Brevet FR2760348A1 — publié le 19980911

La présente invention a trait d'une façon générale les systèmes destinés, lors d'une stimulation oculaire d'un sujet, à mesurer et à enregistrer les mouvements du corps, notamment déséquilibres, induits par cette stimulation. Des techniques très nombreuses et variées existent actuellement pour déterminer la posture du corps d'un être humain. On peut citer par exemple - les appareils dits "statokinésigraphes", qui enregistrent, en situation orthostatique du corps, les oscillations posturales aléatoires à l'aide d'une plateforme sur laquelle se tient l'individu et équipée de jauges de contrainte. - les appareils de posturographie dynamique, qui réalisent un asservissement mécanique d'une plateforme sur laquelle se tient l'individu. Les mesures sont effectuées à l'aide d'électromyographes. - les appareils de posturographie dynamique par asservissements mécaniques, indépendants ou corrélés, d'une plateforme à laquelle est associée une cabine. La mesure est dans ce cas effectuée par une plateforme de force. Les inconvénients majeurs de ces appareils connus sont principalement leur encombrement important et leur coût élevé. En outre, leurs applications sont limitées. Notamment, l'application de l'appareil premier cité est limitée à la posturographie statique. On connaît également des systèmes plus légers pour réaliser une posturographie statique ou dynamique, et notamment - un appareil dans lequel le crâne et les épaules d'un sujet reçoivent des marqueurs lumineux. L'enregistrement des mouvements de ces marqueurs est effectué à l'aide d'un appareil photographique dont l'objectif vise un miroir fixé au plafond de la salle, et qui restitue les trajectoires décrites par les marqueurs. La mise en oeuvre d'un tel appareil est toutefois fastidieuse, notamment de par la nécessité de fixer sur le sujet et d'alimenter en énergie plusieurs marqueurs lumineux, et de fixer un miroir au-dessus du sujet. - un appareil dit "analyseur opto-électronique", dans lequel une pluralité de réflecteurs infrarouges sont fixés sur le sujet, exposée à un rayonnement infrarouge. Plusieurs caméras de type dispositif à couplage de charges ("CCD") observent le sujet et enregistrent le rayonnement infrarouge renvoyé par les réflecteurs. Cet appareil est toutefois extrêmement coûteux, et sa qualité est tributaire du nombre de caméras. La présente invention vise à pallier les inconvénients de la technique connue et à proposer un équipement combiné de stimulation oculaire et de posturographie qui soit compact, simple et économique à fabriquer, et facile à mettre en place sur un sujet et à mettre en oeuvre. Ainsi la présente invention propose un équipement de stimulation oculaire et de posturographie, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un support apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de stimulation oculaire en face d'un oeil du sujet, des moyens formant capteurs d'accélération fixé sur le sujet, et des moyens de commande et de traitement reliés au support par des conducteurs souples et comportant des moyens de traitement par intégration et d'enregistrement des signaux fournis par les moyens formant capteurs d'accélération. Des aspects préférés, mais non limitatifs, de l'équipement selon l'invention sont les suivants - les moyens formant capteurs d'accélération sont montés sur le support du dispositif de stimulation oculaire. - les capteurs d'accélération sont constitués par un ensemble de trois accéléromètres capacitifs orientés selon les trois axes d'un repère orthogonal tridimensionnel. - les moyens de traitement par intégration comprennent trois doubles intégrateurs recevant respectivement les signaux des trois accéléromètres. - le support du dispositif de stimulation oculaire est constitué par un masque créant avec le visage du sujet une chambre essentiellement étanche à la lumière. - les moyens de commande et de traitement sont répartis entre un boîtier secondaire fixé au sujet et abritant les moyens de traitement par intégration, et un boîtier principal abritant des moyens de traitement, de mémorisation et d'affichage des signaux fournis par les moyens de traitement par intégration. - le boîtier principal est constitué par une valise comportant des logements pour le dispositif de stimulation oculaire et son support et pour le boîtier secondaire. - les moyens de commande et de traitement sont aptes à appliquer des signaux de commande au dispositif de stimulation oculaire, et à enregistrer les signaux d'accélération en association avec des informations représentatives desdits signaux de commande. