Brevet FR2863474A1 — publié le 20050617

Description La surveillance de la bonne hydratation des êtres vivants et en particulier des personnes âgées s'est révélée être de première importance lors de l'été 2003 dont les records de chaleur sont à l'origine de plus de 10 000 morts en France. Si le problème a été plus important pour les personnes seules, même dans les 5 établissements spécialisés, le personnel soignant s'est révélé insuffisant pour contrôler que chaque personne buvait assez. Aucun procédé n'existe à ce jour pour résoudre ce problème. La présente invention concerne un procédé permettant le contrôle et la surveillance de la bonne hydratation des êtres vivants et son dispositif associé. Il s'agit d'un procédé de contrôle et de surveillance de l'hydratation d'un être vivant par moyenne des mesures des flux circulant dans sa gorge et sur un temps fixé en fonction de la nature du dit être vivant. Le procédé consiste à mesurer l'ensemble des flux passant par la gorge de l'être vivant et à moyenner ces mesures sur une période déterminée afm d'éliminer les flux sanguins. En fin de journée (ou milieu de journée, ou tout autre moment souhaité), si la valeur des flux entrant, correspondant aux fluides bus, est inférieure à une valeur fixée au préalable par un médecin par exemple, une alarme est envoyée par liaison radiofréquence ou Infrarouge vers un poste téléphonique programmé pour avertir le médecin ou un centre de secours (pompier, Croix Rouge...). De façon générale, l'invention décrit un procédé de contrôle et de surveillance de l'hydratation d'un être vivant dans lequel: - On mesure l'ensemble des flux passant par la gorge de l'être vivant et on moyenne ces mesures sur une période déterminée afin d'éliminer les flux sanguins. - si la valeur des flux entrant, correspondant aux fluides bus, est inférieure à une valeur minimale d'hydratation journalière fixée au préalable, une alarme est actionnée. Avantageusement les mesures sont enregistrées par exemple sur une montre dédiée. L'alarme (pour avertir le médecin ou un centre de secours par exemple) peut également 30 être délivrée par une montre. 2863474 -2- Comme cela sera expliqué plus loin, on considère la moyenne des mesures des flux comme nulle en dessous d'une valeur fixée en fonction de la nature de l'être vivant. Les mesures des flux peuvent être effectuées grâce à un capteur émetteur/récepteur à ultrasons et en particulier on utilise l'effet Doppler des ondes ultrasonores sur un flux en circulation. Les mesures peuvent aussi être effectuées grâce à un capteur émetteur/récepteur électromagnétique et en particulier à fréquence fixe ou en large bande dans les hautes ou ultra hautes fréquences. Les mesures peuvent aussi être effectuées grâce à la force électromagnétique induite par les dits flux dans un bobinage que porte le dit être vivant autour de son cou. Pour mettre en oeuvre un tel procédé, un capteur (ensemble émetteur/récepteur) à ultrasons, ou à ondes électromagnétiques (microondes par exemple) ou une boucle (ou bobinage) à induction est disposé sur le cou de l'être vivant grâce à un collier ou un patch. Le capteur (à ultrasons ou à ondes électromagnétiques) peut être disposé dans un collier autour du cou du dit être vivant ou dans un patch fixé directement sur le cou du dit être vivant. Avantageusement, ces capteurs électromagnétiques sont utilisés en time domain reflection sur une fréquence fixe ou en ultra large bande (UWB) et les capteurs à ultrasons sont utilisés avec l'effet Doppler pour un capteur unitaire ou multiple comme les CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasound Transducers). Cet émetteur/récepteur est relié à un circuit électronique qui lui fournit l'énergie nécessaire à son fonctionnement et qui permet de stocker les données, de calculer les débits et de moyenner les valeurs sur une période déterminée afin d'éliminer les flux sanguins, puis d'envoyer des informations vers un poste d'alerte (téléphonique...) ou vers une alarme au poignet (montre dédiée par exemple). La valeur minimale d'hydratation ainsi que la période de moyenne des valeurs des flux dans la gorge est dépendante de l'être à surveiller (personne âgée, animal...) et de ses caractéristiques cardiaques (pulsations...). Pour une personne de corpulence moyenne, la valeur minimale d'hydratation journalière pourra par exemple être de 1,5 litres d'eau par jour. Si cette personne fait un effort comme une course à pied par exemple, ce qui pourra être mis en évidence par une élévation du rythme cardiaque mesuré par le même capteur, la valeur minimale d'hydratation sera portée automatiquement à 3 ou 4 litres par jour par exemple. Si ses pulsations cardiaques sont de 60 par minute, la période de moyenne ne pourra pas être inférieure à 1 seconde car sinon un flux sanguin descendant pourrait être mesuré isolément et considéré comme une ingestion de liquide. La période devra donc être supérieure à 2 secondes. Mais si l'on veut une précision suffisante de la quantité d'eau bue par la personne il faudra même que la période atteigne avantageusement 10 secondes environ. Les mesures en elles-mêmes devront en outre être suffisamment rapides pour capter tous les flux et éviter les artéfacts. Une mesure en continu serait préférable, mais pour économiser de l'énergie et rendre ainsi le dispositif plus autonome et moins encombrant, une mesure tous les dixièmes de seconde environ conviendra eut égard aux pulsations sanguines qui ont lieu toutes les secondes environ. En conséquence le fonctionnement sera le suivant (par tranche de 10 secondes par exemple): Soient Q1 le flux sanguin ascendant dans le cou, Q2 le flux sanguin descendant et Q3 le flux bu (eau ou autre liquide aqueux). La quantité d'eau bue sera égale à la moyenne des sommes algébriques des flux (positifs pour descendant et négatifs pour ascendant) . Pendant que la personne ne boit pas, Q3 est nul et donc normalement (Q2-Q 1) devrait être nul. Mais, compte tenu de la précision des capteurs une faible différence risque d'apparaître entre Q1 et Q2. Pour une précision de 2% du débit sanguin estimé à 1 1/min l'erreur sera de 20 ml/min soit 0, 03 ml environ par mesure tous les dixièmes de seconde. Si cette erreur est multipliée par le nombre de mesures sur une période de 10 secondes, l'erreur atteindra 3 ml. Comme il y a 8640 périodes de 10s par 24h, l'erreur totale conduirait à des valeurs Q3 de l'ordre de 26 litres même sans que la personne boive! On doit donc fixer une limite à la différence entre Q1 et Q2 en dessous de laquelle le débit est considéré comme nul. Bien entendu, cette limite dépendra de la nature de l'être vivant (homme ou animal, corpulence, physiologie...). On pourra par exemple fixer pour un homme de taille moyenne, la valeur de 5 mi/l0s comme limite au dessus de laquelle la différence entre Q1 et Q2 est prise en compte. 