FR2561929A1

FR2561929A1 - Appareillage automatique implante pour la defibrillation ventriculaire

Info

Publication number: FR2561929A1
Application number: FR8404751A
Authority: FR
Inventors: Albert Cansell
Original assignee: Atesys SA
Current assignee: Atesys SA
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1985-10-04
Also published as: NL8500874A; CH667395A5; DE3510821A1; SE8501500D0; GB2157178B; AU581648B2; US4825871A; IT8520110A0; IT1208521B; AU4036785A; FR2561929B1; GB2157178A; SE8501500L; GB8507985D0

Abstract

DEFIBRILLATEUR CARDIAQUE DESTINE A ETRE IMPLANTE DANS LE CORPS D'UN SUJET, COMPORTANT: UN CAPTEUR RELIE A UN CIRCUIT DE DETECTION 11; UNE PREMIERE ELECTRODE DE DECHARGE 5 RELIEE A L'UN DES POLES D'UN CIRCUIT DE DECHARGE ELECTRIQUE 12, CETTE PREMIERE ELECTRODE 5 ETANT PORTEE PAR UN CATHETER 1 INTRODUIT DANS LE VENTRICULE DROIT DU COEUR 2 PAR LA VEINE CAVE; ET AU MOINS UNE DEUXIEME ELECTRODE DE DECHARGE 10 DITE "INDIFFERENTE" RELIEE A L'AUTRE POLE DU CIRCUIT DE DECHARGE 12 ET EXTERIEURE AU COEUR 2. LA DEUXIEME ELECTRODE DE DECHARGE 10 CONSTITUE LE PREMIER ELEMENT DU CAPTEUR, LE DEUXIEME ELEMENT 4 DUDIT CAPTEUR ETANT DISTINCT DE LA PREMIERE ELECTRODE DE DECHARGE 5.

Description

APPAREILLAGE AUTOMATIQUE IMPLANTE POUR LA DEFIBRILLATION

VENTRICULAIRE

La présente invention a trait à un appareil destiné a être implanté dans le corps d'un sujet humain ou animal en vue de délivrer automatiquement un choc électrique sur le

coeur du sujet à chaque fois que celui-ci se met en fibrilla-

tion ventriculaire et/ou, éventuellement, à chaque fois que

celui-ci se met en tachycardie ventriculaire. Cette inven-

tion a été réalisée dans le cadre de l'étude qui fait l'objet d'une aide à l'innovation délivrée par le Ministère français

de la Recherche et de l'Industrie sous le n 81oM.1053.

On sait que le fonctionnement normal du coeur est

déclenché par uLn centre nerveux situé dans l'oreillette droi-

te, ledit centre envoyant périodiquement des impulsions qui se propagent de proche en proche dans les cellules du coeur et font passer celles-ci à l'état excité. Cette excitation s'effectue de façon ordonnée et passe de l'oreillette droite à l'oreillette gauche puis, par le faisceau de His, aux deux

ventricules; cette excitation rythmique correspond à la con-

traction du coeur normal et elle se traduit, sur un électro-

cardiogramme, par une courbe du type de celle qui est repré-

sentée sur la figure 1. Sur cette courbe, le signal P corres-

pond à la contraction des oreillettes, les signaux O, R, S et T correspondent à la contraction des ventricules; au repos, la cellule du muscle cardiaque est polarisée; l'onde QRS correspond à ladépolarisation, alors que l'onde T correspond

à la repolarisation des cellules. La période t d'un batte-

o

ment cardiaque complet est de l'ordre de grandeur de 1 seconde.

Parmi les affections graves du rythme cardiaque qui peuvent nécessiter la mise en place d'un appareil implanté sur le sujet malade, on distingue, d'une part, le blocage auriculo-ventriculaire, qui correspond à un non fonctionnement du faisceau de His, et, d'autre part, la fibrillation ventriculaire. Les appareils destinés à remédier aux blocages auriculoventriculaires sont les stimulateurs cardiaques, qui envoient aux ventricules les impulsions qui ne peuvent plus leur parvenir

en raison du non fonctionnement du faisceau de His.

Ces impulsions sont des courants de quelques volts et d'environ 1 milliampère,qui sont envoyés à la fréquence de battement normal du coeur sur une sonde mise en place à l'intérieur du ventricule droit, à partir de la veine cave. L'énergie fournie par cette sonde est extrêmement faible, car il suffit d'exciter quelques cellules du ventricule droit pour que l'excitation se propage dans

le muscle cardiaque et provoque sa contraction normale.

Au contraire, dans le cas de la fibrillation ventriculaire, le problème à résoudre est d'une toute autre nature et les

énergies à fournir sont beaucoup plus importantes.

