Brevet FR2774763A1 — publié le 19990813

La présente invention concerne un dispositif électronique miniaturisé pour la surveillance de la chaîne du froid Certains objets ou produits périssables nécessitent pour leur conservation une température basse aussi bien pendant la période de stockage que pendant le transport . En cas de rupture de la chaîne du froid, ces produits doivent être utilisés assez rapidement dans un délai de quelques heures . Les produits alimentaires, comme la viande ou une crème dessert, sont des exemples évidents mais cette contrainte s'applique aussi pour d'autres produits comme les composants du sang : Un concentré de globule rouge peut etre conservé dans une banque de sang 42 jours à + 4 c, une fois distribué par l'établissement de transfusion sanguine, ce concentré doit être utilisé très rapidement si la température ambiante excède +10 C. Un contrôle de l'intégrité de la chaîne du froid est donc nécessaire. Une notion importante pour la qualité de conservation des produits est la notion de temps / température : Un produit normalement conservé à une température basse s'altère si la température ambiante augmente. Cette altération est importante si la durée d'exposition à la chaleur est longue et si la température est élevée, mais une exposition trop prolongée à une température modérée peu parfois être plus néfaste pour la qualité du produit. A ce jour il existe sur le marché des systèmes de surveillance, du type réactif chimique ou encre colorée, qui ne sont pas toujours satisfaisants dans la mesure ou ces systèmes ne donnent; soit aucune indication sur la durée d'exposition (Par exemple, changement brutal de couleur d'un réactif à une température donnée quelque soit la durée ) soit une estimation de la durée mais dans ce cas il n'y a pas d'information sur les variations de température auquel a été soumis l'objet à surveiller. (Par exemple système de bandelette qui se colore progressivement en fonction du temps dés qu'une certaine température est atteinte. La vitesse d'absorption est la même quelque soit la température à laquelle l'objet a été soumis. ) Une méthode simple, pour estimer la quantité de chaleur auquel a été soumis un objet à surveiller, est de mesurer à intervalles réguliers, soit la température ambiante auquel est soumis le produit, soit la température du produit lui-même . Chaque valeur est enregistrée, puis additionnée. A la fin de la période de surveillance, la lecture du total des valeurs enregistrées donne une estimation de la quantité de chaleur auquel aura été soumis le produit. A titre d'exemple, un produit exposé à une température de 15 "C pendant 10 minutes, puis 20"C pendant 30 minutes, donnera pour valeur finale le chiffre total de 150 pour un relevé de température toutes les 5 minutes, à condition que l'on attribue la valeur 15 pour 15 C et 20 pour 20 C. ( (15 x 2) + (20 x 6) = lS0) Si on considère que l'altération d'un produit est très importante pour des températures élevées on peut imaginer d'appliquer pour chaque valeur mesurée un coefficient correcteur afin d'intégrer ce risque. Dans l'exemple évoqué plus haut, si on applique un coefficient multiplicateur de 2 pour la valeur 15 et un coefficient 4 pour la valeur 20, on aura pour valeur finale le chiffre de 540. ((15 x 2 ) x 2 )+ (( 20 x 6) x 4 )= 540 La présente invention concerne un dispositif électronique pour estimer la quantité de chaleur reçue par un produit pendant une période donnée. Il se compose d'un boîtier électronique miniaturisé, dans lequel sont incorporés: un moyen pour constituer une source énergétique de très petite dimension, du type pile au lithium, un moyen pour mesurer la température ,du type capteur thermique électronique , un moyen pour déclencher à intervalles réguliers la mesure de la température, un moyen pour convertir ces valeurs mesurées selon un algorythme programmable, un moyen pour enregistrer ces valeurs converties et cumuler ces valeurs dans une mémoire tel qu'un microprocesseur, un moyen pour cadencer ce microprocesseur tel qu'une horloge interne, un moyen pour modifier l'état d'un éventuel témoin visuel lorsque une valeur seuil préétablie dans la mémoire est atteinte et les moyens nécessaires pour permettre une communication à distance. Le microprocesseur serait programmable . La programmation du microprocesseur pouvant modifier les différents paramètres tel que l'intervalle de temps entre 2 mesures, les coefficients de l'algorythme intégré et la valeur limite pour le déclenchement du témoin intégré éventuel A intervalles réguliers, grâce au cadencement de l'horloge interne et en fonction de la programmation, le microprocesseur va mesurer la température par l'intermédiaire du capteur thermique adapté. La valeur mesurée est transformée, grâce à l'algorythme préalablement programmé dans le microprocesseur, puis mémorisée . Toutes les valeurs, converties et enregistrées, sont additionnées dans la mémoire du microprocesseur L'énergie nécessaire est fournie par la batterie interne . Le système intégré de communication à distance permet de transmettre la valeur accumulée dans la mémoire du dispositif à un lecteur externe adapté. Afin de rendre ce dispositif plus autonome et faciliter l'interprétation, il pourra comprendre un ou plusieurs témoins visibles (Led électronique de couleur, témoins qui change de couleur, rupture d'un ou plusieurs fusibles ). La particularité de ce ou ces témoins étant de changer de couleur ou d'état lorsque qu'une ou plusieurs valeurs limites préalablement programmées dans le microprocesseur sera ou seront atteintes. Les progrès de l'électronique font que toutes ces éléments peuvent être facilement intégrés dans un petit boitier étanche Le dispositif selon l'invention se compose d'un petit boîtier étanche ayant la forme d'un disque, ou pastille ,d'environ 20 millimètres de diamètre et 4 millimètres d'épaisseur La forme et les dimensions étant données à titre d'exemple non limitatif. L'intérieur de