2863474 -4- L'erreur ainsi commise sur la quantité d'eau bue pourra être considérée acceptable compte tenu du fait qu'une personne ne boit en général jamais des quantités inférieures à 5 ml toutes les 10 secondes (un verre d'eau de 100 ml est généralement bu en 5s). L'invention concerne également un collier disposé autour du cou d'un être vivant et comportant au moins un capteur émetteur/récepteur qui mesure les flux passant dans la gorge de l'être vivant. Elle concerne également un patch fixé sur le cou d'un être vivant et comportant au moins un capteur émetteur/récepteur qui mesure les flux passant dans la gorge de l'être vivant. De préférence, le capteur émetteur/récepteur est un capteur à ultrasons, électromagnétique ou une boucle à induction. L'invention concerne également un dispositif de contrôle et de surveillance de l'hydratation d'un être vivant qui comprend: - un ou plusieurs capteurs émetteur/récepteur disposés sur le cou de l'être vivant et qui mesurent les flux passant dans la gorge, - un ou plusieurs circuits électroniques reliés au dit capteur permettant de calculer les débits et de moyenner les valeurs sur une période déterminée afin d'éliminer les flux sanguins, stocker les données et comparer les valeurs de flux entrant à une valeur minimale d'hydratation fixée au préalable, - au moins une liaison radiofréquence ou infrarouges vers une montre dédiée ou vers un poste téléphonique d'alerte pour envoyer les informations et les alarmes. Un dispositif préféré comprend le collier ci-dessus, un autre dispositif préféré comprend le patch ci-dessus. En général, les capteurs sont reliés à une source d'énergie et un circuit électronique permettant les différents calculs des flux et de leurs moyennes et l'envoi des données par liaison radiofréquence ou infrarouges vers une montre dédiée ou vers un poste téléphonique d'appel de secours. Le procédé objet de la demande et son dispositif associé peuvent être mis en oeuvre pour la surveillance et le contrôle de la bonne hydratation des êtres humains (personnes âgées, nourrissons...) qui perçoivent mal leur besoin en eau mais également des animaux domestiques (chiens, chats...), des animaux d'élevage (vaches, moutons...) qui peuvent être disséminés des animaux sauvages (zoos, espèces en voie de disparition...). -5-Revendications -1- Procédé de contrôle et de surveillance de l'hydratation d'un être vivant dans lequel: - On mesure l'ensemble des flux passant par la gorge de l'être vivant et on moyenne ces mesures sur une période déterminée afin d'éliminer les flux sanguins. - si la valeur des flux entrant, correspondant aux fluides bus, est inférieure à une valeur minimale d'hydratation journalière fixée au préalable, une alarme est actionnée. -2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la moyenne des mesures des flux est considérée comme nulle en dessous d'une valeur fixée en fonction de la nature de 10 l'être vivant. -3- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la comparaison est effectuée en fin de journée et si la valeur des flux entrants, correspondant aux fluides bus, est inférieure à une valeur fixée au préalable, une alarme est envoyée par liaison radiofréquences ou infrarouges vers une montre dédiée ou vers un poste téléphonique programmé pour avertir le médecin ou le centre de secours. -4- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les mesures des flux sont effectuées grâce à un capteur émetteur/récepteur à ultrasons. -5- Procédé selon la revendication 4, dans lequel on utilise l'effet Doppler des ondes ultrasonores sur un flux en circulation. -6- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les mesures sont effectuées grâce à un capteur émetteur/récepteur électromagnétique. -7- Procédé selon la revendication 6, dans lequel les mesures sont effectuées grâce à la force électromagnétique induite par les dits flux dans un bobinage que porte le dit être vivant autour de son cou. -8- Dispositif de contrôle et de surveillance de l'hydratation d'un être vivant pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend: + un ou plusieurs capteurs émetteur/récepteur disposés sur le cou de l'être vivant et qui mesurent les flux passant dans la gorge, + un ou plusieurs circuits électroniques munis d'une source d'énergie et reliés au dit capteur, permettant de calculer les débits et de moyenner les valeurs sur une période déterminée afin d'éliminer les flux sanguins, stocker les données et comparer les valeurs de flux entrant à une valeur minimale d'hydratation fixée au préalable, + au moins une liaison radiofréquence ou infrarouges vers une montre dédiée ou vers un poste téléphonique d'alerte pour envoyer les informations et les alarmes. -9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou les capteurs émetteurs/récepteurs sont disposés dans un collier. -10- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou les capteurs 10 émetteurs/récepteurs sont disposés dans un patch. -11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que le ou les capteurs émetteurs/récepteurs sont des capteurs à ultrasons, électromagnétiques ou des boucles à induction.