Brevet FR2788342A1 — publié le 20000713

La présente invention concerne un appareillage de mesure et de pelage sur un dispositif adhésif appliqué sur la peau d'un patient, tel qu'un dispositif transdermique ou un pansement. Selon la définition de la Pharmacopée Française, les dispositifs transdermiques sont des préparations pharmaceutiques destinées à être appliquées sur la peau, sur un site délimité. Elles servent de support ou de véhicule à un ou plusieurs principes actifs destinés à exercer une action générale après libération et passage à travers la barrière cutanée. Souvent appelés " patches ", ces médicaments ont la particularité d'adhérer à la peau, pendant une durée variable, liée à l'activité thérapeutique visée. Ainsi, les durées d'application varient de quelques heures à plusieurs jours, voire une semaine. Pendant ces intervalles de temps, le dispositif transdermique doit parfaitement coller à la peau de manière à permettre le passage transcutané du ou des prinicpes actifs qu'il contient. En règle générale, la formulation de ces " patches " fait appel à des polymères auto-adhésifs naturels ou synthétiques dont les applications princeps sont celles des pansements médicaux par exemple. Tout formulateur doit ainsi avoir le souci de mettre au point une formule suffisamment élaborée en particulier en ce qui concerne son adhésivité. Ceci est d'autant plus important que ce même formulateur, dans la plupart des cas, aura du modifier significativement les propriétés adhésives intrinsèques d'un adhésif, par addition de diverses substances (solvants agents de perméation - principes actifs). Il s'avère donc indispensable de pouvoir caractériser l'adhésivité du dispositif adhésif, de manière aussi reproductible que possible. Un grand nombre de tests sont disponibles, qui permettent - in vitro - une telle caractérisation. Ils sont décrits sous la forme de recommandation par quelques organismes régulateurs tels que l'AFERA (Association des Fabricants Européens de Rubans Auto Adhésifs), I'AFNOR, le PSTC (Pressure Sensitive Tape Council). Parmi ceux les plus communément mis en oeuvre, il faut mentionner le test de pelage à 900, le test de pelage à 180 , la mesure du pouvoir adhésif instantané (Tack à la boucle, Tack à la sonde, Tack à la bille), et la mesure du temps de résistance au cisaillement. L'homme de l'art, expert dans la formulation des adhésifs, sait établir le lien entre le résultat de chacune de ces mesures, et les propriétés fondamentales d'un adhésif que sont la cohésion, la dureté et l'adhésion (Handbook of Pressure Sensitive Adhesive - Donatas SATAS, Van Nostrand Reinhold Ed. 1989). La totalité de ces tests caractérisent une adhésivité sur une surface dite standard, soit plaque de verre ou d'acier inox poli miroir. Le choix de tels supports de collage s'explique parfaitement par une volonté de standardisation, mais en conséquence, les mesures ainsi réalisées n'ont aucun rapport avec ce qui se passe in vivo, lors de l'application réelle du dispositif transdermique sur le patient. Le formulateur, dans l'état actuel des connaissances, ne peut pas exploiter ces tests dans un programme de préformulation. Tout au plus, il peut comparer des valeurs d'adhésivités à différentes échéances d'un programme de stabilité, et constater par exemple que les classements de performances entre plusieurs adhésifs vont différer, sans pour autant en tirer un quelconque enseignement au niveau de l'adhésion in-vivo. Cette situation ne donne pas entière satisfaction. Le comportement de dispositifs transdermiques pendant une période d'application donnée a fait l'objet de nombreuses études qualitatives; citons par exemple les travaux de K.A. GATLIN (Current Therapeutic Research, VOL 38, n 5, Nov 1985: 733 à 737) ou ceux de D.A CHINOY et ai (Clinical Therapeutics, Vol 38, n 1, 1985: 30 à 34), au cours desquels pendant l'application de dispositifs transdermiques à base de nitroglycérine, il a été demandé à des volontaires de se prononcer vis-à-vis de critères tels que le confort, I'adhésion, la facilité de pose. Dans toutes ces études, les propriétés adhésives du dispositif sont évaluées de manière plus ou moins subjective sans recours à une quelconque mesure quantitative de force de décollement. Une amélioration sera apportée plus tard au cours de travaux publiés par K.A WICK (Clinical Therapeutics, Vol 11, n 3, 1989: 417 à 424). Dans l'article précité, cet auteur décrit succinctement une méthode de pelage in vivo qui met en ceuvre un appareil de traction du type dynamomètre comprenant une vis motorisée et un capteur de force connectés en série, avec un crochet