Brevet FR2892195A1 — publié le 20070420

i L'invention concerne un procédé permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du corps d'un être humain, la température de surface de l'être humain étant détectée au niveau d'un site de mesure sur le corps, au moyen d'une unité de détection de la température disposée à distance de celui-ci, le signal de capteur produit par l'unité de détection de la température étant transmis à une unité d'analyse pour qu'elle analyse le signal de capteur et calcule la température à l'intérieur du corps, et le signal de température généré dans l'unité d'analyse étant transmis à une unité d'affichage pour obtenir un affichage optique de la température à l'intérieur du io corps qui a été déterminée. L'invention concerne également un dispositif de mesure permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du corps d'une personne qui comporte une unité de détection de la température destinée à la détection d'une température de surface du corps humain, une unité d'analyse is permettant d'analyser le signal de capteur fourni par l'unité de détection de la température et de calculer un signal de température, et une unité d'affichage destinée à afficher de façon visuelle et/ou acoustique la température de l'intérieur du corps de la personne. Par le document DE 10 2004 027 443 B3, on connaît un dispositif 20 de mesure permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du corps d'une personne qui comporte, d'une part, une unité de détection de la température destinée à la détection d'une température de surface du corps humain. D'autre part, le dispositif de mesure connu comporte une unité d'analyse permettant d'analyser le signal de capteur détecté par l'unité de 25 détection de la température et de calculer un signal de température du moment, qui est ensuite reproduit visuellement dans une unité d'affichage située associée. Pour qu'une mesure précise soit réalisée, il faut orienter précisément le dispositif de mesure connu sur le site de mesure sur le corps qui est souhaité. Si le dispositif de mesure était orienté, par exemple, sur des 30 régions du corps moins chaudes ou sur un vêtement de la personne, on aboutirait à d'indésirables erreurs de mesure. On pourrait également aboutir à des erreurs de mesure en cas de mauvaise orientation dans le cas où l'unité de détection de la température détecte la température de tuyaux de respirateur chauffés, de tuyaux de perfusion chauffés ou d'appareils de thermothérapie. 35 La présente invention a donc pour but de proposer un procédé permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du corps d'un être humain, ainsi qu'un dispositif de mesure permettant, avec une utilisation simple, de déterminer de façon précise, fiable et sans contact, la température à l'intérieur du corps de l'être humain. Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, dans une première étape, l'unité de détection de la température localise une zone de mesure sur le corps et en ce que, dans une deuxième étape, la définition de la zone de mesure sur le corps soit déterminée par l'unité de détection de la température de telle sorte que le site de mesure sur le corps soit détecté et que la détection soit effectuée par l'unité de détection de io la température au niveau de ce site de mesure sur le corps. L'avantage particulier apporté par le procédé selon l'invention réside en ce que l'exploration automatique d'une zone de mesure sur le corps de la personne permet de déterminer de façon précise et en continu la température à l'intérieur du corps. D'une part, il suffit que l'unité de détection 15 de la température soit orientée sur le corps et/ou sur une zone de mesure sur le corps au début de la mesure. Ceci peut être réalisé de façon manuelle ou automatique. Ensuite, grâce à une exploration de la zone de mesure sur le corps ou par détermination de la définition par des détecteurs disposés en ligne ou selon un ensemble planiforme, l'unité de détection de la température 20 est orientée précisément sur un site de mesure sur le corps prédéterminé, au niveau duquel intervient la détection de la température de surface. Il n'est donc pas nécessaire que l'unité de détection de la température soit orientée manuellement sur le site de mesure sur le corps. D'autre part, l'unité de détection de la température est orientée automatiquement et constamment 25 pour le cas où le corps, par exemple celui d'un nourrisson dans une couveuse, se déplace et/ou modifie sa position. Grâce au fait que la zone de mesure sur le corps est explorée, et que sa définition est déterminée en continu, l'unité de détection de la température est pratiquement "guidé pour suivre" le site de mesure sur le corps, de sorte que l'unité de détection de la température est 30 constamment réglée sur le site de mesure sur le corps prédéterminé. Etant donné que l'exploration et la détermination de la définition de la zone de mesure sur le corps sont limitées, la mesure de la température peut être obtenue avec une meilleure définition et une moindre amplitude de variation. La définition d'une trajectoire d'exploration qui, autrement, couvrirait 35 l'ensemble du corps, serait moins bonne. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'exploration de la zone de mesure sur le corps peut intervenir de façon continue ou à intervalles de temps fixes ou variables prédéterminés. Il est ainsi possible de disposer d'une détection de la température de surface d'un patient réalisée de façon continue ou quasi-continue, pendant une longue période, dans une zone particulièrement bien tempérée du corps. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'orientation de l'unité de détection de la température sur une zone de mesure sur le corps peut être réalisée de façon manuelle ou automatique, par une unité d'exploration prévue io à cet effet. Pour une bonne facilité de mise en oeuvre, on peut donc disposer, au début du processus de mesure, d'une orientation relativement approximative de l'unité de détection de la température sur le corps. Pour atteindre le but de l'invention, celle-ci est caractérisée en ce qu'une unité d'exploration est associée à l'unité de détection de la température 15 de telle sorte que l'unité de détection de la température soit orientée automatiquement sur le site de mesure sur le corps. L'avantage particulier apporté par le dispositif de mesure selon l'invention réside en ce que le fait de prévoir une unité d'exploration supplémentaire permet d'adapter la position de l'unité de détection de la 20 température à une zone de mesure sur le corps, ce qui facilite la mise en oeuvre. L'unité d'exploration permet d'explorer le corps en ce sens que la mesure est réalisée en un site de mesure sur le corps au niveau duquel la température de surface est relativement élevée par rapport aux températures de surface de zones voisines. Ainsi, par exemple, la température peut être 25 mesurée en détectant la température de surface dans la zone de l'oreille ou de l'oeil. Le fait que l'unité de détection de la température soit pratiquement "réajustée" garantit une mesure de la température relativement précise, ce qui va dans le sens d'une bonne ergonomie. Selon un mode de réalisation du dispositif de mesure, l'unité de 30 détection de la température peut présenter un ou plusieurs détecteurs à infrarouge, conformés en détecteurs point par point et/ou en détecteurs disposés en ligne ou en matrice. En liaison avec un support de détecteurs à une ou deux dimensions de l'unité d'exploration, il est ainsi possible d'obtenir une exploration et une détermination de définition du site de mesure qui couvre 35 une certaine surface. De façon avantageuse, l'unité de détection de la température présente au moins un détecteur à infrarouge servant de détecteur point par point et/ou une série de détecteurs ou un détecteur matriciel. Selon une forme d'exécution de l'invention, l'unité d'exploration présente un actionneur et/ou une articulation, qui agit/agissent directement sur le support de détecteur qui porte l'unité de détecteur de température et qui permettent une trajectoire de déplacement relativement précise des détecteurs de l'unité de détection de la température. Par exemple, l'actionneur peut être conformé en moteur pas à pas. io Selon un mode d'exécution de l'invention, il est prévu un dispositif stabilisateur de façon à ce qu'il existe toujours une différence significative entre la température de surface de la peau, qu'il faut mesurer, et la température ambiante. Selon une forme de réalisation de l'invention, un champ 15 d'orientation est disposé de façon détachable sur une zone de mesure sur le corps ou sur un site de mesure sur le corps, de telle sorte que l'unité de détection de la température dispose d'un point de référence, à partir duquel une orientation commandée, en direction du site de mesure, puisse être introduite par l'unité d'exploration. Le champ d'orientation offre la possibilité 20 d'identifier optiquement un site déterminé sur le corps. L'identification peut par exemple être réalisée par une caméra web. Suivant un mode d'exécution de