FR3076704A1 - Systeme de surveillance corporelle avec mousse mobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (3) de surveillance corporelle, comprenant un circuit fluidique (20) sur lequel sont disposés des moyens de prélèvement transcutané (25) de liquide corporel, une mousse absorbante (21 B), dite mousse de mesure, pour pomper du liquide corporel, et au moins un capteur (24) d'une grandeur physique de liquide corporel, le capteur (24) étant configuré pour être au contact de la mousse de mesure (21 B) afin de mesurer une grandeur physique du fluide absorbé par la mousse de mesure (21 B), le dispositif étant caractérisé en ce que la mousse de mesure (21 B) est montée mobile entre : - une position de mesure, dans laquelle la mousse de mesure est en contact avec le capteur (24), et - une position de repos, dans laquelle la mousse de mesure n'est pas en contact avec le capteur (24).

Description

Système de surveillance corporelle avec mousse mobile

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL

La présente invention concerne la micro-fluidique. Plus précisément, elle concerne un système de surveillance corporelle via analyse de liquide corporel, typiquement interstitiel.

ETAT DE L’ART

Certaines pathologies comme le diabète nécessitent une surveillance quotidienne de paramètres biochimiques du corps humain, i.e. des concentrations en certains composés (la glycémie dans l’exemple du glucose).

Pour cela, il est courant de piquer un point de la peau de sorte à faire perler une goutte de sang, et d’analyser cette goutte soit de façon réactive (par exemple avec une bandelette), soit de façon électronique (par exemple par au moins d’un capteur analytique), de façon à estimer le ou les paramètres cible.

On connaît aujourd’hui des systèmes évolués bien moins invasifs qui se contentent d’analyser le liquide interstitiel, c’est-à-dire le fluide qui remplit l'espace entre les capillaires sanguins et les cellules. Il a en effet une composition ionique proche de celle du plasma sanguin.

Ces systèmes évolués permettent ainsi de surveiller les paramètres biochimiques souhaités de façon transcutanée, c’est-à-dire sans nécessité de percer régulièrement la peau et de prélever.

En particulier, il a été proposé un dispositif porté au poignet appelé GlucoWatch, mettant en œuvre un phénomène appelé iontophorèse (ou ionophorèse) dans lequel champ électrique permet « d’attirer » le liquide interstitiel à travers la peau jusqu’à un capteur sur la paroi du dispositif. Ce concept a cependant été abandonné rapidement car 6% seulement des patients supportaient la douleur d’extraction électrique. De surcroît les résultats des mesures étaient peu fiables.

Il a été proposé alternativement des sondes transcutanées prenant la forme d’un patch autocollant plaquant un « capteur-aiguille » juste sous la peau, de sorte à mettre le capteur en communication fluidique permanente avec le liquide interstitiel, pour une surveillance continue.

Certaines de ces sondes transcutanées de type patch comprennent des moyens de communications sans fil permettant de remonter les mesures sur le liquide interstitiel par exemple à un terminal mobile, pour stockage et traitement (vérification de seuils et de variations, réalisation de statistiques, déclenchement d’alertes si nécessaire, etc.). On citera par exemple les systèmes sugarBEAT™ ou FreeStyle Libre.

De tels systèmes apportent satisfaction (les patchs sont nettement plus fiables et moins douloureux que les dispositifs à ionophorèse), mais s’avèrent contraignants et coûteux du fait du patch, à usage unique, qu’il faut changer régulièrement. De plus les patchs ont tendance à se décoller, s’arracher lorsque l’on change ses vêtements ou fait des mouvements brusques, et sont très visibles : le porteur peut être stigmatisé comme « malade ».

Il serait souhaitable de disposer d’un système électronique alternatif portatif qui évite le recours aux patchs, sans douleur, et sans qu’il y ait pour autant le moindre risque hygiénique.

Une autre difficulté vient de la durée de vie des capteurs. Cette dernière dépend de plusieurs facteurs, parmi lesquelles on peut citer les enzymes (la matière vivante détériore les capteurs), les couches de protections, les procédés de fabrication des capteurs, les paramètres extérieurs et les conditions d’utilisation des capteurs (apport en oxygène, immersion, etc.).

Actuellement, les systèmes intégrants des capteurs bio-chimiques pour faire de l’analyse à partir de liquide interstitiel procèdent selon les différentes façons suivantes.

Une variante utilise un tube microfluidique, dans lequel circule le liquide par capillarité, jusqu’à ce qu’il entre en contact avec le capteur. La circulation se fait ainsi en continue.

Une autre variante utilise des micro-aiguilles qui se gonflent de liquide une fois insérées dans la peau du client. Le liquide est ensuite aspiré dans un hydrogel qui est en contact avec les capteurs.

Une autre variante utilise des capteurs directement déposés sur des microaiguilles.

Dans toutes ces solutions, la durée de vie des capteurs est trop faible pour justifier d’une viabilité économique. En effet, les capteurs sont en permanence en contact du fluide, ce qui les abîme.