un métal de largeur 1 inch attaché à chaque échantillon sur sa largeur durant tout le test. L'appareil de traction tire l'échantillon sur lui-même vers l'arrière dans un plan parallèle au plan support afin de mesurer la force d'arrachage par largeur d'échantillon. Toutefois, un tel dispositif n'est pas portable. Il ne permet pas de contrôler la force de maintien de l'appareil pendant le test et ne permet pas d'opérer avec des angles de pelage variables. Afin de palier aux inconvénients précités, la présente invention propose un nouvel appareil de mesure et de pelage sur un dispositif adhésif appliqué sur la peau d'un patient, tel qu'un dispositif transdermique ou un pansement, qui soit portable, de manière à pouvoir envisager une mesure sur des volontaires sains, participant par exemple à une expérimentation clinique, et conçu pour mesurer le plus précisément possible la force de pelage " vraie " grâce à une adaptation spécifique qui permet de contrôler la force de maintien de l'appareil sur le patient. Plus particulièrement, selon l'invention cet appareil comporte: - un bâti surmonté d'une poignée pour qu'il soit portable et pourvu de pieds de support sur la peau du patient, - une pluralité de capteurs de maintien aptes à mesurer la force d'application de I'appareil sur le patient exercée par l'opérateur, pour contrôler la stabilité de l'appareil durant son fonctionnement, - un crochet de pelage dudit dispositif adhésif, déplaçable en translation sur le bâti par l'intermédiaire d'un moyen de déplacement motorisé solidaire dudit bâti, - un capteur de position linéaire solidaire du déplacement en translation du crochet pour la régulation de la vitesse de déplacement de ce dernier, et - un capteur de force solidaire dudit crochet pour la mesure de la force d'arrachement par pelage dudit dispositif adhésif. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de mesure et de pelage conforme à l'invention: - il est prévu trois capteurs de maintien positionnés en triangle sur la partie supérieure de l'appareil supportant ladite poignée, - les pieds de support sont amovibles et extensibles de manière à adapter la position angulaire dudit appareil par rapport à la surface de la peau, en fonction de l'angle de pelage déterminé par l'opérateur, - il est apte à décoller un dispositif adhésif avec un angle de pelage constant et réglable entre 90 et 180 par rapport à la surface de la peau, - il est apte à déterminer l'angle de pelage en fonction de l'angle formé entre la direction du déplacement du crochet et la surface de la peau, de la distance parcourue par le crochet, et de la longueur de pelage, - il est apte à déterminer la vitesse du front de pelage V en fonction de la vitesse du déplacement V du capteur de positon linéaire associé audit crochet, pour un angle de pelage choisi par l'opérateur selon la relation V = V'/,2(1-cos a), - il est apte à décoller le dispositif adhésif à vitesse constante comprise entre 50 et 3000 mm/min avec une précision de régulation comprise entre 1 et 2%, et le capteur de force est apte à mesurer une force de pelage comprise entre 0,01 et N/cm de largeur décollée, avec une précision comprise entre 1 et 2%. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexes: - les figures 1 à 3 représentent schématiquement l'appareil de mesure et de pelage selon l'invention, disposé selon trois orientations différentes, correspondant à trois angles de pelage différents, et - la figure 4 représente une construction géométrique rapportant l'angle de pelage et l'angle que forme l'appareil selon l'invention, avec le plan théorique de la surface de la peau. Sur les figures 1 à 3, on a représenté un appareil de mesure et de pelage sur un dispositif adhésif 1 appliqué sur la peau d'un patient, matérialisée ici par le support 2. Sur les figures 1 à 3, ledit appareil de mesure et de pelage est orienté selon trois angles différents correspondant respectivement aux angles de pelage a suivants: 180", 1350 et 90 . L'appareil de mesure et de pelage représenté comporte un bâti 10 ici réalisé en matériau transparent, en forme de cadre parallélépipèdique, surmonté d'une poignée de maintien et de commande 11 pour qu'il soit portable. Il est pourvu de pieds de support 12, 13 sur la peau du patient 2, qui sont avantageusement amovibles et extensibles de manière à adapter la position angulaire dudit appareil par rapport à la surface de la peau 2 en fonction de l'angle de pelage déterminé par l'opérateur. Plus particulièrement, comme le montrent les figures 1 à 3, les pieds avant 12 de l'appareil peuvent basculer et les pieds arrière 13 de l'appareil