Brevet FR2824724A1 — publié le 20021122

prédéterminée, variable. La présente invention concerne un instrument utilisant le principe de la photopléthysmographie optique, destiné à la mesure de la pression sanguine capIllaire, en particulier (mais non exclusivement) la pression capillaire digitale. D'une manière habituelle, les appareils de pléthysmographie utilisent une manchette gonflable, prévue pour être mise en place autour du doigt, de l'orteil, du poignet ou de la cheville de la personne examinée - voir par exemple les brevets US 3 229 685, US 3 482 565 et US 5 195 522. D'autres appareils analogues comportent une sorte de bo'^tier, dans lequel le patient doit engager son doigt ou son poignet - voir par exemple les brevets US 5 158 091 et US 5 522 388. Tous ces appareils connus sont relativement complexes, donc coûteux, et ils sont aussi lourds et encombrants, ce qui les rend difficilement transportables et limite en pratique leur utilisation au seul milieu hospitalier, alors qu'il serait utile de disposer de ce genre d'appareils pour les visites de médecins à domicile, ou lors d'opérations de secours sur le terrain, par exemple de secours en montagne. Dans le cas d'appareils à manchette gonflable, un certain temps est nécessaire pour la mise en place de la manchette autour du doigt ou du poignet de la personne auscultée. Ce temps nécessa ire à l' insta l lation de la manchette fausse les mesures, lorsqu'il s'agit de mesures à l'effort qui devraient être effectuées pratiquement à l'instant o l'effort est interrompu. De plus, le principe des appareils à manchette limite évidemment leur utilisation à une mesure au niveau du doigt ou du poignet, éventuellement de la cheville ou d'un orteil, alors qu'il existe aussi un besoin de mesure de la pression capillaire en d'autres points, par exemple la mesure de pression d'ouverture artérielle en chirurgie plastique et reconstructive, donc sur la peau en un point quelconque, tel que sur le visage ou le tronc, o l'usage d'une manchette est exclu. La présente invention vise à pallier aux inconvénients et insuffisances des appareils actuels, en fournissant un instrument perfectionné pour la mesure de la pression sanguine capillaire, cet instrument étant simple, léger et de faible encombrement, donc d'un faible coût et facilement transportable, et étant conçu pour une mesure directe, sans manchette, en vue de simplifier la mesure, de supprimer le temps de latence pour la mise en place de la manchette, et de permettre une prise de mesure en tout point du corps, de manière à offrir des possibilités d'utilisation très diversifiées. A cet effet, I'invention a pour objet un instrument pour la mesure de la pression sanguine capillaire, comportant essentiellement un bo'^tier de forme allongée qui porte, à une extrémité, un élément d'appui mobile prévu pour le contact avec la peau d'une personne examinée et associé à un capteur de pression, ledit élément d'appui mobile portant, sur sa face d'appui, des moyens émetteur et récepteur de rayonnement optique pour photopléthysmographie, tandis que le bo^'tier renferme des moyens électroniques de traitement et de combinaison des signaux fo urn is par le capteur de pression et par le récepteur de rayonnement optique, ce bo^tier comportant encore, extérieurement, au moins un afficheur pour la visualisation des résultats de mesure, en particulier de la pression mesurée à l'extinction du signal oscillant capillaire fourni par le récepteur de rayonnement optique. Ainsi, I' instrument objet de l 'invention se présente, extérieurement, comme un gros stylo ou un scanner de poche ou un appareil Doppler miniaturisé, muni d'un afficheur. L'extrémité de l'instrument porte petite pièce mobile, prévue pour être appliquée par exemple sur la pulpe du doigt ou de 1'orteil, mais pouvant aussi être appuyée en tout autre point du corps d'un patient. Cette pièce mobile est prévue pour la mesure de sa pression d'appui, au moyen d'un capteur de type mécanique, électromécanique, piézoélectrique ou autre. De