Une autre difficulté vient de la difficulté à gérer les flux de fluide, en particulier le déplacement du liquide interstitiel vers le capteur.

Certains dispositifs utilisent un tube microfluidique dans lequel le liquide circule par capillarité et entre en contact avec les capteurs (canule directement dans le bras, puis microtube vers les capteurs). La circulation se fait en continu et le contact liquide / capteurs est permanent. Après avoir passé les capteurs, le liquide se retrouve dans une poubelle.

D'autres dispositifs utilisent des microaiguilles qui, insérées dans la peau du patient, se gonflent de liquide. Ce liquide est ensuite aspiré dans un hydrogel lui-même en contact avec les capteurs. Dans cette solution les capteurs sont encore en contact constant avec le liquide. Après avoir passé les capteurs, le liquide se diffuse dans l'hydrogel et s'évapore progressivement dans une zone tampon.

PRESENTATION DE L’INVENTION

L’inconvénient des systèmes précités résident dans le fait qu’ils maintiennent tous les capteurs en permanence au contact du fluide.

La présente invention se rapporte donc à un dispositif de surveillance corporelle comprenant un circuit fluidique sur lequel sont disposés des moyens de prélèvement transcutané de liquide icorporel, une mousse absorbante, dite mousse de mesure, pour pomper du liquide corporel, et au moins un capteur d’une grandeur physique de liquide corporel, le capteur étant configuré pour être au contact de la mousse de mesure afin de mesurer une grandeur physique du fluide absorbé par la mousse de mesure, le dispositif étant caractérisé en ce que la mousse de mesure est montée mobile entre :

- une position de mesure, dans laquelle la mousse de mesure est en contact avec le capteur, et

- une position de repos, dans laquelle la mousse de mesure n’est pas en contact avec le capteur.

Le liquide corporel peut être du liquide interstitiel ou du sang, par exemple.

Le dispositif peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- Le dispositif est configuré pour que, dans la position de repos, la mousse de mesure puisse se remplir de liquide prélevé à partir des moyens de prélèvement transcutané,

- les moyens de prélèvement transcutanés comprennent une ou des aiguilles, et dans lequel, dans la position de repos, la mousse absorbante est en communication fluidique avec les aiguilles,

- le dispositif comprend une mousse d’évacuation en contact avec la mousse de mesure quelle que soit la position de cette dernière, la mousse d’absorption ayant une hydrophilie plus élevée que la mousse de mesure,

- le dispositif comprend des moyens de chauffage pour chauffer la mousse d’absorption,

- le dispositif comprend un mécanisme passif attaché à la mousse de mesure, le mécanisme passif étant configuré pour déplacer la mousse,

- le mécanisme passif permet un déplacement par translation, par exemple dans un plan perpendiculaire au plan du capteur ou parallèle au plan du capteur, par exemple à l’aide d’une crémaillère déplacée par un pignon ou un électroaimant.

- le mécanisme passif permet un déplacement par rotation, par exemple autour d’un axe parallèle au plan du capteur, ou par exemple autour d’un axe perpendiculaire au plan du capteur,

- le mécanisme passif comprend un point fixe formant liaison pivot et un tige passant par ce point fixe, à une extrémité de la tige est attachée la mousse de mesure, et de l’autre côté est attachée une prise d’entrée, configurée pour recevoir un mécanisme actif de type actionneur,

- le dispositif comprend une butée configurée pour bloquer le mouvement de la mousse en position de mesure.

L’invention propose aussi une capsule comprenant un dispositif tel que décrit précédemment.

L’invention propose aussi un système comprenant :

- un dispositif ou une capsule telle que décrite précédemment,

- un mécanisme actif configuré pour provoquer le déplacement de la mousse de mesure.

Le système peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- le mécanisme actif comprend une prise d’entrée et le mécanisme passif comprend une prise sortie, la prise de sortie pouvant s’engager avec la prise d’entrée pour former une liaison,

- le mécanisme actif est un pignon et le mécanisme passif est une crémaillère,

- le mécanisme actif est un électroaimant et le mécanisme passif est un élément sensible au champ magnétique,

- le mécanisme actif est une pompe et le mécanisme passif est un piston,

- le mécanisme actif est un moteur et le mécanisme passif est une tige définissant un axe de rotation,

- lorsque le mécanisme actif n’est pas alimenté, la mousse de mesure est en position de repos,

- lorsque le mécanisme actif n’est pas alimenté, la mousse de mesure est en position capteur,

- Le système comprend des moyens de traitement de données configurés pour traiter des mesures acquises par ledit capteur et commander le mécanisme actif,

- Le système comprend comprenant un boîtier, dans lequel la capsule est configurée pour s’engager avec le boîtier de façon amovible, le boîtier comprenant le mécanisme actif et la capsule comprenant la mousse de mesure, le mécanisme passif, le capteur, les moyens de prélèvement transcutanés,

- le boîtier comprend des moyens d’attache au corps réutilisables, configurés pour maintenir les moyens de prélèvement transcutané au contact de la peau.

