Brevet FR2305720A1 — publié le 19761022

La présente invention concerne un appareil pour le relevé et l'enregistrement de températures superficielles, notamment de températures cutanées. On connaît, par la demande de brevet N 69 15220 du 12 Mai1969, une sonde thermométrique pour la mesure de températures superficielles, notamment de la peau humaine. Cette sonde thermométrique comprend un corps de sonde en matériau électriquement isolant, un premier élément capteur de température prenant la température d'un élément de contact extérieur, un second élément capteur prenant la température du corps de sonde et un élément de chauffage commandant la température du corps de sonde. La sonde thermométrique comprend six fils de connexion, deux connectés au premier capteur, deux connectés au second capteur et deux connectés àltélémentdechauffageO La sonde thermométrique peut être utilisée de deux façons différentes.Elle peut servir à faire des pointés thermométriques d'une région cutanée par contact de courte durée avec le point exploré, auquel cas la température du corps de sonde es est mainte s nue constante et supérieure à la température moyenne à mesurer Q. La sonde thermométrique peut aussi servir à déterminer la variation en fonction du temps de la température d'un point cutané, auquel cas la température du corps de sonde Q est asservie à la tempéra s ture mesurée e. On rappelle que, dans le cas de pointés thermome- triques, la température mesurée e décrit rapidement jusqu'à une valeur minimale e pour remonter lentement jusqu'à une température m de référence er. En fait, dès que Q est atteinte, on retire la r m sonde du contact de la peau et on la replace à un autre point des que Qr est atteinte.Il est donc d'un grand intérêt de connaître automatiquement les instants auxquels sont atteintes les températures e et e m r Fréquemment, en vue d'un diagnostic, des zones ponctuelles symétriques par rapport au plan médian du corps sont alternativement explorées à gauche et à droite. Lors de l'enregistrement des mesures, il y a intértt à inscrire sur une même verticale les valeurs de e correspondant à tout couple de points symétriques gauche et droit.En reliant les points représentatifs des valeurs de e en des points de mesure à gauche d'une part, et les points repre#~en- tatifs des valeurs de e en des points de mesure à droite d'aut part, on obtient deux thermodiagrammes qui manifestent nettement en étendue et en grandeur l'asymétrie thermométrique. L'objet de la présente invention est un appareil utilisant comme capteur de température cutanée la sonde thermométrique qui vient d'être rappelée et qui permette l'asservissement, soit à une température de consigne fixe, soit à la température effective ment mesurée e, de la température du corps de sonde es, , la déter- mination automatique des instants où la température de mesure atteint sa valeur minimale et sa valeur de référence et l'enregis trempent de thermodiagrammes relatifs à des ensembles de points situés à gauche et à droite du corps d'un patient. Conformément à l'invention, l'appareil de relevé et d'enregistrement de températures de points superficiels discrets, notamment de points cutanés discrets, comprend un circuit de différentiation recevant le signal d'une sonde thermométrique et déterminant l'instant où la température relevée par ladite sonde passe par un minimum, un comparateur d'amplitudes déterminant l'instant où ladite température passe par une valeur prédéterminée et une table de traçage susceptible d'enregistrer les variations de ladite température en fonction du temps et de marquer, par des signes graphiques distincts, des couples de points situés sur une même verticale du support d'inscription de la table et correspondant à des mesures de température faites en deux points de la peau ayant, sur le corps d'un patient, des emplacements corrélés. L'invention va entre maintenant décrite en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - les Figs. 1 et 2 représentent deux types de sondes thermométriques dont l'une est décrite dans la demande de brevet précitée et qui sont utilisées avec l'appareil de l'invention - la Fig. 3 représente la forme de la courbe représentant la variation de la température en fonction du temps dans le cas de l'exploration ponctuelle d'une région cutanée - la Fig. 4 représente l'appareil de relevé et d'enregistrement de température de l'invention ; et - la Fig. 5 représente un thermodiagramne enregistré d'une part analogiquement et d'autre part sous forme codifiée. En se référant à la Fig. 1, 10 désigne le corps creux de la sonde, 1 la soudure chaude d'un premier thermocouple en contact avec la face frontale 19 de la sonde constituée par une plaque ou un revêtement en métal bon conducteur de la chaleur, en or par exemple, 2 la soudure chaude d'un second thermocouple en contact avec le corps de sonde 10 et 3 une résistance de chauffage voisine de la soudure 2 et en commandant la température, par exemple bobinée autour du second thermocouple. Les thermocouples sont par exemple des thermocouples cuivre-constantan. La sonde est