Brevet FR2737303A1 — publié le 19970131

EXSUDOSE - DESCRIPTION La mucoviscidose est une affection héréditaire, autosomique et récessive: sa fréquence, ses implications physiopathologiques, ses incidences sociales, économiques et familiales en font une maladie majeure en pédiatrie. L'incidence de la maladie est de l'ordre de 1/2000 naissances et un sujet sur 30 est hétérozygote. n ETHIOPATHOGENESE. La mucoviscidose porte sur une mutation du gène CF localisé sur le bras long du septième chromosome. Ce gène CF code pour une protéine CFTR (cystis fibrosis transmembrane régulator) qui est impliquée dans le transport des ions chlorures. PHYSIOPATHOGENESE. La mucoviscidose se caractérise sur le plan physiologique par des lésions touchant les glandes exocrines, des troubles électrolytiques, en particulier la concentration en ions chlorures, un changement de la perméabilité du mucus, des lésions obstructives menant à la destruction des glandes exocrines. TESTS DE DEPISTAGE. Tests non-seécifiaues -taux sérique du C trypsinogène immunoréactif très élevé chez le nouveau-né atteint de mucoviscidose, -recherche d'une stéatorrhée massive, -absence de trypsine dans les selles. Ces analyses ont peu d'intérêt sur le plan pratique, car ces troubles sont également la conséquence de plusieurs autres pathologies. Tests soécifiques: -détection de l'anomalie chromosomique : c'est l'élément de confirmation du diagnostic, mais ce test nécessite actuellement de techniques de génie biologique lourdes (cartographie de restriction de l'A.D.N.), -test de la sueur : examen spécifique-pathologique si la concentration de chlore est supérieure à 60 meq ; mais pour être interprétable il faut une quantité de sueur supérieure à 100 mg (Annales officielles de l'lnternat en médecine 1990). On se rend compte que si la concentration du chlore est l'élément clef du diagnostic, le recueil du prélèvement en quantité suffisante conditionne la validité du résultat pour une technique donnée. Ainsi, le dosage classique à la burette nécessite une quantité minimale de 100 mg, alors qu'il en faut beaucoup moins pour un dosage potentiométrique, tel que celui réalisé par Exsudose. La présente invention a pour but la réalisation du premier appareil complet pour le dépistage et le suivi clinique de la mucoviscidose basé sur la méthode, mondialement reconnue, de mesure de la concentration de chlore dans la sueur. Cet appareil assure toutes les fonctions complémentaires requises, depuis la sudation jusqu'à la lecture en valeur quantitative de la concentration d'ions chlorures. Plus précisément, la présente invention a pour objet un appareil portable, compact et autonome qui allie un dispositif d'excitation des glandes sudoripares, un dispositif de tropicalisation locale et de recueil de la sueur, un dispositif de mesure directe d'ions chlorures, un dispositif électronique d'acquisition et de traitement de la mesure et un dispositif de lecture en valeur quantitative du résultat, exprimé en meq. Cet appareil permet d'effectuer des tests simultanés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante, donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, dans lesquels la figure 1 représente l'appareil Exsudose, la figure 2 représente le microstim, la figure 3 représente l'exsupatch, la figure 4 représente la sonde de mesure directe, la figure 5 représente le dispositif électronique d'acquisition, de traitement et de lecture, la figure 6 représente le dispositif d'étalonnage. La figure 1 représente l'intégralité de l'appareil Exsudose (1) finalisé. La fonction d'excitation et de stimulation des glandes sudoripares est assurée par la partie de l'appareil dite microstim (2). Les fonctions de tropicalisation locale et de recueil de la sueur sont assurées par la partie de l'appareil dite exsupatch (3 > . La fonction de mesure directe est assurée par la partie de l'appareil constituée d'un sonde à électrodes combinée (4), permettant une mesure sélective, reliée au module électronique d'acquisition et de traitement (5). Le résultat de cette mesure est donné sur l'écran digital (6). L'appareil Exsudose (1) inclut également un certain nombre d'accessoires nécessaires à sa mise en service, à la mise en oeuvre de ses fonctions et au contrôle de sa fiabilité 'mise en service : pile (7). .stimulation-excitation : tampons pré-imbibés(8), ruban adhésif de positionnement (9), pince (15). .mesure et contrôle : électrolyte (10), solutions d'étalonnage (11), gobelets (12) et support (13), clavier de commande (14). La figure 2 représente le microstim (2) qui assure la stimulation locale des glandes sudoripares, basée sur le principe déjà connu de l'iontophorèse. L'iontophorèse consiste à exciter les glandes sudoripares par le passage d'un micro-courant au travers de tampons pré-imbibés de pilocarpine à 1% Jusqu'alors le passage du courant était effectué au moyen d'une tête, munie d'électrodes, reliée par un câble à un appareil assurant l'alimentation : ce qui imposait l'immobilisation du patient à proximité de l'appareil et l'affectation d'un appareil par patient. Le microstim (2) est, au contraire, un dispositif compact et autonome d'iontophorèse : il intègre en effet une électronique miniaturisée avec sa pile d'alimentation. Le patient, dont il ne faut pas oublier que c'est presque toujours un enfant, demeure parfaitement libre de ses mouvements pendant toute la phase de stimulation. De plus, le caractère d'autonomie du microstim autorise des tests simultanés sur plusieurs patients. Le microstim se présente sous la forme d'un petit boîtier moulé, parallélipipédique, de 32 mm x 33 mm x 19,7 mm de hauteur. Sur sa face inférieure se trouvent deux électrodes de tailles différentes correspondant à leur polarité, I'anode (201) et la cathode (202) sur lesquelles se positionnent respectivement, lors de la mise en place, deux tampons préimbibés : le tampon A (207) pré-imbibé de pilocarpine à 1% sur l'anode, le tampon B (208) pré-imbibé d'électrolyte sur la cathode, tous deux à usage unique. Sur la face supérieure se trouvent le commutateur (203) ainsi que trois témoins visuels permettant le contrôle du fonctionnement. Un allumage en continu du voyant rouge (204) indique une usure de la pile. Un allumage clignotant indique que la pile est bonne mais qu'aucun courant n'est délivré et que l'appareil n'est pas en charge. Le niveau d'intensité de courant délivré étant directement fonction de la résistance spécifique de chaque corps humain, deux voyants attestent à la fois du bon fonctionnement de l'appareil et des différentes plages possibles de courant : le voyant vert (205) clignotant indique une intensité comprise entre 0,6 et 1mA (fonctionnement optimum); le voyant jaune (206) clignotant indique, lui, une intensité comprise entre 0,3 et 0,6 mA. Le microstim (2) est fixé sur le patient dans sa position optimum, à l'aide d'un ruban adhésif anallergique ou d'un bracelet amovible. Le temps de stimulation varie, selon les individus et le niveau de courant délivré, de 10 à 20 minutes maximum. La figure 3 représente l'exsupatch (3) qui assure les fonctions de tropicalisation locale, sur la zone précédemment stimulée par le microstim 12X, et le recueil de la sueur. La tropicalisation locale consiste à occulter hermétiquement une zone afin de favoriser la sécrétion de la sueur. L'exsupatch (fig.3) permet une tropicalisation sur une zone réduite au minimum. II se présente sous la forme d'un patch autocollant (301 comprenant les éléments 303 et 305) à usage unique, muni d'un film protecteur (302). Ce patch (301) est lui-même constitué d'une coque (303), bombée, en matériau semi-rigide imperméable, solidaire d'une couronne de matériau souple, adhésif et anallergique (304). Au centre de la coque (303), se trouve un orifice (306), obturé par un opercule pelable (305). A la fin de la phase d'excitation, le microstim (2) est retiré et la zone stimulée nettoyée à l'eau stérile. Le patch (301), dépouillé de son film protecteur (302), est alors posé de manière à ce que le centre de la coque (306), fermé par l'opercule (305), corresponde à la zone, beaucoup plus large, sur laquelle était appliquée le tampon de pilocarpine (207). Commence alors