PRESENTATION DES FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- La figure 1 illustre un schéma représentant un système comprenant une capsule, un boîtier et un patch disposé sur la capsule,

- Les figures 2a à 2c représentent des vues tridimensionnelles de l’engagement de la capsule dans le boîtier,

- Les figures 3a, 3b, 3c illustrent des vues tridimensionnelles de la capsule.

- La figure 4 illustre une vue en coupe d’un mode de réalisation du système,

- Les figures 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b illustrent différentes variantes de mécanismes passifs et actifs pour déplacer la mousse de mesure, et différentes variantes de mousse d’évacuation,

- La figure 8 illustre notamment un mode de réalisation relatif à la mousse d’évacuation.

DESCRIPTION DETAILLEE

Architecture générale

En référence à la figure 1, et aux figures 2a, 2b et 2c, qui en représentent un schéma général, la présente invention concerne un système électronique 1 de surveillance corporelle.

Par surveillance corporelle, on entend la vérification de constantes biochimiques d’une personne porteuse du système 1, typiquement la concentration en une protéine, une hormone, un marqueur, en oxygène, en nutriments, etc., dans le liquide interstitiel de la personne. On citera l’exemple de la glycémie. L’homme du métier pourra surveiller si besoin d’autres grandeurs physiques corporelles telles que la température, l’hydratation, etc.

La description sera illustrée avec du liquide interstitiel mais s’applique aux autres liquides corporels tels que le sang.

Comme cela sera explicité par la suite (voir figures 2a à 2c), le système peut être séparé en deux modules : un boîtier 2 et une capsule 3 (figures 3a à 3c). On utilisera le terme de dispositif pour ce qui concerne la capsule.

Le dispositif 3 comprend ainsi au moins un capteur 24 d’une grandeur physique du liquide corporel, tel que du liquide interstitiel, en particulier un capteur de nature « bio-chimique » c’est-à-dire permettant l’analyse du liquide interstitiel notamment en détectant un composé par exemple grâce à plusieurs électrodes au contact du liquide interstitiel, et avantageusement au moins un deuxième capteur tel qu’un capteur de température permettant d’ajuster l’analyse du liquide interstitiel prélevé (prise en compte de la viscosité du fluide en fonction de la température).

Le système 1 comprend également des moyens de traitement de données 11 (en particulier un processeur ou un microcontrôleur) configurés pour traiter des mesures acquises par le capteur 24, et le cas échéant des moyens de stockage de données 12 (notamment une mémoire, en particulier de type flash, et/ou la mémoire du microcontrôleur) permettant par exemple de stocker ces mesures, et/ou une date de la première utilisation de chaque capteur 24 pour calculer une date de péremption du ou des capteurs 24 (les capteurs biochimiques ont une durée de vie limitée). Les moyens de traitement de données 11 servent aussi à générer des consignes vers différentes composants. Dans le cadre de cette description, ces différentes fonctions sont assurées par une même unité. Toutefois, il est possible de prévoir des processeurs dédiés. Le système 1 comprend également une batterie pour l’alimentation électrique des composants, avantageusement rechargeable, par exemple via le port 10 (dont on comprend qu’il peut également servir à connecter le système 1 par exemple à un ordinateur pour télécharger les données acquises et/ou traitées).

De façon préférée le système 1 peut comprendre des moyens de connexion sans fil (en particulier de type WiFi, mais également Bluetooth, voire 3G/4G) pour connexion à un réseau, en particulier internet, et une interface utilisateur tel qu’un écran, éventuellement tactile pour afficher les résultats de la surveillance à l’utilisateur.

On comprendra que l’homme du métier connaît des algorithmes de traitement de mesures de capteurs 24 et des interfaces associées, et saura les implémenter dans le présent système 1.

Circuit fluidique

Le dispositif 3 comprend un circuit fluidique 20 sur lequel sont disposés des moyens de prélèvement transcutané 25 de liquide corporel, tel que du liquide interstitiel, ledit capteur 24, une mousse absorbante 21B appelée mousse de mesure. La mousse absorbante 21B peut faire office de pompe pour aspirer le liquide interstitiel par les moyens de prélèvement transcutané 25.

La mousse de mesure 21B est mobile. Cela sera détaillé par la suite.

Dans une variante, le dispositif 3 comprend une autre mousse, en amont, dite mousse intermédiaire 21 A, entre les moyens de prélèvement transcutanés 25 et la mousse de mesure 21 B. Cela sera détaillé par la suite.

Dans une autre variante, alternative ou complémentaire à la précédente, le dispositif 3 comprend une autre mousse, en aval, dite mousse d’évacuation 21C, de sorte que la mousse de mesure 21B est située entre les moyens de prélèvement transcutanés 25 (ou la mousse intermédiaire 21 A, si présente) et la mousse d’évacuation 21 C.

