SYSTEME DE STIMULATION ET DE MESURE DISTRIBUE SUR UN BUS

DOMAINE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention concerne les systèmes de stimulation implantés, en particulier les architectures des réseaux de communication implantés assurant l'interconnexion de dispositifs médicaux implantables actifs dont les fonctions sont centrées sur la stimulation, la mesure et le contrôle.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

[0002] L’amélioration de la qualité de vie des personnes atteintes de perte de motricité ou de capacités sensorielles - suite à un traumatisme, médullaire ou cervical par exemple, ou suite à une autre affectation, sclérose en plaque ou ondine par exemple - est un défi. Les technologies de stimulation électrique fonctionnelle, destinées à provoquer, inhiber ou moduler un message nerveux afin de restaurer les fonctions motrices ou sensorielles ont été largement explorées. Mais de nombreuses difficultés demeurent pour obtenir des systèmes de stimulation implantés performants.

[0003] En particulier, un système de stimulation implanté peut nécessiter la mise en réseau de plusieurs unités : de commande, de stimulation, éventuellement de mesure. Ces unités doivent échanger entre elles des informations. Ces unités doivent aussi être alimentées en énergie. Enfin, les contraintes d’implantation dans le corps d’un patient - ou de placement dans un orifice naturel - conduisent à limiter l’encombrement des unités et imposent un contrôle des charges et courants électriques échangés entre les unités et qui ne doivent pas fuir dans le milieu intra corporel de la personne équipée du système de stimulation implanté.

[0004] Par exemple, la demande de brevet américaine US 2008/0061630 divulgue l’utilisation de plusieurs implants connectés individuellement à une unité centrale. Cependant, un tel type de connexion ne permet pas de vérifier la présence d’une dérive de potentiel. Le système de la demande de brevet américaine US 2008/0061630 ne permet donc pas une mesure fiable et robuste entre les différents implants.

[0005] Un but de l’invention est donc de proposer un système de stimulation conçu pour être implanté partiellement ou en totalité et permettant de transférer énergie et informations entre plusieurs unités, tout en évitant les courants électriques indésirables.

RÉSUMÉ

[0006] L’invention concerne donc un système de stimulation apte à être implanté dans une personne comprenant :

• des éléments distribués comprenant :

- un contrôleur comprenant un module d’émission d’énergie et un module d’émission/réception de données ; et

- au moins une unité distante comprenant au moins un module de récupération d’énergie et au moins un module d’émission/réception de données ;

• un bus filaire reliant tous les éléments distribués, ledit bus comprenant :

- un fil de référence commune reliant tous les éléments distribués ;

- un fil d’énergie connecté via une capacité de couplage au module d’émission d’énergie du contrôleur ; et connecté directement aux modules de récupération d’énergie de la ou des unités distantes ; et

- un fil de données connecté via une capacité de couplage à chacun des modules d’émission/réception de données de tous les éléments distribués.

[0007] Dans un mode de réalisation, la ou les unités distantes sont choisies parmi des unités de stimulation, des unités de mesure et des unités mixtes de stimulation et de mesure. En particulier, le système de stimulation comprend au moins deux unités de stimulation et au moins une unité de mesure.

[0008] Dans un mode de réalisation, au moins une unité distante comprend en outre au moins une électrode configurée pour être en contact avec le milieu intra corporel, en particulier pour mesurer un signal électrophysiologique.

[0009] Dans un mode de réalisation, chaque module de récupération d’énergie est secondé par un module d’équilibrage de charge, par exemple comprenant une capacité tampon.

[0010] Dans un mode de réalisation, le bus filaire comprend un fil de réserve, en particulier pour :

Transmettre des données de nature événementielle ; et/ou

Se substituer au fil de référence, au fil d’énergie ou au fil de donnée lorsque l’un de ces fils est défaillant.

[0011] Dans un mode de réalisation, la ou les unités distantes comprennent chacune un interrupteur normalement fermé entre le fil de référence commune et le fil de réserve.

