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FR3080293A1 - Dispositif d'emission magnetique pour stimulation magnetique cerebrale non invasive et procede d'utilisation d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'emission magnetique pour stimulation magnetique cerebrale non invasive et procede d'utilisation d'un tel dispositif Download PDF

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Publication number
FR3080293A1
FR3080293A1 FR1853549A FR1853549A FR3080293A1 FR 3080293 A1 FR3080293 A1 FR 3080293A1 FR 1853549 A FR1853549 A FR 1853549A FR 1853549 A FR1853549 A FR 1853549A FR 3080293 A1 FR3080293 A1 FR 3080293A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
spiral
antenna
magnetic
emission device
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1853549A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan ENOCH
Redha ABDEDDAIM
Eric Emile David Guedj
Raphaelle Le Rouzic
Begdouda Benamara
Marie Coralie Bultot
Michael Kefeder
Tryfon Antonakakis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Multiwave Tech AG
Aix Marseille Universite
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Assistance Publique Hopitaux de Marseille APHM
Ecole Centrale de Marseille
Original Assignee
Multiwave Tech AG
Aix Marseille Universite
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Assistance Publique Hopitaux de Marseille APHM
Ecole Centrale de Marseille
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Multiwave Tech AG, Aix Marseille Universite, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Assistance Publique Hopitaux de Marseille APHM, Ecole Centrale de Marseille filed Critical Multiwave Tech AG
Priority to FR1853549A priority Critical patent/FR3080293A1/fr
Priority to EP19791449.2A priority patent/EP3784342A2/fr
Priority to PCT/FR2019/050894 priority patent/WO2019207236A2/fr
Priority to US17/050,342 priority patent/US11278733B2/en
Publication of FR3080293A1 publication Critical patent/FR3080293A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00Magnetotherapy
    • A61N2/004Magnetotherapy specially adapted for a specific therapy
    • A61N2/006Magnetotherapy specially adapted for a specific therapy for magnetic stimulation of nerve tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00Magnetotherapy
    • A61N2/02Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets

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Abstract

Ce dispositif d'émission magnétique (100) comporte une antenne (102) et en outre des moyens (106) conçus pour sélectionner une parmi une pluralité de portions prédéfinies de l'antenne (102) et pour connecter la portion sélectionnée à un dispositif de génération de courant (104) afin, d'une part, de faire passer le courant dans la portion sélectionnée de l'antenne (102) pour rayonner un champ magnétique et, d'autre part, d'empêcher le courant de passer hors de la portion sélectionnée de l'antenne (102).

Description

La présente invention concerne un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive et l’utilisation d’un tel dispositif.
L'invention s’applique plus particulièrement à un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive, comportant une antenne (généralement désignée par le terme « coil >> en anglais).
Les méthodes de stimulation magnétique cérébrale non invasives telles que la Stimulation Magnétique Transcrânienne (« transcranial magnetic stimulation» ou TMS en anglais) sont utilisées pour traiter différentes affections neurologiques ou psychiatriques telles que la dépression, la dystonie, la douleur, les acouphènes ou les séquelles d’accident vasculaire cérébral (liste non exhaustive). Le principe commun de ces méthodes est d’induire de manière non invasive des courants électriques dans des régions du cerveau, modulant ainsi leur niveau d’activité.
Pour induire ces courants électriques, l’antenne est connectée à un dispositif de génération de courant électrique de manière à rayonner un champ magnétique à proximité d’une tête humaine, ce qui induit un courant électrique dans tout tissu excitable du cerveau. Ces courants électriques génèrent des effets physiologiques ou comportementaux différents suivant la région cérébrale affectée et l’intensité du champ.
Il existe des antennes de différentes tailles et formes, ces paramètres déterminent en grande partie la distribution et la capacité de pénétration du champ magnétique dans une région cérébrale donnée, son étendue et sa résolution spatiale.
Or, en fonction de la pathologie à traiter, il faut stimuler différentes régions cérébrales, et donc changer d’antenne pour chaque stimulation, ce qui prend du temps et nécessite d’avoir à disposition une multitude d’antennes différentes.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
L’invention a donc pour objet un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive, comportant une antenne et caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens conçus pour sélectionner une parmi une pluralité de portions prédéfinies de l’antenne et pour connecter la portion sélectionnée à un dispositif de génération de courant afin, d’une part, de faire passer le courant dans la portion sélectionnée de l’antenne pour rayonner un champ magnétique et, d’autre part, d’empêcher le courant de passer hors de la portion sélectionnée de l’antenne.
Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de reproduire le comportement d’antennes de tailles et de formes différentes et d’offrir une gamme de performances, simplement en sélectionnant différentes portions de l’antenne.
De façon optionnelle, l’antenne comporte au moins une spirale présentant plusieurs tours et chaque portion prédéfinie comporte un segment de chaque spirale.
De façon optionnelle également, les segments de chaque spirale s’étendent sur respectivement des nombres entiers de tours de la spirale, ces nombres entiers étant par exemple consécutifs et débutant par exemple à un.
De façon optionnelle également, les segments de chaque spirale s’étendent depuis un même premier point de la spirale jusqu’à respectivement des deuxièmes points s’échelonnant le long de la spirale.
De façon optionnelle également, les moyens comportent, pour chaque spirale, un commutateur conçu pour sélectivement connecter chacun des deuxièmes points au dispositif de génération de courant.
De façon optionnelle également, pour chaque spirale, le premier point est destiné à être connecté au dispositif de génération de courant.
De façon optionnelle également, pour chaque spirale, le premier point est situé plus au centre de la spirale que les deuxièmes points.
De façon optionnelle également, l’antenne comporte deux parties et le dispositif d’émission magnétique comporte en outre un dispositif de positionnement relatif des deux parties en fonction de la portion prédéfinie sélectionnée.
De façon optionnelle également, le dispositif d’émission magnétique comporte en outre le dispositif de génération de courant et le dispositif de génération de courant est conçu pour fournir un courant présentant au moins une impulsion de durée comprise entre 0,5 et 4 ms, de préférence entre 1 et 2 ms, et d’intensité comprise entre 500 et 10 000 A, de préférence entre 1 000 et 3 000 A.
L’invention a également pour objet l’utilisation d’un dispositif d’émission magnétique selon l’invention, cette utilisation comportant :
- la sélection par les moyens d’une première portion parmi la pluralité de portions prédéfinies de l’antenne de sorte que la première portion rayonne un champ magnétique dans une tête d’un patient,
- la sélection par les moyens d’une deuxième portion, différente de la première, parmi la pluralité de portions prédéfinies de l’antenne de sorte que la deuxième portion rayonne un champ magnétique dans la tête du patient.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement la structure générale d’un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive, selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la figure 2 illustre les étapes successives d’un procédé de stimulation magnétique cérébrale non invasive, selon un mode de réalisation de l’invention,
- la figure 3 représente schématiquement la structure générale d’un dispositif d’émission magnétique pour stimulation magnétique cérébrale non invasive, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,
- les figures 4, 5 et 6 représentent des positionnements possibles de deux spirales d’une antenne du dispositif d’émission magnétique de la figure 3, et
- les figures 7 à 9 sont des graphiques illustrant les performances de différents dispositifs d’émission magnétique conformes à l’invention, par rapport à des antennes connues.
En référence à la figure 1, un dispositif d’émission magnétique 100 pour stimulation magnétique cérébrale non invasive selon un premier mode de réalisation de l’invention va à présent être décrit, à titre d’exemple non limitatif.
Le dispositif d’émission magnétique 100 comporte tout d’abord une antenne 102 comportant une spirale plane à tronçons droits présentant plusieurs tours (trois tours dans l’exemple décrit) et s’étendant depuis une extrémité centrale S jusqu’à une extrémité périphérique E3.
Le dispositif d’émission magnétique 100 comporte en outre de préférence un dispositif de refroidissement (non représenté) de l’antenne 102. Par exemple, le dispositif de refroidissement comporte un fluide de refroidissement (gaz et/ou liquide) dans lequel l’antenne 102 est immergée. Alternativement, l’antenne 102 peut être creuse (tubulaire) et le fluide de refroidissement coule à l’intérieur de l’antenne 102.