peuvent s'agrandir de façon à positionner l'appareil selon un angle de plus en plus grand par rapport à la surface de la peau du patient 2. Il est prévu sur la partie supérieure de l'appareil supportant la poignée de maintien et commande 11 une pluralité de capteurs de maintien 17 aptes à mesurer la force d'application de l'appareil sur le patient exercée par l'opérateur, pour contrôler la stabilité de l'appareil durant son fonctionnement. Selon l'exemple représenté, il est avantageusement prévu trois capteurs de maintien 17 positionnés en triangle sur ladite partie supérieure de l'appareil. La calibration de ces capteurs de maintien est possible grâce à un plateau circulaire étroit (non représenté) qui est disposé à la surface de la poignée et peut recevoir plusieurs poids étalons. Le contrôle de la stabilité de l'appareil pendant la mesure de la force de pelage permet de garantir que la force mesurée correspond réellement au retrait du dispositif adhésif sur la peau, ce qui constitue un avantage de l'appareil représenté. Ces trois capteurs de maintien 17 situés en triangle à la base de la poignée de maintien et de commande 11, mesurent en permanence la force d'application de I'appareil sur le malade. Pour garantir la stabilité de l'appareil, la force de maintien doit être également répartie sur les trois capteurs. Ainsi, dans le cas d'un pelage à 180 comme représenté sur la figure 1, l'appareil est en position horizontale et la force de maintien doit être répartie pour moitié sur l'arrière (capteur arrière 17) et pour moitié sur l'avant, soit un quart sur le capteur avant droit 17, et un quart sur le capteur avant gauche 17. Il est alors possible de définir une plage de force de maintien entre une force mini et une force maxi pour chacun des trois capteurs. Il peut être prévu des indicateurs lumineux (non représentés) qui signalent à l'opérateur le moment o cette force est atteinte, ce qui autorise le lancement du test de mesure et de pelage à proprement parler. En outre, comme le montrent les figures 1 à 3, I'appareil de mesure et de pelage comporte un crochet de pelage 14 dudit dispositif adhésif 1 déplaçable en translation sur le bâti 10, le long dudit bâti. Ce crochet 14 est monté à cet effet, sur une vis sans fin 15 dont le mouvement est animé à l'aide d'un moteur électrique 16. Lors de son déplacement, le crochet 14 est rendu solidaire du dispositif adhésif grâce à une barre cylindrique (non représentée) autour de laquelle la partie supérieure du dispositif adhésif à décoller 1 est fixée. Cela présente l'avantage de pouvoir mettre en place un front de pelage aussi régulier que possible. L'appareil comporte de plus, un capteur de position linéaire 18 solidaire du déplacement à translation dudit crochet 14 pour la régulation de la vitesse du déplacement de ce dernier, et un capteur de force 19 solidaire dudit crochet 14 pour la mesure de la force d'arrachement par pelage du dispositif adhésif 1. Ce capteur de force 19 solidaire du crochet 14, se déplace entre deux butées 20, 21 portées par des montants transversaux s'étendant vers l'intérieur du cadre constituant le bâti et délimitant entre-eux une certaine distance. A la fin de chaque test, réalisé à l'aide de l'appareil, toutes les mesures analogiques enregistrées par le capteur précité, sont amplifiées puis converties numériquement via une carte d'entrée analogique d'une électronique de puissance et de traitement. A cet effet, I'appareil comporte une électronique de puissance et de traitement déportée sous la forme d'une mallette accompagnante, commandée par un ordinateur portable (non représenté). Les données numériques peuvent être traitées informatiquement sur une application programmée. A cet effet, il est prévu sur un côté latéral du bâti 10, des connexions 22 vers l'électronique de puissance et de traitement du signal. Ainsi, I'appareil représenté sur les figures est apte à décoller un dispositif adhésif 1 avec un angle de pelage a constant et réglable entre 90 et 180 degrés par rapport à la surface de la peau 2. L'angle de pelage (a correspond à l'angle formé au niveau du front de pelage du dispositif adhésif. La construction géométrique représentée sur la figure 4, permet de reporter I'angle de pelage cc et l'angle de ó que forme l'appareil avec le plan théorique de la surface de la peau. Lorsque la condition 7.