EP3013226A1 - Dispositif de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal - Google Patents

Dispositif de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal

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Publication number
EP3013226A1
EP3013226A1 EP14733165.6A EP14733165A EP3013226A1 EP 3013226 A1 EP3013226 A1 EP 3013226A1 EP 14733165 A EP14733165 A EP 14733165A EP 3013226 A1 EP3013226 A1 EP 3013226A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
animal
helmet
head
electrodes
strips
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14733165.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Hugo COUSILLAS
Claire PETTOELLO
Martine HAUSBERGER
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.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Rennes 1
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Rennes 1
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 Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de Rennes 1 filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP3013226A1 publication Critical patent/EP3013226A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814—Head
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/40—Animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4058—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
    • A61B5/4064—Evaluating the brain

Definitions

  • Electrophysiological measuring device for the head of an animal
  • the invention relates to the field of electrophysiology.
  • the invention more particularly relates to a device for collecting electrical biological signals on an animal, such as in particular, but not exclusively, a horse.
  • signals are for example electroencephalographic signals.
  • a veterinary center eg a veterinary school
  • diagnostic aids such as fixed electroencephalographic appliances, magnetic resonance imaging (MRI), and scanners.
  • MRI magnetic resonance imaging
  • Electroencephalography for example, has been practiced in a veterinary clinic for many years. It provides information on the state of cerebral health of an animal.
  • the horse head 1 has an elongate profile and has multiple bumps and depressions, the eyes 11 being positioned on the side of the head.
  • the horse's brain is situated between its ears 12 at the top of the head (the ears 12 are thus close to the brain 13), and is small compared to the brain of the adult man.
  • the horse's brain 13 comprises two left and right cerebral hemispheres (each hemisphere having a length of 12 to 13 cm and a width of 5 cm), and a cerebellum (weighing about 70 g, length equal to 5.5 cm and width equal to 6 cm).
  • the brain of the adult man weighs about 1500 g, and measures about 15 cm from the front to the back of the cerebral hemispheres.
  • the invention particularly aims to overcome these disadvantages of the prior art.
  • an objective of the invention in at least one embodiment, is to propose an electrophysiological measuring device for an animal, such as a horse, which is non-invasive, easily positionable, comfortable, not very constraining, light and stable.
  • Another objective of the invention is to propose an electrophysiological measuring device for an animal that is inexpensive, efficient and adapted for use by an itinerant veterinarian.
  • Yet another object of the invention in at least one embodiment, is to propose an electrophysiological measuring device for an animal which allows the animal to remain free of its movements and which allows precise measurements, under close conditions. reality.
  • the invention does not pose these problems related to the devices of the prior art.
  • the invention relates to an electrophysiological measuring device for the head of an animal.
  • the device comprises a helmet adapted to be disposed on the head of said animal and carrying electrophysiological measuring means.
  • the invention provides an electrophysiological measuring device, in particular electroencephalographic measurement (EEG), which is adapted to be arranged around the head of an animal.
  • EEG electroencephalographic measurement
  • the device comprises a fixing helmet for holding sensors (electrodes for example) delivering measurement signals representative of an electrophysiological measurement, for example an EEG.
  • the device of the invention when used in EEG provides information on the state of cerebral health of the animal and on its level of vigilance / attention. In fact, animals can undergo cerebrovascular accidents and EEG can be a quick and inexpensive way (as opposed to cerebral imaging) to detect functional abnormalities.
  • the device of the invention is transportable and is also a diagnostic aid in veterinary medicine in the field.
  • the measurement can be made despite the thick hairs of the animal (when it is a horse, for example), a conductive gel ensuring the contact between the electrode and the skin of the animal.
  • said helmet comprises a first and a second strap intended to be placed around the head of said animal, at the front and back respectively of the ears of said animal, said first and second straps being connected by a third and a fourth strap to be placed under each of the ears of said animal respectively.
  • said first and second strips are connected by at least one fifth strap intended to be placed between the ears of said animal.
  • the device of the invention thus makes it possible to easily and accurately position the measurement means close to the animal's brain. It also allows to maintain the measuring means in place despite the movements of the animal.
  • this device is easily positioned on the head of an animal, and in particular a horse, while allowing the animal to remain free of his movements.
  • the straps are made of a material rigid enough to adhere to the skull of the animal and flexible to not worry the latter.