Lesdits moyens de prélèvement transcutané 25 de liquide interstitiel consistent avantageusement en un réseau de micro-aiguilles au contact de la peau lorsque le dispositif 3 est placé sur le corps d’une personne (en verra comment plus loin). Typiquement, les micro-aiguilles permettent l’extraction de liquide interstitiel du derme de façon indolore sans perlement de sang.

De façon préférée, lesdits moyens de prélèvement transcutané 25 comprennent entre quatre et seize microaiguilles (en particulier quatre, neuf ou seize sous forme de carré), sensiblement pyramidales, avec des pointes d’une hauteur comprise entre 0.3mm et 0.8mm, chacune avec un trou d’un diamètre compris entre 0.04 et 0.22mm. Chacune de ces caractéristiques avantageuses des micro-aiguilles peut être prise séparément ou en combinaison avec les autres.

Une mousse absorbante (soit la mousse 21A si elle est présente, ou la mousse 21 B) provoque l’extraction transcutanée (à travers l’épiderme) via les moyens de prélèvement transcutané de liquide interstitiel depuis le corps (le derme sous l’épiderme), sa circulation à travers le circuit 20 jusqu’à son arrivée au niveau de la mousse de mesure 21B permettant ainsi de le stocker. Enfin, cette mousse est mise en contact avec le capteur 24 qui va analyser le liquide interstitiel. L’évacuation du liquide de la mousse se fait par évaporation (la mousse est avantageusement en échange avec l’atmosphère, en particulier à travers un tissu poreux aux gaz, de sorte à permettre cette évaporation, mais avantageusement étanche aux liquides (par exemple à base de polytétrafluoroéthylène) de sorte à éviter la pénétration de liquides comme la sueur depuis l’extérieur).

Le prélèvement peut se faire selon une technique décrite dans une demande de brevet français déposée concomitamment à la présente demande, au nom du même Demandeur, et intitulée : « système de surveillance corporelle avec électrophorèse » (mêmes références numériques).

La mobilité de la mousse

La mousse de mesure 21B est montée mobile dans le dispositif 3. Elle peut prendre une position de mesure, dans laquelle la mousse de mesure 21B est en contact avec le capteur 24 et une position de repos, dans laquelle la mousse de mesure 21B n’est pas en contact avec le capteur 24.

Par contact, on entend une position dans laquelle le capteur 24 peut analyser le liquide corporel stockée dans la mousse de mesure 21 B.

Grâce à cette mobilité, le capteur 24 n’est plus en permanence en contact du liquide corporel, ce qui augmente significativement sa durée de vie. Il est même à son contact uniquement pour la durée de la mesure. Ainsi, sa durée de vie est optimisée.

Du fait du mouvement, la mousse de mesure 21B prend en fait une infinité de positions, mais seule les deux précités sont utiles.

Afin d’autoriser la mise en mouvement de la mousse (outre le mouvement naturel de la mousse lorsqu’elle se gorge de liquide ou lorsqu’elle se vide), le dispositif 3 comprend un mécanisme passif 50 qui gère le déplacement. La mousse de mesure 21B est solidaire de ce mécanisme passif 50.

Ce mécanisme passif 50 est configuré pour être relier à un mécanisme actif 60, dit actionneur. Le mécanisme actif 60 est configuré pour déplacer la mousse de mesure 21 B, préférablement de la position de repos à la position de mesure (des moyens de rappel peuvent maintenir la mousse de mesure 21B en position de repos par défaut, mais l’inverse est aussi possible). Lorsque la transmission du mouvement se fait mécaniquement, une liaison 70 formant interface est prévue. La liaison 70 peut comprendre une prise d’entrée montée sur le mécanisme passif 50 et une prise de sortie montée sur le mécanisme actif 60. Cette interface est visible sur les figures 2a, 4 et 8 : une prise mâle 72 (prise d’entrée) est monté sur le boîtier 2 et une prise femelle 74 (prise de sortie) est monté sur la capsule 3, avec une forme d’entonnoir ou de cône pour guider (l’inverse est aussi possible).

Dans ce mode de réalisation, la prise mâle 72 peut être un arbre.

Une façon d’engager la capsule 3 dans le boîtier 2 est expliquée en fin de description. Avec cette façon-là, la prise mâle 72 est positionnée de façon pratique sur la paroi latérale du fond de la cavité C (voir figure 2a).

Si l’engagement se fait autrement, l’interface 70 peut être située à d’autres endroits. En effet, au vu des différentes façons de réaliser l’interface 70 et avec les possibilités d’angle, de renvoi d’angle, etc. offertes par le mécanisme passif 50 et le mécanisme actif 60, d’autres configurations sont ouvertes.

Le mécanisme passif 50 peut prendre plusieurs formes et sera décrit par la suite. De la même façon, le mécanisme actif 60 peut prendre plusieurs formes, en fonction du mécanisme passif 50 et sera décrit par la suite.

Le mécanisme actif 60 est piloté par les moyens de traitement de données 11.

