Brevet FR2487663A2 — publié le 19820205

FR 2487663 A2 19820205 FR 8114871 A 19810730 La présente invention concerne des perfectionnements apportés à l'objet de la demande principale FR 80.22.169, qui concerne un écran thermographique servant à détecter les mal- formations du sein. L'invention concerne un écran du type servant à dé- tecter thermographiquement des états anormaux au niveau de la surface de la peau d'un être humain. Ces états peuvent être l'indication d'un trouble fonctionnel. Plus précisément, 1'- invention a pour objet un écran particulièrement conçu pour détecter les malformations possibles du sein humain, par ex- emple des kystes, des adénomes, une mastite, etc..... Le but de l'invention est de fournir un écran ayant un intervalle de température étendu et au moyen duquel toute per- sonne peut détecter elle-meme la topographie thermique de son sein en un essai rapide pour empêcher le début ou l'appari- tion de certains états anormaux,éventuellement de nature sé- rieuse. En particulier, l'invention fournit au sujet le moyen de déterminer la distribution thermique dans le sein afin de vérifier la présence ou l'absence d'un état thermique asymé- trique ou modifié, habituellement déterminé par des conditions néoplastiques, de manière à lui faire connattre la nécessité de consulter rapidement un médecin afin d'éviter la progres- sion de l'affection et ses conséquences. La technique antérieure décrit certaines structures servant à détecter des observations thermiques ou des modifi- cations à la surface de la peau mais en général, elle décrit des structures de support qui portent une seule composition de cristaux liquides ou sont stratifiées avec celle- ci. Ain- si, par exemple, le brevet US 4.101.696 décrit une structu- re comprenant une feuille support en polymère, une couche noi- re de structure spéciale et une couche de cristaux liquides microencapsulés appliquée avec une racle. Le brevet US 3.620.889 décrit l'encapsulation d'une composition de cristal liquide dans une résine thermodurcie pour régler l'opacité de la matière. Le brevet US 3.830.224 décrit des conditionne- ments de compositions de cristaux liquides fixés à un soutien- gorge. Dans le brevet US 3.619.254, on imprime une composi- tion de cristaux liquides, par sérigraphie, typographie ou par d'autres techniques d'impression, de pulvérisation ou de badigeonnage, sur une feuille de matière en vue de la détec- tion thermométrique. Les brevets qui parlent effectivement de structures à intervalle étendu utilisant plus d'une composition de cris- taux liquides abordent le problème en associant un certain nombre de structures ou éléments distincts de cristaux liqui- des; le brevet US 4.060.654 décrit un écran composite stra- tifié formé d'une pile de feuilles portant des compositions séparées de cristaux liquides. Le brevet US 4.030.482 décrit un support rigide présentant des affichages numériques super- posés à intervalles de température non adjacents, destiné à servir de thermomètre. L'intervalle non adjacent d'afficha- ge de température est nécessaire pour que les chiffres soient lisibles. Le brevet US 3.847.139 enseigne la pulvérisation d'- une composition de cristaux liquides encapsulés sur un subs- trat extensible sous la forme d'un vêtement du type d'un sou- tien-gorge. Lorsqu'une deuxième couche est prévue, elle est séparée de la première couche par le substrat extensible. Une deuxième solution est de prévoir chaque composi- tion de cristaux liquides dans une zone séparée du support, par exemple pour former un thermomètre comme dans le brevet US 4.220.680 o des zones adjacentes portent des compositions de cristaux liquides ayant des intervalles de température se chevauchant. Une disposition similaire est décrite dans le brevet US 4.190.058 pour la détection du cancer du sein mais n'utilise pas de cristaux liquides comme capteurs. Un dispositif servant à étirer et à retenir des feuil- les de cristaux liquides est décrit dans le brevet US 4.079.529. L'écran selon l'invention est formé d'une plaque de ma- tière flexible transparente dont l'une de ses surfaces est mu- nie d'une couche thermosensible de cristaux liquides mainte- nue en place par une