ce boîtier étanche, grâce à la technique de la fonderie, comporte : la source énergétique de petite dimension (par exemple une pile au lithium), la sonde thermique, le microprocesseur programmable qui intègre en même temps un convertisseur numérique /analogique, et les éléments électroniques nécessaires pour une communication à distance et le déclenchement du témoin intégré, constitué dans cet exemple par 2 LED électroniques de couleur rouge et verte placées à la surface du boîtier. La disposition des différents éléments est telle que l'encombrement est réduit au maximum. La source énergétique et le microprocesseur sont disposés de façon à ne pas perturber la résistance thermique . La résistance thermique est disposée de façon préférentielle pour être située trés proche du produit à surveiller par exemple en surface.Un système de collant double face ou un collier facilite la fixation du dispositif sur l'objet à surveiller. Un lecteur à distance complète le système, autonome, de taille réduite comme par exemple un stylo , il comporte les éléments nécessaires pour communiquer à distance avec le boîtier électronique. Il peut comporter soit un petit écran digital pour afficher le cumul des valeurs converties par le boîtier électronique ou un système de témoin qui change d'état en cas de dépassement d'une valeur seuil préprogrammée, comme par exemple une diode électroluminescente. Des variantes du dispositif pourront faire que, soit l'horloge, soit la résistance thermique, soit le système de communication à distance, une partie ou l'ensemble de ces fonctions soient intégrées dans le microprocesseur. De même le calculateur et la mémoire pourront ne pas être intégrés dans un seul microprocesseur mais dans plusieurs. Une autre variante de ce petit boîtier électronique pourra comporter un système d'affichage numérique miniaturisé où la valeur mémorisée sera directement lue par un observateur. Afin d'améliorer la tracabilité du produit à surveiller, ce système pourra comporter les éléments nécessaires pour enregistrer d'autres paramètres comme par exemple le numéro de lot du produit , la référence, la date de fabrication ,la date limite d'utilisation, la provenance etc. . Ce dispositif est parfaitement adapté pour la surveillance des produits sanguins labiles. Fixée sur chacune des poches de sang à surveiller, il serait activé au moment de la distribution du produit au service utilisateur (bloc opératoire par exemple). Au moment de la transfusion, il suffirait de vérifier l'intégrité du témoin ou de lire à l'aide d'un lecteur électronique adapté la valeur cumulée dans la mémoire. Si cette valeur ne dépasse pas un seuil préétabli, le produit pourra être transfusé. De même, en cas de non utilisation du produit, le centre de transfusion pourra lire la valeur cumulée dans le boîtier afin de s'assurer que le produit n'a pas subi une exposition trop longue ou trop forte à la chaleur en vue de le redistribuer. Dans le cas contraire, le produit sera détruit. Le domaine d'application de cette invention ne se limite pas à la seule surveillance des produits sanguins . En effet ce boîtier électronique pourra être adapté pour la surveillance de la chaîne alimentaire, le transport et la surveillance des denrées périssables, le transport ou la surveillance de tout produit sensible à la chaleur (Réactifs chimiques par exemple). REVENDICATIONS 1) Dispositif électronique miniaturisé autonome comportant un moyen, pour mesurer à intervalles réguliers la température , un moyen pour enregistrer et pour convertir cette mesure en effectuant le produit de la mesure par un coefficient afin de quantifier la quantité de chaleur reçue et un moyen pour mémoriser les valeurs ainsi déterminées. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la présence de moyens pour additionner dans sa mémoire les valeurs lues et converties. A titre d'exemple pour une température de 1 5 C pendant 10 minutes puis une température de 20"C pendant 30 minutes avec une mesure toutes les 5 minutes et un coefficient correcteur de 2 pour la valeur 15 et un coefficient de 4 pour la valeur 20 le dispositif aura en mémoire la valeur de 540 au bout de 40 minutes. [(15 x 2) x2 ]+ [(20 x 6) X4] = 540 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 comportant la présence de moyens pour transmettre le cumul des valeurs converties à un lecteur à distance. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des moyens pour transmettre le temps écoulé depuis sa mise en service à un lecteur à distance. 5) Dispositif selon les revendications 2 ou 3 où un témoin visuel intégré est activé si le cumul des valeurs converties dépasse une certaine valeur préprogrammée . 6) Dispositif selon les revendications 2 ou 3 où le cumul des valeurs converties est affiché sur un écran digital intégré. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la présence de moyens pour modifier la programmation de l'intervalle de temps entre 2 mesures. 8) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisée par la possibilité de modifier les facteurs de conversion. 9) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 ou 5 caractérisé par la possibilité de modifier le seuil d'activation du témoin visuel. 10) Dispositif selon les revendication 3 et 4 caractérisé par un lecteur à distance comportant les éléments nécessaires pour lire le cumul des valeurs converties. 11) Dispositif selon les revendications 3, 4 et 10 caractérisé par un lecteur à distance qui comporte un témoin qui se modifie en cas de dépassement d'une valeur seuil préprogrammée. 12) Dispositif selon les revendications 3 , 4 et 10 caractérisé par un lecteur à distance qui comporte un écran digital pour afficher le cumul des valeurs converties 13) Dispositif selon les revendications 1 , 2, 3 et 4 caractérisé par la possibilité d'enregistrer et de transmettre différents paramètres nécessaires à la traçabilité du produit. (Par exemple numéro de lot, référence, date de fabrication).