Le dispositif d’émission magnétique 100 comporte en outre un dispositif de génération de courant 104 conçu pour fournir un courant présentant au moins une impulsion de durée comprise entre 0,5 et 4 ms, de préférence entre 1 et 2 ms, et d’intensité comprise entre 500 et 10 000 A, de préférence entre 1 000 et 3 000 A. Dans le cas où un train d’impulsions est envoyé, ce train d’impulsion présente une fréquence comprise entre 0,1 Hz et 10 kHz, de préférence entre 0,9 à 50 Hz. Dans l’exemple décrit, le dispositif de génération de courant 104 est connecté à l’extrémité centrale S de la spirale.
Le dispositif d’émission magnétique 100 comporte en outre des moyens 106 conçus pour sélectionner une parmi une pluralité de portions prédéfinies de l’antenne 102 et pour connecter la portion sélectionnée au dispositif de génération de courant 104.
Dans l’exemple décrit, chaque portion prédéfinie comporte un segment de la spirale, s’étendant sur un nombre entier de tours de spirale. En outre, les segments s’étendent depuis le même point formé dans l’exemple décrit par l’extrémité centrale S jusqu’à respectivement des points E1; E2, E3 (le point E3 étant formé par l’extrémité périphérique E3 de la spirale) s’échelonnant le long de la spirale depuis l’extrémité centrale S. Les points S, E1; E2, E3 sont espacés, le long de la spirale, sensiblement d’un tour de spirale d’un point au suivant. Ainsi, les points S et E! sont espacés sensiblement d’un tour de spirale, les points E! et E2 sont espacés sensiblement d’un tour de spirale et les points E2 et E3 sont espacés sensiblement d’un tour de de spirale.
Dans l’exemple décrit, il est donc prévu trois portions prédéfinies de l’antenne 102 : une première portion s’étendant sur un tour de spirale, du point S au point Eb une deuxième portion s’étendant sur deux tours de spirale, du point S au point E2, et une troisième portion s’étendant sur trois tours de spirale, du point S au point E3 (c’est-à-dire sur la totalité de l’antenne 102).
Pour sélectionner chaque portion prédéfinie, les moyens 106 comportent tout d’abord un commutateur 108 conçu pour sélectivement connecter chacun des points E1; E2, E3 au dispositif de génération de courant 104. Ainsi, le dispositif de courant 104 est connecté entre le point S et le point E1; E2 ou E3 sélectionné. Le courant généré par le dispositif de génération de courant 104 passe donc dans la portion sélectionnée de l’antenne 102, mais ne passe pas hors de cette portion sélectionnée. Ainsi, seule la portion sélectionnée de l’antenne 102 rayonne un champ magnétique.
Dans l’exemple décrit, le commutateur 108 comporte un interrupteur commandable par point E1; E2 ou E3 pouvant être sélectionné, cet interrupteur commandable étant connecté, d’une part, au dispositif de génération de courant et, d’autre part, au point E1; E2 ou E3 considéré. Chaque interrupteur commandable peut être réalisé, par exemple, avec des transistors ou des relais électroniques.
Les moyens 106 comportent en outre un dispositif 110 de commande du dispositif de génération de courant 104 et du commutateur 108. Le dispositif de commande 110 comporte par exemple un ordinateur comportant une unité de traitement 110A et une mémoire 110B couplée à l’unité de traitement 110A et destinée à contenir un programme d’ordinateur 110C comportant des instructions destinées à être exécutée par l’unité de traitement 110A, pour la réalisation des étapes mises en oeuvre par le dispositif de commande 110 qui seront décrites en référence à la figure 2. Le dispositif de commande 110 comporte en outre une interface homme/machine 110D pour permettre son pilotage par un utilisateur.
Alternativement, tout ou partie du dispositif de commande 110 pourrait être formé de moyens matériels micro programmés ou micro câblés dans des circuits intégrés dédiés. Ainsi, en variante, le dispositif de commande 110 pourrait être un dispositif électronique composé uniquement de circuits numériques (sans programme d’ordinateur) pour la réalisation des mêmes actions.
En référence à la figure 2, un exemple de procédé 200 d’utilisation du dispositif d’émission magnétique 100 pour réaliser une stimulation magnétique cérébrale non invasive va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 202, l’antenne 102 est placée à proximité de la tête d’un sujet.
Au cours d’une étape 204, un utilisateur utilise l’interface 110D du dispositif de commande 110 pour sélectionner un protocole de stimulation parmi une pluralité de protocoles prédéfinis, ainsi qu’une portion d’antenne parmi les portions prédéfinies.