matière de liaison appropriée.Si l'on met l'écran en contact avec la partie du sein à explorer, la cha- leur de cette partie influe sur les cristaux liquides et une coloration différente est communiquée à la plaque en fonction de la température de ces parties, révélant la région altérée ou normale. La couche de cristaux liquides est un assemblage composite de plusieurs couches de compositions de cristaux liquides encapsulées appliquées séparément. Des procédés de préparation sont connus par exemple par le brevet US 3.620.889. En prévoyant un mélange de compositions sur le mê- me écran,on peut obtenir un intervalle de température éten- du pour l'utilisation de l'écran.Les mélanges de cristaux liquides sont de préférence composés de chlorure de cholesté- ryle (CCI), de carbonate de cholestéryle (CC) et de nonanoate de cholestéryle (CN) en diverses proportions pour donner un af- fichage topographique d'environ 4,50C avec un intervalle de température étendu et avec des variations de couleur du rou- ge au bleu. Une variante avantageuse de l'écran est conçue pour l'examen thermographique des deux seins. Ce mode d'exécution comprend un support de matière flexible muni de deux zones qui retiennent des couches thermosensibles espacées pour l'appli- cation simultanée aux deux seins. Les extrémités du support flexible sont munies d'échancrures de forme appropriée for- mant des prolongements ou ailes qui, lorsqu'ils sont maintenus fermement dans les aisselles, assurent un positionnement cor- rect de l'écran sur les seins pendant l'essai thermographi- que. Afin que la couche thermosensible soit protégée, elle est couverte d'une mince pellicule transparente également conductrice de la chaleur. Celle-ci empêche les dommages au cristal par abrasion et permet le nettoyage et la désinfec- tion de la couche lorsque les conditions d'utilisation l'exi- gent. On décrit maintenant l'invention en détail en ré- férence aux dessins annexés, qui illustrent à titre d'exemple non limitatif des modes d'exécution avantageux de l'écran se- lon l'invention et sur lesquels: Fig. 1 est une coupe à échelle agrandie d'une version simplifiée de l'écran. Fig. 2 montre l'utilisation d'une version de l'écran pour l'examen thermographique simultané des deux seins. Fig. 3 est une vue en élévation de l'écran de la fi- gure 2. Fig. 4 est une coupe détaillée à échelleeagrandie de l'écran de la figure 3. Fig. 5 représente de façon classique l'image thermo- graphique d'un sein, obtenue avec l'écran selon l'invention, les zones de couleurs différentes étant identifiées par des hachures de configurations différentes. Comme le montre la figure 1, l'écran thermographique est formé d'une plaque transparente flexible A formée d'une matière non toxique et antiallergique, ayant des propriétés thermiques semblables à celles de la peau humaine L'une des surfaces de la plaque est munie d'une couche AI de cristaux liquides maintenue dans un liant approprié assurant l'adhé- rence voulue de la couche à la plaque A et une flexibilité adéquate. On peut commodément appliquer et faire adhérer aux seins la plaque flexible ainsi obtenue en appliquant une pression appropriée, sans déformer ni endommager les cristaux de façon permanente. Pour la protection pendant l'utilisation, la couche composite de cristaux liquides AI est couverte d'une mince pellicule A2 d'une ma- tière thermoconductrice transparente. La plaque A est ainsi efficacement protégée pendant l'utilisation et pendant le nettoyage ou la désinfection de l'écran. Selon le domaine thermique exploré dans chaque cas et l'intensité chromatique à réaliser, on utilise pour la couche AI des cristaux cholestériques et/ou smectiques, et/ou nématiques, en proportions voulues. Il est ainsi possible d'obtenir une gamme de couleurs pouvant varier plus ou moins intensément, dans l'intervalle de température de 25 à 481C, du noir au bleu foncé et, successi- vement, au rouge, au brun, au jaune et au vert.L'intervalle préféré pour l'utilisation sur les seins humains est de 29 à 33,50C. Pour obtenir un affichage topographique décelable par l'oeil humain et dans cet intervalle de 4,50C, il faut utili- ser deux compositions séparées de cristaux