[0012] L’invention concerne aussi une méthode de mesure de signaux physiologiques par un système de stimulation présenté ci-dessus comprenant :

• la connexion au fil de référence commune d’une électrode de l’unité distante en contact avec le milieu intra corporel; et

• la mesure par le contrôleur d’une différence de potentiel entre le fil de référence commune et un contact milieu IC du contrôleur.

[0013] L’invention concerne aussi une méthode de mesure d’impédance de contact d’une électrode d’un système de stimulation présenté ci-dessus comprenant :

• la connexion au fil de référence commune d’une électrode d’une unité distante en contact avec le milieu intra corporel; • l’injection par un contact milieu intra corporel du contrôleur d’un courant dans le milieu intra corporel ; et

• la mesure par le contrôleur de la tension entre le fil de référence commune et le contact milieu IC du contrôleur.

[0014] L’invention concerne aussi une méthode de détection de défauts d’un système de stimulation présenté ci-dessus comprenant :

• l’injection par le contrôleur d’un courant dans le fil d’énergie ou le fil de données ou le fil de réserve ; et

• la mesure par le contrôleur de la tension entre le fil de référence commune et le fil dans lequel a été injecté le courant.

DÉFINITIONS

[0015] Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :

[0016] “connexion directe” concerne la mise en contact de deux circuits électriques sans capacité de couplage

[0017] “connexion via une capacité de couplage” concerne la mise en contact de deux circuits électriques par l’intermédiaire d’une capacité de couplage en série, dont le but est ici de limiter les injections de charge dans le dispositif implanté et dans le milieu intra corporel.

[0018] “contact milieu IC” concerne un contact électrique d’une unité distribuée - contrôleur ou unité distante - avec le milieu intra corporel immédiatement voisin.

[0019] “interrupteur normalement fermé” concerne un interrupteur commandé qui est passant - fermé - en l’absence de tension de commande. Un tel interrupteur placé dans une unité distante est donc passant lorsque l’unité distante n’est pas active - alimentée en énergie. Les interrupteurs normalement fermés peuvent être des switches à base de MOSFETs de type "Depletion-Mode", des montages à base de J-FETS qui sont des "Depletion Mode Devices" ou des micro-relais par exemple.

[0020] “référence commune” concerne un potentiel électrique qui est commun à tous les éléments distribuées - contrôleur ou unité distante. Ce potentiel est partagé par le fil de référence commune. Chaque élément distribué contient donc un point dont le potentiel électrique est le même que dans les autres éléments distribués.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0021] La Figure 1 représente un système de stimulation comprenant un contrôleur, trois unités distantes - deux unités de stimulations et une unité de mesure - comprenant chacune une électrode.

[0022] La Figure 2 représente schématiquement un contrôleur.

[0023] La Figure 3 représente schématiquement une unité distante.

[0024] La Figure 4 représente schématiquement la configuration du système de stimulation pour la méthode de mesure de signaux physiologiques.

[0025] La Figure 5 représente schématiquement la configuration du système de stimulation pour la méthode de mesure d’impédance de contact d’une électrode.

[0026] La Figure 6 représente schématiquement la configuration du système de stimulation pour la méthode de détection de défauts d’un système de stimulation.

[0027] La Figure 7 représente schématiquement un module de récupération d’énergie d’une unité distante du système de stimulation.

[0028] La Figure 8 représente schématiquement un module d’équilibrage de charge.

[0029] Sur toutes les Figures, les traits pointillés représentent des fonctions de contrôle d’un élément sur un autre ; les flèches indiquent le sens de transmission du signal : contrôle, données ou énergie. DESCRIPTION DÉTAILLÉE

[0030] La présente invention concerne un système de stimulation 1 apte à être implanté dans une personne et illustré en Figure 1. Ce système comprend des éléments distribués et un bus filaire 4 reliant tous les éléments distribués. Chaque élément distribué est connecté à l’ensemble des éléments distribués.