La fibrillation ventriculaire est, en effet, une excitation anarchique de la plus grande partie des cellules des ventricules. Dans certains cas, il se crée dans le tissu des ventricules une multiplicité de centres d'excitation, de sorte que le passage à l'état excité des cellules

ne s'effectue pas de façon ordonnée et que la contrac-

tion des ventricules ne peut se produire avec l'amplitude nécessaire. Dans d'autres cas, il se crée une pluralité de bandes annulaires de contractions appelées "cercle de réentrée"; si l'on suppose qu'il apparaît sur une

zone des ventricules une excitation anormale dite "extra-

systole", cette excitation se transmet de proche en proche sur un trajet annulaire fermé et le phénomène devient auto-entretenu si la longueur de la boucle, la vitesse de propagation de l'excitation le long de la boucle et le temps de désexcitation des cellules sont tels que le front d'excitation rencontre toujours devant lui des cellules déjà ramenées à l'état désexcité. Cet état

de fibrillation intervient généralement lorsque dans un coeur mala-

de une extra-systole se produit pendant l'onde T de l'élec-

trocardiogramme, ou lorsqu'un choc extérieur, par exemple dû à une électrocution, intervient également au cours de cette onde T. Le résultat de cet état de fibrillation est que les ventricules ne sont plus soumis à un régime de contractions ordonnéesrythmiques, mais seulement à

de petites vibrations ou trémulations de la paroi car-

diaque, de sorte qu'il n'y a plus de pompage du sang et que la chute de pression quasi-instantanée qui en résulte amène une absence quasicômplète de la circulation

sanguine du sujet atteint. Le sujet tombe presque instan-

tanément dans un état comateux et la mort intervient au bout de quelques minutes si,dans ce laps de temps très

court,il n'est pas possible de défibriller le coeur.

Il est bien connu que, pour obtenir cette défibril-

lation, on peut agir de façon externe en appliquant sur la peau du sujet, de part et d'autre du coeur, des disques métalliques sur lesquels on envoie une décharge électrique de plusieurs centaines de joules. Cette décharge fait passer d'un seul coup toutes les cellules cardiaques à l'état excité, de sorte que la propagation des fronts

d'excitation le long des cercles de réentrée est instan-

tanément stoppée puisque ces fronts rencontrent des cellules à l'état excité et non à l'état désexcité. On

arrive ainsi à faire disparaître le caractère auto-

entretenu de l'état de fibrillation, de sorte que le

muscle cardiaque peut se remettre à battre selon le pro-

cessus normal à partir des impulsions qui lui sont en-

voyées par lé centre nerveux de l'oreillette droite.

Lorsque l'état de fibrillation est consécutif à un ac-

cident, il n'est pas possible de le prévoir et le sujet ne peut, par conséquent, être sauvé que par application externe d'électrodes, si toutefois cette application peut être effectuée suffisamment rapidement. Par contre, si la fibrillation est le résultat d'un état pathologique dû au fait que le sujet a fréquemment des extra-systoles et que les tissus du muscle cardiaque ont des temps de désexcitation ou des vitesses de propagation d'excitation anormales, on peut prévoir que, statistiquement, un tel sujet présente de forts risques de fibrillation, de sorte qu'il devient nécessaire de disposer d'un appareil- lage automatique permettant d'appliquer automatiquement au coeur du sujet le choc de défibrillation nécessaire

au moment o la fibrillation intervient.

On a déjà proposé, par exemple dans les brevets des Etats-unis

d'Amérique 4 291 707, 4 300 567 et 4 316 472, un défi-

brillateur cardiaque automatique implanté permettant

d'obtenir les résultats ci-dessus indiqués. Ce défibril-

lateur de Mirowski comporte une première électrode intro-

duite dans le ventricule droit sur un cathéter et une seconde électrode constituée par une plaque en filet souple mise en place extérieurement sur l'apex du coeur; ces deux électrodes sont reliées à un circuit susceptible de délivrer une décharge électrique lorsqu'il reçoit un signal de commande; le signal de commande est déclenché par un circuit de détection relié à un capteur, ledit circuit de détection analysant les signaux électriques fournis par les battements du coeur. Ce dispositif

permet effectivement de défibriller un sujet en fibrilla-

tion ventriculaire mais ii présente un certain nombre d'inconvénients importants. Le premier inconvénient provient du fait que la mise en place de l'électrode-plaque sur l'apex du coeur nécessite une très grosse opération chirurgicale, généralement avec thoracotomie bien qu'on puisse envisager un abord épigastrique. Ce dispositif utilise donc deux électrodes mises en place dans et sur le coeur, l'électrode endocavitaire pouvant être dans la veine cave, l'oreillette droite ou le ventricule droit; on constate que le choc défibrillant nécessite avec une telle disposition une énergie d'environ 25 à 35 joules; cette énergie importante constitue déjà un progrès par rapport à un système antérieurement proposé par le même inventeur dans lequel la décharge électrique était réalisée entre deux électrodes portéespar le même cathéter introduit dans la veine cave, l'oreillette droite et le ventricule droit, l'une des électrodes étant au fond du ventricule droit alors que l'autre se trouvait dans la veine cave; en effet, avec un tel système, la zone de coeur intéresséepar la décharge était préférentiellement la zone droite, de sorte que pour intéresser la totalité de la masse du coeur, il fallait augmenter considérablement l'énergie de décharge: ce système antérieur requérait

des énergies de décharge au moins égales à 50 joules.

