Brevet FR2877227A1 — publié le 20060505

La présente invention concerne un dispositif médical destiné à optimiser une thérapie. Bien qu'elle s'applique à d'autres traitements, on décrit l'invention dans son application à la thérapie des cancers. La plupart des cancéreux reçoivent des perfusions chroniques par l'intermédiaire d'un site d'accès veineux implanté. Ce site est particulièrement utile pour les per-fusions ambulatoires de chimiothérapie constante. On a proposé une approche chronothérapeutique des cancers afin d'une part de réduire la toxicité des molécules et d'autre part d'en augmenter l'efficacité. La chimiothérapie est ainsi effectuée par perfusion chronomodulée avec des horaires déterminés, suivant un schéma d'administration chronothérapeutique. Cette thérapie repose sur l'étude des cycles circadiens. On a en effet démontré par exemple que les anti-inflammatoires non stéroïdiens étaient deux fois moins toxiques pour l'estomac lorsqu'ils étaient pris le soir plutôt que le matin. On a aussi démontré que la toxicité rénale de la gentamycine était plus faible lorsque cet antibiotique était pris par une perfusion en milieu de journée plutôt que la nuit. Cependant, plusieurs facteurs peuvent perturber le système circadien sur lequel repose la chronothérapie: des variations individuelles, la pathologie et la thérapie elle-même. En conséquence, pour un patient donné, il peut exister une différence entre l'heure générale et celle de l'horloge interne du sujet. On s'est déjà rendu compte que la température interne, qui était régulée par le système circadien, constituait un excellent et robuste marqueur de l'horloge interne d'un patient. Sa mesure donne donc un repère précis de la phase individuelle du rythme circadien et permet ainsi une optimisation du traitement par individualisation des moments d'administration. On a donc déjà tenté d'enregistrer en continu la température corporelle humaine profonde. A cet effet, on a 2877227 2 utilisé un détecteur associé à une chambre implantable destinée à l'exécution de perfusions. Le détecteur de température est implanté dans le tissu sous-cutané profond, au contact des muscles, et il est isolé des influences ther- miques extérieures. Plus précisément, on a associé à une chambre implantable un détecteur de température et un émetteur transmet-tant à intervalles réguliers la valeur de la température mesurée à un récepteur d'un appareil porté à l'extérieur du corps du patient. Les signaux reçus par le récepteur sont enregistrés dans l'appareil porté par le patient puis analysés par le personnel médical, à qui est remis l'appareil. Un tel système a pour objet la connaissance de la phase du rythme circadien et de sa stabilité, pour la définition du traitement. De façon auxiliaire, il permet une détection précoce du début d'une infection. Ces systèmes permettent donc une meilleure connaissance du patient et une meilleure adaptation du traitement à celui-ci. Cependant, cette adaptation n'est que globale dans la mesure où les résultats obtenus correspondent à des instructions générales, par exemple à un rythme constant de transmission de la température mesurée, quelle que soit la période de la journée ou l'état du patient, si bien que les résultats obtenus ne sont que globaux. Il serait avantageux d'obtenir les résultats non seule-ment afin qu'ils puissent être utilisés rapidement, et même très rapidement en cas d'incident, mais aussi d'une manière qui s'adapte à l'état du patient, notamment aux variations qui peuvent se présenter, à l'évolution de la pathologie et aux conséquences de la thérapie. A cet effet, l'invention concerne un dispositif qui permet une interaction bidirectionnelle entre la partie implantée et la partie extérieure. Il n'est guère envisa- geable d'implanter un système électronique capable d'effec- tuer par lui-même d'importants traitements de données tenant compte de nombreux paramètres, car il devrait être extrême- ment élaboré, volumineux et gourmand en énergie. En conséquence, dans un système de base, seules les conditions 2877227 3 de mesure et d'émission d'un paramètre peuvent être modifiées par le système extérieur. Dans un système plus élaboré, le dispositif implanté exécute lui-même un traite-ment sommaire de données, par exemple permettant la déter- mination d'une condition d'alarme. Plus précisément, l'invention concerne un système médical d'injection destiné à l'optimisation d'une thérapie, comprenant un ensemble extérieur, comprenant un premier récepteur de données, et un ensemble d'injection implantable dans le corps d'un patient, et comprenant d'une part un dispositif d'injection et d'autre part un détecteur d'un paramètre du corps du patient et un premier émetteur de données associé à une antenne et qui exécute, après une période déterminée, une émission de données correspondant à une valeur mesurée par le détecteur et destinées au premier récepteur. Selon l'invention, l'ensemble extérieur comprend un second émetteur de données et un dispositif de traitement de données, et l'ensemble implantable d'injection comprend un second récepteur de données destiné à recevoir des don- nées d'instruction du second émetteur, et un dispositif de commande et de régulation destiné, en fonction des instructions reçues par le second récepteur, à déterminer au moins une condition