FR3056112A1

FR3056112A1 - Dispositif iontophorese comprenant un capteur de mouvement

Info

Publication number: FR3056112A1
Application number: FR1658821A
Authority: FR
Inventors: Thi Hong Lien Planard-Luong
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2018-03-23
Also published as: WO2018054921A1; EP3515546A1; US20190209828A1; CN109689152A; KR20190046917A

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de détection d'un mouvement d'un embout cosmétique relié à un générateur électrique (10) et comportant une électrode (2) destinée à être déplacé sur la peau (100), une contre-électrode (3) et un microcontrôleur (11) relié au générateur électrique (10) et apte à appliquer un signal électrique contrôlé d'entrée Uin(t) sur l'électrode (2), le dispositif (1) comprenant un capteur (4) apte à mesurer un signal électrique détecté Udét(t) entre l'électrode (3) et la peau et à envoyer le signal électrique détecté Udét(t) dans un soustracteur (5) qui mesure une éventuelle distorsion δ(t) entre le signal électrique détecté Udét(t) et un signal électrique de référence Uréf et fournit, en sortie, un signal d'exploitation nul à l'électrode (2) si la distorsion mesurée δ(t) est supérieure à une tension seuil prédéterminée U0.

Description

©) N° d’enregistrement national : 16 58821 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

COURBEVOIE © IntCI⁸

A 61 N 1/08 (2017.01), A 61 N 1/30

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

(22) Date de dépôt : 20.09.16.	©) Demandeur(s) : L'OREAL Société anonyme— FR.
(30) Priorité :	©) Inventeur(s) : PLANARD-LUONG THI HONG LIEN.
©) Date de mise à la disposition du public de la demande : 23.03.18 Bulletin 18/12.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés :	©) Titulaire(s) : L'OREAL Société anonyme.
©) Demande(s) d’extension :	©) Mandataire(s) : L'OREAL Société anonyme.

(54/ DISPOSITIF IONTOPHORESE COMPRENANT UN CAPTEUR DE MOUVEMENT.

FR 3 056 112 - A1 (%”/ L'invention concerne un dispositif (1 ) de détection d'un mouvement d'un embout cosmétique relié à un générateur électrique (10) et comportant une électrode (2) destinée à être déplacé sur la peau (100), une contre-électrode (3) et un microcontrôleur (11) relié au générateur électrique (10) et apte à appliquer un signal électrique contrôlé d'entrée U_in(t) sur l'électrode (2), le dispositif (1 ) comprenant un capteur (4) apte à mesurer un signal électrique détecté Uçjé_t(t) entre l'électrode (3) et la peau et à envoyer le signal électrique détecté Uçj_ét(t) dans un soustracteur (5) qui mesure une éventuelle distorsion δ(ΐ) entre le signal électrique détecté U_dét(t) et un signal électrique de référence U_réf et fournit, en sortie, un signal d'exploitation nul à l'électrode (2) si la distorsion mesurée 8(t) est supérieure à une tension seuil prédéterminée U_o.

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DISPOSITIF IONTOPHORESE COMPRENANT UN CAPTEUR DE MOUVEMENT

La présente invention concerne les dispositifs destinés à réaliser un traitement cosmétique des matières kératiniques.

Plus généralement, un produit cosmétique est un produit tel que défini dans le Règlement CE N° 1223/2009 du Parlement européen et du Conseil daté du 30 novembre 2009, relatif aux produits cosmétiques.

L’invention concerne en particulier les dispositifs de traitement des matières kératiniques à l’aide d’un courant électrique.

Par « matières kératiniques humaines », on entend principalement la peau, notamment du corps ou du visage, ou encore le cuir chevelu, les ongles ou les cheveux.

