Brevet FR2422385A1 — publié le 19791109

La présente invention concerne un procédé pour l'étal- lonnage des appareils permettant la détermination du taux d'hydratation des tissus cutanés. L'invention concerne également des appareils étalonnés grâce à ce procédé. Dans le domaine des produits cosmétiques et d'hygiènes, il est extrêmement utile de pouvoir apprécier avec une bonne précision l'état physiologique d'une peau ; une connaissance précise du taux d'hydratation du stratum cornéum ainsi que de son acidité physiologique sont des guides très précieux dans ce domaine. En effet, au stade de la conception et de l'elabora- tion de ces produits, le spécialiste pourra, sur la base de ces indications, adapter et moduler ces.préparations cosmétiques et d'hygiènes en en contrôlant les effets sur la peau, tant du point de vue de l'action instantanée que de la rémanence de cette action au bout de quelques heures. Au stade de l'application, le spécialiste qui en sera chargé, sera guidé sur le choix du produit et le mode d'application, en fonction du taux d'hydratation et de l'acidité de la peau du sujet à traiter. Il pourra également, tout comme au stade de l'élaboration de ces produits, vérifier que le sujet traité réagit de façon favorable à leur application. Il existe déjà à l'heure actuelle des appareils sensés permettre une détermination précise et fidèle du taux d'hydratation des tissus cutanés. En fait, les appareils connus jusqu'à ce jour ne sont absolument pas satisfaisants car d'une part, déjà sur le plan de la structure, les moyens employés ne permettent pas d' aboutir à des mesures précises et, d'autre part, aucun étalonnage sérieux, par rapport à un modèle de référence se comportant de fa çon comparable aux tissus cutanés, n'a été effectué. Il en résulte que les appareils connus sont en fait inappropriés pour le but recherché et que les mesures auxquelles ils conduisent sont incertaines. Les demandeurs ont, après de nombreux travaux, pu mettre au point une méthode d'étalonnage applicable à tout type de matériel de mesure du taux d'hydratation pourvu qu'il soit, par construction, fiable et précis. A cet effet, selon l'invention, les appareils à étalonner sont réglés par référence à un gel de gélatine et d'eau dont la teneur en eau est connue en permanence avec une grande précision. De multiples expériences effectuées ont pu montrer qu'en mesurant la résistivité en fonction du taux dthydratation d'un gel de gélatine + eau, contenant initialement 50 % d'eau, soumis à un séchage progressif contrôle en étuve, on obtenait une courbe de correspondance qui, pour la zone utile de taux d'humidité indiquée plus loin, était pratiquement superposable à celle que l'on pouvait obtenir en effectuant les mêmes mesures sur des tissus cutanés dont le taux d'hydratation était déterminé par d'autres voies et, qu'en plus, elle était parfaitement reproductible. On peut donc associer à toute valeur du taux d'hydratation une résistance repérée correspondante et dans les appareils de mesure du type multi-circuits tarer chacun des circuits en conséquence. Il est connu, par ailleurs, que les valeurs extrêmes de taux d'hydratation à mesurer sont comprises entre 10 et 20 %, les valeurs normales pour une peau saine s'établissant entre 12 et 15 % selon les zones considérées, avec une exception toutefois pour les aisselles, l'aine et la plante des pieds où le taux d'hydratation peut atteindre normalement 20 %-. En conséquence, les demandeurs ont limité leur processus d'étalonnage au domaine allant de 10 à 20 %. L'invention concerne également les appareils étalonnés selon le processus indiqué plus haut ; en particulier, les demandeurs ont mis au point un appareil multi-circuits spécialement construit pour pouvoir être facilement étalonné selon leur méthode et comportant, en outre, des moyens lui permettant de déterminer l'acidité physiologique des tissus cutanés. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise grâce à la description qui suit, donnée en regard des dessins des planches annexées. Sur ces dessins - la figure 1 représente la structure d'ensemble du dispositif de mesure du taux d'hydratation - la figure 2 représente plus en détail le shéma électrique de l'amplificateur B de la figure 1 ; - la figure 3 représente la structure d'ensemble du dispositif de mesure de l'acidité - la figure 4 représente plus en détail le shéma électrique de l'amplificateur différentiel D de la figure 3. Si on se reporte maintenant à la figure 1, A représen te le dispositif d'alimentation stabilisée devant donner une tension constante à + 0,01 volt même si la tension d'alimentation varie de + 15 % ; compte tenu de cette exigence, il est difficile de prévoir une alimentation par piles et les alimentations les plus adaptées sont celles raccordées au secteur. B représente l'amplificateur de base de l'appareil et C l'intégrateur analogique transformant les éléments fournis par l'amplificateur de base en informations directement lisibles par l'opérateur. L'amplificateur de base, figure 2, est constitué par deux transistors NPN (1) et (2). La résistance variable (3) sert à régler la tension sur la base du transistor (1) selon la méthode indiquée plus haut et dont le détail sera exposé plus loin. Quant au condensateur (4) son rôle est, d'une part, d'absorber les composantes alternatives pouvant provenir de l'extérieur et, d'autre part, de maintenir la stabilité des mesures, tout particulièrement lors du déplacement de l'électrode de contrôle reliée en (6). L'électrode de masse est reliée en (5) et l'electrode de mesure en (6). En plaçant l'électrode (5) dans la main de la personne en observation et en appliquant 11 électrode (6) sur le visage (par exemple) de cette même personne, on aura intercalé une résistance qui sera comprise entre 10 000 Ohms et 4 Megohms suivant le sujet en observation et l'état d'hydratation de sa peau. Une résistance de 10 00D Ohms correspond à une forte hydratation, tandis qu'une résistance de 4 Megohms correspond à une hydratation insuffisante. La tension positive résultant du circuit (5) et (6) est amplifiée par le transistor (1) dont l'emet- teur attaque directement la base du transistor (2) et ensuite du transistor (7) par l'intermédiaire de la résistance (8). Le collecteur du transistor 17i alimente la diode électro-luminescente (9) qui indique l'hydratation. La tension continue entre l'émetteur du transistor (2) et (5) est variable en fonction du taux d'hydratation du sujet en observation. Pour obtenir un contrôle analogique en fonction de l'étalonnage du laboratoire, il faut donc utiliser une chaine de diodes zeners appropriées, autrement dit, si par exemple, entre la diode électro-luminescente (9) et la diode (14) il faut limiter la tension à 3,3 volts, on utilisera une diode zener (13) de 3,3 volts entre l'émetteur (10) et la résistance (15) de base du transistor (11) ; à partir de cette tension, ce dernier laissera passer le courant qui, via le conducteur (12), alimentera la diode électroluminescente (14) et indiquera donc le taux d'hydratation correspondant. Il existe ainsi une succession d'ensembles alimentant des diodes électro-luminescentes comme (9) et (14) (dans le cas de l'appareil exposé il yen a 21 espaces de 0,5 % en 0,5 % de 10 à 20 %) et l'éclairage de ces différentes diodes indique de façon visuelle immédiate le taux d'hydratation mesuré ; bien entendu, on accède au taux d'hydratation à la suite de l'étalonnage par rapport au modèle de gélatine à l'eau indiqué plus haut Pour effectuer cet étalonnage, il est nécessaire d'employer un pont de référence dont le repérage a été effectué à l'aide de relevés scientifiques obtenus au moyen d'un pont à équilibre automatique du zéro. Comme il a été exposé ci-dessus, les résistances repérées sont appliquées entre les bornes (5) et (6) de l'amplificateur figure 2 et l'on procède à l'étalonnage entre les émetteurs et les bases de chaque transistor dont les résistances sont étalonnées à + 5 %. Les diodes électro-luminescentes indiquent un chiffre correspondant au taux d'hydratation. Le système analogique est calculé de façon à répartir 4 Megahoms et 10 000 Ohms sur l'ensemble des diodes électro-luminescentes et évidemment le système peut également attaquer un afficheur numérique par l'intermédiaire d'un circuit intégré convenant à ce système. De plus, il a été prévu deux diodes électro-luminescentes supplémentaires, l'une indiquant un taux d'hydratation insuffisant, l'autre indiquant un taux d'hydratation excessif. Ainsi que cela a été indiqué plus haut, il est également intéressant de pouvoir mesurer l'acidité de la peau ; les demandeurs ont donc incorporé à l'appareil une structure indépendante mais utilisant éventuellement les mêmes électrodes, qui est décrite ci-après. Si l'on se reporte maintenant aux figures 3 et 4 qui concernent le dispositif de mesure d'acidité de la peau, on peut voir sur la figure 3 l'amplificateur différentiel (D) qui est alimente par une alimentation stabilisée (E) et l'appareil analogique (F) interprêtant les données de l'amplificateur (D) qui est alimenté également par une alimentation stabilisée (G). La figure 4 shématise le circuit électronique du con trôleur d'acidité. L'électrode positive est reliée à (20) et l'é- lectrode négative est connectée en (21). La tension recueillie entre ces deux électrodes ne peut se lire avec un galvanomètre classique. Pour obtenir une lecture analogique, il a été étudié un amplificateur continu différentiel, constitué par deux transistors (22) et (23). Les condensateurs (24) et (25) absorbent les composantes alternatives pouvant provenir de l'extérieur. La tension de sortie de l'amplificateur est recueillie sur les émetteurs (26) et (27). La tension de sortie est réglable en laboratoire au moyen de la résistance variable (28) qui attaque la base du transistor (29) dont le collecteur attaque la base du transistor (30) par l'intermédiaire de la diode de séparation (31) et la résistance (32) ; donc, dès que la tension d'acidité entre (21) et (20) est au minimum, la tension de sortie de l1amplifica- teur différentiel augmente de façon concomitante et provoque la conductibilité du transistor (30) dont la base est devenue positive ; de ce fait, la lampe (32) s'allume indiquant ainsi l'acidité minimum. Quand la tension continue augmente à la sortie de la diode (31) la tension augmente donc sur la base du transistor (34) qui devient conducteur et allume la lampe (35) indiquant un taux d'acidité normale. Pour effectuer la mesure, il convient d'humidifier à l'eau distillée les zones d'application des électrodes REVENDICATIONS : 10 - Procédé d'étalonnage des appareils du type multi-circuits pour la détermination du taux d'hydratation des tissus cuta nés par mesure de résistances caractérisé en ce que l'on af fecte à chacun des circuits de mesure successifs des valeurs successives de taux d'hydratation et que l'on tare, ensuite, chacun de ces circuits sur la valeur de résistance trouvée expérimentalement pour un gel eau + gélatine présentant le même taux d'hydratation. 20 - Appareils de mesure du taux d'hydratation des tissus cutanés caractérisés en ce qu'ils sont étalonnés par la méthode selon la revendication 1. 30 - Appareils de mesure selon la revendication 2 caractérisés en ce qu'ils comportent en outre, des moyens de détermination de l'acidité cutanée.