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un masque de stimulation visuelle équipé d'un dispositif de posturographie selon l'invention, porté par un sujet, la figure 2 est une vue d'ensemble du sujet et de l'appareil de posturographie selon l'invention, et la figure 3 est un schéma-bloc d'une partie de l'appareil selon l'invention. En référence au dessin, on a représenté schématiquement un dispositif de stimulation oculaire 10 qui, de façon classique en soi, comporte une ossature rigide 11 supportant un ou deux stimulateurs occulaires capables de projeter à l'infini devant l'oeil du sujet S des images de stimulation. En l'espèce, on a représenté un seul stimulateur représenté schématiquement en 12. Une jupe souple 13 vient assurer entre l'ossature 11 et le visage du sujet une étanchéité à la lumière, et une lanière assure la fixation de l'ensemble sur la tête du sujet. Le dispositif décrit ci-dessus est bien connu, et ne sera pas expliqué plus en détail. Selon l'invention, on fixe également sur la tête du patient, et de préférence au niveau de l'ossature 11 du dispositif de stimulation visuelle, un ensemble de trois capteurs accélérométriques 20a, 20b, 20c orientés de préférence selon les trois directions d'un référentiel orthonormé, avec de préférence, par rapport au sujet, une direction avant/arrière, une direction gauche/droite et une direction haut/bas. On utilise avantageusement des accéléromètres à effet capacitif, légers et économiques. Ces trois capteurs délivrent trois signaux bruts représentatifs des accélérations instantanées subies par chacun des capteurs, signaux qui sont appliqués à trois circuits tampons 21a, 21b, 21c prévus dans l'ossature 11 du masque 10 (et non représentés sur la figure 1) . Les sorties de ces trois tampons sont transmises par un ensemble de conducteurs souples 30 à un boîtier intermédiaire 40, fixé par exemple à la ceinture du sujet, et contenant des circuits de traitement. Les circuits tampons 21a-21c ont pour objet essentiel d'effectuer une adaptation d'impédance en vue de minimiser les perturbations de signaux sur la ligne 30. Ces circuits de traitement contenus dans le boîtier 40, et illustrés sur la figure 3, comprennent trois canaux C1 à C3, chaque canal comportant un étage de mise en forme, d'amplification et de filtrage de signal, respectivement 41a à 41c, un premier étage d'intégration, respectivement 42a à 42c, et un second étage d'intégration, respectivement 43a à 43c. L'amplification effectuée dans les étages 41a-41c est destinée à compenser le faible niveau des signaux reçus, tandis que le filtrage est avantageusement réalisé avec des filtres passe-bas analogiques d'ordre 1, afin d'éliminer les éventuels parasites. Les étages d'intégration 42a-42c et 43a-43c réalisées également en technologie analogique, permettent, à partir des signaux fournis par les accéléromètres et traités en amont, d'obtenir des signaux représentatifs des distances parcourues dans les trois dimensions par la tête du sujet en fonction du temps. Le boîtier 40 est relié par un ensemble de conducteurs 50 à un ordinateur portable de type classique en soi, équipé d'une carte d'entrées analogiques- et de conversion analogique/numérique, cet ordinateur étant propre à mémoriser, organiser et afficher les données de déplacement recueillies, et à effectuer des comparaisons avec des mesures précédentes. Avantageusement, les traitements effectués par l'ordinateur sont - un filtrage additionnel, numérique, des signaux reçus, ceci afin d'éliminer les parasites résiduels et de couper sélectivement certaines fréquences indésirables; - une analyse spectrale par décomposition rapide en séries de Fourier; - des calculs statistiques, portant par exemple sur les extrema de déplacement; - la saisie et l'enregistrement de données d'accompagnement, telles que le nom du sujet, la date, l'heure, etc... - un affichage de données à l'écran avec possibilités de sauvegarde sur mémoire