Une butée 51 permet de déterminer l’amplitude maximale du déplacement de la mousse de mesure 21 B, notamment pour s’assurer que celle-ci soit en position idéale pour le capteur 24 dans le cas où le mécanisme passif 50, le mécanisme passif 60, la liaison 70 ou la commande des moyens de traitement de données 11 présente une imprécision (due au jeu, à l’usure, aux conditions d’utilisation, etc.), voire une défaillance partielle.

Dans la position de repos, la mousse de mesure 21B peut se remplir de liquide prélevé à partir des moyens de prélèvement transcutanés 25, via la mousse intermédiaire 21A si elle est présente. Cela signifie qu’en position de repos, la mousse de mesure 21B est en connexion fluidique 40 avec les moyens de prélèvement transcutanés ou, si présente, la mousse intermédiaire. La connexion fluidique se fait soit par contact direct, soit via une interface (plusieurs tubes, etc.).

Une fois la mousse de mesure emplie de liquide, les moyens de traitement de données 11 active le mécanisme actif 60 qui provoque, via la liaison 70 la mise en fonctionnement du mécanisme passif 60 qui permet de passer la mousse de mesure 21B en position de mesure.

Plusieurs façons de déplacement la mousse de mesure 21B vont être décrite. On définit pour cela un plan de capteur, qui correspond à une surface efficace du capteur, c’est-à-dire une surface qui doit être en contact avec la mousse de mesure 21 B.

- Par translation

La mousse de mesure 21B peut être entraînée en translation par le mécanisme passif 50. La translation peut se faire soit en direction du plan du capteur PC (préféré), soit parallèlement au plan du capteur PC.

Dans le premier cas (en direction du plan du capteur), la mousse 21B est éloignée du plan du capteur 24 en position de repos et, après translation en rapprochement en regard plan, est en contact avec ce dernier (figure 5a)

Dans le deuxième cas (parallèlement au plan du capteur 24), la surface de contact de la mousse 24 reste sensiblement dans le plan du capteur 24. La translation amène d’abord partiellement la mousse 21B au contact du capteur 24, puis à mesure que la translation continue, totalement au contact du capteur 24 (figure 5b). Pour assurer le contact, la mousse 21 doit se déformer progressivement à mesure qu’elle fait face au plan du capteur 24. Les moyens de prélèvement transcutanés 25 et la surface du capteur 24 ne sont alors pas en vis-à-vis.

Dans deux variantes illustrées en figures 5a et 5b (pour les deux translations décrites précédemment), le mécanisme passif 50 est une crémaillère et le mécanisme actif 60 est un pignon (qui peuvent être inversés). La liaison 70 est alors formée par l’engrènement entre la crémaillère et le pignon. Un moteur électrique entraîne le pignon en rotation.

Dans une variante non illustrée, le mécanisme passif 50 est une pièce magnétique (c’est-à-dire sensible au champ magnétique) et le mécanisme actif 60 est un électroaimant.

Dans une variante non illustrée, le mécanisme passif 50 est un vérin hydraulique ou pneumatique et le mécanisme actif 60 est une pompe.

- Par rotation

La mousse de mesure 21B peut être entraînée en rotation par le mécanisme passif 50. La rotation peut soit se faire selon un axe orthogonal au plan du capteur PC (figure 6a) ou un axe parallèle au plan du capteur 24 (figure 6b, 7a, 7b).

Dans le premier cas, les moyens de prélèvement 25 et le plan du capteur 24 ne sont pas en vis-à-vis et la rotation de la mousse

Dans une variante illustrée en figures 6a et 6b (pour les deux types de rotations décrites précédemment), le mécanisme passif 50 est une tige à une extrémité de laquelle est attaché la mousse 21B et à l’autre extrémité de laquelle se trouve une prise d’entrée, configuré pour recevoir le mécanisme actif 60. La prise d’entrée permet de transmettre une rotation. Le mécanisme d’entrée est alors typiquement un moteur électrique.

Dans une variante illustrée en figures 7a et 7b, le mécanisme passif 50 est une tige 52 avec un point fixe 53 formant une liaison pivot, ladite tige 52 étant fixée à une extrémité à la mousse 21B et l’autre extrémité comprend une prise d’entrée sous forme d’un entonnoir ou d’un cône 74, configurée pour recevoir le mécanisme actif 60 qui est capable de mettre la tige 52 en rotation autour de son point fixe 53, la tige fonctionnant alors comme un levier pour monter ou descendre la mousse 21 B. Dans une variante illustrée en figure 5a, le mécanisme actif 60 comprend alors une tige 62, avec un point fixe 63 formant une liaison pivot : une extrémité 72 de la tige 61 est engageable dans le cône 74. Dans une variante illustrée en figure 7b, le mécanisme actif 60 et la tige 61 fonctionne en translation (typiquement un vérin ou un mécanisme biellemanivelle - pas de point fixe donc).

Dans toutes les variantes des figures 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, le mécanisme actif 60 fonctionne en rotation (par exemple un moteur électrique).