l'invention, le corps ou un appareil de thermothérapie, tel qu'une couveuse par exemple, peut être équipé d'un champ de calibrage disposant d'une émissivité définie et/ou d'une température 25 prédéterminée. L'orientation de l'unité de détection de la température sur le champ de calibrage permet de calibrer la mesure de température, ce qui entraîne une amélioration de la précision absolue de la mesure de température. L'activation de ce champ de calibrage peut intervenir régulièrement ou en cas de besoin. Le calibrage peut être réalisé après 30 vérification de la plausibilité des valeurs mesurées. De préférence, la température du champ de calibrage peut être mesurée par le dispositif de régulation de la température d'un appareil de thermothérapie au niveau duquel est disposé le dispositif de mesure. En variante, la température peut cependant également être mesurée indépendamment de l'appareil de 35 thermothérapie. Un exemple d'exécution de l'invention va maintenant être expliqué à l'aide d'une figure. La figure représente un schéma fonctionnel d'un dispositif de mesure permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du 5 corps. Un dispositif de mesure 1 selon l'invention, permettant de déterminer, sans contact, la température du corps d'une personne comporte, pour l'essentiel, une unité de détection de la température 2 destinée à la détection d'une température de surface (température de la peau The), une unité io d'analyse 3 permettant d'analyser le signal de capteur détecté par l'unité de détection de la température 2 et de calculer une valeur de température de l'intérieur du corps Tc, une unité d'affichage 4 destinée à afficher de façon visuelle et/ou acoustique la température de l'intérieur du corps Tc et une unité d'exploration 5, grâce à laquelle l'unité de détection de la température 2 15 s'oriente automatiquement sur un site de mesure sur le corps 6. Le site de mesure sur le corps 6 peut être, par exemple, une zone d'une oreille d'un nourrisson 7 couché dans une couveuse. Pour effectuer une mesure de la température à l'intérieur du corps Tc, un opérateur peut orienter l'unité de détection de la température 2 sur une zone de mesure sur le corps 8 20 incluant le site de mesure sur le corps 6. La zone de mesure sur le corps 8 peut être constituée, par exemple, par la tête du nourrisson 7. II est également possible, en variante, que l'opérateur oriente l'unité de détection de la température 2 ou le dispositif de mesure 1 sur n'importe quelle zone du corps du nourrisson 7. En variante, l'orientation de l'unité de détection de la 25 température 2 sur la zone de mesure sur le corps 8 peut également être effectuée automatiquement par l'unité d'exploration 5. Au cours d'une deuxième étape ultérieure, l'unité d'exploration 5 permet une exploration de la zone de mesure sur le corps 8 tout en détectant constamment la température de la peau The, jusqu'à ce que l'orientation de 30 l'unité de détection de la température 2 sur le site de mesure sur le corps 6 soit effectuée. Le site de mesure sur le corps 6 se distingue par le fait qu'il est possible d'y mesurer une température de la peau The particulièrement élevée, ce qui permet globalement de déterminer plus précisément la température à l'intérieur du corps Tc. Le site de mesure sur le corps 6, au lieu d'être la zone 35 de l'oreille, peut également être la zone temporale, la zone de l'oeil ou le ventre. Pour effectuer la mesure, on se sert alors des signaux de mesure qui ont été obtenus par détection sur le site de mesure sur le corps 6. L'unité de détection de la température 2 peut comporter un ou plusieurs détecteurs à infrarouge, qui détectent, sans contact, la température de la peau The. Par exemple, l'unité de détection de la température 2 peut présenter un détecteur point par point qui, en association avec un support de détecteur, mobile dans deux dimensions, de l'unité d'exploration 5, explore la surface du site de mesure sur le corps 6 ou de la zone de mesure sur le corps 8. io Selon une autre forme de réalisation, l'unité de détection de la température 2 peut également comporter une série de détecteurs à infrarouge disposés en ligne qui, en association avec un support de détecteur, mobile dans une dimension, de l'unité d'exploration 5, explore la surface du site de mesure sur le corps 6 ou de la zone de mesure sur le corps 8. En particulier, 15 l'unité de détection de la température 2 est un détecteur matriciel, c'est-à-dire un ensemble planiforme composé par exemple de 4 x 4 = 16 détecteurs à infrarouge. Cette possibilité