  • said helmet comprises first means for adjusting the length of said fifth strap.
  • said helmet comprises second means for adjusting the length of said first and second straps.
  • the device of the invention is adaptable to any type of horse.
  • said first and second strips each comprise two portions connected by a connecting element.
  • said measurement means comprise a plurality of electrodes.
  • each of said electrodes is disposed in a hole in one of said strips.
  • the device is compact and inexpensive.
  • the helmet includes straps having a plurality of holes for receiving electrodes.
  • said device comprises means for holding said electrodes against the head of said animal.
  • said electrodes are dry electrodes.
  • said device comprises means for stimulating said animal carried by said helmet.
  • stimuli sound, visual, cognitive
  • FIG. 1 shows a schematic view of the anatomy of the horse's head
  • Figure 2 shows a schematic side view of an electrophysiological helmet according to a first embodiment of the invention
  • Figure 3 shows the electrophysiological helmet of Figure 2 when positioned on the head of a horse
  • Figure 4A shows a schematic top view of the electrophysiological helmet of Figure 2;
  • FIG. 4B shows an electrophysiological helmet according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 is a diagrammatic cross-sectional view of the means for holding a helmet measuring electrode on the skin of the animal;
  • FIG. 6 is a block diagram of the electronic means for processing and storing the signals measured by the electrodes carried by the helmet of the invention.
  • Figures 1 to 3, 4A, 5 and 6 illustrate the electrophysiological measuring device 2 according to a first embodiment of the invention.
  • a helmet consisting of two transverse straps 211, 212 intended to be placed at the rear and the front of the ears 12 of a horse 1 (as shown in Figure 3) in substantially frontal planes.
  • these strips 211, 212 enclose the head of the animal.
  • the helmet further comprises two longitudinal strips 201, 202 spaced apart and intended to be placed in parasagittal planes on each side of the forelock 14 of the horse 1, between the ears 12 of the latter.
  • These longitudinal strips 201, 202 connect the transverse strips 211, 212 in the upper part of the helmet 2.
  • the transverse strips 211, 212, which are spaced at the top of the helmet, are closer to the lower part of the helmet and are, for example, guided in a protective element 206 (possibly padded) coming to press against the neck of the animal.
  • the transverse strips 211, 212 each comprise two portions that are integral with the protective and joining element 206.
  • At least a portion of the straps of the helmet comprises one or more holes 23 through the thickness of the strap in which it is formed.
  • the width of the strips is preferably between 10 mm and 40 mm.
  • adjustment means 205, 215 are provided on each of the longitudinal strips 201, 202 and on the transverse strips 211, 212 respectively so as to adapt the size of the helmet, and therefore the electrophysiological measuring device, to the skull of the horse. 1.
  • the adjustment means 205 make it possible to adjust the spacing between the transverse strips 211 and 212.
  • the adjustment means 215 make it possible to adjust the radius, and therefore the volume, of the helmet.
  • These adjustment means 205, 215 are, in this example, in the form of a loop carrying an articulated rod mounted at a first end of a strap (the strap 212 for example) and in which passes the other end of 212.
  • the length of the strips can thus be easily adjusted by the user depending on the size of the skull of the animal. Once the helmet setting on the head of the animal is done, the rod is inserted in one of the holes 23 formed in the strap 212 so as to maintain the setting chosen by the user.
  • Velcro trademark fasteners
  • the helmet is furthermore designed to prevent inadvertent movement of the electrophysiological measuring device and to maintain the positioning of the measuring sensors (which are preferably cup-type or dry electrodes) with respect to the skull (with contact in the case of electrodes cup-type or non-contact type in the case of dry electrodes).
  • the measuring sensors which are preferably cup-type or dry electrodes
  • the straps of the helmet comprise several rivets 22 housed in holes 23 and through the thickness of the straps.
  • measurement sensors which are here electrodes 30, an electrode 30 being associated with a rivet 22, and
  • the device 2 of the invention is intended to perform electroencephalographic (EEG) measurements of the horse.
  • EEG electroencephalographic
  • the device 2 comprises at least two electrodes which are intended to be applied on either side of the head of the animal (symmetrically on each side of the skull).
  • the device 2 further comprises a posterior electrode (parieto-occipital) and a front electrode (frontal). These four electrodes are thus placed near the brain of the horse which for memory is between the ears at the top of the head.
