FR2528708A1

FR2528708A1 - Procede et appareil pour corriger une activite cardiaque anormale par des chocs de faible energie

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Publication number: FR2528708A1
Application number: FR8309978A
Authority: FR
Inventors: Morton Maimon Mower
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1983-12-23
Also published as: DE3321695A1; AU558515B2; US4559946A; GB2122093B; DE3321695C2; AU1574383A; FR2528708B1; CA1210819A; NL188834B; NL188834C; GB8315823D0; NL8302182A; JPS5957669A; IL68932A; GB2122093A; JPS6215234B2

Abstract

L'APPAREIL COMPORTE UNE ELECTRODE DE DETECTION 12 PLACEE, PAR EXEMPLE, DANS LE VENTRICULE DROIT, DONT LE SIGNAL EST APPLIQUE A UN DETECTEUR D'ARYTHMIE 18 QUI, LORSQU'IL DETECTE UNE ARYTHMIE, TELLE QU'UNE TACHYCARDIE OU UNE FIBRILLATION VENTRICULAIRE, TRANSMET UN SIGNAL A UN DISPOSITIF LOGIQUE PROGRAMMABLE 22 LEQUEL PROVOQUE L'APPLICATION AU COEUR D'UN PREMIER CHOC ELECTRIQUE DE BAS NIVEAU PAR UN DISPOSITIF D'EMMAGASINAGE D'ENERGIE 28. UN DETECTEUR 20 DE VITESSE DE VARIATION QUI RECOIT LE SIGNAL DE L'ELECTRODE DE DETECTION EST ALORS RENDU ACTIF PAR LE DISPOSITIF LOGIQUE ET SON SIGNAL DE SORTIE EST CONTINUELLEMENT COMPARE A UN SIGNAL DE REFERENCE DANS UN COMPARATEUR 34 DONT LE SIGNAL DE SORTIE EST UTILISE POUR DECLENCHER ENSUITE D'AUTRES CHOCS EN SYNCHRONISME AVEC UNE CARACTERISTIQUE RECURRENTE DE L'ARYTHMIE.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour

corriger une activité cardiaque anormale en utilisant des chocs de faible énergie Plus précisément, la présente invention a trait à la correction des arythmies, telles que la tachycardie ventriculaire à fréquence élevée et la fibrillation ventriculaire au moyen de chocs multiples ayant une énergie relativement faible émis en synchronisme

avec un événement récurrent de l'arythmie.

Le rythme cardiaque normal (appelé quelquefois le rythme sinusal) a son origine au noeud sino-auriculaire de Keith

et Flack du coeur Les troubles du rythme cardiaque sont ap-

pelés des arythmies et ils peuvent se produire soit dans lès oreillettes soit dans les ventricules Par exemple, un type d'arythmie se manifeste sous la forme d'une fréquence rapide du coeur (appelée tachycardie) qui se produit dans les oreillettes, qui peut être grave pour les patients dont

le coeur est malade.

Un traitement courant de la tachycardie grave consiste,

essentiellement,à transmettre une impulsion d'énergie élec-

trique à travers le coeur et à arrêter momentanément le coeur

complètement après quoi on laisse le coeur repartir sponta-

nément suivant le rythme sinusal L'instrument utilisé pour

un tel traitement est appelé un instrument de cardioversion.

Cet instrument est, à de nombreux égards,identique à l'ins-

trument appelé défibrillateur, la principale différence ré-

sidant en ce que l'instrument de cardioversion produit son choc en synchronisme avec l'activité cardiaque de manière

à éviter la période vulnérable et réduire le risque d'aggra-

ver le rythme qui est traité Plus précisément, la fourniture d'énergie électrique dans la période vulnérable (par exemple

au cours del'onde T) pourrait induire une fibrillation ven-

triculaire. En outre, les impulsions de cardioversion sont souvent caractérisées par des niveaux d'énergie d'approximativement

25 à 100 joules, en application externe tandis que les ni-

veaux d'énergie typiquement utilisés pour la défibrillation ventriculaire sont compris dans l'intervalle de 100 à 400 joules, en application externe (ou de 20 à 50 joules en

application interne) A des fins de comparaison, on indique-

ra que la stimulation cardiaque est effectuée par des ni-

veaux d'énergie de l'ordre de 0,04 millijoules ou moins.

La fibrillation ventriculaire est une arythmie qui est

généralement plus difficile à interrompre que la tachycardie.