[0031] Les éléments distribués comprennent un contrôleur 2, illustré en Figure 2. D’une part, le contrôleur 2 a pour fonction d’alimenter les éléments distribués en énergie. Pour cela, le contrôleur 2 comprend un module d’émission d’énergie 21. Le contrôleur 2 peut stocker de l’énergie ou simplement la redistribuer. Dans une configuration implantée, le contrôleur 2 peut recevoir de l’énergie par un lien inductif transcutanée et la stocker dans une batterie et/ou la distribuer aux autres éléments distribués. D’autre part, le contrôleur 2 a pour fonction de commander l’ensemble du système en gérant l’envoi et la réception de données entre les éléments distribués. Pour cela, le contrôleur comprend un module d’émission/réception de données 31.

[0032] Les éléments distribués comprennent aussi au moins une unité distante 3, de préférence plusieurs unités distantes 3, illustrée en Figure 3. D’une part, chaque unité distante s reçoit de l’énergie de contrôleur 2. Pour cela la ou les unités distantes 3 comprennent un module de récupération d’énergie 22. Cette énergie récupérée est alors consommée au fur et à mesure et/ou stockée. Le stockage peut être très limité dans les condensateurs du module de récupération d’énergie, afin de pallier des défaillances dues à des microcoupures. D’autre part, la ou les unités distantes 3 sont amenées à recevoir et envoyer des données au contrôleur 2. Pour cela, les unités distantes comprennent au moins un module d’émission/réception de données 31.

[0033] Les modules d’émission/réception des données 31 du contrôleur 2 et de la ou des unités distantes 3 peuvent être identiques.

[0034] Le bus filaire 4 reliant tous les éléments distribués comprend trois fils.

[0035] En premier lieu, un fil de référence commune 10 relie tous les éléments distribués. Ce fil de référence commune 10 permet à tous les éléments distribués de fonctionner avec une même référence de tension et de s’assurer que les potentiels des éléments distribués ne dérivent pas les uns par rapport aux autres, ce qui entrainerait des courants de décharge entre les éléments distribués via le milieu intra corporel. Or, de tels courants doivent être évités. Ainsi, l’invention est avantageuse comparée à des systèmes dans lesquels plusieurs implants sont connectés individuellement à une unité centrale. En effet, ces systèmes connus impliquent la présence d’un fil de référence pour chaque implant et non la présence d’un seul et unique fil de référence commune 10 pour l’ensemble des unités distantes 3 comme cela est le cas dans l’invention. Dans chacune des unités distribuées, le fil de référence commune 10 est soit non connecté, soit relié à un contact milieu IC de l’unité distribuée.

[0036] De plus, l’unité centrale des systèmes connus possède une architecture fixe limitée par le nombre de connexions intégrées lors de la fabrication de l’unité. Ainsi, les systèmes connus ne peuvent pas être étendus et le nombre d’unités distantes est limité au nombre de connexions présentes dans l’unité centrale. Grâce au système de l’invention, il est possible d’ajouter autant d’unités distantes que nécessaire sur le bus.

[0037] En second lieu, un fil d’énergie 20 relie tous les éléments distribués. Toutefois, ce fil d’énergie 20 est connecté via une capacité de couplage au module d’émission d’énergie 21 du contrôleur 2. Ainsi, ce couplage capacitif garantit que la seule source d'énergie du système - le contrôleur 2 - injecte à destination de la ou des unités distantes 3 un courant dont la composante continue est obligatoirement nulle. En effet, aucun système de génération de tension ou de courant ne peut garantir un équilibrage parfait des courants et donc des charges injectées. Le couplage capacitif résout ce problème en limitant les injections de charge et donc en empêchant les accumulations de charges électriques et les courants de décharge dans le dispositif et dans le milieu intra corporel IC. Ainsi, la capacité de couplage assure l'impossibilité de transmettre un courant direct sur le bus filaire 4 et donc au milieu IC en cas de défaillance de l'isolation du fil d’énergie 20. Certains systèmes connus comprennent une capacité montée en parallèle. Cependant, cette capacité permet simplement de créer un hacheur de stockage inductif. Cette connexion connue ne permet donc pas, contrairement à l’invention, d’empêcher les accumulations de charges électriques. [0038] Au niveau de la ou des unités distantes 3, le fil d’énergie 20 est connecté directement aux modules de récupération d’énergie 22. La connexion est ici directe, mais contribue au même effet : la composante continue des courants entrant dans la ou les unités distantes 3 est nulle, ce qui empêche les accumulations de charges électriques et les courant de décharges dans le milieu intra corporel.