  • the device 2 comprises four rivets 22 (two rivets 22 are mounted on each of the longitudinal strips 201, 202) each carrying an electrode (not visible) and allows measurements to be made for each of the hemispheres of the brain of the patient. 'animal.
  • a first hollow tube integral with the electrode 30 and opening into the latter is placed in a second hollow tube disposed in the opening hole of the rivet 22, the latter being fixed on the strap 211.
  • a spring 4 is fixed firstly to the electrode 30 and secondly to the rivet 22.
  • the first tube 5 integral with the electrode 30 is suitable to slide in the second tube 6.
  • the electrodes 30 are, in this example, cup-type electrodes in the form of a 5 mm disc which is drilled in the center to allow the injection of a conductive gel via the inside of the first tube 5.
  • the gel conductor improves the contact of the electrode 30 with the skin and thus optimizes the passage of the current.
  • the electrode 30 is covered with a thin layer of silver providing optimized electrical contact with the skin of the animal and avoiding polarization phenomena.
  • Each of the four electroencephalographic measuring electrodes is connected to a device for measuring and recording the cerebral activity of the horse.
  • the device of the invention comprises electronic means for processing and storing the bioelectrical signals measured by the electrodes 30, these electronic processing and storage means being arranged in a housing carried by the helmet .
  • FIG. 6 is an example of implementation of the electronic circuit carried by the helmet, in which the electrodes 30 are connected by wire connection to two signal amplifiers 31 of predetermined gain (the gain being possibly adjustable), feeding an analog converter / digital (A / D) 32 for digitizing the signal and a digital data storage card, such as an SD card, 32.
  • Filtering means may be provided.
  • the SD card 32 is removable and can be read on a computer terminal once the electroencephalography is performed using the device of the invention.
  • a transmission unit of the bio-electrical signals is implemented in the housing, thus allowing telemetry.
  • Such an electroencephalographic measuring device makes it possible to know the functional state of the brain of the animal in its environment. It is therefore not necessary to immobilize the animal.
  • the device of the invention can enable a veterinarian to detect a stroke or the functional consequences of a strong head injury in the field, that is to say in an equestrian center or at a training place when This is a racehorse, for example.
  • Electrodes can be implemented on the device of the invention.
  • This may include dry electrodes which are inserted into the rivets of the helmet. In this case, it is not necessary for the electrodes dry in contact with the skin of the animal. However, a conductive gel must be placed between the dry electrode and the skin of the animal, this gel being injected via the rivet and the dry electrode which are drilled in their center. In addition, the dry electrodes must be located relatively close to the animal's brain so that EEG signals can be measured, for example. In addition,
  • the helmet of the device of the invention allows a fine adjustment of the positioning of the dry electrodes around the brain of the animal.
  • FIG. 4B illustrates a variant of the device of the invention.
  • the helmet 2 'comprises two strips 207, 208 additional to the helmet 2 of Figure 4A.
  • the helmet 2 comprises four straps, two longitudinal straps 201', 202 'being intended to be placed on each side of the horse's toupee, the two other longitudinal straps 207, 208 being intended to be placed under the 12 ears of the horse 1.
  • All strips 201 ', 202', 207, 208, or only a portion comprise one or more measuring electrodes, and are adjustable so as to adapt the helmet 2 'to horses of different sizes.
  • additional strips can be provided on each side of the ears and in front of the eyes so as to increase the number of electrodes and thus allow other types of recording, such as for example electro-occulograms (OEG ) or evoked potentials recordings (auditory, visual, cognitive) generated by acoustic and / or visual stimulation.
  • OEG electro-occulograms
  • evoked potentials recordings auditory, visual, cognitive
  • the number of thongs can vary, the only limiting factor being the space available on the head of the animal.
  • the helmet comprises one or more evoked potentials detection electrodes (these electrodes measure the electrophysiological response of the animal to a stimulus).
  • the straps are formed of a material rigid enough to wrap the head of the animal without inadvertent deformation of the helmet, and flexible enough to not interfere with the animal.
  • a plexiglass tab between the rivet 22 and the spring 4 so as to stiffen the strap and thus limit the movements of the corresponding electrode.
  • a strap which can be associated with the element 206, minimizes the movements of the helmet when the animal lowers his head to graze grass, for example.
