Brevet FR2617394A1 — publié le 19890106

"Dispositif de mesure de la pression sanguine dans une artère superficielle" La présente invention est relative à une sonde de mesure de la pression du sang dans une artère superficielle du corps humain, située sous et au voisinage de la peau d'un patient, et qui soit palpable par le doigt. On connaît déjà, notamment par le brevet français 80.10401, dont l'un des copropriétaires est le présent demandeur, des sondes de mesure de la pression sanguine dans les artères radiales du corps humain, en particulier mais non exclusivement pour la détermination de ce qu'il est convenu d'appeler, en médecine traditionnelle chinoise, le "pouls chinois", consistant à déterminer la pression artérielle en plusieurs endroits de l'artère, dont les emplacements correspondent à des repères anatomi- ques précis. De la comparaison des perceptions ressenties en ces différents points, le praticien peut, avec l'expérience et le savoir particulier correspondant à ce genre de médecine, formuler un diagnostic qui, joint à l'analyse d'autres symptômes éventuels, permet de définir la cause d'une affection et la thérapeutique de soin la plus appropriée. Selon ce brevet antérieur, on prévoit un appareil de mesure qui provoque en chaque point ainsi localisé, une cessation temporaire de l'écoulement du flux sanguin par pression et écrasement limité de l'artère correspondante, cet appareil comportant par ailleurs une sonde DOPPLER montée parallèlement pour fournir une onde ultra-sonore qui se réfléchit sur les éléments figurés du sang en circulation et dont le niveau est proportionnel à la vitesse du sang dans l'artère, l'extinction du son 2 6 1 7394 repérant l'arrêt de la circulation sanguine, ledit appareil étant agencé pour déduire de ces mesures, les valeurs de paramètres caractéristiques du pouls ainsi relevé, par l'élément de compression qui permet la mesure à l'extinction de l'onde DOPPLER. La présente invention concerne un dispositif de mesure de la pression sanguine qui, tout en reprenant les principes généraux qui président à la conception de l'appareil décrit dans le brevet antérieur précité, y apporte des avantages structurels et fonctionnels particu- liers, qui permettent notamment une utilisation de l'appareil plus sûre, plus pratique et qui surtout n'exige qu'un matériel peu coûteux et d'un usage très aisé. L'invention vise notamment la réalisation d'un appareil capable de mesurer la pression artérielle en n'importe quel endroit d'une artère superficielle suscep- tible d'être palpée manuellement sous la peau et les tissus sous-cutanés, la mesure effectuée pouvant être répétitive et effectuée en tout point souhaité de l'artère, tant que celle-ci reste superficielle, afin de permettre un contrôle précis des éventuelles variations de la pression sanguine mesurée. Elle s'applique en outre plus particulièrement bien, quoique non exclusivement, à la mesure du pouls chinois sur les artères radiales d'un patient, notamment au niveau du poignet de celui-ci en divers repères exactement définis par la connaissance de cette technique, ces repères se répartissant dans ce cas sur une surface très réduite, de l'ordre du centimètre carré, ce qui exige de l'appareil de mesure une approche ponctuelle relativement très fine, pour différencier chaque mesure de la suivante. A cet effet, le dispositif considéré, comportant une tête de mesure, propre à venir appuyer sur la peau du patient pour comprimer l'artère superficielle en provo- quant, pour une pression donnée, l'arrêt de la circulation sanguine dans cette artère et, montée dans cette tête elle-même et non- plus séparément, une sonde DOPPLER, fournissant une onde ultra-sonore, réfléchie par le sang en circulation et dont l'extinction détermine le moment o se produit l'arrêt de cette circulation, se caractérise en ce que la tête de mesure est solidaire d'un piston monté coulissant dans un corps fixe, délimitant une chambre étanche remplie d'air comprimé dont le volume est variable selon la position de la tête par rapport au corps, la pression de l'air contenu dans la chambre étant mesurée par un ensemble de contrôle associé donnant, après étalonnage, la valeur de la pression artérielle à tout instant, et en particulier à l'arrêt de la circulation sanguine dans l'artère, détecté par la sonde DOPPLER. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le piston solidaire de la tête de mesure est monté coulissant dans le corps sous l'effet d'une pression d'air comprimé croissante, fourni par une source de pres- sion raccordée à la chambre à l'opposé de la tête, la pression de l'air dans la chambre étant mesurée en perma- nence par un manomètre de lecture. Selon le cas, la. source de pression est constituée par un compresseur ou plus simplement par une pompe à main, gonflable, munie d'une valve de non retour et d'une soupape d'échappement. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, la tête de mesure est constituée par un élément cylindrique allongé, présentant à son extrémité- opposée à celle venant comprimer l'artère superficielle, une partie filetée solidaire du piston coulissant. Avantageusement, la tête est constituée par un bloc en résine durcissable dans lequel est noyé la sonde DOPPLER. Selon encore une disposition en elle-même connue mais avantageusement mise en oeuvre dans l'appareil selon l'invention, la sonde DOPPLER comporte deux cristaux transducteurs, respectivement émetteur et récepteur réunis l'un à un oscillateur et l'autre à un détecteur, ces cristaux étant immobilisés dans la tête de manière à présenter une inclinaison sur l'axe de l'élément cylindri- que égale ou voisine de 45'. De préférence, le manomètre de lecture fournissant la valeur instantanée de la pression dans la chambre est étalonnée en centimètres de mercure. De préférence égale- ment et selon une autre caractéristique de l'invention, le corps fixe comporte un capot extérieur muni d'un bord rentrant librement traversé par l'élément cylindrique de la tête de mesure et formant butée d'arrêt pour le piston coulissant. Dans une autre variante de réalisation de l'inven- tion, le corps fixe enferme un volume d'air déterminé, dont la pression augmente consécutivement à l'enfoncement du piston coulissant solidaire de la tête de mesure à l'intérieur de la chambre étanche, la valeur de la pres- sion étant lue par un capteur associé à un affichage directement porté par le corps. Dans l'une ou l'autre des deux variantes de réali- sation plus spécialement prévues, l'ensemble de contrôle dont la réalisation particulière ne concerne pas directe- ment l'invention, est muni de moyens de lecture de la fréquence des ondes ultra-sonores fournies par la sonde DOPPLER et, le cas échéant, d'un enregistreur graphique des variations de cette fréquence. Avantageusement, l'ensemble de contrôle comporte également un ensemble logique, associé à un écran à cristaux liquides ou autre, comprenant une mémoire pour conserver les enregistrements des mesures et fournir une indication résultant de la comparaison de ces enregistrements. D'autres caractéristiques d'un dispositif de mesure de la pression sanguine dans une artère superficielle, établi conformément à l'invention, appa- raîtront encore à travers la description qui suit de plusieurs exemples de réalisation, donnés ci-après à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure i représente une vue schématique en perspective et en coupe partielle d'un fragment de la peau et d'une artère superficielle dont la pression est à mesurer au moyen d'un dispositif selon l'invention. - La Figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de l'extrémité de la tête de mesure du dispositif considéré. - La Figure 3 est une vue en coupe schématique du dispositif de l'invention. - La Figure 4 est une vue en perspective et à plus faible échelle, d'un ensemble utilisant le dispositif selon l'invention, pour la mesure de la pression sanguine dans une artère superficielle d'un patient. - La Figure 5 illustre une autre variante de réa- lisation du dispositif selon l'invention. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne de façon générale, un fragment 1 de la peau d'un patient, schémati- quement représentée avec son épiderme 2, son derme 3 et une partie des tissus sous-cutanés 4, à l'intérieur desquels s'étend, sensiblement parallèle à la surface de la peau, une artère superficielle 5. Celle-ci présente en particulier la caractéristique d'être palpable manuelle- ment par l'extérieur de la peau et notamment la faculté d'être momentanément obturée par suite d'une pression convenable exercée sur celle-ci depuis l'extérieur. A cet effet et de façon en elle-même connue, on peut utiliser une tête de mesure 6, dont l'extrémité 7 venant en appui sur la peau avec interposition d'un gel de contact 7a peut, sous l'effet d'un effort d'application convenable, selon la direction de la flèche 8, venir ainsi comprimer l'artère 5 et bloquer momentanément l'écoulement sanguin dans celle-ci. La Figure 2 illustre avec plus de détails un mode de réalisation particulier de la tête de mesure 6, compor- tant notamment, au voisinage de son extrémité 7 destinée à venir en contact avec la peau 1 pour la compression de l'artère superficielle 5, une sonde DOPPLER 9, d'un type en lui-même connu dans la technique. Celleci comporte ainsi deux transducteurs à cristaux piézo-électriques, respectivement émetteur 10 et récepteur 11, propres & émettre une onde ultra-sonore en direction de l'artère 5 et à détecter l'onde réfléchie sur les éléments figurés du sang en circulation dans l'artère 5 et sur lesquels les ondes incidentes issues du transducteur 10 se réfléchis- sent pour revenir vers le