Néanmoins le nouveau système proposé par Mirowski dans les brevets précités requiert encore une énergie trop importante de sorte que le stockage d'énergie est limité à une centaine de déchargeset que le volume du bottier o sont disposées les piles d'alimentation et l'ensemble des circuits

nécessaires est relativement important, de l'ordre de 150 cm3.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients présentés par le défibrillateur de Nirowski, à savoir d'une part, la mise en place particulièrement invasive des électrodes, et d'autre part, la consommation énergétique excessive de chaque décharge. On sait,en effet, qu'il est possible d'obtenir une défibrillation avec une quantité d'énergie inférieure à 25 joules: c'est le cas

par exemple lorsque, au cours d'une intervention chirurgi-

cale, on effectue une défibrillation par mise en place de deux cuillères conductrices de part et d'autre du muscle cardiaque, auquel cas il suffit d'une énergie d'environ

10 joules.

On a déjà proposé également dans le brevet des

Etats-Unis d'Amérique 4 291 699, un défibrillateur cardia-

que automatique implanté qui comporte, sur un même cathéter, deux électrodes disposées dans le ventricule droit et une troisième électrode disposée dans la veine cave supérieure; les deux premières électrodes jouent un double rôle: en premier lieu, elles permettent de relever entre elles un signal repérant le fonctionnement du coeur; en deuxième lieu, lorsque l'état de fibrillation a été constaté, elles constituent un des pôles de la décharge électrique, l'autre pôle étant formé par la troisième électrode. Un tel système est beaucoup moins invasif que l'appareil de Mirowski puisqu'il est entièrement mis en place par introduction du cathéter porteur d'électrodes. Cependant, cet appareil présente, lorsque la troisième électrode est placée dans la veine cave, l'inconvénient précédemment mentionné pour l'un des appareils de Mirowski à savoir que la décharge intéresse préférentiellement la partie droite du coeur et que pour atteindre l'ensemble de la masse cardiaque, il

faut augmenter considérablement l'énergie de décharge.

Dans ce brevet 4 291 699, il est cependant prévu que la troisième électrode puisse être placée ailleurs que dans la veine cave supérieure et il est notamment indiqué qu'elle peut être placée n'importe o sur le corps et qu'elle peut même être constituée par le bottier métallique renfermant les piles et les circuits associés aux électrodes; ce

document ne mentionne pas l'avantage d'une telle disposi-

tion non-endocavitaire de la troisième électrode alors que selon l'invention, on a constaté qu'une telle disposition

permettait de réduire l'énergie de décharge tout en conser-

vant une parfaite fiabilité de la défibrillation. Cependant, même avec une telle disposition, l'appareil du brevet 4 291 699 présente encore un inconvénient considérable sur le plan de la fiabilité: en effet, les deux électrodes endocavitaires constituent toujours l'un des pôles de la décharge et constituent simultanément les deux éléments

du capteur qui permet de repérer le fonctionnement cardia-

que après la décharge. Or, on a constaté que, lorsque la décharge a été réalisée, les cellules cardiaques voisines de l'électrode endocavitaire sont "sidérées" pendant un

temps non négligeable, de l'ordre de grandeur d'une heure.

La modification correspondante de l'électrocardiogramme

est appelée "onde de lésion".

Cela implique que les signaux repérés après une décharge entre les deux électrodes du capteur vont être complètement

déformés par rapport aux signaux correspondant à un fonc-

tionnement normal du coeur, de sorte que les circuits de

détection ne seront pas susceptibles de repérer convena-

blement un nouvel état de fibrillation pendant toute la période de temps pendant laquelle Ies cellules voisines de ces deux électrodes endocavitaires resteront dans un état

anormal; selon les caractéristiques du circuit de détec-

tion, il ne serait même pas exclu qu'il y ait un déclen-

chement de décharge alors que le muscle cardiaque n'est pas

en fibrillation.

Selon l'invention, on a proposé de remédier à l'in-

convénient précité en faisant en sorte que l'électrode

endocavitaire de décharge ne joue aucun rôle dans la capta-

tion du signal qui repère le fonctionnement du coeur. On a donc choisi de réaliser la décharge entre une électrode endocavitaire et une électrode non liée au coeur dite "électrode indifférente"; et l'on a choisi d'utiliser l'électrode indifférente pour constituer l'un des éléments d'un capteur dont le deuxième élément est

distinct de l'électrode endocavitaire de décharge.