-: = 213 est respectée, I'angle de pelage reste constant pendant toute la durée de l'essai de mesure et de pelage avec l'appareil précité. Ainsi, compte tenu de la relation précitée, I'appareil représenté est apte à prendre en compte la détermination d'un angle de pelage a en fonction de l'angle f3 que forme la direction de déplacement du crochet de l'appareil avec la surface de la peau, de la distance parcourue D par le crochet et de la longueur de pelage D', en tenant compte d'une erreur de position au démarrage de chaque test. De même si la relation 1-a= 2P est respectée on obtient alors: Cos p=D/2D' et la vitesse du front de pelage V est proportionnelle à la vitesse V' du capteur de position linéaire 18 selon les relations: V = V'/2cosl, V = V'/12(1-cosc). Compte tenu de ces relations mathématiques, on peut obtenir pour les angles de pelage ac égal à 180 , 135 et 90 , le tableau 1 suivant: Angle ca Angle 3 Vitesse capteur Vitesse front de mm/min pelage mm/min 0 100 50 22.5 100 54.12 45 100 70.71 Ainsi, I'appareil est apte à déterminer la vitesse du front de pelage V en fonction de la vitesse de déplacement V' du capteur de position linéaire 18 associé audit crochet, pour un angle de pelage a choisi par l'opérateur selon les relations précitées. On peut alors adapter la vitesse du front de pelage selon l'angle de pelage choisi par l'opérateur tout en gardant constante la vitesse de déplacement du capteur position linéaire du crochet. La vitesse de référence de l'appareil pour chaque test n'est plus la vitesse de déplacement du capteur mais la vitesse du front de pelage. Le traitement informatique qui pilote l'appareil précité tient compte alors de la configuration du test pour calculer la vitesse du capteur. Par ailleurs, cet appareil représenté sur les figures 1 à 3 est apte à décoller ledit dispositif adhésif 1 à une vitesse constante comprise entre 50 et 3000 mm/min avec une précision de régulation comprise entre 1 et 2%. Dans cet appareil, le capteur de force 19 est apte à mesurer une force de pelage comprise entre 0,01 et 20N/cm de largeur décollée, avec une précision comprise entre 1 et 2%. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure et de pelage sur un dispositif adhésif (1) appliqué sur la peau d'un patient, tel qu'un dispositif transdermique ou un pansement, caractérisé en ce qu'il comporte: - un bâti (10) surmonté d'une poignée (11) pour qu'il soit portable, et pourvu de pieds de support (12, 13) sur la peau du patient, - une pluralité de capteurs de maintien (17) aptes à mesurer la force d'application de l'appareil sur le patient exercée par l'opérateur, pour contrôler la stabilité de l'appareil durant son fonctionnement, ' - un crochet de pelage(14) dudit dispositif adhésif (1) déplacçable en translation sur le bâti (10) par l'intermédiaire d'un moyen de déplacement motorisé (15,16) solidaire dudit bâti, - un capteur de position linéaire (18) solidaire du déplacement à translation dudit crochet (14) pour la régulation de la vitesse de déplacement de ce demrnier, et - un capteur de force (19) solidaire dudit crochet (14) pour la mesure de la force d'arrachement par pelage dudit dispositif adhésif (1). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu trois capteurs de maintien (17) positionnés en triangle sur la partie supérieure de l'appareil supportant ladite poignée (11). 3. Appareil selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que les pieds de support (12,13) sont amovibles et extensibles de manière à adapter la position angulaire dudit appareil par rapport à la surface de la peau (2) en fonction de l'angle de pelage déterminé par l'opérateur. 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est apte à décoller un dispositif adhésif (1) avec un angle de pelage (a) constant et réglable entre 90 et 180 degrés par rapport à la surface de la peau (2). 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est apte à déterminer l'angle de pelage (a) en fonction de l'angle (1) formé entre la direction de déplacement du crochet (14) et la surface de la peau (2), de la distance (D) parcouru par le crochet (14), et de la longueur de pelage (D'). 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est apte déterminer la vitesse du front de pelage V en fonction de la vitesse de déplacement V' du capteur de position linéaire (18) associé audit crochet (14) pour un angle de pelage (a) choisi par l'opérateur selon la relation V = V'/,2(1-cos o). 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est apte à décoller ledit dispositif adhésif (1) à une vitesse constante comprise entre 50 et 3000 mm/min avec une précision de régulation comprise entre 1 et 2%. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le capteur de force (19) est apte à mesurer une force de pelage comprise entre 0,01 et N/cm de largeur décollée, avec une précision comprise entre 1 et 2%.