choisie parmi les conditions de mesure du paramètre du corps vivant par le détecteur et les conditions d'émission, par le premier émetteur, des données correspondant à une valeur mesurée par le détecteur. Dans un mode de réalisation, l'ensemble extérieur comprend au moins deux parties, une première partie comportant au moins un dispositif d'enregistrement de données provenant de l'ensemble implantable, et une seconde partie comportant le dispositif de traitement des données, la seconde partie étant destinée à recevoir sur commande des données du dispositif d'enregistrement de données. De préférence, le dispositif de traitement de l'ensemble extérieur est destiné à adapter les données d'instruction d'une part aux données reçues depuis le premier émetteur et d'autre part à d'autres informations 2877227 4 relatives au corps vivant dans lequel est implanté l'ensemble implantable. Dans un mode de réalisation, une condition déterminée par le dispositif de commande et de régulation comprend une condition au moins liée à la fréquence à laquelle le détecteur mesure le paramètre du corps vivant. Dans un exemple de réalisation, une condition déterminée par le dispositif de commande et de régulation comprend une condition au moins liée à la période déterminée d'exécution de l'émission des données relatives au paramètre du corps vivant par le premier émetteur. De préférence, le dispositif de commande et de régulation de l'ensemble implantable est en outre destiné à exécuter un traitement de données. De préférence, le traitement de données exécuté par le dispositif de commande et de régulation comprend un traite-ment de compression des données à émettre par le premier émetteur. Dans un mode de réalisation avantageux, le système comporte en outre un dispositif d'alarme, et le dispositif de commande et de régulation de l'ensemble implantable déclenche, directement ou non, le dispositif d'alarme lors-qu'une condition liée au paramètre mesuré par le détecteur est remplie. Par exemple, le dispositif d'alarme est tenu par la partie extérieure portée par le patient qui peut être immédiatement avisé, par exemple par un message détaillé affiché par cette partie. Dans un exemple, la condition liée au paramètre mesuré est le dépassement d'au moins une valeur limite inférieure ou supérieure du paramètre. Il est avantageux que le paramètre du corps vivant soit la température de ce corps à l'emplacement du détecteur. Cependant, d'autres paramètres intéressants sont liés à la pression artérielle, au rythme cardiaque et à d'autres paramètres de nature physique, chimique ou biologique. Plusieurs détecteurs peuvent avantageusement mesurer plusieurs paramètres. De préférence, l'ensemble implantable d'injection est une chambre implantable en sous-cutané destinée à la 2877227 5 diffusion ou au recueil de liquide, ou une pompe implantable d'injection de liquide. De préférence, l'ensemble implantable d'injection comporte en outre une alimentation électrique indépendante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique représentant les principaux éléments d'un dispositif médical d'optimisa- tion de thérapie selon l'invention; et la figure 2 représente une variante de la partie extérieure du dispositif de la figure 1. La figure 1 représente un dispositif médical qui 15 comporte un ensemble implantable 10 et un ensemble extérieur 12. Dans un système déjà envisagé de type unidirectionnel, l'ensemble implantable est une chambre implantable munie d'un module électronique comprenant un détecteur 14 de température, une alimentation 16, en général une pile électrique, et un émetteur 18 qui est destiné à émettre des données correspondant à la valeur de la température obtenue par le détecteur 14. Dans le système envisagé, ces données sont reçues par un récepteur 20 d'un ensemble extérieur, enregistrées, puis utilisées pour l'évaluation des cycles circadiens du patient et de leur évolution. Selon l'invention, ce système unidirectionnel est remplacé par un système bidirectionnel. Plus précisément, l'ensemble implantable 10 comporte, en plus d'un détecteur 14 d'un paramètre, par exemple de la température du corps (et éventuellement de plusieurs détecteurs de plusieurs paramètres), et d'un émetteur 18 des données, un récepteur 22 et un dispositif 24 de commande et de régulation. L'ensemble extérieur 12 comporte, en plus du récepteur 20 des données émises par l'émetteur 18, un circuit 26 de traitement et un second émetteur de données 28 capable d'émettre des signaux destinés au récepteur 22. 