De la sorte, les signaux électriques repérés entre les deux éléments du capteur font intervenir des cellules qui n'ont pas été sidérées par la décharge; on assure ainsi une parfaite fiabilité de fonctionnement de l'appareil puisque le signal repérant le fonctionnement cardiaque n'est aucunement déformé, méme juste après la décharge. En outre, l'appareil selon l'invention permet, en effectuant une défibrillation unipolaire, c'est-à-dire avec une seule électrode endocavitaire, d'intéresser par la décharge la totalité de la masse cardiaque puisque l'électrode indifférente est suffisamment éloignée du coeur pour qu'il n'y ait pas de direction préférentielle des lignes de courant de la décharge; le sang étant bon

conducteur, le pôle de décharge correspondant à l'électro-

de endocavitaire est réparti sur toute la paroi interne du muscle cardiaque alors que l'autre p8le est relié au tissu cardiaque par le tissu du corps humain ou animal

interposé entre l'électrode indifférente et le coeur.

Il est bien entendu possible d'utiliser pour l'appa-

reil selon l'invention une pluralité d'électrodes indiffé-

rentes de façon à améliorer la répartition des lignes de courant de la décharge pour que toute la masse cardiaque soit intéressée. On préfère associer au cathéter qui porte l'électrode endocavitaire un organe d'écartement souple susceptible d'être rétracté à l'introduction du cathéter afin d'écarter l'électrode endocavitaire de décharge de

la paroi du muscle cardiaque pour éviter un passage préfé-

rentiel de la décharge et assurer une bonne répartition

en raison dela bonne conductivité du sang.

Selon une autre caractéristique de l'appareil selon l'invention, ledit appareil peut également être utilisé pour remédier à la -tachycardie ventriculaire. Cette affection cardiaque est du même type que la fibrillation mais présente un caractère de gravité inférieur. Dans un tel cas, on constate sur le coeur la présence de bandes annulaires de contraction anormale, mais ces cercles de réentrée sont moins nombreux, de sorte que les ventricules peuvent encore se contracter bien qu'ils le fassent de

façon insuffisante. En d'autres termes, en cas de tachy-

cardie ventriculaire, le trouble n'affecte généralement qu'une masse réduite des ventricules-de sorte que l'énergie de défibrillation qui doit être appliquée pour faire cesser l'anomalie de fonctionnement peut être moins importante, par exemple entre 1/10e et 1/1000e de l'énergie qui aurait été nécessaire à une défibrillation ventriculaire. La forme

des signaux d'électrocardiogramme obtenus en cas de tachy-

cardie ventriculaire est très différente de celle qui

correspond à une fibrillation ventriculaire et, par consé-

quent, le circuit de détection associé au capteur de l'appareil selon l'invention peut aisément faire la dis- tinction entre les deux signaux. En cas de fibrillation ventriculaire, le patient est comateux et par conséquent,

il n'est pas trop gênant d'envoyer une décharge qui intéres-

se les muscles squelettiques comme c'est le cas entre une

électrode indifférente et une électrode endocavitaire.

Par contre, en cas de tachycardie ventriculaire, le malade est conscient et on préfère éviter un choc interessant les muscles squelettiques. Dans ce cas, il suffit de prévoir

sur le cathéter de l'appareil selon l'invention une élec-

trode spécifique, dite troisième électrode,et de faire passer la décharge en cas de tachycardie ventriculaire,

entre cette troisième électrode et l'électrode endocavi-

taire qui forme l'un des p8les de la décharge en cas de fibrillation ventriculaire. De la sorte, l'appareil selon l'invention permet d'intervenir, en cas de tachycardie

ventriculaire, en envoyant une décharge entre deux électro-

des endocavitaires et en évitant,par conséquent,tout choc sur les muscles squelettiques. Compte-tenu de la disposition des deux électrodes sur le même cathéter, il est évident,

comme déjà indiqué, que les lignes de courant de la déchar-

ge intéresseront préférentiellement la partie droite du coeur; pour interesser la totalité de la masse du coeur, il faudra donc augmenter l'énergie de la décharge par rapport à celle qui aurait été nécessaire si cette décharge avait été faite en utilisant une électrode indifférente éloignée du coeur; mais cette augmentation d'énergie n'est pas trop gênante étant donné le faible niveau d'énergie requis pour remédier à la tachycardie ventriculaire. Compte tenu de ce faible niveau d'énergie, il est clair que les cellules qui se trouvent en regard de cette troisième électrode spécifique de la tachycardie ventriculaire ne seront pas "sidérées" au moment de la décharge, de sorte que cette électrode supplémentaire pourra être utilisée

comme élément de capteur.