Comme précédemment noté, les énergies requises pour la défi-

brillation sont généralement supérieures à celles capables

de provoquer la cardioversion Et il existe plusieurs phéno-

mènes impliqués dans la défibrillation ventriculaire qui ne

sont pas convenablement expliqués par la théorie suivant la-

quelle un choc de défibrillation doit être suffisamment fort pour dépolariser la plus grande partie (une masse critique)

du myocarde Par exemple, on a observé qu'un coeur non dé-

fibrille par plusieurs chocs à un niveau d'énergie particu-

lier répond brusquement au même niveau d'énergie et retourne au rythme sinusal On a également observé que,parfois,un coeur peut ne pas répondre à des chocs de haute énergie mais peut être efficacement défibrillé si l'énergie est réduite

à un niveau inférieur.

Il y a des raisons évidentes pour que l'on désire réali-

ser la défibrillation à de bas niveaux d'énergie et, par con-

séquent, des efforts ont été effectués pour réduire les ni-

veaux d'énergie de défibrillation Certaines techniques de défibrillation à basse énergie ont été décrites mais bien que parfois efficace, de telles techniques ne le sont pas d'une manière régulière Par exemple, un tel système à faible énergie à deux impulsions est décrit par Jan Kugelberg dans

l'article "Ventricular Defibrillation A New Aspect" (Dé-

firbrillation ventriculaire Un nouvel aspect) (Stockholm Suède: Acta Chirurgica Scandinavica, 1967) Kugelberg décrit l'utilisation de deux impulsions séparées par une période de temps prédéterminée, avantageusement 100 millisecondes La théorie est que la première impulsion agit sur une petite partie du myocarde et la synchronise tandis que la seconde

impulsion peut plus facilement achever le travail qui con-

siste à faire disparaître l'arythmie Bien que la théorie pa-

raisse être relativement bien fondée et bien que l'expéri-

mentation ait montré une efficacité d'approximativement 60 %

avec des chiens de laboratoire pour l'intervalle entre im-

pulsion optimal de 100 millisecondes, la technique Kugelberg n'a pas été acceptée en tant que solution viable à la défi-

brillation à de faibles énergies.

Une autre théorie de la faible énergie qui a été déjà proposée fait intervenir ce qu'on appelle la théorie de la

"zone protectrice" Cette théorie est qu'un faible choc con-

venablement synchronisé peut empêcher la désynchronisation

-de la dépolarisation myocardique qui sinon pourrait entrai-

ner une fibrillation ventriculaire lorsque les chocs sont appliqués pendant la période vulnérable Un second choc synchronisé, conformément à cette théorie, resynchronise les fibres myocardiques qui ont été désorganisées par le premier choc Cependant, cette théorie également n'a pas

donné en pratique des résultats réguliers.

La défibrillation du coeur a été également effectuée par des chocs d'une énergie relativement faible appliqués par l'intermédiaire d'un cathéter intravasculaire A cet égard, on a observé que la défibrillation au moyen d'un cathéter chez l'homme fonctionne efficacement lorsqu'on utilise une énergie de 5 à 15 watts/seconde On renverra à

cet égard au brevet français N O 72 09072 au nom du deman-

deur qui doit être considéré comme incorporé à la présente

description par la référence qui y est faite ici Il serait

cependant, avantageux de réduire encore davantage les ni-

veaux d'énergie.

On pense que l'incapacité des procédés de la technique antérieure à obtenir uniformémentdesrésultats favorables à des bas niveaux d'énergie peut être liée à l'application

au hasard inhérente des chocs en réponse aux arythmies ma-

lignes On aurait ainsi besoin de disposer d'un procédé et

d'un appareil qui soient efficaces pour corriger uniformé-

ment certaines arythmies cardiaques au moyen de chocs ayant

des niveaux d'énergie inférieurs à ceux actuellement em-

ployés avec les techniques de l'art antérieur La présente

invention vise à satisfaire ce besoin.

La présente invention se rapporte à un procédé et à un

appareil pour appliquer au moins deux impulsions individu-

elles de bas niveau dont au moins les dernières sont appli-

quées en synchronisme avec une caractéristique récurrente

de l'arythmie qui est traitée pour corriger certaines aryth-

mies cardiaques,telles que la tachycardie ventriculaire à

fréquence élevée et même la fibrillation ventriculaire.

Essentiellement, l'appareil comprend un détecteur sen-

sible à l'activité électrique du coeur, une paire d'élec-

trodes de décharge, des circuits pour reconnaître les aryth-

mies susceptibles d'être traitées et des circuits de syn-

chronisation pour produire plusieurs décharges en synchro-

nisme avec une caractéristique récurrente de l'activité élec-

trique du coeur.