plus, ladite pièce mobile porte au moins une diode émettrice et au moins une diode réceptrice d'infrarouges, ou équivalents, utilisant les principes de la rhéographie par réflexion lumineuse ou photopléthysmographie, fournissant de manière connue en soi une image du flux sanguin capillaire. Ainsi, I'instrument objet de l'invention est utilisable de la manière suivante: L'extrémité de l'instrument, pourvue de la pièce mobile, est appliquée sur la peau à l'endroit souhaité, et appuyée sur celle-ci avec une pression augmentée progressivement. Les diodes émettrice et réceptrice, alors en contact avec la peau, fournissent l'image du flux capillaire, par exemple sous la forme d'une courbe périodique qui appara^t sur l'afficheur, ou analogue. Le signal visualisé par la courbe affichée s'atténue, au fur et à mesure de l'augmentation de la pression d'appui et, au moment o l'appui parvient à interrompre pratiquement le flux sanguin capillaire, ce signal s'éteint. Au moment de l'extinction du signal, la pression fournie par le capteur s'affiche, cette pression correspondant à la pression capillaire recherchée. On comprend donc que cet instrument permet, de façon quasi instantanée, la mesure de la pression sanguine capillaire en tout point, par simple appui, sans nécessité de mise en place d'une manchette, ou d'introduction d'une partie du corps dans un bo'^tier, ce qui rend l'utilisation de l'appareil simple, rapide et universelle, pour l'analyse de la circulation capillaire veineuse ou artérielle. Le principe de l'instrument permet une réalisation compacte et légère, le rendant facilement transportable pour faire face tant à des situations courantes qu'à des situations d'urgence. Divers aménagements complémentaires permettent encore d'améliorer le fonctionnement et l'utilisation de l'instrument de mesure de pression capillaire, objet de l'invention: L'extrémité du bo'^tier de l'instrument, pourvue de la pièce mobile, peut recevoir un capuchon protecteur, qui protège en particulier les éléments mécaniques et les diodes émettrice et réceptrice. Ce capuchon peut être fixe, ou amovible et jetable, notamment pour des raisons d'hygiène (cas de l'utilisation buccale). L'instrument nécessitant une source d'énergie électrique, celui-ci peut être associé à un socle comportant des moyens de recharge électrique directe, par contact, ou indirecte, par couplage électromagnétique. La batterie interne de l' instrument est ainsi rechargeable, entre deux utilisations. L'afficheur peut comporter un indicateur de l'état de charge de cette batterie interne. Le bo^'tier de l' instrument peut encore co mporter des moyens d'émission d'un signal acoustique, en phase avec les oscillations du signal capillaire, donc avec le rythme cardiaque. Le signal acoustique s'atténue, en fonction de la pression progressivement exercée sur le point d'application cutanée de l'instrument, et la pression mesurée s'affiche à l'instant signalé par l'extinction de ce signal acoustique. L'audition de ce signal acoustique confirme aussi, au praticien, que l'instrument est en marche et fonctionne correctement. Le bo^tier de l 'instrument peut comporter d es moyens internes de mémorisation des résultats de plusieurs mesures de pression successives; par exemple, les dix dernières pressions mesurées peuvent être enregistrées dans l'instrument. Dans ce dernier cas, des moyens sont aussi avantageusement prévus pour décharger la mémoire interne de l'instrument, afin de transférer S les résultats des mesures vers des moyens d'enregistrement fixes, extérieurs, et/ou d'imprimer les résultats des mesures de manière à en conserver une trace écrite, sur papier. Ce déchargement peut être effectué par liaison filaire ou sans fil, par exemple par transmission infrarouge, ou encore en utilisant le socle recevant l'instrument lorsque celui-ci n'est pas utilisé. Outre les diodes émettrice et réceptrice, la pièce mobile de l'instrument peut porter un capteur de température, afin d'obtenir une mesure supplémentaire et, le cas