Brevet FR2524664A3 — publié le 19831007

FR 2524664 A3 19831007 FR 8206221 A 19820405 La présente invention concerne un procédé pour l'asservissement et le contrdle d'une énergie de nature lumineuse. Elle se rapporte plus particulièrement, quoique non exclusivement, à l'asservissement et au contrôle de l'énergie lumineuse émise sous la forme de rayons ultraviolets (U.V.A., U.V.B., etc...) dans le traitement phototherapique ou photochimiothérapique des dermatoses. D'une manière connue, les traitements de ce genre sont effectués en utilisant une cabine à l'intérieur de laquelle se place le patient, les parois de la cabine comportant des tubes émetteurs verticaux répartissant l'énergie tout autour et sur toute la hauteur du patient. La conduite d'un traitement, pour une affection donnée, est caractérisée par une succession de séances dont l'espacement est déterminé, la quantité d'énergie reçue par le patient lors de chaque séance devant être dosée avec précision. Jusqu'à présent, on a généralement supposé que la puissance lumineuse émise était invariable, et que par conséquent l'énergie totale émise au cours d'une séance était simplement proportionnelle à la durée de cette séance. Ainsi, le contrôle du traitement se ramenait à un simple chronométrage, une durée donnée d'émission de rayons étant censée toujours correspondre à une énergie totale émise bien déterminée. En fait, il n'en est rien, car les variations inévitables de la tension d'alimentation électrique, les fluctuations de la température, le vieillissement et l'encrassement des sources de rayons ultraviolets, éven- tuellement la déflectuosité de l'un des tubes émetteurs constituant ces sources, sont des facteurs entrainant des variations parfois considérables de la puissance lumineuse, non seulement d'une séance à l'autre mais aussi pendant l'exécution d'une même séance.Ainsi, l'énergie émise n'est pas directement proportionnelle à la durée d'émission, et il en résulte qu'un contrôle par seul chronométrage, même avec des techniques modernes telles que chronométrage électronique et programmation de la durée d'émission, ne permet pas de "doser" exactement l'énergie lumineuse administrée à chaque séance au patient et conduit, au contraire, à des écarts pouvant être importants entre la quantité d'énergie prescrite et la quantité d'énergie effectivement reçue par le patient, alors que l'exécution du traitement et sa surveillance doivent être rigoureuses pour des raisons évidentes d'efficacité et de sécurité. La présente invention remédie à ces inconvénients, en fournissant un procédé d'asservissement et de contrôle de l'énergie lumineuse émise permettant de s'affranchir des fluctuations diverses précédemment mentionnées, donc d'émettre des quantités d'énergie correspondant exactement à des valeurs souhaitées, et en particulier, à des valeurs programmées à l'avance, ces valeurs représentant notamment les "doses" qu'un patient déterminé doit recevoir à chaque séance de traitement. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un procédé pour l'asservissement et le contrôle d'une énergie lumineuse, et notamment de l'énergie lumineuse émise dans les traitements par photothérapie ou photochimiothérapie, consistant à capter la puissance lumineuse instantanée reçue dans l'installation utilisatrice, telle que cabine de traitement , à intégrer cette puissance par rapport au temps de manière à obtenir une mesure exacte de la quantité d'énergie lumineuse reçue quelles que soient les fluctuations de ladite puissance, à comparer la mesure de la quantité d'énergie reçue avec une valeur programmée à l'avance et représentant la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, et à interrompre l'émission d'énergie lumineuse dans l'installation considérée lorsque la quantité d'énergie lumineuse reçue est égale à la quantité d'énergie lumineuse souhaitée. On comprend que ce procédé, appliqué au contrôle d'une installation avec cabine de traitement par rayonnement ultraviolet ou autre, permet d'administrer au patient une "dose" de rayonnement rigoureusement égale à une dose prescrite, malgré les variations inévitables de la puissance instantanée émise, et permet en outre d'automatiser entièrement les traitements par photothérapie et photochimiothérapie et même d'assurer une gestion informatique de ces traitements :: - au niveau du contrôle d'une séance de traitement déterminée, le procédé selon l'invention permet, en donnant simplement un ordre manuel de mise en marche de l'émission lumineuse, d'obtenir que cette émission s'interrompt automatiquement lorsque le patient aura reçu la dose exacte prescrite pour la seance considérée; - au niveau du contrôle d'un ensemble de séances, le procédé selon l'invention permet une programmation à l'avance des quantités d'énergie devant être administrées à chaque séance, suivant un schéma d'irradiation déterminé en fonction de l'affection à traiter et des caractéristiques