Arrière plan technologique

Il est connu que l'application d'un courant électrique sur la peau peut favoriser la pénétration d'un actif. Il est ainsi connu de traiter les matières kératiniques humaines à l'aide de dispositifs d'iontophorèse. L'iontophorèse permet la diffusion d'actifs à travers la peau grâce à une stimulation électrique d'une façon non invasive. Le courant administré peut être réglable en intensité et en polarité (courant anodique ou cathodique). La diffusion transcutanée des molécules via l'iontophorèse est basée sur les deux principes que sont l'électrorépulsion et l'électro-osmose.

La radiofréquence est basée sur l’émission d'ondes électromagnétiques à très haute fréquence passant à travers la peau et qui produisent de la chaleur dans les tissus sous-cutanés. La chaleur produite va agir en profondeur, sans brûler la superficie, c'est à dire la peau. On arrive à chauffer jusque 55°C en profondeur, ce qui va stimuler les fibroblastes, lesquels vont fabriquer de nouvelles fibres d'élastine et de collagène. Parallèlement, la chaleur induit la rétraction des fibres de collagène préexistantes.

Cette technique révolutionnaire traite en profondeur la peau, et stimule la production de nouveau collagène qui améliore la fermeté et la tension cutanée.

L’électroporation (également appelée mésothérapie sans aiguilles) est une méthode qui provoque l’ouverture des canaux aqueux (électropores) de la peau par l’effet de formes d’ondes spécifiques. On obtient un meilleur transport des principes actifs des cosmétiques utilisés. Il existe différentes techniques, selon la forme d’onde et les modalités d’application utilisées. L’électroporation a une durée d’application plus courte que la ionophorèse traditionnelle, elle est entièrement indolore et permet un transport contrôlée de grandes quantités de principes actifs.

L'utilisation de l'électrostimulation en esthétique permet de raffermir et de tonifier certains muscles relâchés du visage et du corps. La particularité des cellules nerveuses et musculaires est qu'elles sont excitables. Cette propriété leur permet de répondre à un «stimulus» électrique: lorsque celui-ci est déclenché au niveau d'une cellule nerveuse, il se propage très rapidement le long de leur membrane. Après avoir franchi la «jonction neuromusculaire», il parcourt la membrane des cellules musculaires, l'excitation est alors transmise en profondeur et provoque le déclenchement de la contraction.

Il a déjà été proposé plusieurs types d’appareil de traitement de la peau par des micro courants fournissant des impulsions électriques de différentes formes et fréquences.

Le document US 8 731 657 décrit un dispositif comprenant un microcontrôleur configuré pour générer une pluralité de formes d'ondes électromagnétiques de fréquences hautes et basses de différentes amplitudes.

Le document US 6 684 107 décrit un dispositif sans fil comprenant un générateur de micro courant périodique de fréquence inférieure à 16 Hz.

Il a déjà été proposé de contrôler le mouvement de l’embout des dispositifs de traitement de la peau par un courant électrique.

Par exemple, le la demande de brevet US2016/106505 divulgue un tel dispositif comprenant un système de contrôle de la vitesse de l’embout.

La demande de brevet EP 1 412 142 divulgue un rasoir électrique comprenant un détecteur de chaleur qui arrête le rasoir si la température est trop élevée au contact de la peau.

Il existe un besoin pour perfectionner encore les dispositifs de traitement cosmétique à l’aide d’un courant électrique qui favorisent la pénétration d’actifs afin d'augmenter l'efficacité des traitements.

Il existe un besoin pour bénéficier d’un dispositif de traitement des matières kératiniques à l’aide d’un courant électrique, qui présente une bonne efficacité et puisse être utilisé avec confort et en toute sécurité, surtout pour un traitement dynamique.

Il existe aussi un besoin pour bénéficier d’un tel dispositif sûr, limitant les fourmillements, brûlures ou d’échauffements de la zone traitée.

Il existe encore un besoin pour disposer d’un tel dispositif peu sensible aux parasites.

Il existe un besoin de réaliser un traitement dynamique contrôlé.