Par exemple, les protocoles prédéfinis comportent un ou plusieurs des protocoles suivants :
- protocole de Stimulation Magnétique Transcrânienne simple, dans lequel le dispositif de génération de courant 104 est commandé pour produire un unique train d’impulsions de fréquence comprise entre 0,1 Hz et 10 kHz (mode privilégié de 0,9 Hz à 50 Hz),
- protocole de Stimulation Magnétique Transcrânienne à double impulsions (appelée « paired-pulse TMS » en anglais), dans lequel le dispositif de génération de courant 104 est commandé pour produire deux impulsions séparées l’une de l’autre d’un intervalle compris entre 1 et 500 ms,
- protocole de Stimulation Magnétique Transcrânienne à triple/quadruple impulsions (appelée « triple/quadruple-pulse TMS » en anglais), dans lequel le dispositif de génération de courant 104 est commandé pour produire trois ou quatre impulsions séparées les unes des autres d’un intervalle compris entre 1 ms et 5 s (mode privilégié de 1,5 ms à 1,25 s),
- protocole de Stimulation Magnétique Transcrânienne répétée (appelée « Répétitive TMS » en anglais), dans lequel le dispositif de génération de courant 104 est commandé pour produire des impulsions de fréquence comprise entre 0,1 Hz et 10 kHz (mode privilégié de 0,9 Hz à 50 Hz) incluant des stimulations en rafale thêta (« theta-burst » en anglais) continues ou bien intermittentes.
Au cours d’une étape 206, le dispositif de commande 110 commande le commutateur 108 pour que ce dernier connecte la portion d’antenne sélectionnée au dispositif de génération de courant 104.
Au cours d’une étape 208, le dispositif de commande 110 commande le dispositif de génération de courant 104 pour que ce dernier fournisse un courant conforme au protocole sélectionné.
Au cours d’une étape 210, la portion sélectionnée de l’antenne 102 est parcourue par le courant et rayonne un champ magnétique dans la tête du sujet. En réponse au champ magnétique, un champ électrique apparaît alors dans la tête du sujet, ce qui réalise une stimulation magnétique cérébrale non invasive.
Le procédé retourne alors à l’étape 204 où l’utilisateur peut sélectionner un autre protocole et/ou une autre portion de l’antenne 102.
Alternativement, l’étape 204 de sélection peut être mise en œuvre une seule fois pour plusieurs itérations de la boucle d’étapes 206, 208, 210. Durant l’étape 204, l’utilisateur définit alors une séquence de paires protocole/portion à respectivement réaliser à chaque itération de la boucle d’étapes 206, 208, 210. Par exemple, la séquence suivante peut être définie : protocole « single-pulse TMS » pour la première portion, puis la deuxième portion, puis la troisième portion de l’antenne 102, puis protocole « Répétitive TMS » pour la deuxième portion, puis pour la première portion de l’antenne 102. Le dispositif de commande 110 se charge alors de réaliser la séquence définie, sans que l’utilisateur n’ait besoin d’intervenir.
En référence à la figure 3, un dispositif d’émission magnétique 300 pour stimulation magnétique cérébrale non invasive selon un deuxième mode de réalisation de l’invention va à présent être décrit, toujours à titre d’exemple non limitatif.
Les éléments similaires fonctionnellement au premier mode de réalisation de la figure 1 gardent les mêmes références.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l’antenne 102 comporte deux spirales 302, 302’ identiques (il sera apprécié que dans le cadre de la présente invention, le terme « identique >> inclut le cas de deux spirales miroirs l’une de l’autre). Dans l’exemple décrit, les spirales 302, 302’ présentent chacune sept tours. En outre, les spirales 302, 302’ présentent respectivement des extrémités centrales S, S’ connectées l’une à l’autre et des extrémités périphériques E7, E’7. Elles s’étendent en outre dans des plans parallèles décalés verticalement (c’est-à-dire perpendiculairement à ces plans) l’un de l’autre, pour permettre le chevauchement des spirales 302, 302’ comme cela sera expliqué par la suite.
D’une manière similaire au mode de réalisation de la figure 1, il est prévu plusieurs portions prédéfinies de l’antenne 102. Plus précisément, chaque portion prédéfinie comporte un segment de la première spirale 302 et un segment de la deuxième spirale 302’.