Les modes de réalisation qui tendent à comprimer la mousse de mesure 21B sur le capteur 24 sont privilégiés car ils assurent une meilleure immersion du capteur 24.

La mousse d’évacuation

La mousse d’évacuation 21C est en liaison fluidique avec la mousse de mesure 21B quelle que soit la position de cette dernière.

Pour cela, lorsque la mobilité de la mousse 21B se fait en éloignement ou en rapprochement selon une direction orthogonale à la surface du capteur, la mousse 21C peut être disposée à côté de la mousse 21 B, c’est-à-dire décalé par rapport à la direction orthogonale comme illustré sur les figures 6b et 7b et 8,

La mousse d’évacuation 21C a une hydrophilie différente de la mousse de mesure.

L’hydrophilie est la grandeur physique de la mousse qui gère sa capacité à absorber du fluide ou non. Par conséquent, lorsque deux mousses sont reliées fluidiquement, la mousse la plus hydrophile aura tendance à pomper le fluide de la mousse la moins hydrophile.

On obtient ainsi un système amélioré pour la gestion de la circulation du fluide, avec notamment un moyen d’évacuer rapidement, simplement et efficacement le liquide de la mousse de mesure 21 B.

La mousse d’évacuation 21C possède préférablement une hydrophilie variable sur commande. On parlera d’hydrophilie pilotable. Pour cela, des moyens de chauffage 46 tel qu’un radiateur ou une résistance permettent de chauffer la mousse 21C et d’augmenter son hydrophilie : elle pompe alors le liquide contenu dans la mousse de mesure 21 B. Le déplacement de liquide se fait par capillarité. Les moyens de chauffage 46 peuvent être pilotés par les moyens de traitement de données 11.

Lorsque la mousse de mesure 21B est en position de repos, après un temps suffisamment long, il y a un équilibre fluidique entre le liquide interstitiel du corps humain et toutes les mousses 21 A, 21 B, 21 C. La circulation ne se fait donc pas à sens unique exclusivement. Ainsi, en chauffant la mousse 21 C, on provoque une nouvelle aspiration de liquide interstitiel dans la peau.

De la même façon, en chauffant, on permet une purge du système, utile après une absence d’utilisation.

La mousse intermédiaire

Avec la mousse intermédiaire 21A, le circuit hydraulique peut comprendre au moins trois mousses successives en série.

La mousse intermédiaire 21A assure un tampon entre les moyens de prélèvement transcutanés 25 et la mousse de mesure 21 B.

Il est aussi possible de prévoir N mousses en série successives. En particulier, on peut prévoir des moyens de chauffage sur toutes les mousses moins une (celle qui est au contact du capteur 24), afin de contrôler plus finement le déplacement de fluide.

Préférablement, chaque mousse est plus hydrophile que la suivante (dans le sens des moyens de prélèvement vers la dernière mousse) de sorte que la mousse 21B est plus hydrophile que la mousse 21A et la mousse 21C est plus hydrophile que la mousse 21 B.

Mesure de conductivité de mousse

Afin de savoir si la mousse 21B est emplie de liquide, le dispositif 3 peut comprendre un conductimètre comprenant des électrodes 44 de mesure de conductivité et un générateur de signaux électriques 14 est utilisé. Il est piloté par les moyens de traitement de données 11.

Les électrodes 44, une positive et une négative, sont en contact avec la mousse, par exemple en s’y enfonçant légèrement. En mesurant leur conductivité, obtenue par l’application d’un signal électrique, on peut savoir si la mousse est emplie de liquide.

Sur les figures, la mesure de conductivité se fait sur la mousse intermédiaire 21 A. Cela se justifie par deux raisons : la première est liée au fait que la mousse de mesure 21B est mobile. Par conséquent, y implémenter deux électrodes est plus complexe. La deuxième raison est liée au fait que la communication entre les deux mousses 21A et 21B ne présente pas de difficulté particulière. En pratique, ces deux mousses 21A et 21B (lorsque la mousse est en position de repos) sont dans un état d’équilibre fluidique. Par conséquent, on considère que si le liquide interstitiel a pu monter jusqu’à la mousse intermédiaire, alors la mousse de mesure 21B est elle aussi emplie de liquide. Toutefois, il est aussi possible d’effectuer la mesure de conductivité sur la mousse de mesure mobile 21B (non illustré).

Conception des mousses

Les mousses peuvent être faites à l’aide de deux membranes stackées comprenant du tissu.

Capsule

Contrairement aux systèmes connus, le système 1 est intégral. Cela signifie qu’il n’y a pas un module principal tel qu’un terminal mobile connecté sans fil à un module secondaire encombrant et coûteux (du fait de la nécessité de l’équiper d’une batterie, de moyens de communication sans fil, etc.) prenant la forme d’un patch collé à la peau. Le système 1 est ainsi autonome.