Définition de l’invention

L’invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un dispositif de détection d’un mouvement d’un embout cosmétique relié à un générateur électrique et comportant une électrode destinée à être déplacé sur la peau , une contre-électrode et un microcontrôleur relié au générateur électrique et apte à appliquer un signal électrique contrôlé d'entrée Uin(t) sur l’électrode, le dispositif comprenant un capteur apte à mesurer un signal électrique détecté Udét(t) entre l’électrode et la peau et à envoyer le signal électrique détecté Udét(t) dans un soustracteur qui mesure une éventuelle distorsion ô(t) entre le signal électrique détecté Udét(t) et un signal électrique de référence Uréf et fournit, en sortie, un signal d'exploitation nul à l’électrode si la distorsion mesurée ô(t) est supérieure à une tension seuil prédéterminée Uo.

Grâce à la particularité de l’invention consistant à mesurer une distorsion de signal, le dispositif selon l’invention est particulièrement fiable.

Avec ce dispositif, le risque de brûlure et d’endommagement de la surface corporelle traitée par l’embout est nettement diminué.

En effet, dès que l’embout reste au contact de la peau dans une même position pendant une durée prolongée, les propriétés diélectriques de la peau évoluent. Le signal électrique détecté entre l’électrode et la contre-électrode, séparées par la peau ayant des propriétés diélectriques évolutives, change en fonction du temps.

Le dispositif selon l’invention est précis. En mode sécurité, l’énergie délivrée est faible pour éviter tout problème en statique. La sécurité de l’utilisateur est nettement améliorée.

L’invention concerne aussi un appareil de traitement cosmétique des matières kératiniques à l'aide d'un courant électrique, comprenant un dispositif tel que décrit précédemment.

Capteur

L’électrode et la peau (fonctionnant comme une électrode ou contre-électrode) disposés face à face constituent un condensateur dont la capacité est :

C = sO*sr*A/d avec :

εθ = 8,854 187 pF/m permittivité du vide sr permittivité relative du matériau présent entre les 2 électrodes, par exemple le stratum comeun),

A : surface en regard entre l’électrode et la contre-électrode d : distance entre l’électrode et la contre-électrode.

1er cas : absence d’objet entre les 2 électrodes ε r ~ 1 (air) => C ~ εθ A / d

Ce 1^er cas se produit par exemple lorsque l’embout est distant de la peau.

2ème cas : présence d’un objet isolant entre les 2 électrodes =r> (sr ~ 4)

La contre-électrode peut être au contact des doigts de l’utilisateur par exemple.

C= (ε 0 . ε r . A) / d

Lorsque sr moyen devient supérieur à 1 en présence de l’objet isolant, C augmente. La mesure de l’augmentation de la valeur de C permet de détecter la présence de l’objet isolant.

3ème cas : présence d’un objet conducteur entre l’électrode et la contre-électrode

C= (ε 0 ε r A)/ d-e avec :

ε r ~ 1 (air) => C ~ ε 0 (A/ d-e) e: distance entre l’électrode et l’objet conducteur

La présence d’un objet conducteur se traduit également par une augmentation de la valeur de C.

Lorsque l’électrode est en contact avec une zone corporelle, la permittivité de la peau située à proximité de l’électrode évolue en fonction du temps. En effet, le courant transmis par l’électrode sur la peau modifie les propriétés physico-chimiques de cette dernière. Cette modification provoque une variation en fonction du temps de la permittivité.

Le capteur enregistre l’évolution de la capacité en fonction du temps. Lorsque la capacité devient supérieure à une valeur prédéterminée, la peau peut se détériorer.

Système d'alimentation électrique

Le dispositif comporte un système d'alimentation électrique pour exposer les matières kératiniques à un courant électrique de traitement dans une zone d’application de la composition.

On entend par système d'alimentation électrique, un ensemble électrique apte à induire une différence de potentiel entre une ou plusieurs électrodes et au moins une contre-électrode. Si l’embout d’application est placé sur le visage et si la contre-électrode est tenue dans une main, la différence de potentiel est établie entre le visage et la main.

Embout d’application

L’embout d’application peut être conducteur ou non.