  • Such a device can be adapted for other animal species such as dogs, cats, sheep, pigs, cows and ponies in particular.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (2) de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal comprenant un casque apte à être disposé sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique. Selon l'invention, ledit casque comprenant une première et une deuxième lanières (212, 211) destinées à être placées autour de la tête dudit animal, à l'avant et l'arrière respectivement des oreilles (12) dudit animal (1), lesdites première et deuxième lanières (212, 211) étant reliées par une troisième et une quatrième lanières (207, 208) destinées à être placées sous chacune des oreilles dudit animal respectivement.

Description

Dispositif de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal
1. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine de l'électrophysiologie.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour recueillir des signaux biologiques électriques sur un animal, tel que notamment, mais non exclusivement, un cheval. De tels signaux sont par exemple des signaux électroencéphalographiques.
2. SOLUTIONS DE L'ART ANTERIEUR
Les vétérinaires itinérants spécialisés dans les soins des animaux de rente en élevage (bovins, ovins,...) et/ou des animaux de loisirs (chevaux, poneys) possèdent généralement du matériel d'aide au diagnostic qui est transportable et aisément utilisable dans des conditions souvent contraignantes.
Toutefois, il n'est pas rare que l'animal doive être déplacé dans un centre vétérinaire (une école vétérinaire par exemple) qui est équipé d'appareils d'aide au diagnostic, tels que des appareils d'électroencéphalographie fixes, des appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM), et des scanners. Ces appareils sont certes performants, mais ils présentent l'inconvénient d'être coûteux et énergivores.
L'électroencéphalographie, par exemple, est pratiquée en clinique vétérinaire depuis de nombreuses années. Elle permet d'obtenir des informations sur l'état de santé cérébral d'un animal.
Un tel examen s'avère toutefois relativement lourd à mettre en oeuvre lorsque l'animal est un animal de taille importante, comme par exemple un cheval.
En effet, il est nécessaire de contraindre le cheval au cours de l'examen électroencéphalographique et d'avoir recours à une anesthésie. Or, l'anesthésie ne permet pas de mesurer le niveau de vigilance du cheval. I
Il existe un besoin ressenti de longue date de proposer un dispositif de mesure électrophysiologique, notamment de mesure électroencéphalographique, adapté pour effectuer des mesures sur le terrain, c'est-à-dire dans le milieu de vie du cheval.
Toutefois, les solutions connues à ce jour ne donnent pas entièrement satisfaction.
En effet, pour connaître l'état fonctionnel du cerveau du cheval, il est connu d'utiliser des électrodes autocollantes reliées par un fil à un ordinateur. Cette solution nécessite toutefois de raser localement le crâne du cheval pour assurer le bon contact de l'électrode avec la peau de l'animal. En outre, la liaison filaire limite les mouvements du cheval.
En d'autres termes, les mesures obtenues par le biais de ces dispositifs connus ne sont pas réellement pertinentes puisque l'électroencéphalographie n'est pas mise en œuvre dans des conditions proches de la réalité, c'est-à-dire lorsque le cheval est libre de ses mouvements.
Il est également connu des dispositifs électroencéphalographiques portables qui fonctionnent par télémétrie mais leur portée reste réduite (ils ne conviennent donc pas aux chevaux).
Une autre problématique à prendre en compte est que l'anatomie de la tête du cheval est particulière et très différente de celle de l'homme.
En effet, comme illustré de façon schématique sur la figure 1, la tête du cheval 1 présente un profil allongé et présente de multiples bosses et creux, les yeux 11 étant positionnés sur le côté de la tête.
Par ailleurs, le cerveau 13 du cheval se situe entre ses oreilles 12 au sommet de la tête (les oreilles 12 sont donc proches du cerveau 13), et est de petite taille comparé au cerveau de l'homme adulte.
Plus précisément, le cerveau 13 du cheval comprend deux hémisphères cérébraux gauche et droit (chaque hémisphère ayant une longueur de 12 à 13 cm et une largeur de 5 cm), et un cervelet (pesant environ 70 g, de longueur égale à 5,5 cm et de largeur égale à 6 cm). A titre de comparaison, le cerveau de l'homme adulte pèse environ 1500 g, et mesure environ 15 cm de l'avant à l'arrière des hémisphères cérébraux.