échéant, de permettre une correction des mesures de pression, en fonction de la température. Le bo^tier de I'instrument peut encore être muni de moyens d'ajustage de la sensibilité du capteur de pression et/ou de la diode réceptrice. L' instrument peut ainsi être aisément étalonné, par exemple par comparaison avec un appareil existant de type classique. Enfin, les moyens électroniques de traitement et de combinaison des signaux sont avantageusement prévus aussi pour fournir, par 1'analyse du signal de base jusqu'à son extinction, la pression moyenne et/ou diastolique du flux sanguin périphérique. L' invention sera de toute fason mieux comprise à 1'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet instrument pour la mesure de la pression sanguine capillaire: Figure 1 est une vue de côté, avec coupe partielle, d'un instrument de mesure de pression sanguine capillaire conforme à la présente invention; Figure 2 est une vue en bout de cet instrument, par 1'extrémité comportant l'élément d'appui mobile; Figure 3 montre 1'afficheur de cet instrument, avec affichage de la courbe représentative du flux capillaire; Figure 4 est un schéma-bloc fonctionnel de cet instrument. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, I'instrument de mesu re de pression sang uine capillai re, objet de l ' invention, co mporte un bo^'tier 2 de forme allongée, ayant par exemple 1'apparence d'un gros stylo, et pouvant être muni d'une agrafe 3 pour sa fixation à une poche d'un vêtement de son utilisateur. A l'une de ses extrémités, le bo^'tier 2 porte une pièce d'appui mobile 4, déplasable suivant l'axe longitudinal du bo'^tier 2 et dépassant à I'extérieur de ce bo'^tier 2. La pièce d'appui mobile 4 présente une face terminale d'appui 5, extérieure au bo^tier 2, et elle est soumise à l'action d'un ressort de rappel 6, qui tend à la pousser vers l'extérieur du bo^tier 2. A la pièce d'appui mobile 4 est associé un capteur 7, de type mécanique ou électromécanique ou piézoélectrique, apte à fournir une mesure de la pression d'appui P exercée par ladite pièce mobile 4. Sur sa face terminale d'appui 5, la pièce mobile 4 porte une diode émettrice 8 et une diode réceptrice 9 d'infrarouges, ou plusieurs telles diodes, pour photopléthysmographie. Le bo'^tier 2 comporte extérieurement, sur une face latérale, un afficheur 10, par exemple réalisé sous la forme d'un petit écran à cristaux liquides. Ce bo^'tier 2 renferme aussi, en tant que source d'énergie pour ses divers composants électroniques, une batterie interne rechargeable 11. En se référant aussi à la figure 3, I'afficheur 10 comporte un symbole 12 indicateur de l'état de charge de la batterie interne 11. Cet afficheur 10 est prévu pour l'affichage d'une courbe C représentative du flux capillaire, et pour l'affichage de la valeur de la pression mesurée P. exprimée en une unité appropriée (exemple: en millimètres de mercure). La figure 4 est un schéma-bloc fonctionnel de l'instrument, indiquant ses composants électroniques internes et ses connexions avec I'extérieur, le détail des alimentations électriques des composants n'étant to utefo is pas représenté, da ns un souci d e s i mplicité. On retrouve, sur cette figure 4, le capteur de pression 7 associé à la pièce mobile 4, ainsi que les diodes émettrice 8 et réceptrice 9 portées par ladite pièce d'appui 4. Le capteur de pression 7 est relié, par I'intermédiaire d'un amplificateur 13, à une première entrée d'un circuit de comparaison 14. La diode réceptrice 9 est reliée, par l'intermédiaire d'un autre amplificateur 15, à un circuit 16 d'analyse du flux capillaire, qui établit la courbe C et en détermine les variations. Le circuit d'analyse 16 possède une sortie reliée à une deuxième entrée du circuit de comparaison 14, lequel possède une sortie fournissant la valeur de pression P mesurce. La courbe C, et la valeur de pression P. sont dirigées vers l'afficheur 10, pour y être affichées comme déjà décrit plus haut. De plus, le circuit 16 d'analyse du flux capillaire possède une sortie