[0039] La transmission de l'énergie depuis le contrôleur 2 vers la ou les unités distribuées se fait par le biais d'une tension différentielle entre le fil d'énergie 20 et le fil de référence commune 10. Afin de respecter les contraintes de composante continue des courants milles, le signal porté par le fil énergie 20 est à moyenne nulle, mais il peut prendre toute forme adaptée à un transfert d’énergie. Ce signal varie entre une tension positive maximale V+ et une tension négative minimale V-.

[0040] Dans un mode de réalisation, l'énergie est transmise sous la forme d'un signal symétrique de courant moyen nul, sous forme d'un signal trois-états. Par exemple, les trois états peuvent être associés à des tensions de +10 (V+), 0 et -10 (V-) Volts, pour une amplitude pic à pic de 20 V, en créneaux carrés alternés - de même durée pour assurer la moyenne nulle. Le générateur de tension peut être limité en courant pour éviter une situation de court-circuit au démarrage de sorte que les tensions nominales ne sont pas nécessairement atteintes instantanément. Le signal peut être de faible fréquence - d’un ordre de grandeur de 10 kHz, typiquement entre 1 kHz et 100 kHz -ou de haute fréquence - d’un ordre de grandeur de 1 MHz, typiquement entre 100 kHz et 10 MHz. L’avantage des faibles fréquences est de ne pas poser de problème de compatibilité électromagnétique L’avantage des hautes fréquences est de permettre un dimensionnement plus réduit des capacités de couplage (et donc un encombrement moindre) du système.

[0041] L’émission de l’énergie par le contrôleur 2 peut se faire par un étage multiplexeur analogique piloté par un élément numérique 12 permettant de réaliser le signal trois états. De préférence, le module d’émission d’énergie 21 est basé sur des sources de courant, permettant ainsi une maîtrise précise du courant maximal délivrable et donc de l'énergie maximale envoyée sur le bus. Pour l’émission d’un signal trois états, le contrôleur 2 dispose des deux tensions symétriques utilisées par le module d’émission d’énergie 21. Dans cette implémentation basée sur des sources de courant, les tensions sont nécessairement limitées.

[0042] La récupération de l’énergie par la ou les unités distantes 3 est réalisée par un module de récupération d’énergie 22, par exemple de type redresseur à double alternance comme illustré en Figure 7. Dans un mode de réalisation, les capacités utilisées dans le montage redresseur sont dimensionnées de manière à permettre un stockage d'énergie temporaire permettant d'assurer le fonctionnement de l'unité distante 3 en cas de microcoupure, de réaliser des actions de mises en sécurité de l'unité distante 3 ou de communication d'urgence avant totale extinction de l'unité distante 3. Dans un mode de réalisation particulier, le point milieu du redresseur à double alternance est relié au fil de référence commune 10. Dans un mode de réalisation particulier, les diodes du circuit redresseur sont des diodes Schottky.