Les segments de la première spirale 302 s’étendent depuis le même point formé dans l’exemple décrit par l’extrémité centrale S jusqu’à respectivement des points E! ... E7 (le point E7 étant formé par l’extrémité périphérique E7 de la première spirale 302) s’échelonnant le long de la première spirale 302 depuis l’extrémité centrale S. Les points S, Eb ..., E7 sont espacés, le long de la première spirale 302, sensiblement d’un tour de spirale d’un point au suivant. Ainsi, les points S et E! sont espacés sensiblement d’un tour de spirale, les points E! et E2 sont espacés sensiblement d’un tour de spirale, et ainsi de suite.
De même, les segments de la deuxième spirale 302’ s’étendent depuis le même point formé dans l’exemple décrit par l’extrémité centrale S’ jusqu’à respectivement des points E’! ... E’7 (le point E’7 étant formé par l’extrémité périphérique E’7 de la deuxième spirale 302’) s’échelonnant le long de la deuxième spirale 302’ depuis l’extrémité centrale S’. Les points S’, E’1; ..., E’7 sont espacés, le long de la deuxième spirale 302’, sensiblement d’un tour de spirale d’un point au suivant. Ainsi, les points S’ et E’! sont espacés sensiblement d’un tour de spirale, les points E’! et E’2 sont espacés sensiblement d’un tour de spirale, et ainsi de suite.
Par la suite, ces segments seront notés S-EN pour la première spirale 302 et S’-E’N pour la deuxième spirale 302’, N variant de un à sept.
Autrement dit, les points S’, E’1; ..., E’7 sont situés sur la deuxième spirale 302’ de la même manière que les points S, Eb ..., E7 sur la première spirale 302. Ainsi, à chaque segment de la première spirale 302 correspond un segment identique de la deuxième spirale 302’. Par exemple, le segment S-E4 de la première spirale 302 et le segment S’-E’4 de la deuxième spirale 302’ sont identiques.
Ainsi, les moyens 106 comportent, pour chaque spirale 302, 302’, un commutateur 108, respectivement 108’, conçu pour sélectivement connecter chacun des points Eî ... E7 de la première spirale 302, respectivement chacun des points E’! ... E’7 de la deuxième spirale 302’, au dispositif de génération de courant 104. Le dispositif de courant 104 est donc connecté entre le point E! ... E7 sélectionné par le commutateur 108 et le point E) ... E’7 sélectionné par le commutateur 108’.
Afin de ne pas surcharger la figure, les connexions entre les commutateurs 108, 108’ et les points E! ... E7, E! ... E7 sont symbolisées par des flèches partant des commutateurs 108, 108’.
Par ailleurs, le dispositif de commande 110 est conçu pour commander les commutateurs 108, 108’ de sorte que chaque portion prédéfinie comporte deux segments identiques appartenant respectivement aux deux spirales 302, 302’. Plus précisément, les points Eb E/ sont connectés en même temps pour sélectionner la première portion prédéfinie, les points E2, E2’ sont connectés en même temps pour sélectionner la deuxième portion prédéfinie, et ainsi de suite. Ainsi, la première portion prédéfinie comporte, d’une part, le segment S-Eï de la première spirale 302 et, d’autre part, le segment S’-E) de la deuxième spirale 302’, et ainsi de suite pour les autres portions prédéfinies.
Le dispositif d’émission magnétique 300 comporte en outre un dispositif 304 de positionnement relatif des deux spirales 302, 302’. Par exemple, le dispositif de positionnement 304 est conçu pour déplacer en translation les spirales 302, 302’ l’une par rapport à l’autre selon une direction parallèle aux plans des spirales 302, 302’.
Comme cela est illustré sur la figure 4, le dispositif de positionnement 304 peut amener les spirales 302, 302’ à se chevaucher.
De retour à la figure 3, le dispositif de commande 110 est en outre conçu pour commander le dispositif de positionnement 304 en fonction de la portion prédéfinie sélectionnée.
Deux règles de positionnement relatif des spirales 302, 302’ sont prévues par le dispositif de commande 110.