liquides, appliquées successivement à un support en plaque flexible comme on l'expli- quera plus loin. L'écran représenté sur les figures 2 à 4 comprend un support S en matière flexible appropriée, par exemple en étoffe, en papier etc..., qui forme une bande munie à ses extrémités d'échancrures de forme appropriée Si formant des ailes S2 pouvant commodément s'appliquer aux aisselles de l'utilisatrice. Si nécessaire, les extrémités des ailes S2 peuvent être munies à leur surface postérieure de zones S4 qui peu- vent à leur tour être munies de bandes auto-adhésives pour fi- xer l'écran S en position pendant l'essai d'exploration thermo- graphique. Selon le mode de réalisation préféré qui est représen- té, les bandes de support S sont formées de deux éléments se recouvrant S et S' dont la partie centrale est munie de deux ouvertures carrées S3 munies de moyens de retenue des bords d'une plaque flexible A qui ferme ces ouvertures. Selon un deuxième mode de réalisation, la bande support est formée d'un seul élément et, en pareil cas, les plaques flexibles A sont fixées aux bords des ouvertures S3 soit au moyen d'a- dhésifs, soit par soudage, soit encore par un cadre fixé au bord de chaque ouverture S3. La plaque flexible A est trans- parente et sa face inférieure, qui entre en contact avec l'un des seins, est munie d'une couche composite AI formée de cou- ches successives de compositions de cristaux liquides microen- capsulées et en suspension dans une matière de liaison appro- priée. Chaque composition a un intervalle de sensibilités ther- miques différent qui lui permettent de changer de couleur dans un intervalle de température donné compris entre 25 et 480C, de préférence entre 29 et 33,51C. Lorsqu'une couche de cristaux liquides Al selon l'in- vention est exposéeà l'intervalle de température voulu, une variation de couleur plus ou moins intense, allant du noir au bleu foncé et successivement, au rouge, au brun, au Jaune et au vert, est sensible à l'oeil humain. Etant donné que les plaques A muniesdes couches thermosensibles Ai sont flexibles, il est spécialement préférable de fabriquer l'écran S sous la forme d'une seule pièce de ma- tière flexible transparente et d'appliquer à cet écran, dans les positions appropriées, les deux zones de cristaux Al. On protège alors ces zones par la pellicule transparente A2 que l'on fait adhérer à la couche, ce qui permet un bon contact thermique, tandis que les surfaces de contact avec l'épider- me peuvent être nettoyées et désinfectées facilement et con- venablement. Afin d'obtenir l'affichage répondant à un intervalle de température étendu de 4,51C, deux compositions de base diffé- rentes/e cristaux liquides sont microencapsulées et imprimées successivement sur la matière de support. Dans le mode de ré- alisation préféré, une première composition couvre approxi- mativement l'intervalle de 29 à 311C et une deuxième compo- sition couvre l'intervalle de 31 à 33,51C. Deux compositions séparées sont nécessaires parce que l'intervalle maximal dé- tectable par l'oeil humain pour chaque composition est d'en- viron 2,50C, les cristaux liquides passant alors du rouge au bleu. Quand la première composition passe par le stade de cou- leur bleue, la deuxième composition commence à passer du rouge au bleu. On applique successivement les deux composi- tions de base pour former la couche Ai et on les laisse se réunir pendant l'étape de séchage décrite plus loin de sorte que la configuration observable de variation de couleur ap- parait continue et qu'il est possible de distinguer des va- riations de température dans un intervalle de 4,50C. Les proportions de cristaux liquides nécessaires pour mettre spécialement au point chaque composition pour un in- tervalle approprié peuvent être facilement déterminées par l'homme de l'art. Habituellement, on fond ensemble diverses quantités de chlorure de cholestéryle, de carbonate de cho- lestéryle et de nonanoate de cholestéryle en proportions ap- propriées. On transforme alors la matière fondue en micro- capsules par des procédés usuels pour la convertir en parti- cules d'environ 10 à 30pm. Il est important que la majorité des particules soient comprises entre 