la phase de sudation qui dure de 5 à 1 5 minutes selon les patients. Durant cette phase, comme pendant celle d'excitation, ces derniers sont totalement libres de leurs mouvements. Le concept particulièrement novateur de ltexsupatch (3) aboutit non seulement à une grande simplicité d'utilisation, mais aussi à une efficacité maximum concernant le recueil de la sueur. En effet, le galbe et le dimensionnement de la coque (303) assurent la tropicalisation, donc la sécrétion de la sueur, puis le confinement de cette dernière dans la zone hermétique. De plus le matériau semi-rigide, qui constitue la coque (303) est translucide permettant ainsi de visualiser, sans enlever l'opercule (305), la présence de sécrétion. II faut souligner également que le film protecteur (302) et l'opercule (305) garantissent la fiabilité de la mesure d'ions chlorures, effectuée dans la phase suivante, en écartant les risques de contamination par du chlore du produit pendant ses différentes phases de vie (emballage, stockage, mise en oeuvre, manipulation). Enfin, et c'est là l'un des points le plus innovant de ltexsupatch (3), aucun prélèvement ni transfert de la sueur n'est nécessaire pour réaliser la mesure: celle-ci s'effectue directement sur le patient. Après avoir enlevé l'opercule (305) on positionne, en exerçant une légère pression, I'élément de mesure constituée par la sonde (fig.4) sur l'orifice de la coque (306). Le galbe de la coque, sous l'effet de cette pression, s'inverse et crée une cuvette : la sueur s'accumule ainsi au centre de la coque (306), sous l'orifice où est positionnée la sonde (fig.4). La figure 4 représente la sonde à électrodes combinées de mesure sélective de la concentration d'ions chlorure dans la sueur. Cette sonde a fait l'objet d'une première demande de brevet en 1967 (NO:621-895), puis d'une seconde concernant une amélioration en 1969 ( NO:877-708). Dans l'appareil Exsudose, cette sonde de mesure électrochimique potentiométrique comporte, par rapports aux brevets initiaux, deux modifications: une bague d'obturation (401) de l'orifice de remplissage de l'électrolyte et une collerette de positionnement (402). Une des principales caractéristiques d'Exsudose résidant dans son mode d'utilisation ambulatoire, cette fonctionnalité innovante a conduit à la création de la bague d'obturation (401). La collerette de positionnement (402) a été conçue pour optimiser l'étalonnage en trois points, autre spécificité novatrice d'Exsudose sur le plan, cette fois de la fiabilité. La sonde est reliée au dispositif électronique de traitement (fig.5) par un câble (403). A partir de l'instant où elle est posée sur l'orifice (306) situé au centre de la coque, I'acquisition de la mesure s'effectue directement en quelques secondes. La figure 5 représente le dispositif électronique d'acquisition, de traitement et d'affichage de la mesure qui comprend un clavier de commande (501), un écran à cristaux liquide (502), un commutateur d'auto-test (503) avec voyant de contrôle (504), un connecteur de pile (505), un connecteur d'alimentation adaptateur-secteur (506), un connecteur de communication informatique RS 232 (507), une porte d'accès (508) aux connections 505, 506, 507, ainsi qu'un repérage des modes (509). Le dispositif de traitement (fig.5) fait l'acquisition de la mesure prise par la sonde (fig.4), réalise le traitement de ce signal et l'exprime en affichant une valeur quantitative qui constitue un critère fondamental de diagnostic, notamment pour le suivi clinique de la maladie. Cette mesure quantitative est exprimée en meq lorsque le dispositif (fig.5) est programmé en mode concentration (509). Il convient de souligner qu'en dehors de ce mode, le module peut aussi être utilisé en réel mV et mV. Le dispositif électronique de traitement (fig.5) de l'appareil Exsudose intègre une fonction de communication informatique garantissant une excellente traçabilité : sauvegarde des données sur ordinateur et/ou édition des résultats par imprimante. II intègre également une fonction, très importante, d'étalonnage : il est primordial en effet, quant à