[0043] Enfin, pour limiter davantage l’apparition de déséquilibres de charges, chaque module de récupération d’énergie 22 peut être secondé par un module d’équilibrage de charge (7). En effet, si le courant récupéré par une unité distante 3 est consommé de manière non équilibrée - dissymétrique - sur le circuit placé entre le fil de référence commune et la tension V+ d’une part et sur le circuit placé entre le fil de référence commune et la tension V- d’autre part, une accumulation de charge peut se produire dans l’unité distante 3 induisant une dérive des tensions redressées disponibles pour les unités distantes qui ne seraient alors plus alimentées correctement. Pour éviter cela, un module illustré en Figure 8 peut être employé, pour mettre en place une capacité tampon 70 dans un pont en H. Cette capacité tampon 70 est reliée par des interrupteurs commandés 71/72/73/74 aux tensions V+ et V- obtenus par le module de récupération d’énergie et au fil de référence commune. Lorsque le signal d'énergie est à la valeur V+, les interrupteurs commandés 71 et 74 sont passants alors que les interrupteurs commandés 72 et 73 sont ouverts ; inversement lorsque le signal d'énergie est à la valeur V-. Ainsi, la capacité tampon 70 va accumuler des charges dans la polarité consommant le moins d’énergie - dont la charge est de plus haute impédance - et les restituer dans la polarité plus consommatrice d’énergie. - dont la charge est de plus faible impédance. [0044] En troisième lieu, un fil de données 30 relie tous les éléments distribués. La connexion du fil de données 30 aux modules d’émission/réception de données 31 des éléments distribués se fait via des capacités de couplage. Le système selon l’invention permet donc l’utilisation d’un fil de référence 10 sans couplage capacitif permettant ainsi la mise en place d’une vraie référence commune à toutes les unités distantes 3 tout en disposant d’un couplage capacitif sur le fil d’énergie 20 et le fil de données 30. Les données transmises sur le fil de données 30 peuvent adopter tous les modes usuels de transmission de donnée, à condition de respecter des signaux de moyenne nulle - compatible avec les couplages capacitifs en place et pour éviter les accumulations de charge.

[0045] Dans un mode de réalisation, les données sont transmises en utilisant un codage trois-états de type pseudo-Manchester de tension moyenne nulle - l’état de tension nul correspondant au fil de référence commune 10 - dans lequel chaque bit est codé comme une succession de deux impulsions de sens opposés - une paire d’impulsions - l'ordre des deux impulsions successives indiquant la valeur du bit transmis.

[0046] La transmission des données est bidirectionnelle : chaque unité distribuée peut émettre des données et recevoir des données.

[0047] Pour chaque unité distribuée, l’émission des données est réalisée par un circuit électrique analogique piloté par un circuit numérique 13 : multiplexeur analogique, interrupteurs... Ainsi, dans le cas d’un code de type pseudo-Manchester, chaque donnée numérique est convertie en une succession de paires impulsions analogiques sur le fil de données 30.

[0048] Pour chaque unité distribuée, la réception des données est réalisée par un circuit électrique de conversion, par exemple un convertisseur analogique/numérique. Dans le cas d’un code de type pseudo-Manchester, le signal analogique a trois états, le circuit électrique de conversion transforme chaque succession de paires d’impulsions en une succession de bits disponible sur une sortie numérique.

[0049] Dans le cas d’un code de type pseudo-Manchester, les successions de bit peuvent servir de support à chaque unité distante pour reconstruire un signal d’horloge. Ceci évite de recourir à des horloges différentes pour chaque unité distante 3 conduisant à des dérives et des problèmes de synchronisation.

[0050] Selon un mode de réalisation, les unités distantes 3 sont choisies parmi des unités de stimulation, des unités de mesure et des unités mixtes de stimulation et de mesure. Les unités de stimulation sont configurées pour recevoir une consigne du contrôleur 2 et pour appliquer un signal dans le milieu intra corporel afin d’induire, par exemple, un mouvement ou une sensation. Ce signal peut être électrique, optique ou magnétique. Les unités de mesure sont configurées pour mesurer un signal physiologique ou un paramètre du milieu intra corporel, puis l’envoyer au contrôleur. Les signaux physiologiques peuvent être électriques - électrocardiographiques (ECG), électromyographiques (EMG), électroencéphalographiques (EEG), électroneurographiques (ENG), électrocorticographiques (ECoG)... - ou d’autres signaux ne nécessitant pas de contact électrique avec le milieu intracorporel (température, accélération, ...) ou encore des mesures biochimiques : - glucose, oxygène dissous... Selon un cas particulier de ce mode de réalisation illustré en Figure 1, le système de stimulation comprend au moins deux unités de stimulation électrique et au moins une unité de mesure. Par exemple, la stimulation multi-site d’un membre supérieur comprend un contrôleur 2, une première unité distante 3 de stimulation électrique de l’avant-bras, une seconde unité distante 3 de stimulation électrique du haut du bras et une unité distante 3 de mesure EMG implantée pour détecter l’intention - la commande - du patient. Cette configuration permet donc à un patient ayant perdu l’usage de son bras de l’activer en utilisant un muscle non-lésé qui donne une instruction via la mesure EMG et le contrôleur 2 aux unités de stimulation électriques.