Il peut comporter plusieurs organes d'application, notamment sous la forme de billes ou de picots. La multiplicité des organes d'application favorise une bonne répartition de la composition, de façon continue, et améliore rionisation de la composition lors du traitement, le cas échéant. La multiplicité des organes d'application permet également d'améliorer l'effet de massage au cours du traitement.

Avantageusement, l’embout d’application comporte au moins une bille mobile autour d’un centre de rotation.

En variante, les organes d'application peuvent présenter tout profil, notamment cylindrique, étant par exemple en forme de rouleaux, ou non cylindrique, par exemple une forme ovoïde ou discoïde, flaire ou triangulaire.

Les organes d’application peuvent être en matière plastique ou métallique.

La surface extérieure de l’embout peut être totalement inerte d'un point de vue chimique vis-à-vis de la composition appliquée et des matières kératiniques. La surface extérieure peut être recouverte d'un vernis. La surface extérieure peut être polie. La surface extérieure peut comporter un matériau biocide, le cas échéant.

Electrodes

L’électrode peut être chargée positivement (anode) ou négativement (cathode). Cette électrode peut être disposée dans l’embout d’application, de manière à assurer le passage du courant électrique vers la peau. Si l’électrode est disposée à l’intérieur de l'embout, elle ne vient pas directement en contact avec les matières kératiniques, on parle d’électrode déportée.

Une électrode peut se présenter par exemple sous forme de bille, de picot, de plot, de languette. Le dispositif peut comporter une seule ou plusieurs électrodes.

L'électrode peut être plane, par exemple sous forme de disque plan ou de polygone. L'électrode peut être creuse, étant par exemple formée par emboutissage ou pliage d'une tôle électriquement conductrice. L'électrode peut être poreuse. L’électrode peut être formée par un traitement de surface pour rendre conductrice la première zone.

On entend par contre-électrode, une électrode chargée de signe contraire à l’électrode : négatif, positif ou alterné ou relié à la masse du générateur. En général, celleci est disposée sur le corps du dispositif ou sur une pièce à main. La contre-électrode est destinée à venir au contact d'une zone corporelle de la personne subissant le soin. Dans un mode de réalisation, la contre-électrode est disposée sur l'embout. Dans cette éventualité, elle est séparée de l’électrode par un espace isolant.

Si l’électrode est logée à l'intérieur de l'embout, elle peut notamment être éloignée de la paroi extérieure de l'embout d’application d'une distance comprise entre 0,2 mm et 5 mm. Cette distance est la distance la plus courte mesurable entre l'électrode et la surface extérieure de l'embout d’application. Elle est mesurée entre n'importe quels points de l'électrode et de la surface extérieure de l'embout d’application, pourvu que la distance mesurée soit la distance la plus courte.

Paramètres électriques

La source d'énergie électrique peut comporter toute pile ou tout accumulateur. La tension entre les pôles est par exemple comprise entre 1,2 V et 24 V, de préférence entre 1,2 et 3,3 V. Le cas échéant, le passage du courant peut créer un échauffement ponctuel.

La tension crête des puises peut aller jusqu’à 400V mais l’énergie délivrée ne dépasse pas 80mJ par puise ou la puissance des puises ne dépasse pas 5W.

Signal électrique de référence

On compare le signal à l’instant t par rapport au signal de l’instant t+At. Quand l’applicateur est en mouvement sur la peau, la distorsion relative sera de haute fréquence mais quand l’applicateur est stationné, la distorsion relative est plus tôt à base fréquence ou même inexistant. Comme la méthode est relative sur la même zone de peau, la différence entre les différents types de peau n’est pas gênante. Le At reste très petit.

Traitements cosmétiques complémentaires

Avantageusement, le dispositif comprend une source de chaleur, de lumière, de mise en mouvement de l’embout d’application, notamment une vibration sonique, ou d’ultrason ou radiofréquence ou d’électroporation.