reliée à 11 appareil par six fils 11-11', 12-12t forment respectivement à leurs extrémités les soudures chaudes des thermocouples 1 et 2, et 13-13' connectés à la résistance 3. En se référant maintenant à la Fig. 2, 10 désigne toujours le corps creux de la sonde thermométrique, 4 et 5 des thermistances à coefficient de température négatif de l'ordre de 50 n par 'C et 3 la résistance de chauffage. La thermistance 4 est en contact avec la face frontale 19 de la sonde et la thermistance 5 avec le corps de sonde. La sonde est reliée à l'appareil par six fils 13-13' connectés à la résistance, 14-14t et t5-15t connectés respectivement aux thermistances 4 et 5. Les thermistances 4 et 5 font partie de deux ponts 6 et 7 dont les trois autres résistances sont des résistances à faible coefficient de température de l'ordre de 10-5 par ~C. Les ponts sont alimentés par un générateur de tension à travers une résistance de réglage, 8 pour le pont 6 et 9 pour le pont 7. Les tensions de déséquilibre des ponts 6 et 7 sont appliquées à des amplificateurs opérationnels, respectivement 16 et 17. Un commutateur 18 permet d'appliquer à l'amplificateur 17, soit le déséquilibre du pont 7, soit la différence des déséquilibres des ponts 6 et 7. Dans le cas de la Fig. 1, ce sont des préamplificateurs 26 et 27 qui sont reliés aux amplificateurs 16 et 17. La Fig. 3 montre la variation en fonction du temps de la température de la peau. La température e part d'une valeur de départ 6r fixée par l'asservissement au 1/20èe de degré près, passe par le minimum e, puis remonte jusqu'à la valeur de départ er. L'appareil permet de déterminer Qs et e La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel 17 est appliquée à Il entrée d'un amplificateur 20 à réglage proportionnel différentiel et intégral. Le condensateur 21 et la résistance variable 22 servent à régler la constance de différentiation, le condensateur 23 et la résistance variable 24 servent à régler la constante d'intégration et la résistance variable 25 sert à régler le gain. Le signal de sortie de l'amplificateur 20 est appliqué à un amplificateur de puissance 28 qui débite dans la résistance de chauffage 3. Cette dernière est en série avec une résistance fixe 29 et un fusible 30. La tension de sortie de l'amplificateur opératioxilal 16 est appliquée à deux channes, l'une de détection de la température m#iune1e e . autre de détermination de la température de référence La r première comprend le comparateur 31 qui compare la tension variable de sortie de 16 appliquée à l'une de ses entrées, à une tension de référence appliquée à son autre entrée, et fournit un signal de sortie quand cette tension variable franchit, en variant dans un sens donné, le niveau de référence correspondant à la tension de référence réglable. La sortie du comparateur 31 fournit le signal e qui commande un circuit monostable 32. La seconde chaîne comprend un amplificateur différentiateur 33 suivi d'un circuit monostable 34. Les signaux représentatifs des quantités e, e et er sont appliqués à une table traçante 60, les deux derniers à travers un circuit logique 40 qui va maintenant être décrit. La table traçante comprend un servo-moteur de commande en X 61, un servo-moteur de commande en Y 62 et une teste d'écriture dont le style peut être mis en prise ou en retrait grâce à un dispositif de commande de tête d'écriture 63. Le servo-moteur en X est normalement entraîné par une base de temps. Cette base de temps peut entre bloquée par un dispositif de verrouillage 64. La signal 5r et le signal #m sont appliqués respectivement aux ni entrées de mise dans l'état un et de mise dans l'état zéro d'une bascule 41 de relevé de pointés thErmométriques, à travers respectivement des portes ET 42 et 43. La porte 42 est ouverte pour le signal "r quand la bascule 41 est dans l'état zéro et la porte 43 est ouverte pour le signal e quand la bascule 41 est dans l'état un. ni Si la bascule 41 a été mise dansltétat un par le dernier signal er, l'arrivée d'un signal e la fait passer dans l'état zéro, ce qui ouvre ni la porte 42, ferme la porte 43 et prépare ltouverture de la porte ET 44. La fin du signal appliqué par la bascule 41 dans ltétat un au circuit monostable 45 déclenche ce circuit monostable pendant 300 ms, ce qui ouvre la porte ET 44 pendant cette durée, Le signal de température minimale e ainsi formé déclenche l'avertisseur sonore 71 (tonalité m grave par exemple) et l'avertisseur lumineux 72 (lampe rouge par exemple). Le signal de sortie de 45 déclenche la commande 63 de la tête d'écriture, ce qui, le charriot en X étant immobile, provoque l'inscription d'un point sur le support de diagramme. Le signal e commande, quand la bascule 41 est dans l'état un, ni la bascule 46 montée en démultiplicateur binaire. Les deux sorties Q et Q de cette bascule sont respectivement reliées aux portes ET 47 et 48 dont la première est ainsi ouverte pendant les enregistrements impairs et la seconde pendant les enregistrements pairs. La deuxième entrée de la porte 47 est reliée à la sortie Q de la bascule 41 et la deuxième entrée de la porte 