10 et 30 jm, afin qu'- une couche uniforme soit maintenue sur le produit final lors- qu'il subit des flexions ou un étirage. On revêt d'une matière polymère les petites particules de cristaux liquides pour compléter le processus de micro- encapsulation. Des procédés appropriés sont bien connus dans la technique, voir par exemple "Methods of Preparing Micro- capsules: Coacervation, or phase séparation"; Pharmaceuti- cal Technology International, octobre 1979, pages 51 à 56, et les références qui y sont citées. Une fois que la microencapsulation est terminée, on concentre les microcapsules par filtration et ensuite on a- joute un liant approprié pour obtenir une viscosité finale de 200 à 300 mPa.s. C'est cette matière que l'on applique au support flexible. Il est très important que les microcapsules contenant les cristaux liquides portent un bon revêtement élastique a- fin qu'elles soient suffisamment robustes pour résister au processus de sérigraphie et aux actions mécaniques pendant les opérations normales de manipulation. Comme on l'a noté plus haut, étant donné les limita- tions de l'oeil humain, toute composition particulière de cristaux liquides est restreinte à l'indication d'un intervalle de 2,50C. Pour obtenir l'intervalle désiré de 4,51C, l'invention uti- lise deux compositions ayant des intervalles adjacents qui couvrent l'intervalle désiré de température absolue. Afin d'appliquer les deux compositions à un support flexible, on utilise un procédé de sérigraphie. On utilise à cet effet un équipement industriel mais il faut veiller à ce que les mailles de l'écran soient assez larges pour permettre aux cristaux liquides encapsulés de passer au travers sans dom- mage. On peut utiliser tout liant industriel usuel.Le sup- port préféré sur lequel on imprime les compositions par sé- rigraphie est une matière polymère transparente flexible comme le polytéréphtalate d'éthylène. Ces matières doivent être traitées sur une face par des agents leur permettant de prendre les encres à base aqueuse. Cela permet d'imprimer dessus avec la suspension aqueuse de cristaux liquides mi- croencapsulés. La matière de support peut être sous la forme d'une feuille de 1 x 2 m sur laquelle on applique les compositions de cristaux liquides. On peut ensuite la couper pour l'uti- lisation. On imprime séparément chaque composition sur la matiè- re de support. De préférence, on applique les cristaux li- quides en couches successives de façon telle que la couche contenant des cristaux ayant un intervalle d'affichage de variations de température le plus proche de celui que l'on s'attend à trouver normalement à la surface de la peau, se trouve, en service, le plus près de la surface de la peau. Ainsi, la première couche appliquée sur le substrat trans- parent contiendra des cristaux liquides dont la variation d'intervalle de température s'éloigne le plus de celle qui est à prévoir normalement. La dernière couche contiendra une composition de cristaux liquides dont la variation se rappro- che le plus de celle qui est à prévoir normalement etfina- lement, on ajoute une couche de fond noire. La couche noire finale peut être formée de toute matière usuelle utilisée, dans la technique, pour rendre plus visibles les couleurs de la couche de cristaux liquides. Après avoir appliqué les cristaux liquides sur la feuille de support, il faut les sécher. On effectue ce sé- chage en maintenant la matière flexible de support en posi- tion horizontale et en la séchant à l'air chaud. On effectue de préférence l'étape de séchage dans des conditions modérées au moyen d'air chaud (à environ 45 à 500C) et en un laps de temps prolongé de plusieurs heures. Cela réduit la possibilité de modification des caractéris- tiques des cristaux en ce qui concerne leurs variations de température et de couleur et cela permet aux couches sépa- rées de microcapsules de se déposer doucement ensemble pour former une matrice intégrée. Le résultat est une couche pho- tosensible pratiquement monolithique présentant un affichage continu dans un intervalle de température étendu. On a trouvé qu'il faut éliminer pratiquement toute l'eau des couches de cristaux liquides avant d'emprisonner la couche