Composition

Le dispositif selon l’invention peut comporter un réservoir contenant une composition cosmétique. Le réservoir peut être amovible ou non.

De préférence, la composition cosmétique a une viscosité, mesurée à 25 °C et à une pression de atmosphérique normale de 1,01310⁵ Pa, inférieure à 0,5 Pa.s, de préférence encore inférieure à 0,3 Pa.s, mieux à 0,2 Pa.s, notamment allant de 0,1 à 0,2 Pa.s, mieux de 0.04 à 0.175 Pa.s.

La viscosité de la composition est mesurée à 25°C et à une pression de atmosphérique normale de 1,013 105 Pa, à l'aide d'un Rhéomat 180 (Société LAMY) équipé d'un mobile MS-R1, MS-R2, MS-R3, MS-R4 ou MS-R5 choisi en fonction de la consistance de la composition, tournant à une vitesse de rotation de 200 tour/minute. La mesure est prise après 10 min de rotation. Les mesures de viscosité sont réalisées au maximum 1 semaine après fabrication.

On utilisera dans le contexte de l'invention les mobiles RS-R3 ou MS-R2 ou pour les compositions les plus fluides MS-R1.

Il est possible d'utiliser avec le dispositif au moins une composition cosmétique ou dermatologique.

La/les composition(s) utilisée(s) peu(ven)t être sous toutes les formes, par exemple sous la forme d'une solution aqueuse, d'une huile, d'une émulsion, d'une poudre ou d'un gel. La/les composition(s) utilisée(s) peu(ven)t encore être pulvérisées sur la peau.

Lorsque la/les composition(s) utilisée(s) sont sous la forme d’une poudre ou d'un gel, celui-ci peut reprendre la forme de l'électrode sur laquelle il est appliqué, comme mentionné plus haut. On peut appliquer une ou plusieurs compositions. Le réservoir peut comporter plusieurs compartiments à cet effet.

La/les composition(s) peu(ven)t comporter un principe actif.

Avantageusement, la composition est choisi parmi :

- une composition pour le soin du visage ou du corps, comportant notamment un actif choisi parmi les actifs humectants ou hydratants, les actifs anti-âges par exemple, les actifs dépigmentants, les actifs agissant sur la microcirculation cutanée ou les actifs séborégulateurs, anti-acné, comblement, vitamine;

- une composition pour le maquillage du visage ou du corps, temporaire, semi-permanente ou permanente,

- une composition capillaire, notamment une composition pour le lavage des cheveux, le soin ou le conditionnement des cheveux, le maintien ou la mise en forme temporaire des cheveux, la coloration temporaire, semi-permanente ou permanente des cheveux, le défrisage ou la permanente, notamment une composition de défrisage, de coloration, de décoloration des racines et des cheveux,

- une composition pour le cuir chevelu, notamment une composition antipelliculaire, antichute ou de repousse des cheveux, anti-séborrhée, anti-inflammatoire, anti-irritations ou apaisante, antitache ou pour la stimulation ou la protection du cuir chevelu.

Le dispositif peut être utilisé dans divers traitements cosmétiques ou dermatologiques, par exemple pour lutter contre les rides, l'herpès, l'acné ou redensifier la peau ou les cheveux.

Modes de réalisation préférés

De préférence, le dispositif selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- un filtre est relié à la sortie du capteur, notamment un filtre passe-bas.

- il comprend un déphaseur en amont du capteur.

- la distorsion ô(t) est exploitée par un amplificateur opérationnel monté en intégrateur de courant.

-le microcontrôleur génère un signal électrique contrôlé découpé par un signal d'horloge et par le fait que le capteur opère une détection synchrone avec le signal d'horloge.

De préférence, l’appareil selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- Il comprend une source de chaleur, de lumière, de mise en mouvement de l’embout d’application, notamment une vibration sonique, ou d’ultrason ou de radiofréquence ou d’électroporation ou d’iontophorèse ou d’électrostimulation.

- Il comprend un réservoir de produit cosmétique.