48 est reliée à la sortie de la porte 44. La porte 47 commande un circuit monostable 49 d'une durée de basculement de 40 ms et la porte 48 commande un circuit monostable 50 d'une durée de basculement de 200 ms. Les circuits monostables 49 et 50 dans 1' étant un commandent pour la durée de leur basculement le servo-moteur 61 de commande en X du chariot. Quand 49 est dans l'état un, la tête d'écriture est abaissée et le style décrit un tiret d'une longueur correspondant à 40 las. Quand 50 est dans l'état un, la tête d'écriture est relevée et le charriot avance en X d'une distance correspondant à 200 ms sans que le style inscrive quoi que ce soit. Pendant que les circuits monos tables 49 et 50 sont dans l'état zéro, le dispositif de verrouillage 64 est bloqué, empêchant tout mouvement en X du chariot. La sortie de la porte ET 43 est reliée à l'avertisseur sonore 73 (tonalité aiguë par exemple) et à l'avertisseur lumineux 74 (lampe verte par exemple). La Fig. Sa représente un thermodiagramme analogique 80 où le temps est en abscisse et la température en ordonnée. La courbe présente 12 vallées dont six, 81G à 86G, correspondent à des points cutanés du côté gauche du patient et six, 81D à 86D' à des points cutanés du côté droit de ce dernier, deux points de mesure successifs étant par exemple symétriques par rapport au plan de symétrie du corps humain ou autrement corrélés. Sur la Fig. 5b, chaque fond de vallée des vallées 81G à 86 G est codé par un tiret et chaque fond de vallée des vallées 81D à 86D est codé par un point. On peut donc tracer deux thermodiagram mes codés 87 et 88 à partir desquels l'opérateur peut établir un diagnostic. Dans ce qui précède, on a marqué les minima par des repères différents selon l'imparité ou la parité de la mesure dans une série de mesures. Autrement dit, les points explorés sont couplés par deux. Il est évident pour l'hoiine de l'art que les points explorés pourraient être couplés par N, les signes de marquage étant alors différents selon le rang du point exploré dans une séquence de N points. Il suffit alors de remplacer le démultiplicateur binaire 48 par un compteur comptant jusqu'à N+1 et de remplacer la porte ET unique de la Fig. 4b par N portes 47 ayant leurs entrées reliées d'une part toutes à la sortie Q de 41 et d'autre part aux N sorties individuelles du compteur, et leurs sorties reliées à des circuits monos tables ayant des temps de basculement différents. La (N+1 )ième sortie du compteur est alors reliée à la porte ET 500 REVENDICATIONS 1 - Appareil de relevé de température superficielles, notamment cutanées, comprenant une sonde ayant un premier capteur thermométrique de mesure donnant la température d'une zone superficielle de contact avec la sonde, un second capteur thermométrique donnant la température du corps de sonde et un élément de chauffage dudit corps de sonde, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une channe d'asservissement susceptible sélectivement, par alimentation dudit élément de chauffage, de maintenir fixe la température du corps de sonde ou de maintenir cette température égale, pendant une certaine durée, à celle de ladite zone de contact, des moyens de détecter les instants ou la température mesurée atteint sa valeur minimum et une valeur prédéterminée, la température du corps de sonde étant maintenue fixe, et des moyens d'enregistrer la valeur de la température à l'instant du minimum. 2 - Appareil de relevé de températures superficielles, notamment cutanées, conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrer la valeur de la température à l'instant du minimum comprennent une table traçante à style et à deux circuits d'avance en X et Y, dans laquelle l'un des circuits d'avance est commandé par la température relevée par le premier capteur et l'autre circuit d'avance est commandé par les moyens de détecter l'instant du minimum de cette température. 3 - Appareil de relevé de températures superficielles, notamment cutanées, conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrer la valeur de la température à l'instant du minimum de celle-ci emploient des signes d'enregistrement différents selon le rang dans une série,de la mesure au cours de laquelle le minimum est enregistré. 4 - Appareil de relevé de températures superficielles, notamment cutanées, conforme aux revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement comprennent un compteur cyclique, des moyens, sous la dépendance dudit compteur, de faire avancer un circuit d'avance de la table traçante d'une longueur fonction du rang dans une série, de la me sure au cours ds laquelle le minimum est enregistré. 5 - Appareil de relevé de températuresssupe rfi ci elles, notamment cutanées, conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le compteur cyclique est un compteur comptant jusqu'à 2 et les moyens, sous la dépendance dudit compteur, de faire avancer un circuit d'avance de la table traçante la font avancer d'une longueur qui est fonction de l'imparité ou de la parité du rang dans une série, de la mesure au cours de laquelle le minimum est enregistré.