Pour être utilisé, il est soit plaqué sur la peau au besoin par l’utilisateur pendant quelques secondes (il est dans ce cas dépourvu de tout moyen d’attache au corps), soit directement porté sur le corps, en particulier sur un membre, et préférentiellement au poignet. Le système 1 prend alors par exemple la forme d’une montre, avec une face F contre la peau du bras, et une face opposée accueillant par exemple un écran.

A ce titre, il comprend avantageusement des moyens d’attache au corps réutilisables, consistant typiquement en une sangle ou un bracelet configuré pour entourer le membre (et non un élément collant), en particulier un braceletmontre. « Réutilisable » s’entend ici en effet par opposition à « à usage unique » comme c’était le cas des patchs, qui ne peuvent être réutilisés après avoir été décollé de la peau et doivent être jetés. Un bracelet peut être ouvert et refermé de nombreuses fois.

Le système 1 est configuré pour que lorsqu’il est placé sur la peau (i.e. lorsque les moyens d’attache le fixent au corps) les moyens de prélèvement transcutané 25 soient maintenus contre la peau (ou du moins au voisinage immédiat) pour permettre le prélèvement.

Dans tous les cas, le système 1 contient deux sous-ensembles :

- le boîtier 2 dans lequel sont disposés au moins les moyens de traitement de données 11 et le mécanisme actif 60 (ainsi que les composants principaux tel que la batterie, la mémoire, l’éventuelle interface utilisateur, etc.) ;

- la capsule 3 dans laquelle sont disposés le capteur 24, les mousses 21 A,

B, 21C (comme expliqué préférentiellement en échange avec l’atmosphère pour favoriser l’évaporation du fluide et ainsi limiter sa stagnation, le cas échéant via une fenêtre 26 à travers la capsule 3) et les moyens de prélèvement transcutané 25, la capsule 3 étant configurée pour s’engager avec le boîtier 2 de façon amovible. La capsule 3 s’engage de façon préférée dans une cavité C du boîtier 2 située sur sa face F destinée à être en contact de la peau.

En d’autres termes, et comme l’on voit sur la figure 1 et les figures 2a2c qui représentent un mode de réalisation préféré, le système 1 reste composé de deux modules 2, 3 mais ces derniers ne sont pas séparés physiquement comme ce pouvait être le cas dans l’art antérieur et sont même en connexion directe, mécanique.

L’interface 70 a pour fonction d’assurer la transmission entre la capsule (où se trouve le mécanisme passif 50) et le boîtier (où se trouve le mécanisme actif).

Le boîtier 2 et la capsule 3 comprennent pour cela moyens de transmission pour transmettre des signaux électriques, tels que des liaison sans fil (émetteur/récepteur) sans contact ou des connectiques électriques 12a, 12b (des contacts) que l’on voit particulièrement sur les figures 2a et 2b, configurées de sorte que lorsque la capsule 3 est engagée avec le boîtier 2 lesdites connectiques électriques 12a, 12b assurent une connexion entre les moyens de traitement de données 11 et le capteur 24 (pour remonter les données de mesures).

La capsule 3 constitue ainsi un sous-ensemble interchangeable du système 1 qui peut être choisi selon le type de surveillance voulu. En effet, dans la mesure où la capsule contient le ou les capteurs 24, changer de capsule permet de changer de capteurs 24 si ceux-ci sont en fin de vie ou si l’on souhaite changer de grandeur physique mesurée, en une manipulation simple, rapide et sure, sans devoir jeter d’autres parties (en particulier le boiter 2). On note à ce titre que la capsule 3 préserve très efficacement les capteurs

24, et a besoin d’être changée moins souvent qu’un patch (la même capsule peut être utilisée un mois).

Et dans la mesure où la capsule 3 ne contient ni « pompe » (au sens traditionnel du terme), ni équipement électronique avancé tel qu’une batterie ou des moyens de communication sans fil, elle est nettement moins chère qu’un patch.

Le présent système est donc bien plus pratique que les systèmes connus de l’art antérieur, mais surtout beaucoup moins cher à l’usage, sans qu’il y ait le moindre risque hygiénique, et sans douleur due à l’insertion d’une aiguille ou à de l’électricité forte.

La capsule 3 est la seule partie du système 1 qui peut être en contact de liquide interstitiel, puisqu’elle contient les mousses absorbantes 21 A, B, C (audelà de laquelle le fluide prélevé ne peut pas remonter). Ainsi, la capsule amovible empêche la contamination du boîtier 2 et permet de pouvoir remplacer la capsule 3 en fin de vie des capteurs 24 ou changer de type de capsule 3 en une manipulation simple, rapide et sure, sans devoir jeter d’autres parties.

Changement de capsule

La capsule 3 s’engage avec le boîtier 2 selon deux mouvements de translation successifs T1 et T2 (figures 2a à 2c et 4). Le mouvement inverse permet de désengager la capsule 3. Le premier mouvement T1 consiste à amener la capsule 3 en direction du boîtier 2 pour attacher les connectiques électriques 12a/b et le deuxième mouvement T2 consiste à faire glisser la capsule 3 le long du boîtier 2 pour engager la liaison mécanique 70. Les connectiques électriques 12a/b sont souples (avec ressort par exemple). Dans cette configuration, on comprend aisément l’intérieur du cône ou de l’entonnoir 74 pour guider la prise mâle 72 et réaliser l’interface 70.