- Il s’agit d’un dispositif d’électrostimulation.

Description des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de l’invention, et à l’examen du dessin annexé, schématique et partiel, sur lequel :

La figure 1 représente la structure générale d’un dispositif selon l’invention,

La figure 2 représente deux signaux U(t) :

- un signal émis sur l’électrode par le microcontrôleur, et

- un signal détecté par le capteur sensitif.

Sur la figure 1, le dispositif 1 comprend électrode 2 et d’une contre-électrode 3. L’électrode 2 reçoit un signal électrique d'entrée Uin(t) à partir d’un générateur 10 relié à un microcontrôleur 11. Un signal électrique Udét(t) entre l’électrode 2 et la peau est détecté par un capteur 4 et envoyé dans un soustracteur 5 qui mesure une éventuelle distorsion de signal ô(t). Il fournit, en sortie, un signal d'exploitation U_exp(t) nul à l’électrode 4 si la distorsion ô(t) mesurée est supérieure à un seuil prédéterminé Uo.

En principe, les capteurs 4 travaillent avec un circuit oscillant RC. Une variation minimale de la capacité suffit pour influencer son amplitude d'oscillation. L'électronique d'évaluation la convertit en un signal de commutation. L'utilisateur peut régler la sensibilité par un potentiomètre.

Sur la figure 2, on a représenté un signal d’entrée Uin(t) en forme de sinusoïdale amortie. Le signal Udét(t) détecté présente un déphasage avec le signal d’entrée. Ce déphasage est comparé à une valeur de tension seuil Uo. Cette comparaison détermine le signal qui est envoyé sur l’électrode. Ce signal est nul si le déphasage est supérieur à la tension seuil. Il est inchangé si le déphasage est inférieur ou égal à la tension seuil.

ίο

L’invention n’est pas limitée aux exemples illustrés. En particulier, les caractéristiques de différents exemples de réalisation qui viennent d’être décrits peuvent être combinées entre elles.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (1) de détection d’un mouvement d’un embout cosmétique relié à un générateur électrique (10) et comportant une électrode (2) destinée à être déplacé sur la peau (100) , une contre-électrode (3) et un microcontrôleur (11) relié au générateur électrique (10) et apte à appliquer un signal électrique contrôlé d'entrée Uj_n(t) sur l’électrode (2), caractérisé par le fait qu’il comprend un capteur (4) apte à mesurer un signal électrique détecté Udét(t) entre l’électrode (3) et la peau et à envoyer le signal électrique détecté Udét(t) dans un soustracteur (5) qui mesure une éventuelle distorsion ô(t) entre le signal électrique détecté Udét(t) et un signal électrique de référence U_réf et fournit, en sortie, un signal d'exploitation nul à l’électrode (2) si la distorsion mesurée ô(t) est supérieure à une tension seuil prédéterminée U_o.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un filtre est relié à la sortie du capteur (4), notamment un filtre passe-bas.
3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un déphaseur en amont du capteur (4).
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’il comprend un amplificateur opérationnel monté en intégrateur de courant qui exploite la distorsion ô(t).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que caractérisé par le fait que le microcontrôleur(ll) génère un signal électrique contrôlé et un signal d'horloge découpe le signal électrique contrôlé et par le fait que le capteur (4) opère une détection synchrone avec le signal d'horloge.
6. Appareil de traitement cosmétique des matières kératiniques à l'aide d'un courant électrique, caractérisé par le fait qu’il comprend un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu’il comprend une source de chaleur, de lumière, de mise en mouvement de l’embout d’application, notamment une vibration sonique, ou d’ultrason ou de radiofréquence ou d’électroporation ou d’iontophorèse ou d’électrostimulation.
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes 6 ou 7, caractérisé par le fait qu’il comprend un réservoir de produit cosmétique.
9. Appareil l'une quelconque des revendications précédentes 6 à 8, caractérisé par le fait qu’il s’agit d’un dispositif d’électrostimulation.

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