Dans un mode de réalisation, le détecteur est constitué

par un détecteur bipolaire à électrodes d'électrocardiogra-

phie (ECG) à haute résolution qui comporte deux électrodes

espacées Le détecteur à électrodes est conçu pour être pla-

cé dans le ventricule droit L'électrode de décharge ou d'application de choc peut être constituée par un cathéter bipolaire qui comporte deux électrodes séparées conçues pour être placées respectivement dans le ventricule droit et dans la veine cave supérieure Suivant une variante, l'électrode de décharge peut être constituée par un cathéter unipolaire situé dans la veine cave supérieure (qui peut être monté sur le cathéter détecteur) et par une électrode en plaque placée sur la pointe du coeur Il est également envisagé

d'utiliser deux électrodes épicardiques en plaque position-

nées respectivement à la pointe et à la base du coeur En outre, les mêmes électrodes peuvent servir à la fois pour

appliquer les chocs de bas niveau et pour contrôler l'acti-

vité électrocardiographique.

Au détecteur à électrodes est connecté un détecteur d'arythmies conçu pour détecter, par exemple, des arythmies telles que la fibrillation ventriculaire,en apparence un rythme cardiaque extrêmement désorganisé et la tachycardie ventriculaire, un rythme cardiaque, par comparaison,un peu mieux organisé A la suite de la détection d'une de ces arythmies, le détecteur émet un signal qui est interprété par un dispositif logique programmable pour actionner un dispositif d'emmagasinage d'énergie afin que ce dernier

applique au coeurun premier choc de bas niveau par l'inter-

médiaire du cathéter bipolaire, des électrodes épicardiques ou d'une combinaison des deux Dans le sens utilisé iciun choc de bas niveau est un choc dont l'énergie est comprise

entre 0,1 et 15 joules.

Un détecteur de vitesse de variationqui est connecté de manière opérante aux électrodes de détection,est rendu

actif par le dispositif logique Le signal de sortie du dé-

tecteur de vitesse de variation est appliqué à un comparateur pour être comparé à un signal de référence, indicatif d'une vitesse de variation prédéterminée, fourni par le dispositif logique Lorsque la vitesse de variation effective dépasse

la valeur du signal de référence, le comparateur émet un si-

gnal qui,après avoir été retardé pendant une période,détermi-

née par le dispositif logique ou programmée dans ce dispo-

sitif, actionne le dispositif d'emmagasinage d'énergie pour qu'il applique au coeur un second choc de faible énergie par l'intermédiaire des électrodes d'application de choc Des

chocs supplémentaires peuvent être appliqués de la même ma-

nière que le second choc sous la commande du dispositif lo-

gique. De cette manière, le premier choc est appliqué en tenant

compte ou sans tenir compte de la synchronisation avec l'a-

rythmie qui est détectée Le but principal du premier choc, avec ou sans synchronisation, est de rendre l'arythmie plus accusée ou plus "grossière" c'est-à-dire de modifier la configuration de l'arythmie principalement en abaissant sa fréquence ou en accroissant son amplitude On suppose sur le plan théorique, en suivant en cela les travaux de Kugelberg,

qu'une petite partie du myocarde est organisée par le pre-

mier choc ce qui réduit l'activité électrique aléatoire dans

le myocarde et réduit la fréquence des formes d'onde électro-

cardiographiques arythmiques En outre, on a noté lors d'une analyse approfondie des électrocardiogrammes que bien que

certaines arythmies,même la fibrillation ventriculaire, appa-

raissent totalement désordonnés, il existe des segments périodiques prévisibles de l'électrocardiogramme; ceci est en particulier le cas après que la forme d'onde a été rendue

plus accusée ou plus ample par un premier choc.

Le second choc de bas niveau et les chocs de bas ni-

veau suivants sont synchronisés par le détecteur de vitesse

de variation avec une caractéristique récurrente particu-

lière de l'arythmie qui est traitée A titre d'exemple, pour la tachycardie ventriculaire,la caractéristique récurrente peut être le front avant de l'onde R que l'on trouve dans

l'arythmie Dans le cas du flutter (mouvement rapide) ventri-

culaire et de certaines tachycardies ventriculaires, dans lesquelles il n'y a quelquefois pas d'onde R reconnaissable, la synchronisation peut être effectuée avec des ondes de polarisation; dans le cas de la f ibrillation ventriculaire

dans lequel il est probable qu'il n'y aura pas d'onde R re-

connaissable, la synchronisation peut être effectuée avec le

sommet d'une pointe de temps de montée maximale de l'électro-

cardiogramme.