La présente invention a, en conséquence, pour objet

le produit industriel nouveau que constitue un défibrilla-

teur cardiaque automatique destiné à être implanté dans

le corps d'un sujet humain ou animal, cet appareil compor-

tant, en premier lieu un capteur de signaux cardiaques ayant au moins deux éléments, ledit capteur étant relié à un circuit de détection, en deuxième lieu, une première électrode de décharge reliée à l'un des pôles d'uncircuit de décharge électrique commandé par le circuit de détection précité, ladite première électrode de décharge étant portée par un cathéter introduit dans le ventricule droit du coeur par la veine cave, et, en troisième lieu, au moins une deuxième électrode de décharge dite "indifférente" reliée à l'autre pôle du circuit de décharge et extérieure

au coeur, caractérisé par le fait que la (ou les) deuxiè-

me(s) électrode(s) de décharge constitue(nt) le premier élément du capteur, le deuxième élément dudit capteur

étant distinct de la première électrode de décharge.

Dans un mode préféré de réalisation, la première électrode de décharge est réalisée sous la forme d'une

bague conductrice unique portée par le cathéter endocavi-

taire. Selon un premier mode de réalisation, le deuxième

élément du capteur est disposé sur le cathéter endocavi-

taire, dans une zone éloignée de la première électrode de décharge. Selon une autre réalisation, le deuxième

élément du capteur est constitué par au moins une élec-

trode indifférente de décharge extérieure au coeur et, dans ce cas, l'appareil selon l'invention comporte au moins deux électrodes indifférentes extérieures au coeur, les deux électrodes d'une paire d'électrodes indifférentes 1 1

étant reliées entre elles par un éclateur.

Lorsque le deuxième élément du capteur est endo-

cavitaire, on peut prévoir dans une première variante, que la deuxième électrode de décharge soit unique, cette deuxième électrode de décharge peut être constituée par le boîtier métallique associée au cathéter intracavitaire et implantée dans le sujet, ledit bottier renfermant d'une part, les circuits de décharge et de détection, et d'autre part, la pile de stockage d'énergie; la deuxième électrode peut être également une plaque métallique souple réalisée soit sous forme-d'une feuille, soit sous forme d'un treillis métallique, ladite plaque étant destinée à être implantée soit sur la peau d'un sujet, soit sous la peau

du sujet ou à n'importe quel endroit dans le corps du sujet à l'ex-

térieur du coeur. Mais, dans une autre variante, l'appareil peut

comporter plusieurs deuxièmes électrodes externes au coeur, dont cha-

cune peut être constituée d'une plaque comme ci-dessus indiqué, l'une de ces électrodes indifférentes pouvant être constituée par le boltier

métallique associé aux piles et circuits de l'appareil.

On peut avantageusement prévoir que la position de la première électrode de décharge sur le cathéter endocavitaire soit telle que, lorsque le cathéter est mis en place, la première électrode se trouve dans la zone centrale du ventricule droit; on peut aussi prévoir que le cathéter endocavitaire porte une troisième électrode de décharge positionnée de façon que, lorsque le cathéter

est en place dans le coeur du sujet, la troisième électro-

de se trouve dans l'oreillette droite ou la veine cave supérieure, ladite troisième électrode étant reliée à un circuit de décharge destiné au traitement de la tachycardie ventriculaire, ladite décharge passant entre la première

et la troisième électrode de décharge.

Quand le deuxième élément du capteur est endocavi-

taire, il est avantageusement disposé sur le cathéter de façon à se trouver dans le ventricule droit quand le cathéter est en place; on peut prévoir que ce deuxième élément du capteur soit placé en bout du cathéter; selon une autre réalisation, l'élément endocavitaire du capteur est disposé sur le cathéter de façon que, lorsque le cathéter est en place, il se trouve dans la veine cave supérieure: dans ce cas, le deuxième élément du capteur

peut être constitué par la troisième électrode de décharge.

Enfin, on peut avantageusement prévoir qu'au voisi-

nage de la première électrode de décharge, le cathéter porte un organe d'écartement susceptible de se rétracter au moment de la mise en place du cathéter et de reprendre élastiquement sa forme initiale à l'intérieur du ventricule droit; cet organe d'écartement peut être réalisé au moyen d'une pluralité de lamelles en matière plastique disposées

coniquement autour du cathéter et convergeant vers l'ex-

trémité 4 du cathéter,------------------------- lesdites lamelles assurant l'écartement de la première électrode de décharge

par rapport à la paroi interne du muscle cardiaque.