propres au patient, et ce procédé permet en outre la mesure et l'enregistrement des paramètres, tels que quantité d'énergie reçue et durée, qui caractérisent chaque séance. A cet effet, le procédé-est avantageusement mis en oeuvre par un système d'asservissement et de contrôle comprenant, en combinaison, une cellule captrice de la puissance lumineuse instantanée reçue dans l'installation utilisatrice, telle que cabine de traitement, cette cellule délivrant un signal proportionnel à la puissance lumineuse instantanée, un convertisseur par exemple du type "tension - fréquence par l'intermédiaire duquel ce signal est introduit dans un micro-ordinateur, relié à des moyens de programmation de la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, le micro-ordinateur opérant l'inté- gration du signal précité de manière à mesurer la quantité d'énergie reçue, et la comparaison avec la valeur représentant la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, ce micro-ordinateur étant relié en outre à une commande manuelle de mise en marche de l'installation telle que cabine de traitement, ainsi qu'à cette installation ellemême de manière à lui transmettre les ordres de marche ou d'arrêt. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence à l'unique figure du dessin annexé représentant, de façon très schématique, le système d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse selon l'invention, dans le cas de son application à une cabine pour traitements par photothérapie et photochimiothérapie. La cabine à l'intérieur de laquelle prend place le patient, désignée dans son ensemble par le repère 1, comporte sur ses parois des tubes verticaux 2 émetteurs de rayons ultraviolets U.'1.A., U.'I.B. ou autres. Une cellule captrice de lumière 3, avec des filtres permettant de sélectionner la longueur d'onde désirée, positionnée par exemple au sommet de la cabine 1, délivre une tension électrique V constituant un signal proportionnel à la puissance lumineuse reçue par le patient, à chaque instant. Ce signal U est, d'une part, amené à un convertisseur tension/fréquence 4, ayant sa sortie reliée à un microordinateur 5 et d'autre part, visualisé directement en 6, exprimé en une unité convenable telle que m\I/cm2. Une ligne de retour 7, partant du micro-ordinateur 5 et aboutissant à la cabine 1, transmet les ordres pour la commande de marche ou d'arrêt de la cabine 1, c'est-à-dire d'allumage ou d'extinction des tubes émetteurs 2. Le micro-ordinateur 5 est programmé soit à partir d'un clavier 8 pour introduction de valeurs numériques, soit à partir d'une programmation par ordinateur indiquée en 9. Ce micro-ordinateur 5 est encore relié à des boutons de commande manuelle de marche M, d'arrêt A et de reprise après interruption momentanée R, ainsi qu'à. des visualisations de l'énergie prescrite en 10, de l'énergie reçue en 11 et du temps écoulé en 12, exprimées par exemple en joules et en minutes et secondes, respectivement. Des moyens 13 d'enregistrement des séances, plus particullèrement des quantités d'énergie reçues et des durées correspondantes, sont reliés aux sorties du microordinateur 5 vers les visualisations 11 et 12, ainsi que, par l'intermédiaire d'interfaces 14, aux boutons de commande de marche M, d'arrêt A et de reprise R. L'enregistrement se fait sur disque dur ou "disquette" ou "floppies" en 15, la lecture étant réalisable sur une imprimante 16 et/ou par un écran de visualisation 17. Les séances sont programmées à l'avance par le médecin, en inscrivant en 8 ou en 9 les doses que doit recevoir le patient. La mise en marche d'un cycle, par action sur le bouton de commande M, provoque la mise en route de la cabine 1, avec allumage des tubes émetteurs 2. La cellule 3 délivre le signal V proportionel à la puissance lumineuse instantanée qui, après conversion en 4, est introduit dans le micro-ordinateur 5, où il est intégré par rapport au temps, afin d'obtenir par calcul la valeur exacte de l'énergie reçue, quelles que soient les fluctuations du signal instantané V dues aux baisses de tension du réseau électrique, aux variations de température, au veillissement des tubes 2, etc...Lorsque l'énergie reçue visualisée en 11, est égale à l'énergie prescrite pour la séance en cours, visualisée en 10, ce qui est facilement détecté par comparaison numérique dans le micro-ordinateur 5, ce dernier met automatiquement la cabine 1 à l'arrêt, en commandant l'extinction des tubes émetteurs 2 par l'inter médiaire de la ligne 7. Le patient reçoit ainsi automati t'uement la "dose" exacte programmée. Les boutons A et R permettent d'interrnmpre et de reprendre à volonté la séance, en cas de besoin, tout en respectant l'énergie totale prescrite pour cette séance. Les visualisations 10,11 et 12, par exemple réalisées sous la forme d'afficheurs à diodes électroluminescentes, permettent à l'opérateur d'avoir constamment sous les yeux le rappel de la programmation effectuée