Spécifiquement, l'électrocardiogramme détecté est ana-

lysé par le détecteur de vitesse de variation et par le cir-

cuit logique Il est actuellement envisagé que l'analyse

soit effectuée en repérant la vitesse de variation instan-

tanée maximale et en mettant en mémoire la vitesse de varia-

tion de pointe (c'est-à-dire le segment de forme d'onde qui présente le rythme de variation le plus rapide, dans ce cas,

le temps de montée ou front avant du signal électrocardio-

graphique) Le circuit logique effectue alors l'application

d'un premier choc, de préférence sur le segment de l'électro-

cardiogramme qui présente la vitesse de variation la plus

élevée mais éventuellement sans tenir compte de la synchro-

nisation Si le choc est appliqué en synchronisme, la vitesse

de variation de pointe mise en mémoire est réduite à un pour-

centage de sa valeur par une pré-programmation ou par le circuit logique et est appliquée àl'entrée de "référence" d'un comparateur dont l'autre entrée reçoit les signaux de

vitesse de variation effectifs.

Après le premier choc, et à l'intérieur d'un inter-

valle de temps préprogrammé, le dispositif fonctionne en mettant à jour continuellement le signal qui représente le segment à vitesse de variation la plus élevée enregistré

au temps de cycle précédent Cependant, si l'électrocardio-

gramme présente une diminution régulière des indications de vitesse de variation(cas dans lequel il n'y a aucun segment dont la vitesse de variation soit comparable au maximum

précédemment enregistré) le dispositif se met automatique-

ment à jour en mettant en mémoire une nouvelle vitesse de

variation maximale De préférence, la mise à jour s'effec-

tue si la nouvelle vitesse de variation diffère d'une quanti-

té prédéterminée decelle précemment mise en mémoire Le dis-

positif se met, de même, automatiquement à jour si la vi-

tesse de variation s'accroit régulièrement Après une mise

à jour appropriée,le cycle décrit ci-dessus est répété jus-

qu'à ce que l'arythmie soit interrompue et que le coeur re-

prenne le rythme sinusal normal.

Certains patients présentent des arythmies plus faciles à-traiter qui évitent ainsi la nécessité d'avoir à employer

le premier choc non synchronisé Dans ce cas, comme noté ci-

dessus, il est envisagé que le premier choc et tous les chocs suivants soient synchronisés avec une caractéristique

récurrente particulière de l'arythmie qui est traitée.

Ainsi, l'un des principaux buts de la présente inven-

tion est de réaliser un procédé et un appareil pour corriger certaines arythmies cardiaques au moyen de l'application

de multiples chocs de bas niveau convenablement synchronisés.

Un autre but de la présente invention est de réaliser un procédé et un appareil suivant lequel et au moyen duquel l'application des chocs de bas niveau est synchronisée avec

un événement récurrent qui se produit dans l'activité car-

diaque anormale.

Encore un autre but de la présente invention est de réaliser un procédé et un appareil suivant lequel et au moyen duquel l'application de chocs défibrillants de bas

niveau est synchronisée avecune partie de l'électrocardio-

gramme qui présente la vitesse de variation maximale à l'intérieur d'une période d'échantillonnage prédéterminée. On comprendra plus facilement les buts ci-dessus de l'invention ainsi que d'autres et la nature de l'invention,

à la lecture de la description qui va suivre et se refé-

rant aux dessins annexés dans lesquels - la Fig 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif servant à corriger une activité cardiaque anormale et mettant en oeuvre les enseignements de la présente invention; et

la Fig 2 est une représentation schématique de l'acti-

vité électrique d'un coeur qui passe d'un rythme sinusal à une fibrillation ventriculaire, cette vue montrant l'effet de la présente invention pour ramener le coeur à un rythme

sinusal normal.

On a désigné par la référence 10 sur la Fig 1 un mode de réalisation préféré du dispositif servant à corriger une activité cardiaque anormale, se présentant sous la forme d'une arythmie dans l'ensemble désorganisée, au moyen de

l'application de multiples chocs de bas niveau Le disposi-

tif est implantable sous sa forme préférée Une électrode de détection classique 12 qui sert de sonde de détection comporte une paire d'électrodes poisitionnées dans le coeur

ou autour du coeur dans une position appropriée pour contrô-

ler l'activité électrique (électrocardiographique) associée

au coeur Aux fins de la présente invention, il est essen-

tiel que l'électrode de détection 12 soit capable de fournir des données électrocardiographiques précises de façon que le circuit logique électrique puisse reconnaitre l'activité électrique récurrente,qui sinon pourrait rester indétectée,

et y répondre.