Les dispositifs de mesure électroencéphalographique pour les humains sont donc parfaitement inadaptés pour de grands animaux, tels que les chevaux. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de proposer un dispositif de mesure électrophysiologique pour un animal, tel qu'un cheval, qui soit non invasif, aisément positionnable, confortable, peu contraignant, léger et stable.
Un autre objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de proposer un dispositif de mesure électrophysiologique pour un animal qui soit peu coûteux, performant et adapté pour être utilisé par un vétérinaire itinérant.
Encore un objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de proposer un dispositif de mesure électrophysiologique pour un animal qui permette à l'animal de rester libre de ses mouvements et qui permette des mesures précises, dans des conditions proches de la réalité.
4. EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention ne pose pas ces problèmes liés aux dispositifs de l'art antérieur.
En effet, l'invention concerne un dispositif de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal.
Selon l'invention, le dispositif comprend un casque apte à être disposé sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique.
L'invention propose un dispositif de mesure électrophysiologique, notamment de mesure électroencéphalographique (EEG), qui est adapté pour être disposé autour de la tête d'un animal. Pour ce faire, le dispositif comprend un casque de fixation destiné à maintenir des capteurs (des électrodes par exemple) délivrant des signaux de mesure représentatifs d'une mesure électrophysiologique, par exemple un EEG.
Il permet la mesure et l'enregistrement de l'activité électrique du système nerveux d'un animal. Il permet plus généralement de contrôler et de surveiller l'état de santé d'un animal.
Le dispositif de l'invention lorsqu'il est utilisé en EEG permet d'obtenir des informations sur l'état de santé cérébral de l'animal et sur son niveau de vigilance/attention. En effet, les animaux peuvent subir des accidents vasculaires cérébraux et l'EEG peut être un moyen rapide et peu onéreux (par opposition à l'imagerie cérébrale) pour détecter des anomalies fonctionnelles.
Par ailleurs, le dispositif de l'invention est transportable et constitue en outre une aide au diagnostic en médecine vétérinaire sur le terrain.
Il est en outre non invasif et ne nécessite pas de raser l'animal, la mesure pouvant s'effectuer malgré les poils épais de l'animal (lorsqu'il s'agit d'un cheval, par exemple), un gel conducteur assurant le contact entre l'électrode et la peau de l'animal.
Selon une caractéristique particulière, ledit casque comprend une première et une deuxième lanières destinées à être placées autour de la tête dudit animal, à l'avant et l'arrière respectivement des oreilles dudit animal, lesdites première et deuxième lanières étant reliées par une troisième et une quatrième lanières destinées à être placées sous chacune des oreilles dudit animal respectivement.
Selon une caractéristique particulière, lesdites première et deuxième lanières sont reliées par au moins une cinquième lanière destinée à être placée entre les oreilles dudit animal.
Le dispositif de l'invention permet ainsi de positionner facilement et précisément les moyens de mesure proches du cerveau de l'animal. Il permet en outre de maintenir les moyens de mesure en place malgré les mouvements de l'animal.
En d'autres termes, ce dispositif est facilement positionnable sur la tête d'un animal, et en particulier d'un cheval, tout en permettant à l'animal de rester libre de ses mouvements.
Les lanières sont fabriquées dans un matériau suffisamment rigide pour adhérer au crâne de l'animal et souple pour ne pas inquiéter ce dernier.
Selon une caractéristique particulière, ledit casque comprend des premiers moyens de réglage de la longueur de ladite cinquième lanière.
Selon une caractéristique particulière, ledit casque comprend des deuxième moyens de réglage de la longueur desdites première et deuxième lanières.
Le dispositif de l'invention est adaptable à tout type de chevaux.
Selon une caractéristique particulière, lesdites première et deuxième lanières comprennent chacune deux portions reliées par un élément de jonction Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens de mesure comprennent une pluralité d'électrodes.
Selon une caractéristique particulière, chacune desdites électrodes est disposée dans un trou ménagé dans une desdites lanières. Le dispositif est compact et peu coûteux.
Le casque comprend des lanières comportant une pluralité de trous pour recevoir des électrodes.
Selon une caractéristique particulière, ledit dispositif comprend des moyens de maintien desdites électrodes contre la tête dudit animal.
Selon une caractéristique particulière, lesdites électrodes sont des électrodes sèches.