raccordée à un dispositif sonore 17, apte à émettre un signal acoustique. La valeur de pression P mesurée est encore transmise à une mémoire 19 interne à l'instrument, pourvue d'un moyen de remise à zéro S 20. Le contenu de la mémoire interne 19 peut étre transféré, comme le symbolise la flèche 21, vers un dispositif extérieur 22 d'enregistrement et/ou d'impression sur papier. La batterie interne 11, également indiquée sur la figure 4 est rechargeable au moyen d'un autre dispositif extérieur 23. Les moyens de déchargement (flèche 21) de la mémoire interne 19, et le dispositif extérieur 23 de recharge de la batterie 11, peuvent étre réunis dans un socle (non représenté), sur lequel l'instrument peut étre posé, lorsqu'il n'est pas utilisé. Enfin, il est possible d'adjoindre, aux deux amplificateurs 13 et 1515, des moyens d'ajustage respectivement 24 et 25, qui permettent d'ajuster la sensibilité du capteur de pression 7 et de la diode réceptrice 9, lors s'une phase d'étalonnage de l'instrument. L'utilisation de cet instrument s'effectue comme suit: L' instrument est saisi par l'opération, et sa pièce d 'appui 4 est appliquée, par sa face d'appui 5, sur une partie du corps de la personne examinée, par exemple sur la pulpe d'un doigt D -voir figures 1 et 4. Une force d'appui F croissante est alors exercée manuellement sur le bo^'tier 2 de l'instrument, en direction du doigt D. Les diodes émettrice 8 et réceptrice 9 s'appliquent sur la peau du doipt D, I'ensemble formé par la diode réceptrice 9 par l'amplificateur 15 et par le circuit 16 permet, selon le principe connu de la photopléthysmographie, de déterminer et d'enregistrer le signal capillaire, visualisé sous la forme de la courbe C sur l'afficheur 10 (voir aussi figure 3). La courbe C possède, au moins initialement, I'allure d'une succession de pics ou de créneaux, se succédant périodiquement à la fréquence du rythme cardiaque. A chaque oscillation de la courbe C il peut aussi être émis un signal acoustique, par l'intermédiaire du dispositif sonore 17. Au fur et à mesure de l'augmentation de la pression d'appui exercée sur le doipt D, le signal capillaire s'atténue, jusqu'à son extinction pratiquement complète lorsque le flux capillaire se trouve interrompu par une pression d'appui suffisamment forte. Le circuit 16 d'analyse du flux capillaire détermine, automatiquement, I'instant de cette extinction du signal, cat lnstanl dtant sussi indlqud par l'srrA1 du s[gnal scousÉqua Amis par ia disposillf sonora 17. A ce moment, par l'lntermAdiaire du cIrcuit de comps[sison 14, Is valeur de pression P mesurde par le capteur 7, associd I'amplicateur 13, est pAse en compte et indiqude sur Lafcheur 10. Cette valeur da prassion ast aussi enregistrde dans la mdmoira lntarna lg da Plnstrumant. Catte mmoRe lS paut, par axampla, anregistrar les dix derniAres prasslons masurdes, avant da davolr Alra affacha par la dposiI da rama zAro 20, ou dAchargda vars la dposlf axlAdaur 22 d'anraglstramant at/ou d'imprassion. Par Fanalvsa du signal da base jusqu'A son axilnction, ast posslbla da dAdulre, par calcuL les presslons moyenne at dstoUqua du flux sanguin pAriphArlque. Comma il va de sol, I'lnvantion na sa limita pas la saula forme 1 j d'axdcuilon da cat instrumant pour la masura da Is prasslon sangulna caplUsl qui s d dAcri cl-dessus, tra d'axampla; alla an ambssa, au contrsire, toutes les varlantes de rdalisation et d'application respectant le mme pAncipa. C'est slnsL notamment, que l'on ne s'AlolgneraT pas du cadre de l'lnventlon: - en modlBant Is forme extdboure du bobler de [instrumenl; - en sicutant sur ce bobler tout sccassoira utUa, tal qu'un capuchon prolactaur da l'axtrdmd pourvua da [6lAmant d'sppul mobila; - an svant racours A tous moVans dqulvalanls, nolammanl an ca qui concarna las diodes dmallrTca at rAcaptdca, alnsl qua la captaur da prasslon, qual paut Atra non saulement de tvpe mAcanlque, dlectromAcanlque ou pldzoAlacidqua, mals sussi pnaumiqua, sous rma d'un pit snnasu dsqua rempli d'ak, entourant Is surface