Un exemple d'une électrode de détection qui comporte des électrodes extracardiaques disposées à la base et à la pointe du coeur a été décrit dans le brevet des EUA n O 4 270 549, cédé au demandeurqui doit être considéré

comme incorporé à la présente description par la référence

qui y est faite ici Un autre exemple d'une électrode de détection connue constituée par un cathéter intravasculaire peut être trouvé dans le brevet des EUA no 3 942 536 Il est également envisagé que l'électrode de détection 12 puisse être constituée par un petit détecteur bipolaire d'électrocardiographie à haute résolution comportant deux

électrodes étroitement rapprochée conçues pour être dis-

posées dans le ventricule droit du coeur.

L'activité électrique contrôlée par le détecteur 12 est amplifiée par un amplificateur 14 puis est appliquée

à un détecteur d'arythmies 18 et, en parallèle, à un détec-

teur 20 de vitesse de variation,par des conducteurs appro-

priés. Le détecteur d'arythmie 18 est conçu pour détecter certains arythmies,telles que la fibrillation ventriculaire,

un rythme cardiaque fortement désorganisé,ou la tachygra-

phie ventriculaire,un rythme cardiaque qui, par comparaison,

est mieux organisé Un tel détecteur d'arythmiesa été dé-

crit dans le brevet des EUA N O 4 184 493, cédé au demandeur,

qui doit être considéré comme incorporé à la présente des-

cription par la référence qui y est faite ici A la suite de

la détection d'une de ces arythmies, le détecteur d'aryth-

mies communique avec un dispositif logique programmable 22 par l'intermédiaire de lignes de données 24 Un dispositif logique programmable capable d'exécuter les activités de base que l'on décrira ci- après a été décrit dans la demande de brevet international N O PCT/U 582/00751 déposée le 28 mai

1982 au nom du demandeur,qui doit être considérée comme in-

corporée à la présente description par la référence qui y

est faite ici Le dispoisitif logique 22 interprète les données provenant du détecteur d'arythmies et émet un signal

approprié sur des lignes 26 afin de rendre actif un dispo-

sitif 28 d'emmagasinage d'énergie pour qu'il applique un premier choc de bas niveau à une électrode 30 d'application

de choc d'un type connu Des exemples d'électrodes d'ap-

plication de choc font l'objet des brevets des EUA n O 4 270 549 et N O 3 942 536 déjà cités Il est également envisagé que les électrodes de détection et les électrodes d'application de choc puissent être complètement ou partiel- lement combinées Le dispositif d'emmagasinage d'énergie,

qui est typiquement un condensateur, est rechargé par l'in-

termédiaire d'un circuit de charge classique 21 sous la com-

mande du dispositif logique 22.

La description qui précède se rapporte à l'application

du premier choc d'une série de chocs Le premier choc peut être appliqué sans tenir compte de la synchronisation et il sert à convertir l'arythmie fortement désorganisée en une arythmie mieux organisée, c'est-à-dire à rendre l'arythmie plus accentuée ou plus grossière Lorsque l'arythmie

est rendue plus accentuée, l'activité électrique qui repré-

sente l'arythmie est modifiée, principalement en ce qui con-

cerne sa fréquence et son amplitude,ce qui la met sous une forme plus facile à traiter de sorte que des configurations électriques sont plus faciles à reconnaître Par exemple,

la fibrillation ventriculaire, une arythmie fortement désor-

ganisée, peut être transformée en une tachycardie ventricu-

laire ou un flutter ventriculaire, qui sont des arythmies

mieux organisées qui présentent des caractéristiques récur-

rentes plus facilement reconnaissables De la même manière, une tachycardie ventriculaire de faible amplitude peut être changée en une configuration de plus forte amplitude qui est

typiquement plus facile à arrêter.