Selon une caractéristique particulière, ledit dispositif comprend des moyens de stimulation dudit animal portés par ledit casque. L'association de l'EEG avec des stimulations (sonores, visuelles, cognitives) permet en outre de mettre en oeuvre la technique des potentiels évoqués qui donne des informations précises sur le bon fonctionnement cérébral.
5. LISTE DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 présente une vue schématique de l'anatomie de la tête du cheval ;
la figure 2 présente une vue schématique de côté d'un casque électrophysiologique selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 3 montre le casque électrophysiologique de la figure 2 une fois positionné sur la tête d'un cheval;
la figure 4A présente une vue schématique de dessus du casque électrophysiologique de la figure 2;
la figure 4B présente un casque électrophysiologique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
- la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale des moyens de maintien d'une électrode de mesure du casque sur la peau de l'animal; la figure 6 est un schéma-bloc des moyens électroniques de traitement et de stockage des signaux mesurés par les électrodes portées par le casque de l'invention.
6. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les figures 1 à 3, 4A, 5 et 6 illustrent le dispositif de mesure électrophysiologique 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Il comprend un casque constitué de deux lanières transversales 211, 212 destinées à être placées à l'arrière et à l'avant des oreilles 12 d'un cheval 1 (comme illustré sur la figure 3) dans des plans sensiblement frontaux. En d'autres termes, ces lanières 211, 212 enserrent la tête de l'animal.
Le casque comprend en outre deux lanières longitudinales 201, 202 espacées et destinées à être placées dans des plans parasagittaux de chaque côté du toupet 14 du cheval 1, entre les oreilles 12 de ce dernier. Ces lanières longitudinales 201, 202 relient les lanières transversales 211, 212 en partie supérieure du casque 2. Les lanières transversales 211, 212, qui sont espacées en partie supérieure du casque, se rapprochent en partie inférieure du casque et sont, par exemple, guidées dans un élément de protection 206 (éventuellement rembourré) venant se plaquer contre le cou de l'animal.
Dans l'exemple illustré sur les figures 2 et 4A, les lanières transversales 211, 212 comprennent chacune deux portions qui sont solidaires de l'élément de protection et de jonction 206.
Une partie au moins des lanières du casque comprend un ou plusieurs trous 23 traversant l'épaisseur de la lanière dans laquelle il est ménagé. La largeur des lanières est comprise, de préférence, entre 10 mm et 40 mm.
On note que des moyens de réglage 205, 215 sont prévus sur chacune des lanières longitudinales 201, 202 et sur les lanières transversales 211, 212 respectivement de façon à adapter la taille du casque, et donc du dispositif de mesure électrophysiologique, au crâne du cheval 1.
Plus précisément, les moyens de réglage 205 permettent de régler l'écartement entre les lanières transversales 211 et 212. Les moyens de réglage 215 permettent de régler le rayon, et donc le volume, du casque.
Ces moyens de réglage 205, 215 se présentent, dans cette exemple, sous la forme d'une boucle portant une tige articulée montées à une première extrémité d'une lanière (la lanière 212 par exemple) et dans laquelle passe l'autre extrémité de la lanière 212. La longueur des lanières peut ainsi être réglée aisément par l'utilisateur en fonction de la taille du crâne de l'animal. Une fois que le réglage du casque sur la tête de l'animal est effectué, la tige est insérée dans un des trous 23 ménagés dans la lanière 212 de façon à maintenir le réglage choisi par l'utilisateur.
D'autres solutions de réglage peuvent être envisagées, telles que des attaches Velcro (marque déposée), par exemple.
II est donc possible de rétrécir ou d'élargir le volume du casque en fonction de la taille du cheval. Le positionnement du casque et son adaptation à la forme et aux dimensions du crâne de l'animal sont ainsi facilités.
Le casque est en outre conçu pour empêcher tout mouvement intempestif du dispositif de mesure électrophysiologique et maintenir le positionnement des capteurs de mesure (qui sont de préférence des électrodes de type cupule ou sèches) par rapport au crâne (avec contact dans le cas d'électrodes de type cupule ou sans contact dans le cas d'électrodes sèches).
Dans le mode de réalisation de la figure 2, les lanières du casque comprennent plusieurs rivets 22 logés dans des trous 23 et traversant l'épaisseur des lanières.
Ces rivets 22 sont perforés en leur centre de façon :
- à pouvoir monter des capteurs de mesure, qui sont ici des électrodes 30, une électrode 30 étant associée à un rivet 22, et
- à permettre l'injection d'un gel conducteur comme on le verra par la suite.