et tous renseignements sur l'état d'avancement de la séance. Simultanément, les moyens d'enregistrement 13 permettent d'enregistrer tous les paramètres caractéristiques de la séance, à savoir sa durée, la quantité d'énergie reçue par le patient au cours de cette séance, la date de la séance et sa référence ainsi que celle du patient, etc... Le stockage de ces informations, qui se fait par disque dur ou souple en 15, permet d'enregistrer par exemple les paramètres de 200 séances au maximum par patient, avec une capacité de 1000 patients, les informations enre gistrées pouvant être restituées par l'imprimante 16 ou l'écran de visualisation 17. Enfin, dans le cas d'un centre de traitement important équipé de plusieurs cabines, le système ici décrit, convenablement adapté, pourra contrôler simultanément le fonctionnement de l'ensemble des cabines. Par ailleurs, le système est compatible avec les ordinateurs et micro-ordinateurs. En résumé, ce système permet, par une simple commande manuelle du début de la séance à l'aide du bouton M, de mettre en marche la cabine I qui s'arrêtera seule des que le patient aura reçu la dose exacte de rayonnement prescrite, préalablement programmée, ce qui procure la précision, l'automatisation et la sécurité dans l'exécu- tion du traitement. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation de ce systeme d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse qui a ete' décrit ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes fondées sur le meme principe, quelles qu'en soient notamment les applications Ainsi, le même procédé permet de contrôler une quantité d'énergie lumineuse reçue, d'origine naturelle ou émise artificiellement, dans des domaines très divers tels que : la culture sous serre, l'élevage industriel, les expérimentations en laboratoire. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour l'asservissement et le contrôle d'une énergie lumineuse, notamment de l'énergie émise sous la forme de rayons ultraviolets ou autres dans les traitements par photothérapie ou photochimiothérapie, caractérisé en ce qu'il consiste à capter la puissance lumineuse instantanée reçue dans l'installation utilisatrice, telle que cabine de traitement (1), à intégrer cette puissance par rapport au temps de manière à obtenir une masure exacte de la quantité d'énergie lumineuse reçue, quelles que soient les fluctuations de ladite puissance, à comparer la mesure de la quantité d'énergie reçue avec une valeur programmée à l'avance et représentant la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, et à interrompre l'émission d'énergie lumineuse dans l'installation considérée (1) lorsque la quantité d'énergie lumineuse reçue est égale à la quantité d'énergie lumineuse souhaitée. 2. - Système d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une cellule (3) captrice de la puissance lumineuse instantanée reçue dans l'installation utilisatrice, telle que cabine de traitement (1), cette cellule (3) délivrant un signal (V) proportionnel à la puissance lumineuse instantanée, un convertisseur par exemple du type "tension - fréquence" (4) par l'intermédiaire duquel ce signal (V) est introduit dans un micro-ordinateur (5), relié à des moyens de-programma- tion (8,9) de la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, le micro-ordinateur (5) opérant l'intégration du signal (V) précité de manière à mesurer la quantité d'énergie reçue, et la comparaison avec la valeur représentant la quantité d'énergie lumineuse souhaitée, ce micro-ordinateur (5) étant relié en outre à une commande manuelle (M) de mise en marche de l'installation telle que cabine de traitement (1), ainsi qu'à cette installation (1) elle-même de manière à lui transmettre les ordres de marche ou d'arrêt. 3. - Système d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, des moyens de visualisation (6) de la puissance lumineuse instantanée reçue, reliés à la cellule (3) captrice de cette puissance, ainsi que des moyens de visualisation(10,11,12) de l'énergie prescrite, de l'énergie reçue et du temps écoulé, reliés au micro-ordinateur (5). 4. - Système d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'enregistrement et de lecture (13 à 17) des quantités d'énergie reçues et des durées correspondantes, reliés aux moyens de programmation (8,9) ainsi qu'aux sorties du microordinateur (5) vers les moyens de visualisation (11,12) de l'énergie reçue et du temps écoulé. 5. - Système d'asservissement et de contrôle d'une énergie lumineuse selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend encore des commandes manuelles d'arrêt de l'émission lumineuse (A) et de reprise de cette émission après interruption momentanée (R), tout en respectant l'énergie totale prescrite, toutes les commandes manuelles (M,A,R) étant reliées d'une part au micro-ordinateur (5), et d'autre part, par l'intermédiaire d'interfaces (14), aux moyens d'enregistrement (13).