Le dispositif logique émet un signal de référence pré-

déterminé sur des lignes 32 en vue de son application à une entrée d'un comparateur 34 La valeur du signal de référence représente un pourcentage de la vitesse de variation de pointe détectée par un circuit suiveur de pointe 35 au cours d'un cycle de synchronisation précédent {qui est de préférence la vitesse de variation du segment électrocardiographique au cours duquel le premier choc a été appliqué) Pour la mise en

marche,une vitesse de variation prédéterminée peut être incor-

porée initialement au système du fait de la nature program-

mable du dispositif logique ou une vitesse de variation effective peut être détectée par le circuit suiveur de pointe 35 Le signal de référence représente une vitesse de variation pour laquelle ou au-dessus de laquelle un traitement par chocs de bas niveau est indiqué etil est mis à jour continuellement au moyen de la vitesse de variation

effective détectée par le circuit suiveur de pointe 35, ajus-

tée à un pourcentage préprogrammé fixe ou traitée par d'autres paramètres introduits dans le dispositif logique programmable 22 A titre d'exemple, le signal de référence

appliqué sur la ligne 32 pourrait être égal à 85 % de la der-

nière vitesse de variation de pointe détectée par le circuit

suiveur de pointe 35.

Le détecteur 20 de vitesse de variation, sous la com-

mande du dispositif logique 22 produit alors sur des lignes 36 un signal de sortie qui est appliqué à l'autre entrée du comparateur 34 Lorsque la vitesse de variation à une valeur

égale ou supérieure à celle du signal de référence, le com-

parateur produit sur une ligne 38 un signal qui passe par un circuit à retard 40 La durée du retard est déterminée par le dispositif logique et elle est réglée à zéro si l'on

désire appliquer le choc à la pointe du segment électrocar-

diographique Après le retard prédéterminé, un signal de

commande est transmis sur la ligne 42 pour actionner l'in-

terrupteur 50 et pour transmettre au coeur l'énergie emma-

gasinée dans le dispositif 28 d'emmagasinage d'énergie

par l'intermédiaire de l'électrode 30 d'application de choc.

L'application de chocs supplémentaires est effectuée de la

même manière que celle du second choc et est effectuée jus-

qu'à ce que le coeur retourne à un rythme sinusal normal.

Le second choc et les chocs suivants sont synchroni-

sés avec une activité électrique du coeur qui est associée

à une caractéristique récurrente de l'arythmie cardiaque.

A titre d'exemple, pour la tachycardie ventriculaire, la caractéristique récurrente peut être le front avant de l'onde R qui se produit à l'intérieur de l'arythmie (ou le

* franchissement du zéro par le signal électrocardiogra-

phique différentié correspondant au temps de montée de pointe de l'onde R) A cet égard,et comme décrit ci-dessus, il est envisagé que le dispositif logique 22 comprennent un circuit de synchronisation pour transmettre des ordres de décharge au dispositif 28 d'emmagasinage d'énergie de façon que la décharge dans le coeur par l'intermédiaire de l'électrode 30 se produise au moment voulu par rapport aux données électrocardiographiques présentées par le détecteur 18 sur la ligne 24 Des chocs de bas niveau synchronisés permettent l'utilisation de niveaux d'énergie inférieurs

pour corriger certaines arythmies cardiaques De cette ma-

nière, certains dangers potentiels associés aux chocs de haut niveau, tels qu'une lésion des tissus et l'induction

d'une fibrillation ventriculaire sont réduits au minimum.

Comme précédemment noté, on a trouvé que même la fi-

brillation ventriculaire, considérée comme une arythmie dont l'activité électrique est aléatoire, présentait une

certaine régularité électrique Par conséquent, il est quel-

quefois possible de produire même le premier choc en synchro-

nisme avec une caractéristique récurrente de l'électrocar-

diogramme Même lorsqu'il n'est pas possible de synchroniser le premier choc dans le cas de la fibrillation ventriculaire,

le second choc et les chocs suivants peuvent être synchroni-

sés du fait que l'électrocardiogramme a été rendu plus ac-

cusé par le ou les chocs précédents.

Typiquement, le premier choc et les chocs suivants (dans le cas du dispositif implantable préféré) sont compris dans l'intervalle d'énergies qui s'étale entre environ 0,1 joule et environ 15 joules Les chocs suivants ont typiquement

des énergies égales ou inférieures à celle du premier choc.

Ceci est le cas du fait que l'arythmie plus organisée (cons-

tatée après le premier choc) devrait se convertir en un rythme sinusal normal à des énergies inférieures à celle qui est nécessaire pour convertir l'arythmie précédemment

moins organisée en l'arythmie mieux organisée.