ainsi offerte d'explorer une surface permet de déterminer le site optimal (site de mesure sur le corps 6) pour l'unité de 20 détection de la température 2, où intervient le processus de mesure de la température du corps The proprement dit. En option, il est possible qu'une optique soit associée à l'unité de détection de la température 2, afin que la trajectoire de rayon soit renforcée en direction du détecteur. Le ou les détecteur(s) à infrarouge de l'unité de 25 détection de la température 2 déterminent la température de surface The de la personne, qui est fortement corrélée à la température de l'intérieur du corps. Dans l'unité d'affichage 4 montée en aval, les signaux infrarouges de l'unité de détection de la température 2 sont transformés en signaux de tension électrique et, de préférence, la valeur maximale de la tension électrique est 30 sélectionnée pour la suite du calcul. L'unité d'analyse comprend un calculateur, dans lequel la température de l'intérieur du corps Tc est calculée suivant la formule suivante : a T~ = Thi + Ks • (Th1 -tamb), dans laquelle Tc = la température à l'intérieur du corps qu'il 35 convient de calculer, Thi = la température de la peau, tamb = la température ambiante, le coefficient de conductibilité thermique du tissu, en un site défini, a = transfert de chaleur entre la peau et l'environnement. L'unité d'affichage 4 peut être reliée sans fil à l'unité d'analyse 3. Par exemple, l'unité d'affichage 4 peut être intégrée dans un poste d'analyse et de surveillance situé dans un autre lieu. Afin de permettre aux détecteurs à infrarouge de l'unité de io détection de la température 2 d'être guidés sur le site de mesure sur le corps 6 ou sur la zone de mesure sur le corps 8, l'unité d'exploration 5 présente un actionneur (moteur pas à pas) et/ou un assemblage articulé, afin que l'unité de détection de la température 2 puisse être déplacée le long d'une trajectoire d'exploration prédéterminée. L'actionneur peut également être un piézo- 15 actionneur à articulation intégrée. Suivant une variante de réalisation non représentée, les détecteurs à infrarouge de l'unité de détection de la température 2 peuvent également être stationnaires, l'optique montée en amont étant montée mobile. L'optique montée en amont, qui sert à définir la portée optique des détecteurs à 20 infrarouge, est de préférence intégrée dans le boîtier de l'unité de détection de la température 2. Les détecteurs à infrarouge peuvent être conformés en couples thermo-électriques disposés en série ou en bolomètre. Les couples thermoélectriques ou le bolomètre peuvent également être disposés en ligne. 25 Comme on peut le comprendre par la formule de calcul ci-dessus, il faut disposer, pour déterminer la température à l'intérieur du corps Tc, d'une différence de température. Afin qu'il soit toujours possible de déterminer la température de façon fiable, il est prévu un dispositif stabilisateur, qui régule et/ou stabilise la température ambiante tamb à une température prédéterminée. 30 Cette température se différencie en particulier de la température de la couveuse dans laquelle se trouve le nourrisson 7. Le dispositif stabilisateur peut, par exemple, comporter un thermoélément à effet Peltier. En variante, la différence de température peut être conservée par évacuation de la chaleur des détecteurs à infrarouge par une ouverture ménagée dans le couvercle de 35 la couveuse. Kg Suivant une variante d'exécution de l'invention, un champ d'orientation, disposé de façon détachable sur le corps, peut également être associé à la zone de mesure sur le corps 8 ou au site de mesure sur le corps 6. Le champ d'orientation peut être détecté par un scanner de l'unité d'exploration 5 et sert de point de référence pour la trajectoire d'exploration de l'unité de détection de la température 2. Le champ d'orientation peut par exemple être disposé sur le corps au moyen d'une tache de couleur dont il est possible de donner la définition. Le scanner de l'unité d'exploration 5 peut par exemple être conformé en webcaméra, grâce à laquelle la position du champ io d'orientation dans l'espace peut être détectée. Une fois le champ d'orientation disposé, l'unité de détection de la température 2 peut être orientée sur le champ d'orientation. De préférence, le champ d'orientation correspond au site de mesure sur le corps 6, la détermination du site de mesure sur le corps 6 étant automatiquement réalisée par l'unité d'exploration 5. Ensuite, au cours de 15 la deuxième étape, l'exploration du site de mesure sur le corps 6 peut intervenir