transducteur 11 avec une fréquence résultante différente, fonction de la vitesse du sang en matérialisant ainsi l'effet DOPPLER bien connu.. Avantageusement, les transducteurs 10 et 11 de la sonde 9 sont orientés avec un angle, égal ou voisin de 45', déterminé par rapport à la direction de l'axe de la tête 6, qui est le plus usuellement perpendiculaire à celle de l'artère 5, celle-ci s'étendant parallèlement à la peau, sous cette dernière. Les transducteurs 10 et 11 sont noyés et immobilisés dans la tête 6, réalisée en une résine synthétique durcie notamment. Sur la Figure 3, on retrouve la tête de mesure 6 avec sa sonde 9 noyée dans celle-ci et d'ou partent des conducteurs 12, permettant de la relier à une source d'alimentation et à un ensemble de mesure extérieure, (non représentées). La tête de mesure 6 comporte, à son extrémité opposée à celle destinée à venir en contact avec la peau 1, une partie filetée 13, permettant de solidariser cette tête d'un piston cylindrique 14, apte à coulisser à l'intérieur d'un corps fixe 15. Celui-ci comporte une paroi fermée 16, délimitant avec le piston 14 une chambre 17 à volume variable, à l'intérieur de laquelle peut être créée une pression d'air comprimé déterminée, agissant sur le piston. A cet effet est prévu dans le fond de la chambre 17 un orifice 18, sur lequel vient s'emboîter un raccord en Té 19, permettant de relier l'intérieur de la chambre, d'une part, par une conduite 20, à manomètre de mesure 21 et d'autre part, par une conduite 22, à une poire de gonflage manuel 23, munie d'une valve anti-retour et d'une soupape d'expansion schématiquement illustrée en 24 et commandée par une vis à molette 25. En variante et comme illustré également sur la Figure 3, le raccord 19 peut être réuni par un prolongement 22a à un compresseur 26, à l'intérieur duquel est montée une capsule manométri- que 27. Un indicateur 28 permet en permanence de connaître la pression dans la capsule 27 et par suite à l'intérieur de la chambre 17. Le corps 15 comporte par ailleurs un capot 15a formant butée pour le piston 14, en évitant que celui-ci n'échappe au corps lorsqu'aucune pression ne s'exerce sur la tête de mesure 6. La Figure 4 illustre un ensemble de mesure o l'appareil schématiquement illustré sur la Figure 3 est monté dans un support 29, en bout d'un bras transversal , permettant d'assurer son coulissement vertical sur une colonne de positionnement 31. Cette dernière est solidaire d'un plan d'appui 32, sur lequel par exemple la main 33 d'un patient peut -être posée en venant s'appuyer sur un élément de réception approprié, du genre gouttière ou plaque de caoutchouc orthopédique 32a, la tête de mesure 6 étant amenée au contact de la peau du patient pour compri- mer à un endroit précis préalablement déterminé, une artère superficielle de celui-ci. Dans ce but, une fois la tête 6 amenée au contact de la peau du patient, on accroit la pression dans la chambre 17, en l'augmentant progressivement par la poire 23 ou le compresseur 26 (Figures 3), la valeur de cette pression étant lue en permanence sur le manomètre 21. Simultanément, la sonde DOPPLER 9 contenue dans la tête 6 est alimentée de telle sorte que le signal ultra-sonore qu'elle produit se réfléchisse sur les éléments figurés du sang en circulation à l'intérieur de l'artère superficiel- le prise en compte, jusqu'au moment o, par suite de la compression progressive de cette artère, l'écoulement s'interrompt, auquel cas la sonde DOPPLER ne produit plus aucun son. A cet instant, la pression dans la chambre 17, exactement représentative de la pression artérielle dans l'artère 5 est mesurée et lue, voire enregistrée par l'ensemble de mesure associé. L'opération peut alors être répétée en autant d'endroits que nécessaire, en déplaçant convenablement le bras 33 du patient vis-à-vis de la tête de mesure, de telle sorte que celle-ci s'applique exactement en chacun des points souhaités. Il en va notamment ainsi lorqu'il convient de mesurer le "pouls chinois" d'un individu, par plusieurs mesures en un nombre donné de repères anatomi- ques exactement connus. Les différentes valeurs de la pression, fournies par le manomètre et l'ensemble de mesure peuvent être simultanément enregistrées et conser- vées en mémoire, de manière à permettre toute lecture et/ou interprétation appropriée, notamment selon un programme effectuant les comparaisons souhaitées entre les différentes valeurs ainsi recueillies. Dans une autre variante de réalisation, plus simplifiée, illustrée sur la Figure 5, le bras 33 du patient est contrôlé par le dispositif, directement tenu par la main de l'opérateur 34 qui appuie la tête de mesure 6 à l'endroit choisi. Dans cette variante, le corps 15 n'est pas supporté par une console coulissante mais est agencé de façon telle que le volume d'air emprisonné dans la chambre varie sous