[0051] Selon un mode de réalisation, au moins une unité distante 3 comprend en outre au moins une électrode 50 configurée pour être en contact avec le milieu intra corporel, comme illustré en Figure 1. Diverses électrodes 50 peuvent être mises en œuvre. Une unité distante 3 peut comprendre une électrode 50 configurée pour acquérir un signal électrophysiologique, en particulier un signal EMG, EEG, ENG, ECoG ou ECG. Une unité distante 3 peut aussi comprendre une électrode 50 configurée pour injecter un courant dans la structure cible et induire un mouvement. Par exemple, sont adaptées les électrodes épimysiales, placées en surface d’un muscle, intramusculaire, placée à l’intérieur d’un muscle. Par ailleurs, les électrodes neurales peuvent être employées. L’électrode neurale peut être choisie parmi les électrodes matricielles plates (Fiat Implanted Neural Electrode - FINE en anglais), destinées à être placées sur le nerf ; les électrodes intra - ou inter - fasciculaires, destinées à être placées à l’intérieur du nerf ; ou les électrodes gouttières (cuff electrodes en anglais) destinées à être placées autour du nerf. Enfin, une unité distante 3 peut comprendre une électrode 50 dont le seul rôle est d’établir un lien électrique avec le milieu intra corporel - milieu IC - en d’autres termes de relier l’unité distante 3 au potentiel du corps dans lequel elle est implantée. Le contrôleur 2 peut aussi comprendre une électrode 60 dont le seul rôle est d’établir un lien électrique avec le milieu intra corporel - milieu IC.

[0052] Selon un mode de réalisation, le bus filaire 4 comprend en outre un fil de réserve 40. Le fil de réserve 40 a pour but d'apporter réactivité et robustesse au système de stimulation 1. Le fil de réserve 40 peut être employé dans deux modes. En mode de fonctionnement normal, le fil de réserve 40 peut être utilisé pour transmettre des données de nature événementielle depuis les unités distantes 3 vers le contrôleur 2. Ce fonctionnement permet de transmettre des données non prévues par le protocole en vigueur sur le fil de données et permet d'augmenter la réactivité du système de stimulation 1 en diminuant le temps entre la détection d'un évènement par une unité distante 3 et la notification de cet évènement au contrôleur 2, et donc le temps entre la détection d'un évènement et l'éventuelle action qu'elle entraîne. Il est ainsi possible de baisser la fréquence des périodes de scrutation - attente de données par le contrôleur 2 - sans perte de réactivité et donc de diminuer la consommation énergétique imputable aux communications.

[0053] Dans un mode de défaillance, correspondant à l’impossibilité pour le contrôleur 2 d’échanger des données ou de l’énergie avec une unité distante 3, le fil de réserve 40 peut venir se substituer au fil défaillant. La transmission de données de nature événementielle est alors perdue, mais la continuité opérationnelle du système de stimulation est assurée.

[0054] Dans le contrôleur 2 - illustré en Figure 2 - le fil de réserve 40 est connecté soit au module d’émission d’énergie 21 du contrôleur via une capacité de couplage, soit à un module de réserve d’émission/réception de données 31R via une capacité de couplage, soit à la référence commune. La reconfiguration du fil de réserve 40 est réalisée par un ensemble d’interrupteurs et multiplexeurs analogiques capables d'aiguiller les différents signaux générés (énergie, données) vers le contrôleur 2 et la ou les unités distantes 3.

[0055] Dans chacune de la ou des unités distantes 3 - illustré en Figure 3 - le fil de réserve 40 est connecté directement à un module de réserve de récupération d’énergie 22R et à un module de réserve d’émission/réception de données 31 via une capacité de couplage.