de masse et de restauration, de gestion de zones d'intérêt par curseurs, de zoom, etc.... I1 est très avantageux que cet ordinateur soit incorporé à une valise 60, le clavier et l'écran de cet ordinateur étant désignés par les références 61 et 62. Cette valise, qui comprend également des logements 63, 64 pour abriter le masque 10, le boîtier portable 40 et les différents câbles, permet de disposer d'un appareil compact et aisément transportable. En outre, de par la simplicité et le faible coût des capteurs et des circuits mis en jeu, l'appareil selon l'invention peut s'avérer extrêmement économique en comparaison avec les appareils antérieurs. L'alimentation des capteurs 20a-20c, qui nécessitent pour leur fonctionnement une tension d'excitation continue de quelques volts, peut être fournie par des batteries incorporées soit au masque 10, soit au-boîtier portable 40, soit à la valise 60. Elle peut aussi être founie par l'ordinateur incorporé à la valise, lui-même alimenté par la tension du secteur. Par ailleurs, on peut prévoir que les liaisons électriques souples 30, 50 entre le masque 10 et la valise 60 soient également utilisées pour transférer de la valise vers le masque des signaux de commande du stimulateur oculaire, et notamment des signaux vidéo d'images à projeter sur l'oeil du sujet ou encore des signaux de sens et de vitesse de défilement dans le cas d'une projection d'images enregistrées sur un support mobile dans le stimulateur 12. Dans ce cas, les signaux de déplacement fournis par le boîtier 40 sont enregistrés dans l'ordinateur en association avec des informations représentatives des signaux de commande L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, à l'étude des troubles de l'équilibre, les signaux recueillis étant utiles notamment pour l'examen de la fonction vestibulaire. REVENDICATIONS 1. Equipement de stimulation oculaire et de posturographie, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un support (10, 11) apte à être fixé de façon amovible sur la tête d'un sujet et comportant au moins un dispositif de stimulation oculaire (12) en face d'un oeil du sujet, des moyens formant capteurs d'accélération (20a, 20b, 20c) fixé sur le sujet, et des moyens de commande et de traitement (40, 60) reliés au support par des conducteurs souples (30, 50) et comportant des moyens de traitement par intégration (41a, ...43c) et d'enregistrement des signaux fournis par les moyens formant capteurs d'accélération. 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant capteurs d'accélération (20a, 20b, 20c) sont montés sur le support (11) du dispositif de stimulation oculaire. 3. Equipement selon la revendication 1 ou > , caractérisé en ce que les capteurs d'accélération sont constitués par un ensemble de trois accéléromètres capacitifs (20a, 20b, 20c) orientés selon les trois axes d'un repère orthogonal tridimensionnel. 4. Equipement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de traitement par intégration comprennent trois doubles intégrateurs (41a, . . . 43c) recevant respectivement les signaux des trois accéléromètres (20a, 20b, 20c). 5. Equipement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support du dispositif de stimulation oculaire est constitué par un masque (10) créant avec le visage du sujet une chambre essentiellement étanche à la lumière. 6. Equipement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande et de traitement sont répartis entre un boîtier secondaire (40) fixé au sujet et abritant les moyens de traitement par intégration (41a, ... 43c), et un boîtier principal (60) abritant des moyens de traitement, de mémorisation et d'affichage des signaux fournis par les moyens de traitement par intégration. 7. Equipement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier principal est constitué par une valise (60) comportant des logements (63, 64) pour le dispositif de stimulation oculaire et son support (10) et pour le boîtier secondaire (40). 8. Equipement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens -de commande et de traitement sont aptes à appliquer des signaux de commande au dispositif de stimulation oculaire (12), et à enregistrer les signaux d'accélération en association avec des informations représentatives desdits signaux de commande.