En référence à la figure 5, selon la première règle de positionnement, les spirales 302, 302’ sont positionnées de sorte que, pour chaque spirale 302, 302’, le point connecté au dispositif de génération de courant 104 soit le plus proche possible du point central de l’autre spirale. La figure 5 illustre le cas où la quatrième portion prédéfinie est sélectionnée. Cette quatrième portion prédéfinie comporte le segment S-E4 et le segment S’-E’4. Alors, les spirales 302, 302’ sont positionnées de sorte que le point E’4 soit le plus proche possible du point S et que le point E4 soit le plus proche possible du point S’. Il y a chevauchement des segments actifs (c’est-à-dire des segments de la portion prédéfinie sélectionnée).
En référence à la figure 6, selon la deuxième règle de positionnement, les spirales 302, 302’ sont positionnées de sorte que les points connectés au dispositif de génération de courant 104 des deux spirales soient le plus proche possible l’un de l’autre. La figure 6 illustre le cas où la quatrième portion prédéfinie est sélectionnée. Cette quatrième portion prédéfinie comporte le segment S-E4 et le segment S’-E’4. Alors, les spirales 302, 302’ sont positionnées de sorte que le point E’4 soit le plus proche possible du point E4. Il y a chevauchement des spirales, mais pas des segments actifs (c’est-à-dire des segments de la portion prédéfinie sélectionnée). Les segments actifs sont positionnés adjacents l’un à l’autre.
Il sera apprécié que dans les deux règles de positionnement illustrées sur les figures 5 et 6, les spirales 302, 302’ sont en position dite « d’antenne en huit ».
Le dispositif d’émission magnétique 300 peut également être utilisé selon le procédé 200 de la figure 2.
La figure 7 est un graphique illustrant les performances d’un dispositif d’émission magnétique similaire à celui de la figure 1, mais utilisant une antenne dite circulaire (une seule spirale circulaire, par exemple comme la spirale 302) présentant seize tours.
Chaque antenne est évaluée par rapport à une sphère représentant une tête.
L’ordonnée du graphique indique la profondeur d’action définie comme la profondeur par rapport à la surface de la sphère à laquelle le champ électrique résultant du champ magnétique de l’antenne est divisé par deux par rapport à sa valeur maximale à la surface de la sphère. La profondeur d’action est généralement appelée dans la littérature « D1/2 ».
L’abscisse du graphique indique la surface d’action définie comme le rapport entre le volume d’action et la profondeur d’action D1/2, le volume d’action étant le volume de la sphère dans lequel le champ électrique résultant du champ magnétique de l’antenne est supérieur à la valeur maximale à la surface de la sphère, divisée par deux. Le volume d’action est généralement appelé dans la littérature « V1/2 » et la surface d’action est généralement appelé dans la littérature « S1/2 ».
Les points ronds indiquent les performances des antennes classiques telles qu’évaluées dans l’article « Electric field depth-focality tradeoff in transcranial magnetic stimulation: simulation comparison of 50 coil designs >> de Deng, Z. D., Lisanby, S. H., & Peterchev, A. V, publié en 2013 dans la revue Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation, 6(1), 1-13. Une référence de la forme Ax est assignée à chaque point rond, où X représente le numéro assigné à l’antenne considérée dans cet article.
Les points carrés (déterminés par simulation numérique) indiquent les performances de l’antenne de l’invention suivant la portion prédéfinie sélectionnée. Une référence de la forme lT est assignée à chaque point carré, où T représente le nombre de tours de la portion sélectionnée. Par exemple, la référence l4 correspond à une portion sélectionnée s’étendant (en utilisant les références utilises pour la spirale 302 de la figure 3) du point S au point E4, c’est-à-dire s’étendant sur les quatre premiers tours de la spirale.
La figure 8 est un graphique similaire au graphique de la figure 7, illustrant les performances d’un dispositif d’émission magnétique similaire à celui de la figure 3, mais dans lequel les spirales 302 ; 302’ présentent chacune dix tours. La deuxième règle de positionnement (segments actifs se chevauchant) est utilisée.
La figure 9 est un graphique similaire au graphique des figures 7 et 8, illustrant les performances d’un dispositif d’émission magnétique similaire à celui de la figure 3, mais dans lequel les spirales 302 ; 302’ présentent chacune seize tours.
Sur la figure 9, les références avec un astérisque indiquent que la deuxième règle de positionnement est utilisée (segments actifs se chevauchant) tandis que l’absence d’astérisque indique que la première règle de positionnement est utilisée (segments actifs adjacents).