Lorsque l'appareil selon l'invention comporte plu-

sieurs électrodes indifférentes, reliées électriquement entre elles deux à deux par des éclateurs, ces électrodes

peuvent, en tout ou partie, être utilisées pour la capta-

tion du signal cardiaque. Si le capteur comporte un deuxiè-

me élément endocavitaire, on peut repérer le signal cardia-

que entre l'élément endocavitaire et une ou plusieurs électrodes indifférentes extérieures au coeur et/ou entre les électrodes indifférentes d'une ou plusieurs paires d'électrodes indifférentes. La présence des éclateurs entre les électrodes indifférentes n'est pas gênantepour le repérage du signal cardiaque puisque les éclateurs constituent des coupures au moment du repérage; par contre, au moment de la décharge, il suffit d'alimenter une seule électrode indifférente pour que toutes les autres soient alimentées par la voie des éclateurs qui, sous l'effet du

courant haute tension, deviennent conducteurs.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation

représenté sur le dessin annexé.

Sur ce dessin:

- la figure 1 représente le signal d'électrocardio-

gramme d'un coeur normal;

- la figure 2a représente le signal d'électrocardio-

gramme d'un coeur en fibrillation à

à--- ----- - -à- -

- la figure 2b représente le signal d'électrocar-

diogramme d'un coeur en tachycardie ventriculaire;

- la figure 3 représente schématiquement les prin-

cipaux organes d'un défibrillateur selon l'invention,

le cathéter étant mis en place dans un coeur schématique.

---------------------------------_________________________

L'appareil défibrillateur selon l'invention comprend un cathéter en silicone 1 que l'on introduit dans le coeur

2 par la veine cave supérieure 3. La représentation sché-

matique de la figure 3 fait figurer en traits mixtes la

séparation des oreillettes et des ventricules du coeur 2.

Le cathéter 1 est introduit par la veine cave 3 dans

l'oreillette droite puis, de là, dans le ventricule droit.

L'extrémité du cathéter porte un "deuxième" élément de capteur 4, qui est un embout métallique arrondi fermant l'extrémité du cathéter; l'élément de capteur 4 est disposé au fond du ventricule droit, c'est-à-dire au voisinage de l'apex du coeur. Sensiblement au niveau du milieu du ventricule droit, le cathéter 1 porte une bague métallique 5 qui constitue la première électrode de l'appareil; sensiblement au niveau de l'embouchure de la veine cave dans l'oreillette droite, le cathéter 1 porte une bague 6 constituant la troisième électrode de l'appareil. Audessous de l'électrode 5, le cathéter 1 porte une bague en matière plastique 7, qui relie entre elles une pluralité de lamelles plastiques élastiques 8 formant un cône dont la pointe est dirigée vers l'extrémité 4 du cathéter; l'ensemble des lamelles plastiques souples 8

constitue une sorte de parapluie ouvert qui empêche l'élec-

trode 5 de toucher la paroi interne du ventricule droit; les lamelles 8 sont appliquées le long de l'électrode 5

au moment o le cathéter est introduit, l'écartement élas-

tique de ces lamelles ne se produisant de façon définitive

qu'à l'intérieur du ventricule droit.

Le sujet porte en implant sous sa peau 9 une plaque métallique 10 formée d'un treillis de fils métalliques; la plaque 10 constitue la deuxième électrode de l'appareil et en même temps le premier élément du capteur. Le capteur de l'appareil est donc constitué par les deux éléments 4 et 10; ces deux éléments sont reliés à un circuit de

détection 11, qui anaiyse le signal d'électrocardiogramme.

Les électrodes de décharge 5, 6 et 10 sont reliées à un circuit de décharge 12; le premier pôle de décharge est relié à l'électrode 10; l'autre pôle est relié, d'une part, à la première électrode 5 et d'autre part, à la troisième électrode 6. Les circuits 11 et 12 sont ali-

mentés par une pile 13.

Le capteur, qui repère le signal correspondant au fonctionnement cardiaque, est constitué par les éléments 4 et 10. A partir des informations fournies par ces deux éléments, si le circuit de détection 11 définit que le coeur 2 est en état de fibrillation ventriculaire, il envoie une commande sur le circuit de décharge 12 et ce circuit 12 envoie une décharge de 20 joules entre les électrodes 5 et 10 sous une tension comprise entre 1000 et 2000 volts; cette décharge est suffisante pour obtenir la défibrillation. Si, au contraire, le circuit 11 définit que le coeur 2 est en état de tachycardie ventriculaire, il envoie sur le circuit 12 un signal de commande qui amène le circuit 12 à envoyer une décharge de 1 joule entre l'électrode 5 et l'électrode 6, sous une tension de 1O 400 volts; cette décharge est suffisante pour faire

cesser l'état de tachycardie ventriculaire.

L'élément endocavitaire 4 du capteur étant éloigné des cellules qui se trouvent au droit de l'électrode de décharge 5, les informations fournies par le capteur correspondent toujours parfaitement au fonctionnement

effectif du coeur 2.