Bien qu'il soit possible que certains patients ré-

pondent au premier choc non synchronisé (ou synchronisé) et retournent à un rythme sinusal normal, il est escompté que, dans la plupart des cas, de multiples chocs de bas niveau seront nécessaires Le but principal du premier choc est

d'établir une arythmie traitable mieux organisée qui pré-

sente une caractéristique récurrente de sorte que les chocs synchronisés suivants peuvent organiser davantage l'arythmie, voire la supprimer complètement Dans le mode de réalisation préféré, l'événement détectable par rapport auquel les chocs

synchronisés sont produits est la pointede l'onde qui ressem-

ble le plus étroitement à une onde R. Le détecteur 20 de vitesse de variation est utilisé pour synchroniser le second choc de bas niveau et les chocs de bas niveau suivants Si,pendant la période de synchroni-

sation,il est détecté une vitesse de variation qui est égale

ou supérieure à la vitesse de variation la plus élevée mesu-

rée au cours du cycle de synchronisation précédent, qui est par exemple d'un volt à la seconde, on peut alors appliquer un choc au cours de cette partie particulière de la forme d'onde,de préférence à son sommet Au moyen du dispositif logique programmable 22, le temps entre les impulsions peut

être modifié entre environ 10 millisecondes et environ 5 se-

condes, une sélection du temps comprise entre environ 80 millisecondes et environ 1,5 seconde étant préférée On doit comprendre que le temps effectif entre les impulsions n'est pas nécessairement continu L'intervalle est en fait divisé

en une série d'intervalles de temps discrets, qui ont typi-

quement une durée inférieure à une milliseconde Dans un

mode de réalisation préféré, les intervalles de temps dis-

crets sont ceux pendant lesquels la vitesse de variation de pointe est recherchée Ceci pourrait se produire un court temps après le dernier choc ou pourrait se produire deux cycles de synchronisation ou davantage après, si le circuit reconnaît la nécessité d'une mise à jour des données qu'il conserve en mémoire A cet égard, on suppose en théorie que

l'efficacité d'un tel choc ultérieur dépend du niveau d'é-

nergie, de la précision de la synchronisation avec le seg-

ment électrocardiographique particulier et du temps total

écoulé entre ce choc et le premier choc.

A titre d'exemple du fonctionnement du dispositif, la

Fig 2 représente un tracé intracardiaque montrant un élec-

trocardiogramme normal qui dégénère en une fibrillation ven-

triculaire qui devient plus accentuée après un premier choc de bas niveau, devient encore plus accentée après un second choc puis retourne au rythme sinusal normal un bref instant

après l'application d'un troisième choc de bas niveau syn-

chronisé.

Nous référant à un sujet connexe, on notera que le con-

cept de la synchronisation de la forme d'onde dans la tachy-

cardie ventriculaire est un concept généralement admis Ce-

pendant, la synchronisation en ce qui concerne la fibrilla-

tion ventriculaire n'a jamais été considérée comme un con-

cept valide du fait de la rapidité de la forme d'onde et de

sa nature chaotique apparente Néanmoins, on a trouvé qu'a-

vec une électrode de détection bipolaire comportant deux

électrodes étroitement rapprochées disposées dans le ventri-

cule droit,la forme d'onde électrocardiographique, même dans le cas de la fibrillation ventriculaire, peut être spécifiée avec une clarté suffisante de sorte qu'une observation peut

être effectuée du moment o le front d'onde franchit l'élec-

trode bipolaire, s'en rapproche ou s'en éloigne En outre, la distance relative entre le front d'onde et l'électrode

bipolaire peut être également estimée Ainsi, avec des cir-

cuits appropriés, tels que ceux décrits ici, il est possible de synchroniser des impulsions avec la forme d'onde de la fibrillation dans une certaine relation avec elle Lorsque

la relation entre le front d'onde et les électrodes défi-

brillatrices est favorable, une quantité quelque peu plus grande de myocarde peut être dépolarisée et la forme d'onde

peut être rendue plus accusée même si ce n'est que légère-

ment Des chocs répétés synchronisés de la même manière cap-

turent une quantité de plus en plus grande de myocarde jus-

qu'à ce que,finalement,une défibrillation complète soit ob-

tenue grâce à la succession de chocs dont chacun est inef-

ficace à lui seul à cette fin Il est probable que le choc

pourrait être appliqué soit à une petite surface du myo-

carde par l'intermédiaire d'un cathéter soit globalement par l'intermédiaire d'électrodes épicardiques entourant le coeur Etant donné que la synchronisation critique dépend finalement de la géométrie et des relations temporelles par-

ticulières entre le front d'onde et les électrodes de détec-

tion 12, il n'est pas surprenant qu'un temps entre-impulsions fixe quelconque, comme ceci est le cas par exemple pour les

impulsions de Kugelberg ou dans le phénomène de zone protec-

trice, ne fonctionne pas d'une manière régulière D'autre part, les relations de synchronisation des impulsions par rapport aux propriétés inhérentes variables du front d'onde tandis qu'il est effectivement en train de dépolariser le coeur permettent à la solution décrite ici de fonctionner

efficacement.