2877227 6 Selon l'invention, les signaux reçus par le récepteur 22 sont traités par le circuit 24 de commande et de régulation afin que celui-ci effectue ou commande diverses opérations: variation du rythme de détection du paramètre ou des paramètres, variation du rythme d'émission des données par l'émetteur 18, détermination de conditions d'urgence nécessitant le déclenchement d'une alarme, etc. Dans un exemple de réalisation, l'ensemble implantable 10 est formé par une chambre implantable double munie de réservoirs de dimensions réduites pour que le circuit électronique et l'antenne puissent être logés. Le volume total du circuit électronique de l'ensemble implantable est inférieur à 1 cm3. Lorsque le paramètre mesuré est la température, le détecteur donne une résolution de 0,1 C et une précision absolue de 0,2 C, dans la plage de températures comprises entre 35 et 42 C. L'échantillonnage de la température peut être exécuté toutes les minutes et même plus fréquemment en cas d'urgence, ou toutes les dix minutes ou même toutes les heures ou plus en période de repos. L'antenne de la chambre implantable peut n'occuper qu'un faible volume. Ainsi, elle peut être constituée d'une simple boucle disposée par exemple d'un côté de la chambre, lorsque les réservoirs sont métalliques. Comme cette dispo- sition peut présenter des contraintes d'émission, notamment de directivité des signaux émis, il est possible d'utiliser d'autre réalisations. Dans une première variante, le réservoir ou les réservoirs ne sont pas conducteurs: ils sont par exemple de céramique, afin qu'une boucle d'antenne puisse entourer pratiquement toute la chambre. Dans une seconde variante, un réservoir au moins, de forme circulaire, peut constituer luimême une antenne, par exemple par dépôt d'un dessin d'antenne sur un réservoir d'un matériau non conducteur. Dans une troisième variante, une longue antenne efficace peut être disposée le long du cathéter auquel est connectée la chambre implantable. 2877227 7 La figure 2 représente une variante de l'ensemble extérieur 12. L'ensemble extérieur 12' comprend deux parties séparables 30 et 32. La partie 30 est destinée à être transportée par le patient, alors que la partie 32 est destinée à rester dans des locaux médicaux. La partie 30 transportable par le patient comprend non seulement le récepteur de données 20, mais aussi un dispositif d'enregistrement de données 34, un dispositif de commande 36 et, de préférence, une alarme 38. La partie 32 destinée à rester dans des locaux médicaux comprend le circuit de traitement de données 26 et éventuellement le second émetteur 28, bien que celui-ci puisse aussi se trouver dans la partie transportable 30. La référence 40 désigne un dispositif de connexion temporaire de la partie 30 transportable par le patient et de la partie 32 destinée à rester dans des locaux médicaux. Ce dispositif de connexion est bidirectionnel. Il peut s'agir de connecteurs électriques. Cependant, il peut aussi s'agir d'une liaison sans fil, réalisée entre des émetteurs récepteurs disposés l'un dans la partie transportable 30 et l'autre dans la partie 32 destinée à rester dans des locaux médicaux. La référence 38 désigne un dispositif d'alarme, par exemple un ronfleur, un vibreur ou une liaison à hautes fréquences vers un centre de gestion. Ce dispositif est de préférence incorporé à la partie transportable par le patient. De cette manière, lorsque le circuit 24 de commande et de régulation de la partie implantable 10 détecte une condition d'alarme, par exemple une variation excessivement rapide de l'évolution d'au moins un paramètre mesuré, par comparaison à des seuils de valeurs ou de variation, ou tout simplement le défaut de fonctionnement d'un élément quel-conque, il commande l'émission d'un signal d'alarme par l'émetteur 18, si bien que le circuit de commande 36 de la partie transportable 30 peut déterminer cette condition d'alarme et commander l'alarme 38. L'utilisateur est de préférence avisé de la nature de l'alarme par un message présenté sur un afficheur. 2877227 8 Bien entendu, pour des raisons de sécurité, le circuit de commande 24 peut commander de manière connue la transmission d'un signal indiquant que le dispositif implantable fonctionne effectivement, afin que, en l'absence de récep- tion d'un signal quelconque, le circuit de commande 36 de la partie transportable puisse déterminer cette absence d'émission et en déduire l'existence d'une panne dans la partie implantable 10. On ne décrit pas plus en détail ce système, car il est bien connu dans le domaine des dispositifs de sécurité. La présence d'un circuit 24 de commande et de régulation permet un traitement sommaire des données du détecteur 14 destiné à réduire le nombre d'opérations les plus consommatrices d'énergie. En effet, l'alimentation 16 de la partie implantable doit pouvoir assurer le fonctionnement pendant plusieurs années, et il est donc nécessaire non seulement qu'elle ait un petit volume et donc une grande densité d'énergie, mais aussi que l'énergie consommée soit aussi réduite que possible. L'une des fonctions essentielles du circuit 24 de commande et de régulation est de réduire au maximum le fonctionnement de l'émetteur, soit par réduction de sa durée ou de sa fréquence de fonctionnement, soit par réduction des données émises. Par exemple, la transmission d'un signal indiquant que le paramètre garde la même valeur que le signal précédent consomme moins d'énergie que la transmission d'un signal représentant la valeur elle-même. Un tel traitement doit évidemment être réalisé dans la partie implantable. Dans un exemple de détermination du paramètre commandé qui est le rythme d'émission, l'émission par la partie implantable a une périodicité longue si le paramètre ne varie pas significativement, et plus courte dans le cas contraire, avec éventuellement des "bips" intermédiaires indiquant que le système n'est pas en panne. On a considéré un système dans lequel le dispositif d'alarme est incorporé à la partie transportable de l'ensemble extérieur. Cependant, il est aussi possible 2877227 9 d'exécuter la fonction