D’après les figures 7-9, il apparait clairement qu’un dispositif d’émission magnétique selon l’invention permet de remplacer efficacement plusieurs antennes de l’état de la technique. En particulier, un choix judicieux des portions prédéfinies de l’antenne permet, en sélectionnant successivement des portions prédéfinies judicieusement choisies, de suivre la même progression de performance (ligne pointillée sur les figures 7-9) qu’en changeant d’antenne de l’état de la technique.
En outre, un dispositif d’émission magnétique selon l’invention peut même remplacer des antennes de l’état de la technique ayant des géométries différentes de celle de l’antenne utilisée dans le dispositif d’émission magnétique selon l’invention. Par exemple, l’antenne utilisée selon l’invention pour la figure 7 est une antenne circulaire et les portions prédéfinies sont également des antennes circulaires - seul change le nombre de tours. Cependant, cela permet de remplacer par exemple l’antenne connue A8 (« H-coil >> avec un assemblage particulier tenant dans un casque avec des parties selon la normale et d'autre tangentes au crâne), l’antenne 5 connue A15 (en forme de chapeau chinois) ou bien l’antenne connue A41 (assemblage de cinq petites spires circulaires - deux placées tangentiellement au crâne et trois placées selon la normale au crâne et perpendiculaires au deux premières).
On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que 10 diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits cidessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure 15 tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims (9)

1. Dispositif d’émission magnétique (100 ; 300) pour stimulation magnétique cérébrale non invasive, comportant une antenne (102) et caractérisé en ce qu’il
5 comporte en outre des moyens (106) conçus pour sélectionner une parmi une pluralité de portions prédéfinies de l’antenne (102) et pour connecter la portion sélectionnée à un dispositif de génération de courant (104) afin, d’une part, de faire passer le courant dans la portion sélectionnée de l’antenne (102) pour rayonner un champ magnétique et, d’autre part, d’empêcher le courant de passer hors de la 10 portion sélectionnée de l’antenne (102).
2. Dispositif démission magnétique (100; 300) selon la revendication 1, dans lequel I antenne (102) comporte au moins une spirale présentant plusieurs tours et dans lequel chaque portion prédéfinie comporte un segment de chaque spirale.
3. Dispositif démission magnétique (100; 300) selon la revendication 2, 15 dans lequel les segments de chaque spirale s’étendent sur respectivement des nombres entiers de tours de la spirale, ces nombres entiers étant par exemple consécutifs et débutant par exemple à un.
4. Dispositif démission magnétique (100 ; 300) selon la revendication 2 ou
3, dans lequel les segments de chaque spirale s’étendent depuis un même premier 20 point (S ; S’) de la spirale jusqu’à respectivement des deuxièmes points (E1; E2, E3 ;
En ..., E7, EN,..., E’7) s’échelonnant le long de la spirale.
5. Dispositif d’émission magnétique (100; 300) selon la revendication 4, dans lequel les moyens (106) comportent, pour chaque spirale, un commutateur (108 ; 108’) conçu pour sélectivement connecter chacun des deuxièmes points (E1(
25 E2, E3 ; E1;..., E7, EN, , E’7) au dispositif de génération de courant (104).
6. Dispositif démission magnétique (100) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel, pour chaque spirale, le premier point (S) est destiné à être connecté au dispositif de génération de courant (104).
7. Dispositif démission magnétique (100) selon l’une quelconque des 30 revendications 4, 5 ou 6, dans lequel, pour chaque spirale, le premier point (S) est situé plus au centre de la spirale que les deuxièmes points (E1; E2, E3).
8. Dispositif d émission magnétique (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’antenne (102) comporte deux parties (302, 302’) et comportant en outre un dispositif (304) de positionnement relatif des deux parties
35 (302, 302’) en fonction de la portion prédéfinie sélectionnée.
9. Dispositif d’émission magnétique (100 ; 300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre le dispositif de génération de courant (104) et dans lequel le dispositif de génération de courant (104) est conçu pour fournir un courant présentant au moins une impulsion de durée comprise entre 0,5 et 4 ms, de 5 préférence entre 1 et 2 ms, et d’intensité comprise entre 500 et 10 000 A, de préférence entre 1 000 et 3 000 A.
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