Bien que l'on pense que la solution décrite ci-dessus dans son ensemble puisse être efficace pour la plupart des arythmies, il est souhaitable de prévoir une solution de

secours pour le cas o les chocs de bas niveau s'avére-

raient inefficaces Les défibrillateurs implantables de la technique antérieure appliquent des quantités d'énergie plus importantes (par exemple, dans l'intervalle de 30 à 50 joules), par l'intermédiaire des électrodes d'application de choc pour supprimer les conditions arythmiques On renverra à ce sujet au brevet français N O 2 095 477 qui représente

un exemple d'un tel défibrillateur automatique implantable.

Il est souhaitable d'incorporer une disposition permettant l'application de tels chocs de plus forte énergie, et, à cet égard, il est envisagé que le circuit de charge 21, sous la commande du dispositif logique 20 et de l'interrupteur

à semi-conducteur ait la capacité de charger le disposi-

tif 28 d'emmagasinage d'énergie avec une énergie suffisante

pour appliquer des chocs pouvant atteindre 30 à 35 joules.

Bien qu'on ait décrit et représenté la-présente inven-

tion en se référant à un mode de réalisation préféré, les spécialistes de la technique comprendront aisément que l'on peut y apporter des changements et modifications qui né s'écartent pas des concepts inventifs décrits et enseignés ici De tels changements et modifications sont considérés

comme entrant dans le cadre de ces concepts inventifs.

Claims

REVENDICATIONS

1 Un appareil pour convertir une arythmie relativement désorganisée en un rythme sinusal normal par l'intermédiaire d'une arythmie mieux organisée ayant une caractéristique récurrente, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il com- prend: des moyens ( 22, 28, 50, 30) fonctionnant en réponse à la présence d'une arythmie désorganisée pour appliquer au

coeur un premier choc de bas niveau afin de provoquer l'aryth-

mie mieux organisée; des moyens ( 20, 34, 22), pour détermi-

ner si le coeur est retourné à un rythme sinusal normal; des moyens ( 22, 28, 50, 30) pour appliquer au coeur de manière répétée d'autres chocs de bas niveau au cours d'une période de temps prédéterminée jusqu'à ce que le coeur retourne au rythme sinusal; et des moyens ( 20, 34, 40) pour synchroniser

l'application de ces autres chocs avec la caractéritique ré-

currente de l'arythmie mieux organisée.

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ceque

le premier choc et les autres chocs ont tous la même grandeur.

3 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les autres chocs ont une plus petite grandeur que le premier choc. 4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caractéristique récurrente est le front avant d'une pointe

semblable à l'onde R présentée par l'arythmie mieux organisée.

5 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intervalle de temps entre le premier choc et le premier

des autres chocs est approximativement prédéterminé.

6 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que

le premier choc est appliqué en synchronisme avec la carac-

téristique récurrente.

7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que

qu'il comprend en outre des moyens ( 18) pour détecter l'aryth-

mie désorganisée.

8 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens ( 20, 34, 35, 40) pour

synchroniser l'application du premier choc avec la caracté-

ristique récurrente de l'arythmie.

9 Un appareil pour corriger une activité cardiaque anor-

male, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 12) formant électrodes de détection conçus pour être implantés dans le ventricule droit du coeur; une paire d'électrodes de décharge ( 30) conçues pour être implantées dans ou autour du coeur; un détecteur d'arythmies ( 18) agencé pour recevoir les signaux détectés par les moyens formant électrodes de détection; un détecteur ( 20) de vitesse de

variation pour recevoir les signaux des moyens formant élec-

trodes de détection; des moyens ( 22, 28, 50) fonctionnant en

réponse à la détection d'une arythmie par le détecteur d'a-

rythmie pour appliquer au coeur un choc de bas niveau par l'intermédiaire des électrodes de décharge; et des moyens ( 34) pour comparer la vitesse de variation à un signal de

référence connu et pour appliquer au coeur par l'intermé-

diaire des électrodes de décharge un second choc et de chocs

suivants, le second choc et les chocs suivants étant appli-

qués en synchronisme avec une caractéristique récurrente des signaux détectés par les moyens formant électrode de

détection.

Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce

que ledit appareil ( 10) est implantable.

11 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens défibrillateurs rendus actifs dans le cas o un nombre prédéterminé de chocs de bas niveau est inefficace pour appliquer un choc défibrillateur

au coeur.