par une feuille protectrice finale de matière polymè- re. L'eau résiduelle emprisonnée en contact avec les cris- taux tend à dégrader les cristaux liquides avec le temps, cau- sant une modification de leurs caractéristiques température- couleur. On peut déterminer la siccité par examen visuel ain- si qu'il est usuel dans la technique. Comme on l'a dit plus haut, la couche protectrice fina- le est une mince feuille de matière polymère, de préférence d'acétate de cellulose ou autre matière similaire, d'environ Mam d'épaisseur. Normalement, le support flexible sur le- quel on imprime les cristaux liquides sera formé de téré- phtalate de polyéthylène d'environ 100 Fm d'épaisseur.Le ré- sultat est une structure raisonnablement flexible au milieu de laquelle les couches de cristaux liquides sont supportées. Il faut vérifier la gamme de variation de couleur des couches de cristaux liquides pour s'assurer qu'aucune modi- fication ne s'est produite pendant le traitement. On y procè- de de préférence en chauffant avec précaution une éprouvette dans l'intervalle de température désirée et en vérifiant vi- suellement que les variations de couleur prévues se produi- sent. On comprend que la description et les exemples illus- trent l'invention sans la limiter et que d'autres modes d'- exécution, rentrant dans l'esprit et dans le cadre de l'in- vention, apparaîtront d'eux-mêmes à l'homme de l'art. L'utilisation de l'écran ainsi décrit ressort claire- ment de la description ci-dessus; comme le montre la figure 1, l'utilisatrice applique l'écran S de façon telle que les plaques flexibles couvrent complètement les seins, avec une légère compression, tandis que les ailes S2 sont maintenues fermement sous les aisselles. Le contact des seins avec la pellicule A révèle, par une coloration différente, la tem- pérature de la zone considérée. Les malformations, ou les états anormaux du sein en général, peuvent être détectés commodément de la façon dé- crite ci-dessus par toute personne qui place l'écran sur le sein, le fait adhérer en appliquant une légère pression et le maintient sous les aisselles ou l'y fixe au moyen de ban- des adhésives S4. * La présence dans le sein d'une zone thermiquement dif- férenciée indique un état anormal, révélé comparativement par une coloration différente de celle de la zone correspon- dante de l'autre sein. Comme on peut le voir d'après la figure 5, les zones suivantes de couleurs différentes peuvent être identifiées une première zone K1 qui prédomine sur les autres zones est soumise exclusivement à la température ambiante (18 à 200C) et présente une coloration foncée; une deuxième zone K2, for- mée de plusieurs zones rougeâtres, révèle la température nor- male du corps (35 à 370C); ces zones élémentaires sont mar- quées par des bords qui pâlissent graduellement vers le jaune; une troisième zone K3 comporte des zones secondaires toutes colorées en bleu, la partie centrale étant d'un bleu vif, qui pâlit graduellement vers le jaune et le rougeâtre en direction des bords, indiquant des températures comprises entre 37 et 420C. La figure 5 montre aussi, de façon classique, une zone de coloration remarquablement foncée K3, entourée d'un léger halo K4, indiquant un épithélioma. Il s'ensuit que, selon la région plus ou moins grande embrassée par le thermogramme, il est possible de détecter des zones anormales par la différence de coloration à diffé- rentes phases ou simultanément, par rapport aux zones saines correspondantes (par exemple une coloration différente de deux zones correspondantes d'un sein sain et d'un sein malade). En observant visuellement et simultanément les deux thermogrammes des plaques A, l'utilisatrice peut facilement comparer la coloration des thermogrammes et toutes différen- ces, de manière à décider de la nécessité de consulter un médecin. Il est bien entendu que l'écran peut être fourni com- plet,avec tableaux d'instructions et illustrations, pour per- mettre de reconnaître plus facilement, avec un certain degré de fiabilité, le début ou l'apparition d'une malformation ou d'un état anormal du sein. REVENDICATIONS 1. Ecran thermographique servant à afficher des va- riations de température à la surface de la peau, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque support flexible et une cou- che thermosensible monolithique portée par la plaque support et composée de deux compositions de cristaux liquides micro- encapsulées véhiculées par un liant, lesdites compositions étant pratiquement co-extensives et appliquées successive- ment, l'intervalle de température d'affichage de chaque com- position étant adjacent à celui de l'autre pour donner un af- fichage continu à intervalle de température étendu. 2. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant de la couche de cristaux liquides est flexible et que ses propriétés thermiques sont similaires à celles de la peau. 3. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cristaux liquides de la couche thermosensible sont de type cholestérique et/ou smectique et/ou nématique et que l'on peut mélanger les trois types en proportions appropriées pour assurer des colorations différentes lorsque les températures du corps varient de 30 à 420C. 4. Ecran selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une feuille de matière flexible mince et transparente, conductrice de la chaleur, appli- quée fermement à la couche thermosensible pour la protéger et permettre la désinfection de l'écran. 5. Ecran selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un support de matière flexible muni de deux ouvertures et une deuxiè- me plaque support, le support étant conçu pour retenir l'une des plaques supports dans chacune des ouvertures pour permet- tre d'appliquer simultanément les deux plaques à la peau cou- vrant les deux seins d'une patiente de sorte que l'on peut comparer visuellement les variations de température sur les seins. 6. Ecran selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support flexible comprend, à ses deux extrémités, des échancrures de forme appropriée formant des ailes permet- tant d'assurer un positionnement correct de l'écran sur les seins pendant l'examen thermographique lorsque les ailes sont maintenues sous les aisselles de l'utilisatrice. 7. Ecran selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités des ailes sont munies de zones auto-adhé- sives. 8. Ecran selon l'une des revendications 1 ou 4, carac- térisé en ce que la plaque support comprend deux zones portant la couche thermosensible, lesdites zones étant espacées d'une distance prédéterminée pour permettre l'application simulta- née de ces zones aux seins d'une patiente. 9. Procédé de fabrication d'un écran thermographique du type portant des cristaux liquides et conçu pour afficher des variations de température, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes qui consistent: à appliquer par sérigra- phie à un support flexible une première couche de cristaux li- quides encapsulés ayant un premier intervalle de température d'affichage et ensuite à appliquer par sérigraphie une deuxiè- me couche de cristaux liquides encapsulés ayant un deuxième intervalle de température d'affichage adjacent au premier in- tervalle de température d'affichage. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé-en ce qu'en outre on sèche les couches à l'air chaud pendant plusieurs heures et jusqu'à ce qu'elles soient sèches et qu'ensuite on applique une pellicule de matière protectrice. 11. Ecran thermographique permettant d'assurer un affichage coloré continu indiquant simultanément les varia- tions de température sur les deux seins d'une patiente, aux fins de comparaison, caractérisé en ce qu'il comprend un sup- port flexible allongé présentant des parties espacées et conçu pour couvrir la zone des deux seins à comparer, etsup- portée par les parties dudit support une couche thermosen- sible monolithique composée de deux compositions de cristaux liquides microencapsulées, véhiculées par un liant, étant pratiquement co-extensives et appliquées successivement, l'in- tervalle de température d'affichage de chaque composition étant adjacent à celui de l'autre pour donner un affichage continu à intervalle de température étendu, une feuille de matière flexible mince et transparente, conductrice de la chaleur, étant appliquée fermement à la couche thermosensi- ble pour la protéger.