l'effet de la pression exercée sur la tête de mesure 6 elle-même, par suite d'un effort progressif exercé par la main 34, jusqu'à ce que la sonde DOPPLER ne fournisse plus aucun son, en caractérisant ainsi le moment o se produit l'arrêt de la circulation sanguine dans l'artère considérée. Un capteur relié à un lecteur 35, porté par le corps 15 permet de connaître directement la valeur de la pression ainsi mesurée, représentative de la pression artérielle. Bien entendu et comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls exemples de réalisation plus spécialement décrits et représentés cidessus; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particu- lier, il est clair que l'appareil selon l'invention peut s'appliquer, non seulement pour la mesure de la tension artérielle dans une artère superficielle, en particulier pour la mesure du pouls chinois d'un patient, mais égale- ment pour d'autres investigations, par exemple en cas de sténoses localisées d'une artère, en permettant en chaque point de contrôle les variations de pression instantanées, et par repérage des zones d'hyperpression en amont et d'hypopression en aval de connaître le point précis d'obstruction de l'artère. Egalement, on pourrait envisager d'employer plu- sieurs sondes disposées en pont, afin de fournir une mesure simultannée en plusieurs endroits exactement loca- lisés, avec enregistrement des mesures et mise en mémoire éventuelle de ces dernières pour toute mesure ou interprétation des résultats obtenus. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure de la pression sanguine dans une artère superficielle, comportant une tête de mesure (6), propre à venir appuyer sur la peau (1) du patient pour comprimer l'artère superficielle (5) en provoquant, pour une pression donnée, l'arrêt de la circulation sanguine dans cette artère et, montée dans la tête, une sonde DOPPLER (9), fournissant une onde ultra- sonore, réfléchie par le sang en circulation et dont l'extinction détermine le moment o se produit l'arrêt de cette circulation, caractérisé en ce que la tête de mesure est solidaire d'un piston (14) monté coulissant dans un corps fixe (15), délimitant une chambre étanche (17) remplie d'air comprimé dont le volume est variable selon la position de la tête par rapport au corps, la pression de l'air contenu dans la chambre étant mesurée par un ensemble de contrôle associé (2) donnant, après étalonnage, la valeur de la pression artérielle à tout instant, et en particulier à l'arrêt de la circulation sanguine dans l'artère, détecté par la sonde DOPPLER (9). 2 - Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (14) solidaire de la tête de mesure est monté coulissant dans le corps (15) sous l'effet d'une pression d'air comprimé croissante, fourni par une source de pression (23-26) raccordée à la chambre (17) à l'opposé de la tête, la pression de l'air dans la chambre étant mesurée en permanence par un manomètre de lecture (21). 3 - Dispositif de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source de pression est constituée par un compresseur (26) ou une pompe à main (23), gonflable, munie d'une valve de non retour et d'une soupape d'échappement (24). il 4 - Dispositif de mesure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête de mesure (6) est constituée par un élément cylindrique allongé, présentant à son extrémité opposée à celle venant comprimer l'artère superficielle, une partie filetée (13) solidaire du piston coulissant (14). - Dispositif de mesure selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (6) est constituée par un bloc en résine durcissable dans lequel est noyée la sonde DOPPLER (9). 6 - Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps fixe (15) comporte un capot extérieur (15a) muni d'un bord rentrant librement traversé par l'élément cylindrique de la tete de mesure et formant butée d'arrêt pour le piston coulissant (14). 7 - Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps fixe (15) enferme un volume d'air déterminé, dont la pression augmente consécutivement à l'enfoncement du piston coulissant solidaire de la tête de mesure (6) à l'intérieur de la chambre étanche, la valeur de la pression étant lue par un capteur associé à un affichage (35) directement porté par le corps. 8 - Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle est muni de moyens de lecture de la fréquence des ondes ultrasonores fournies par la sonde DOPPLER et, le cas échéant, d'un enregistreur graphique des variations de cette fréquence. 9 - Dispositif de mesure selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble de contrôle comporte également un ensemble logique, associé à un écran à cristaux liquides ou autre, comprenant une mémoire pour conserver les enregistrements des mesures et fournir une indication résultant de la comparaison de ces enregistrements.