Dans cet exemple de mise en œuvre, le dispositif 2 de l'invention est destiné à effectuer des mesures électroencéphalographiques (EEG) du cheval.
Pour ce faire, le dispositif 2 comprend au moins deux électrodes qui sont destinées à être appliquées de part et d'autre de la tête de l'animal (symétriquement de chaque côté du crâne).
Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif 2 comprend en outre une électrode postérieure (pariéto-occipitale) et une électrode avant (frontale). Ces quatre électrodes sont ainsi placées à proximité du cerveau du cheval qui pour mémoire se situe entre les oreilles, au sommet de la tête. Sur la figure 4A, le dispositif 2 comprend quatre rivets 22 (deux rivets 22 sont montés sur chacune des lanières longitudinales 201, 202) portant chacun une électrode (non visible) et permet d'effectuer des mesures pour chacun des hémisphères du cerveau de l'animal.
Comme illustré sur la figure 5, afin d'assurer un contact constant des électrodes 30 avec la surface du crâne, un premier tube 5 creux solidaire de l'électrode 30 et débouchant dans cette dernière est placé dans un deuxième tube 6 creux disposé dans le trou débouchant du rivet 22, ce dernier étant fixé sur la lanière 211. Un ressort 4 est fixé d'une part à l'électrode 30 et d'autre part au rivet 22. Le premier tube 5 solidaire de l'électrode 30 est apte à coulisser dans le deuxième tube 6. Ainsi, sous l'effet du ressort 4, l'électrode 30 reste en contact permanent avec la peau de l'animal.
Les électrodes 30 sont, dans cet exemple, des électrodes de type cupule ayant la forme d'un disque de 5 mm qui est percé au centre pour permettre l'injection d'un gel conducteur via l'intérieur du premier tube 5. Le gel conducteur améliore le contact de l'électrode 30 avec la peau et optimise ainsi le passage du courant.
L'électrode 30 est recouverte d'une fine couche d'argent assurant un contact électrique optimisé avec la peau de l'animal et évitant les phénomènes de polarisation.
Chacune des quatre électrodes de mesure électroencéphalographique est reliée à un dispositif de mesure et d'enregistrement de l'activité cérébrale du cheval.
L'activité cérébrale de chaque hémisphère est enregistrée séparément. Comme illustré sur la figure 6, le dispositif de l'invention comprend des moyens électroniques de traitement et du stockage des signaux bio-électriques mesurés par les électrodes 30, ces moyens électroniques de traitement et du stockage étant disposés dans un boîtier porté par le casque. La figure 6 est un exemple de mise en œuvre du circuit électronique porté par le casque, dans lequel les électrodes 30 sont reliées par liaison filaire à deux amplificateurs de signaux 31 de gain prédéterminé (le gain étant réglable éventuellement), alimentant un convertisseur analogique/numérique (A/D) 32 destinée à numériser le signal et une carte de stockage de données numériques, telle une carte SD, 32.
Des moyens de filtrage peuvent être prévus.
La carte SD 32 est amovible et peut être lue sur un terminal d'ordinateur une fois que l'électroencéphalographie est effectuée à l'aide du dispositif de l'invention.
Eventuellement, une unité de transmission des signaux bio-électriques est mise en œuvre dans le boîtier, permettant ainsi la télémesure.
Ces moyens électroniques de traitement et du stockage sont de taille réduite de façon à minimiser leur encombrement et à ne pas constituer une gêne pour l'animal, ce qui pourrait fausser les mesures.
Un tel dispositif de mesure électroencéphalographique permet de connaître l'état fonctionnel du cerveau de l'animal dans son milieu de vie. Il n'est donc pas nécessaire d'immobiliser l'animal.
Le dispositif de l'invention peut permettre à un vétérinaire de détecter un AVC ou les conséquences fonctionnelles d'un fort traumatisme crânien sur le terrain, c'est-à-dire dans un centre équestre ou sur un lieu d'entraînement lorsqu'il s'agit d'un cheval de course, par exemple.
Il est modulable en fonction de la taille de la tête du cheval et s'avère peu coûteux.
Autres aspects et variantes
D'autres types d'électrodes peuvent être mis en oeuvre sur le dispositif de l'invention.