En outre, grâce à des butées 3a (figures 3a et 3c), une fois la translation T2 effectuée, la capsule 2 est bloquée selon la direction de la translation T1. Ces butées 3a se coincent entre le fond de la cavité C et un rail 2b (figure 2a).

Claims (16)

1. Dispositif (3) de surveillance corporelle, comprenant un circuit fluidique (20) sur lequel sont disposés des moyens de prélèvement transcutané (25) de liquide corporel, une mousse absorbante (21 B), dite mousse de mesure, pour pomper du liquide corporel, et au moins un capteur (24) d’une grandeur physique de liquide corporel, le capteur (24) étant configuré pour être au contact de la mousse de mesure (21 B) afin de mesurer une grandeur physique du fluide absorbé par la mousse de mesure (21 B), le dispositif étant caractérisé en ce que la mousse de mesure (21 B) est montée mobile entre :

- une position de mesure, dans laquelle la mousse de mesure est en contact avec le capteur (24), et

- une position de repos, dans laquelle la mousse de mesure n’est pas en contact avec le capteur (24).

2. Dispositif (3) selon la revendication 1, configuré pour que, dans la position de repos, la mousse de mesure (21 B) puisse se remplir de liquide prélevé à partir des moyens de prélèvement transcutané (25).

3. Dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de prélèvement transcutanés (25) comprennent une ou des aiguilles, et dans lequel, dans la position de repos, la mousse absorbante (21 B) est en communication fluidique avec les aiguilles.

4. Dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un mécanisme passif (50) attaché à la mousse de mesure (21 B), le mécanisme passif (50) étant configuré pour déplacer la mousse (21 B).

5. Dispositif (3) selon la revendication 4, dans lequel le mécanisme passif (50) permet un déplacement par translation, par exemple dans un plan perpendiculaire au plan du capteur (24) ou parallèle au plan du capteur (24), par exemple à l’aide d’une crémaillère déplacée par un pignon ou un électroaimant.

6. Dispositif (3) selon la revendication 4, dans lequel le mécanisme passif permet un déplacement par rotation, par exemple autour d’un axe parallèle au plan du capteur (24), ou par exemple autour d’un axe perpendiculaire au plan du capteur (24).

7. Dispositif (1) selon la revendication 4, dans lequel le mécanisme passif (50) comprend un point fixe (53) formant liaison pivot et une tige (52) passant par ce point fixe (53), à une extrémité de la tige est attachée la mousse de mesure (21 B), et de l’autre côté est attachée une prise d’entrée (74), configurée pour recevoir un mécanisme actif (60) de type actionneur.

8. Dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une butée (51) configurée pour bloquer le mouvement de la mousse (21 B) en position de mesure.

9. Capsule comprenant un dispositif (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.

10. Système (1) comprenant :

- un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 ou une capsule selon la revendication 9,

- un mécanisme actif (60) configuré pour provoquer le déplacement de la mousse de mesure (21 B).

11. Système selon la revendication 10, dans lequel le mécanisme actif (60) comprend une prise d’entrée (72) et le mécanisme passif (50) comprend une prise de sortie, la prise de sortie (74) pouvant s’engager avec la prise d’entrée (72) pour former une liaison (70).

12. Système selon la revendication 10 ou 11, dans lequel :

- le mécanisme actif (60) est un pignon et le mécanisme passif (50) est une crémaillère, ou

- le mécanisme actif (60) est un électroaimant et le mécanisme passif (50) est un élément sensible au champ magnétique, ou

- le mécanisme actif (60) est une pompe et le mécanisme passif (50) est un piston, ou

- le mécanisme actif (60) est un moteur et le mécanisme passif (50) est une tige définissant un axe de rotation,

- le mécanisme actif (60) est un moteur et le mécanisme passif (50) est une tige formant un levier grâce à un point fixe.

13. Système selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel, lorsque le mécanisme actif (60) n’est pas alimenté, la mousse de mesure (21 B) est en position de repos.

14. Système selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, comprenant des moyens de traitement de données (11) configurés pour traiter des mesures acquises par ledit capteur (24) et commander le mécanisme actif (60).

15. Système selon l’une quelconque des revendications 10 à 14 en combinaison avec la revendication 9, comprenant un boîtier (2), dans lequel la capsule (3) est configurée pour s’engager avec le boîtier (2) de façon amovible, le boîtier (2) comprenant le mécanisme actif (60) et la capsule comprenant la mousse de mesure (21 B), le mécanisme passif (50), le capteur (24), les moyens de prélèvement transcutanés (25).

16. Système selon l’une des revendications 10 à 15, dans lequel le boîtier (2) comprend des moyens d’attache au corps réutilisables, configurés pour maintenir les moyens de prélèvement transcutané (25) au contact de la peau.