[0056] Dans le mode normal, le fil de réserve 40 est connecté via une capacité de couplage à des modules de réserve d’émission/réception de données 31R de tous les éléments distribués. Ces modules de réserve d’émission/réception de données 31R peuvent être identiques aux modules d’émission/réception de données 31 décrits ci- dessus. Le pilotage du module de réserve d’émission/réception 3 IR est de préférence réalisé par un circuit numérique dédié - différent donc du circuit numérique de pilotage du module d’émission/réception - ce qui permet de gérer simultanément deux protocoles d’échanges de données sur le fil de données 30 et le fil de réserve 40.

[0057] Lors de la détection par le contrôleur 2 d’une défaillance sur le fil de données 30, la connexion du fil de réserve 40 dans le contrôleur 2 est reconfigurée vers les modules d’émission/réception de données 31 ou alternativement, le pilotage des modules de réserve d’émission/réception de données 31R prend en charge le protocole principal d’échange de données.

[0058] Lors de la détection par le contrôleur 2 d’une défaillance sur le fil d’énergie 20, la connexion du fil de réserve 40 est reconfigurée vers le module d’émission d’énergie du contrôleur 21 et vers les modules de réserve de récupération d’énergie 22R de la ou des unités distantes 3. Ces modules de réserve de récupération d’énergie 22R peuvent être de même conception que les modules de récupération d’énergie 22 décrits ci-dessus, mais ils sont bien distincts, de telle sorte qu’il est possible de récupérer de l'énergie sur le fil d’énergie 20 ou sur le fil de réserve 40 indépendamment et de manière automatique. [0059] Selon un mode de réalisation, le fil de réserve 40 est connecté dans la ou les unités distantes 3 à la référence commune via un interrupteur normalement fermé 41 et le fil de réserve 40 peut être connecté dans le contrôleur 2 à la référence commune. Lors de la mise sous tension du système de stimulation 1, ces interrupteurs sont en position fermée. De ce fait, le contrôleur 2 peut vérifier avec le fil de référence commune 10 et le fil de réserve 40 si un défaut existe - par exemple par une mesure d’impédance entre les deux fils ou par un protocole d’envoi de données permettant de déduire si les fils de réserve et/ou de référence sont opérants ou non. En cas de défaillance, le contrôleur 2 peut alors reconfigurer la connexion du fil de réserve 40 sur la référence commune et maintenir fermés les interrupteurs dans les unités distantes 3. Le fil de réserve 40 vient alors se substituer au fil de référence commune 10 permettant d’assurer la continuité opérationnelle du système de stimulation 1.

[0060] L’invention concerne également une méthode de mesure de signaux physiologiques avec le système de stimulation 1 décrit ci-dessus, dans lequel une unité distante 3 comprend une électrode 50 en contact avec le milieu intra corporel. La configuration de mesure de cette méthode est illustrée en Ligure 4. Dans cette méthode, le contrôleur 2 mesure le signal entre le fil de référence commune 10 - connecté au milieu intra corporel au niveau de l’unité distante 3 - et le contact milieu IC 60 du contrôleur qui joue ici le rôle de référence de mesure car il est éloigné du point de mesure de l’électrode 50. Ce signal analogique est une mesure directe - sans codage par un bloc numérique, transmission sur le fil de données puis décodage par un bloc numérique - d’un signal électrophysiologique au niveau d’une unité distante 3. Dans cette méthode de mesure de signaux physiologiques, il est nécessaire que le fil de référence commune 10 et le contact milieu IC 60 du contrôleur soient séparés par un interrupteur ouvert.