La répartition des lignes de courant au cours de la décharge de défibrillation intéresse toute la masse cardiaque étant donné que la deuxième électrode 10, dite électrode indifférente, est assez éloignée du coeur pour qu'il n'y ait pas de direction préférentielle et qu'en outre, l'électrode 5 est maintenue au milieu du ventricule droit sans contact avec les parois grâce à l'organe 8. La décharge entre les électrodes 5 et 6, en cas de tachycardie ventriculaire, est suffisamment forte pour intéresser

toute la masse du coeur malgré la répartition préférentiel-

le des lignes de courant entre les électrodes 5 et 6 sur

la zone droite du coeur.

Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir

pour cela du cadre de l'invention. En particulier, l'élec-

trode 10 peut être remplacée par le bottier métallique qui contient les circuits 11, 12 et la pile 13, ledit boltier étant implanté à l'intérieur du corps du sujet, par

exemple dans la cavité abdominale.

Le boîtier métallique peut être entouré, en par-

ticulier enrobé, d'une matière plastique, ou analogue,char-

gée conductrice de l'électricité, par exemple du silicone

chargé avec des particules métalliques.

De même, la plaque métallique souple constituant la deuxième électrode de décharge indifférente peut être entourée, notamment enrobée, d'une matière plastique,ou

analogue, chargée conductrice de l'électricité.

La matière plastique, dans ces deux cas, se trouve au contact de la surface métallique du bottier et transmet

les charges électriques à ce bottier. Les charges élec-

triques peuvent circuler facilement sur la surface métal-

lique du bottier, qui joue un rôle de collecteur de char-

ges électriques, dans ce cas.

Une autre possibilité de réalisation de l'électrode

indifférente consiste à réaliser directement cette élec-

trode dans le tissu vivant. Pour cela on injecte dans une zone de tissu vivant une solution colloidale composée d'une solution physiologique qui tient en suspension colloïdale une poudre d'un métal bio-compatible, par exemple de l'or ou du titane. Cette solution diffuse dans le tissu vivant et provoque le dépôt de la poudre métallique dans une zone

déterminée de ce tissu: cette zone devient hautement con-

ductive électriquement du fait des particules de métal qui demeurent dans cette zone, alors que la solution de support est évacuée. Le raccordement à cette zone de tissu vivant est fait soit par une petite tige, ou plaque, ou feuille métallique implantée dans cette zone de tissu, soit par une électrode introduite dans un vaisseau irriguant

cette zone de tissu vivant.

La deuxième électrode de décharge indifférente peut

être constituée d'un film de papier ou de plastique, en par-

ticulier polyester, métallisé au moins sur l'une des faces.

Selon une autre possibilité, une deuxième électrode de décharge indifférente peut être constituée par des

fibres de carbone.

Il convient de noter, en outre, que le deuxième élément 4 du capteur qui est placé en bout du cathéter 1

peut être utilisé pour stimuler le coeur. Ceci est avan-

tageux car les tissus avoisinants ne subissent pas une élévation du seuil de stimulation, comme c'est le cas

pour les tissus au niveau de l'électrode de décharge 5.

La stimulation peut être de toute nature: anti-brady-

cardique ou anti-tachycardique.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Défibrillateur cardiaque automatique destiné a être implanté dans le corps d'un sujet humain ou animal, cet appareil comportant, en premier lieu, un capteur de signaux cardiaques ayant au moins deux éléments, ledit capteur étant relié à un circuit de détection (11), en deuxième lieu, une premiere électrode de décharge (5) reliée à l'un des pôles d'un circuit de décharge électrique (12) commandé par le circuit de détection (11) précité, ladite première électrode de décharge (5) étant portée par un cathéter (1) introduit dans le ventricule droit du coeur (2) par la veine cave, et, en troisième lieu, au moins une deuxième électrode de décharge (10) dite

"'indifférente" reliée à l'autre pôle du circuit de déchar-

ge (12) et extérieure au coeur (2)., caractérisé par le fait que la (ou les) deuxième(s) électrode(s) de décharge (10) constitue(nt) le premier élément du capteur, le deuxième élément (4) dudit capteur étant distinct de la premiere

électrode de décharge (5).

2 - Défibrillateur selon la revendication 1, carac-

térisé par le fait que la première électrode de décharge (5) est réalisée sous la forme d'une bague conductrice

unique portée par le cathéter endocavitaire (1).

3 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 ou 2, caractérisé par le fait que le deuxième élément du capteur (4) est disposé sur le cathéter endocavitaire (1) dans une zone éloignée de la première électrode de

décharge (5).