la fiabilité du test, d'éliminer toute dérive de la chaîne de mesure. C'est pourquoi la fonction d'étalonnage d'Exsudose est d'une grande précision et s'effectue sur trois points successifs. A partir de ces trois points, I'électronique recalcule et redéfinit la pente correcte de la sonde de mesure (fig.4). Enfin, une fonction d'auto-test (503 et 504) complète le dispositif de traitement (fig.5) et permet de lancer une procédure automatique de vérification des fonctions électroniques. Cette fonction vient renforcer la fiabilité et la qualité de l'appareil Exsudose. La figure 6 représente le module d'étalonnage composé d'un support gobelets amovible (601) intégrant une platine de positionnement pour la sonde (602). A l'intérieur de ce support (601) se trouve la réserve (603) de gobelets (604). Le module comprend également trois flacons d'étalonnage (605, 606 et 607). La fonction d'étalonnage est essentielle : c'est pourquoi tous les éléments constitutifs du module (fig.6) ont été conçus de manière à obtenir un niveau optimum de fiabilité de la mesure 'les solutions sont conditionnées dans des flacons de petite contenance, ce qui permet d'éviter une dérive de la calibration dans le temps, 'les solutions d'étalonnage, calibrées à 20, 60 et 100 meq, sont colorées de façon différente (jaune-bleu-rouge) afin d'éviter tout risque de confusion lorsqu'elles sont dans les gobelets, 'les gobelets troncôniques, à usage unique, sont munis d'une languette de préhension afin d'éviter tout risque de contamination parasitaire lors des manipulations, 'les alvéoles (608) dans lesquelles sont posés les gobelets lors de la procédure d'étalonnage sont détrompées par des repères de couleurs identiques à celles des solutions. REVENDICATIONS 1 Appareil de test (1) dit Exsudose, basé sur la méthode de mesure de la concentration d'ions chlorures dans la sueur pour le dépistage et le suivi clinique de la mucoviscidose, caractérisé par le fait qu'il est portable, compact, autonome et qu'il intègre toutes les fonctions complémentaires requises, à savoir un dispositif d'excitation des glandes sudoripares (2), un dispositif de tropicalisation locale et de recueil de la sueur (3), un dispositif de mesure directe d'ions chlorures (4), un dispositif électronique d'acquisition et de traitement de la mesure allié à un dispositif de lecture an valeur quantitative du résultat (5), un dispositif d'étalonnage (6) et des dispositifs de contrôle (204, 205, 503, 504). 2 Appareil de test selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif d'excitation des glandes sudoripares (2) ou microstim. 3 Appareil de test, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le microstim est un dispositif électronique miniaturisé, intégrant une pile d'alimentation ainsi que des électrodes, et dont l'autonomie préserve la liberté de mouvement des patients. 4 Appareil de test selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il possède des voyants permettant, lors de la mise en marche et pendant la phase d'excitation, de contrôler le fonctionnement (voyant 204) ainsi que le niveau d'intensité du courrant délivré (voyants 205 et 206). 5 Appareil de test selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il intègre un dispositif nouveau, permettant à la fois la tropicalisation et le recueil de la sueur,dit exsupa tch. 6 Appareil de test selon la revendication 5 caractérisé par le fait que l'exsupatch est composé d'une coque (303) circulaire, étanche et hermétique permettant la tropicalisation. 7 Appareil de test selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la coque (303) est en matière semi-rigide. 8 Appareil de test selon les revendications 6 et 7 caractérisé par le fait que le matériau semi-rigide qui compose la coque (303) est translucide. 9 Appareil de test selon les revendications 6 et 7 caractérisé par le fait que la coque (303) en matière semi-rigide est bombée. 10 Appareil de test selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la coque (303) est solidaire d'une couronne en matériau souple, adhésif et anallergique (304) permettant la fixation sur le patient. 