d'alarme dans la partie 32 située dans des locaux médicaux. Dans ce cas, il est avantageux que la liaison 40 entre les parties 30 et 32 de l'ensemble extérieur soit réalisée sans fil, par exemple par un téléphone portable ou une autre liaison à hautes fréquences. En effet, le dispositif de traitement 26 de l'ensemble extérieur 32 peut être un dispositif de traitement commun qui gère des données relatives à de nombreux patients et qui permet la détermination de conditions qui ne pourraient pas être déterminées à partir d'un seul patient. Un tel type de liaison permet l'adaptation du traitement médical de chaque patient non seulement aux données individuelles du patient, mais aussi à d'autres données concernant par exemple des groupes de patients, et permet de faire bénéficier au plus tôt chaque patient des connaissances tirées de l'évolution de la maladie de plusieurs patients ou d'un groupe de patients simultanément. Ainsi, les prescriptions décisionnelles du personnel médical peuvent tenir compte des connaissances acquises à partir d'un ensemble de patients. Bien qu'on ait cité la température comme paramètre intéressant, d'autres paramètres utiles sont la tension artérielle et le rythme cardiaque. On peut aussi envisager la mesure du pH d'un fluide. De façon générale, on peut utiliser des détecteurs de nombreux paramètres de nature physique, chimique ou biologique. Ainsi, l'invention concerne un système médical qui permet de connaître des caractéristiques intrinsèques et évolutives du rythme circadien du patient concerné, et d'adapter le traitement d'après ces caractéristiques. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux systèmes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système médical d'injection destiné à l'optimisation d'une thérapie comprenant: un ensemble extérieur (12), comprenant un premier récepteur de données (20), et un ensemble d'injection (10) implantable dans un corps vivant, et comprenant d'une part un dispositif d'injection et d'autre part un détecteur (14) d'un paramètre du corps vivant et un premier émetteur (18) de données associé à une antenne et qui exécute, après une période déterminée, une émission de données correspondant à une valeur mesurée par le détecteur (14) et destinées au premier récepteur (20), caractérisé en ce que l'ensemble extérieur (12, 12') comprend un second émetteur (28) de données et un dispositif (26) de traitement de données, et l'ensemble implantable d'injection (10) comprend un second récepteur (22) de données destiné à recevoir des données d'instruction du second émetteur (28), et un dispo- sitif de commande et de régulation (24) destiné, en fonction des instructions reçues par le second récepteur (22), à déterminer au moins une condition choisie parmi les conditions de mesure du paramètre du corps vivant par le détecteur (14) et les conditions d'émission, par le premier émetteur (18), des données correspondant à une valeur mesurée par le détecteur (14). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble extérieur (12') comprend au moins deux parties, une première partie (30) comportant au moins un dispositif (34) d'enregistrement de données provenant de l'ensemble implantable, et une seconde partie (32) comportant le dispositif (26) de traitement des données, la seconde partie (32) étant destinée à recevoir sur commande des données du dispositif (34) d'enregistrement de données. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif (26) de traitement de l'ensemble extérieur (32) est destiné à adapter les données d'instruction d'une part aux données reçues depuis le 2877227 11 premier émetteur (18) et d'autre part à d'autres informations relatives au corps vivant dans lequel est implanté l'ensemble implantable (10)- 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une condition déterminée par le dispositif de commande et de régulation (24) comprend une condition au moins liée à la fréquence à laquelle le détecteur (14) mesure le paramètre du corps vivant. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une condition déterminée par le dispositif de commande et de régulation (24) comprend une condition au moins liée à la période déterminée d'exécution de l'émission des données relatives à un paramètre du corps vivant par le premier émetteur (18). 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande et de régulation (24) de l'ensemble implantable est en outre destiné à exécuter un traitement de données. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le traitement de données exécuté par le dispositif de commande et de régulation (24) de l'ensemble implantable comprend un traitement de compression des données à émettre par le premier émetteur (18). 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'alarme (38), et en ce que le dispositif de commande et de régulation (24) de l'ensemble implantable déclenche, directement ou non, le dispositif d'alarme (38) lorsqu'une condition liée au paramètre mesuré par le détecteur (14) est remplie. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la condition liée au paramètre mesuré est le dépassement d'au moins une valeur limite inférieure ou supérieure du paramètre. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre du corps vivant est la température de ce corps à l'emplacement du détecteur (14).