un pas du moteur de ['implant. 14 - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que la bobine d' induction de ['implant est constituee par un cadre comportant un bobinage ledit cadre etant integre a l'interieur de ['implant. - Systeme selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que le circuit de pi lotage comprend un convertis seur de tens ion a decoupage insere entre l'alimentation et l'onduleur en pont complet permettant de limiter la puissance demission. 16 - Implant gastrique pour un systeme conforme a l'une au moins des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comprend un anneau apte a enserrer l'sophage et un moyen de commande motorise pour l'ajustement de liextension audit anneau, ainsi qu'une bobine d' induction pour l'alimentation sans contact du moyen de commande motorise integree a ['implant et en ce qu'il comporte un circuit electronique delivrant un signal de reponse a une commande transmise par l'equipement de commande. 17 - Implant gastrique selon la revendication 16, caracterise en ce que l'alimentation est realisee par un bobinage forme autour d'un cadre, ledit cadre etant integre