[0061] L’ invention concerne également une méthode de mesure d’ impédance de contact d’une électrode 50 du système de stimulation 1 décrit ci-dessus. Cette méthode est mise en œuvre lors de la mise sous tension ou pendant le fonctionnement du système de stimulation 1. La configuration de mesure de cette méthode est illustrée en Ligure 5. Dans cette méthode, ladite électrode 50 en contact avec le milieu intra corporel est connectée au fil de référence commune 10. Le contrôleur 2 injecte alors un courant, de préférence un faible courant inférieur au seuil d’excitation naturel des fibres neurales ou musculaires

- modélisé par une source idéale de courant - par son contact milieu IC 60 dans le milieu intra corporel et mesure le signal entre le fil de référence commune 10 - connecté au milieu intra corporel au niveau de l’unité distante 3 - et le contact milieu IC 60 du contrôleur. Comme le chemin de retour du courant passe par le milieu intra corporel, l’électrode 50 et le fil de référence commune 10, la tension nécessaire pour imposer le courant sur ce chemin permet d’évaluer l'impédance équivalente du circuit. Le fil de référence commune 10 étant non ouvert, l'impédance du milieu intra corporel étant très faible et l'impédance du contact milieu IC 60 du contrôleur étant également faible - et de toute manière connue - l'impédance équivalente sur ce chemin correspond essentiellement à l'impédance de contact de l’électrode 50 du système de stimulation 1. Cette méthode permet d’évaluer les caractéristiques électriques de chacun des contacts au milieu intra corporel par électrode 50 du système de stimulation 1 et d’en évaluer les défaillances ou les dérives.

[0062] L’invention concerne également une méthode de détection de défaut d’un système de stimulation 1 décrit ci-dessus et comprenant un fil de réserve 40. La configuration de mesure de cette méthode est illustrée en Figure 6. Dans cette méthode, le contrôleur 2 n’émet pas d’énergie à destination des unités distantes 3. Le contrôleur 2 injecte un courant, de préférence un faible courant inférieur au seuil d’excitation naturel des fibres neurales ou musculaires - modélisé par une source idéale de courant - dans le fil d’énergie 20 ou le fil de données 30 et mesure la tension entre le fil de référence commune 10 et le fil dans lequel a été injecté le courant. Si des courts circuits anormaux sont présents dans une unité distante 3, la consigne de courant ne pourra pas être atteinte

- du fait de la fuite de courant par le fil de référence commune 10 via un circuit de faible impédance représenté par le composant en pointillé - ce qui permettra au contrôleur 2 de détecter la défaillance du fil dans lequel a été injecté le courant et de reconfigurer le fil de réserve 40 pour le substituer au fil défaillant. En l’absence d’interrupteur normalement fermé 41 entre le fil de réserve 40 et la référence commune dans la ou les unités distantes, cette méthode peut aussi s’appliquer au fil de réserve 40. De préférence, la mesure de tension est réalisée alors que les unités distantes sont éteintes - non alimentées. [0063] L’invention concerne également une méthode de détection de défaut d’un système de stimulation 1 décrit ci-dessus et comprenant un fil de réserve 40 et un interrupteur normalement fermé 41 entre le fil de réserve 40 et la référence commune dans la ou les unités distantes 3. Dans cette méthode, le contrôleur 2 injecte un courant dans le fil de réserve 40 et mesure la tension entre le fil de référence commune 10 et le fil de réserve 40. En l’absence de défaillance, le fil de réserve 40 et le fil de référence commune 10 forment normalement un court-circuit et la consigne de courant ne peut pas être atteinte, ce qui permet au contrôleur 2 de vérifier la fiabilité du fil de réserve 40. De préférence, la mesure de tension est réalisée alors que les unités distantes sont éteintes - non alimentées.

REFERENCES NUMERIQUES

[0064] 1 - Système de stimulation II 2 - Contrôleur II 3 - Unité distante II 7 - Module d’équilibrage de charge // 10 - fil de référence commune // 12 - bloc numérique contrôleur // 13 - bloc numérique unité distante // 20 - fil d’énergie // 21 - module d’émission d’énergie // 22 - module de récupération d’énergie // 22R module de réserve de récupération d’énergie // 30 - fil de données // 31 - module d’émission/réception de données // 31R module de réserve d’émission/réception de données // 40 - fil de réserve // 41 - interrupteur normalement fermé // 50 - électrode // 60 - contact milieu IC II 70 - capacité tampon // 71/72/73/74 - interrupteurs commandés.