4 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 ou 2, caractérisé par le fait que le deuxième élément du capteur est constitué par au moins une électrode

indifférente de décharge extérieure au coeur, le défibril-

lateur comportant au moins deux électrodes indifférentes extérieures au coeur, les deux électrodes d'une paire d'électrodes indifférentes étant reliées entre elles par

un éclateur.

- Défibrillateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une seule deuxième

électrode de décharge (10).

6 -Défibrillateur selon la revendication 3, carac- térisé par le fait qu'il comporte plusieurs deuxièmes

électrodes indifférentes de décharge extérieures au coeur.

7 - Défibrillateur selon l'une des revendications

4 à 6, caractérisé par le fait qu'une (ou la) deuxième

électrode de décharge est constituée par le bottier métal-

iique associé au cathéter endocavitaire et implanté dans

le sujet, ledit bottier renfermant, d'une part, les cir-

cuits de décharge et de détection et, d'autre part, la

pile de stockage d'énergie.

8 - Défibrillateur selon la revendication 7, carac-

térisé par le fait que le boîtier métallique est entouré d'une matière plastique ou analogue'chargée conductrice

de l'électricité.

9 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 à 8, caractérisé par le fait qu'une deuxième électrode de décharge indifférente (10) est constituée d'une plaque métallique souple réalisée soit sous la forme d'une feuille, soit sous la forme d'un treillis métallique, ladite plaque étant destinée à être implantée sur ou sous la peau (9) ou à n'importe quel endroit dans le corps du sujet

l'extérieur du coeur.

- Défibrillateur selon la revendication 9, ca-

ractérisé par le fait que la plaque métallique souple est entourée d'une matière plastique, ou analogue, chargée

conductrice de l'électricité.

11 - Défibrillateur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une

deuxième électrode de décharge indifférente est constituée

d'un film de papier ou de plastique, en particulier poly-

ester, métallisé au moins sur l'une des faces.

12 - Défibrillateur selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une

deuxième électrode indifférente est constituée de fibres

de carbone.

13 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 à 7, caractérisé par le fait qu'une deuxième électrode de décharge indifférente est constituée par un dépôt de particules métalliques dans une zone de tissu vivant et que le raccordement à cette zone de tissu est fait

soit par une petite tige, ou plaque, ou feuille métal-

lique implantée dans cette zone, soit par une électrode

introduite dans un vaisseau irriguant cette zone.

14 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 à 13, caractérisé par le fait que la position de la

première électrode de décharge (5) sur le cathéter endo-

cavitaire (1) est telle que, lorsque le cathéter (1) est

mis en place dans le ventricule droit, la première élec-

trode (5) se trouve sensiblement dans la zone centrale

du ventricule droit.

15 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 à 14, caractérisé par le fait que le cathéter endocavi-

taire comporte une troisième électrode de décharge (6) positionnée de façon que, lorsque le cathéter (1) est mis en place dans le ventricule droit, la troisième électrode (6) se trouve dans l'oreillette droite ou la'veine cave (3), ladite troisième électrode (6} étant reliée à un circuit de décharge (12) destin au traitement de la tachycardie ventriculaire, ledit circuit faisant passer la décharge

entre la première (5) et la troisième électrode (6).

16 - Défibrillateur selon la revendication 3, ca

ractérisé par le fait que le deuxième élément (4) du cap-

teur est disposé sur le cathéter (1) de façon à se trouver dans le ventricule droit, quand le cathéter (1) est en place.

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17 - Défibrillateur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le deuxième élément (4) du

capteur est placé en bout du cathéter(1).

18 - Défibrillateur selon la revendication 17, caractérisé par le fait que le deuxième élément (4)

du capteur est utilisé pour stimuler le coeur.

19 - Défibrillateur selon la revendication 3, carac-

térisé par le fait que le deuxième élément du capteur est disposé sur le cathéter de façon que, lorsque le cathéter

1O est en place, ii se trouve dans la veine cave supérieure.

- Défibrillateur selon les revendications 15 et

19 prises simultanément, caractérisé par le fait que le deuxième élément du capteur est constitué par la troisième

électrode de décharge.

21 - Défibrillateur selon l'une des revendications

1 à 20, caractérisé par le fait qu'au voisinage de la première électrode de décharge (5), le cathéter (1) porte un organe d'écartement (7, 8) susceptible de se rétracter au moment de la mise en place du cathéter et de reprendre

élastiquement sa forme initiale à l'intérieur du ventri-

cule droit.

22 - Défibrillateur selon la revendication 21, caractérisé par le fait que l'organe d'écartement est

réalisé au moyen d'une pluralité de lamelles (8) en matiè-

re plastique disposées coniquement autour du cathéter et convergeant vers l'extrémité (4) du cathéter, à_____ lesdites lamelles assurant l'écartement de la première électrode de décharge (5) par rapport à la paroi

interne du muscle cardiaque.