Il peut s'agir notamment d'électrodes sèches qui sont insérées dans les rivets du casque. Dans ce cas de figure, il n'est pas nécessaire que les électrodes sèches soient en contact avec la peau de l'animal. Toutefois, un gel conducteur doit être placé entre l'électrode sèche et la peau de l'animal, ce gel étant injecté via le rivet et l'électrode sèche qui sont percés en leur centre. Par ailleurs, les électrodes sèches doivent être situées relativement proches du cerveau de l'animal de façon à pouvoir mesurer des signaux EEG, par exemple. En outre,
Le casque du dispositif de l'invention permet un réglage fin du positionnement des électrodes sèches autour du cerveau de l'animal.
La figure 4B illustre une variante du dispositif de l'invention. Dans cette variante de réalisation, le casque 2' comprend deux lanières 207, 208 supplémentaires par rapport au casque 2 de la figure 4A.
En d'autres termes, la casque 2' comprend quatre lanières, deux lanières longitudinales 201', 202' étant destinées à être placées de chaque côté du toupet du cheval, les deux autres lanières longitudinales 207, 208 étant destinées à être placées sous les oreilles 12 du cheval 1.
Toutes les lanières 201', 202', 207, 208, ou seulement une partie, comprennent une ou plusieurs électrodes de mesure, et sont réglables de façon à pouvoir adapter le casque 2' à des chevaux de tailles différentes.
Plus généralement, des lanières supplémentaires peuvent être prévues de chaque côté des oreilles et en avant des yeux de façon à augmenter le nombre d'électrodes et permettre ainsi d'autres types d'enregistrement, comme par exemple des électro-occulo-grammes (OEG) ou des enregistrements de potentiels évoqués (auditifs, visuels, cognitifs) générés par une stimulation acoustique et/ou visuelle.
En d'autres termes, le nombre de lanières peut varier, le seul facteur limitant étant l'espace disponible sur la tête de l'animal.
Dans ce cas, le casque comprend une ou plusieurs électrodes de détection des potentiels évoqués (ces électrodes mesurent la réponse électrophysiologique de l'animal à un stimulus). Les lanières sont formées dans un matériau suffisamment rigide pour envelopper la tête de l'animal sans déformation intempestive du casque, et suffisamment souple pour ne pas gêner l'animal.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on prévoit une languette en plexiglass entre le rivet 22 et le ressort 4 de façon à rigidifier la lanière et limiter ainsi les mouvements de l'électrode correspondante.
On peut prévoir une sangle élastique sur le casque qui passe sous le cou de l'animal et épouse la forme du cou. Une telle sangle, qui peut être associée à l'élément 206, minimise les mouvements du casque lorsque l'animal baisse la tête pour brouter de l'herbe, par exemple.
Un tel dispositif peut être adapté pour d'autres espèces animales telles que les chiens, chats, moutons, porcs, vaches et poneys notamment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (2) de mesure électrophysiologique pour la tête d'un animal, ledit dispositif (2) comprenant un casque apte à être disposé sur la tête dudit animal et portant des moyens de mesure électrophysiologique, ledit casque comprenant une première et une deuxième lanières (212, 211) destinées à être placées autour de la tête dudit animal, à l'avant et l'arrière respectivement des oreilles (12) dudit animal (1),
caractérisé en ce que lesdites première et deuxième lanières (212, 211) sont reliées par une troisième et une quatrième lanières (207, 208) destinées à être placées sous chacune des oreilles dudit animal respectivement.
2. Dispositif (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième lanières (212, 211) sont reliées par au moins une cinquième lanière (201, 202) destinée à être placée entre les oreilles (12) dudit animal (1).
3. Dispositif (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit casque comprend des premier moyens de réglage (205) de la longueur de ladite cinquième lanière (201, 202).
4. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit casque comprend des deuxième moyens de réglage (215) de la longueur desdites première et deuxième lanières (212, 211).
5. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième lanières (212, 211) comprennent chacune deux portions reliées par un élément de jonction (206).
6. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent une pluralité d'électrodes (30).
7. Dispositif (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune desdites électrodes (30) est disposée dans un trou ménagé dans une desdites lanières.
8. Dispositif (2) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de maintien (4) desdites électrodes (30) contre la tête dudit animal.
9. Dispositif (2) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que lesdites électrodes (30) sont des électrodes sèches.
10. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de stimulation dudit animal portés par ledit casque.
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