d'sppui; - an outant, sur l'dmant d'sppul mobHa, un captaur da tampArstura; - an modisnt la dAlsH des clrculls Alactronlquas lntarnas da lnstrumant. REVENDICATIONS 1 - Instrument pour la mesure de la pression sanguine capillaire, caractérisé en ce qu'il comporte un bo^'tier (2) de forme allongée qui porte, à une extrémité, un élément d'appui mobile (4) prévu pour le contact avec la peau d'une personne examinée et associé à un capteur de pression (7), ledit élément d'appui mobile (4) portant, sur sa face d'appui (5), des moyens émetteur (8) et récepteur (9) de rayonnement optique pour photopléthysmographie, tandis que le bo'^tier (2) renferme des moyens électroniques (13 à 20) de traitement et de combinaison des signaux fournis par le capteur de pression (7) et par le récepteur (9) de rayonnement optique, ce bo^'tier (2) comportant encore, extérieurement, au moins un afficheur (10) pour la visualisation des résultats de mesure, en particulier de la pression (P) mesurée à l'extinction du signal oscillant capillaire (C) fourni par le récepteur (9) de rayonnement optique. 2 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pression (7), associé à l'élément d'appui mobile (4), est un capteur de type mécanique, électromécanique ou piézoélectrique. 3 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens émetteur et récepteur de rayonnement optique, portés par l'élément d'appui mobile, sont constitués par au moins une diode émettrice (8) et au moins une diode réceptrice (9) d'infrarouges. 4- Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité de son bo'^tier (2), pourvue de l'élément d'appui mobile (4), reçoit un capuchon protecteur, éventuellement amovible et jetable. - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon I'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est associé à un socle comportant des moyens de recharge électrique directe, par contact, ou indirecte par couplage électromagnétique. 6 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que son afficheur ( 10) comporte un indicateur (12) de l'état de charge de la batterie interne (11). 7- Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que son afficheur (10) est prévu pour l'affichage d'une image du flux capillaire, par exemple sous la forme d'une courbe périodique (C) ou analogue. 8 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que son botier (2) comporte encore des moyens (17) d'émission d'un signal acoustique, en phase avec les oscillations du signal capillaire (C), une extinction de ce signal acoustique étant prévue à l'instant o la pression mesurée (P) s'affiche. 9 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que son botier (2) comporte des moyens internes (19) de mémorisation de plusieurs mesures de pression (P) successives. - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que des moyens (21) sont prévus pour décharger la mémoire interne (19) de cet instrument, afin de transférer les résultats des mesures vers des moyens d'enregistrement (22) fixes, extérieurs, eVou d'imprimer les résultats des mesures. 11-lnstrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'ensemble des revendications 5 et 10, caractérisé en ce que le déchargement de la mémoire interne (19) de cet instrument est réalisé en utilisant le socle recevant ledit instrument. 12 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'élément d'appui mobile (4) porte, outre les moyens émetteur (8) et récepteur (9) de rayonnement optique, un capteur de température. 13 - Instrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que son botier (2) est muni de moyens (24, 25) d'ajustage de la sensibilité du capteur de pression (7) eVou du moyen récepteur (9) de rayonnement optique, en vue de l'étalonnage de cet instrument. 14-lnstrument de mesure de pression sanguine capillaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les moyens électroniques (13 à 20) de traitement et de combinaison des signaux sont prévus aussi pour fournir, par l'analyse du signal de base jusqu'à son extinction,