11 Appareil de test selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la coque (303) comporte, en son centre, un orifice (306). 12 Appareil de test selon la revendication 11 caractérisé par le fait que l'orifice (306), situé au centre de la coque (303), est dimensionné au diamètre des électrodes de la sonde de mesure (4). 13 Appareil de test selon la revendication 11 caractérisé par le fait que l'orifice (306), situé au centre de la coque (303), est obturé par un opercule scellé et pelable (305). 14 Appareil de test selon la revendication 5 caractérisé par le fait que l'exsupatch est recouvert d'un film protecteur (302). 1 5 Appareil de test selon les revendications 1 3 et 14 caractérisé par le fait que la combinaison du film protecteur (302)et de l'opercule scellé et pelable (305) préserve la zone de sudation de toute contamination parasitaire. 16 Appareil de test selon les revendications 9 et 11 caractérisé par le fait que la coque bombée (303) comportant un orifice en son centre, s'inverse en créant une cuvette permettant l'accumulation de la sueur et le positionnement du dispositif de mesure directe. 17 Appareil de test selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il intègre un dispositif de mesure directe de la concentration d'ions chlorures dans la sueur (4), sans transfert ni prélèvement de sueur. 18 Appareil de test selon la revendication 1 7 caractérisé par le fait que la sonde de mesure (4) comporte une bague d'obturation (401) de l'orifice de remplissage de l'électrolyte . 19 Appareil de test selon la revendication 17 caractérisé par le fait que la sonde de mesure (4) comporte une collerette de positionnement (402) pour la phase d'étalonnage. 20 Appareil de test selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il intègre un dispositif électronique d'acquisition et de traitements de la mesure ainsi qu'un dispositif de lecture en valeur quantitative du résultat (5). 21 Appareil de test selon la revendication 20 caractérisé par le fait que le dispositif précédent (5) comporte une fonction d'auto-contrôle des circuits électroniques (503 et 504). 22 Appareil de test selon la revendication 20 caractérisé par le fait que le dispositif précédent (5) intègre une fonction de communication informatique (507). 23 Appareil de test selon la revendication 20 caractérisé par le fait que le dispositif précédent (5) intègre une fonction de contrôle . à partir de 3 points successifs, I'électronique recalcule et redéfinit la pente correcte de la sonde de mesure. 24 Appareil de test selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il intègre un dispositif d'étalonnage (6) en trois points successifs (605, 606 et 607). 25 Appareil de test selon la revendication 24 caractérisé par le fait que les trois solutions d'étalonnage sont détrompées par une coloration différente. 26 Appareil de test selon les revendications 24 et 25 caractérisé par le fait que les trois solutions d'étalonnage sont calibrées à 20, 60 et 100 meq. 27 Appareil de test selon la revendication 24 caractérisé par le fait qu'il comporte des gobelets d'étalonnage à usage unique (604). 28 Appareil de test selon la revendication 27 caractérisé par le fait que les gobelets (604) sont dans un matériau semi-rigide et de forme troncônique permettant l'empilement dans la réserve (603). 29 Appareil de test selon la revendication 27 caractérisé par le fait que les gobelets (604) sont munis d'une languette de préhension évitant toute contamination parasitaire lors des manipulations. 30 Appareil de test selon la revendication 24 caractérisé par le fait qu'il intègre un support gobelet (601) et une platine de positionnement de la sonde (602). 31 Appareil de test selon la revendication 30 caractérisé par le fait que les alvéoles du support gobelet (601) sont détrompées par des repères visuels de couleur (608) identiques à celles des 3 solutions. 32 Appareil de test selon la revendication 30 caractérisé par le fait que l'ensemble du du support gobelet (601) et de la platine (602) est amovible et peut se fixer à l'extérieur de l'appareil.