et, lorsque le nourrisson 7 bouge, un réajustement de l'unité de détection de la température 2 intervient à intervalles fixes ou variables. Suivant un mode d'exécution de l'invention, non représenté, il est également possible de prévoir, en un point du corps ou de l'appareil de 20 thermothérapie, tel qu'une couveuse, un champ de calibrage dans lequel un calibrage de la mesure de la température peut s'opérer. Le champ de calibrage est caractérisé par une émissivité définie et par une température connue. ' Revendications 1. Procédé permettant de déterminer, sans contact, la température à l'intérieur du corps d'un être humain, la température de surface de l'être humain étant détectée au niveau d'un site de mesure sur le corps, au moyen d'une unité de détection de la température disposée à distance de celui-ci, le signal de capteur produit par l'unité de détection de la température étant transmis à une unité d'analyse pour qu'elle analyse le signal de capteur et calcule la température à l'intérieur du corps, et le signal de température généré dans l'unité d'analyse étant transmis à une unité d'affichage pour obtenir un affichage optique de la température à l'intérieur du corps qui a été déterminée, caractérisé en ce que, dans une première étape, l'unité de détection de la température (2) localise une zone de mesure sur le corps (8) et en ce que, dans une deuxième étape, l'unité de détection de la température (2) donne une définition de la zone de mesure sur le corps (8) de telle sorte que le site de mesure sur le corps (6) soit détecté et que la détection soit réalisée par l'unité de détection de la température (2) au niveau de ce site de mesure sur le corps (6). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le site de mesure sur le corps (6) est exploré en continu ou à intervalles de temps prédéterminés par l'unité de détection de la température (2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 25 l'unité de détection de la température (2) est orientée sur la zone de mesure sur le corps (8) de façon manuelle ou automatique, au moyen d'une unité d'exploration (5). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en 30 ce que la définition de la zone de mesure sur le corps (8) est déterminée au moyen d'une unité de détection de la température (2) grâce à une série de détecteurs à infrarouge ou grâce à une matrice de détecteurs à infrarouge. 5. Dispositif de mesure permettant de déterminer, sans contact, 35 la température à l'intérieur du corps d'un être humain, comprenant20- une unité de détection de la température servant à détecter la température de surface du corps humain, - une unité d'analyse destinée à analyser le signal de capteur fourni par l'unité de détection de la température ainsi qu'à calculer un signal de température et - une unité d'affichage destinée à assurer l'affichage visuel et/ou acoustique de la température à l'intérieur du corps d'un être humain, caractérisé en ce que l'unité d'exploration (5) est associée à to l'unité de détection de la température (2) de telle sorte que l'unité de détection de la température (2) soit orientée automatiquement sur le site de mesure sur le corps (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que 1s l'unité d'exploration (5) comprend un support de détecteur mobile dans une dimension et/ou mobile dans deux dimensions, sur lequel est montée l'unité de détection de la température (2). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce 20 que l'unité de détection de la température (2) présente au moins un détecteur à infrarouge servant de détecteur point par point et/ou une série de détecteurs ou un détecteur matriciel. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé 25 en ce que l'unité d'exploration (5) présente un actionneur et/ou une articulation permettant de déplacer l'unité de détection de la température (2) le long d'une trajectoire d'exploration prédéterminée. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé 30 en ce que l'unité de détection de la température (2) comporte, comme détecteur, un bolomètre ou des couples thermo-électriques montés en série, et en ce qu'est prévu un dispositif stabilisateur permettant d'obtenir une différence, nécessaire pour effectuer la mesure, entre la température de surface (th,) et la température ambiante (tamb). 35 7,- 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'un champ d'orientation est disposé de façon détachable sur la zone de mesure sur le corps (8) ou sur le site de mesure sur le corps (6), de telle sorte qu'au moyen d'un scanner de l'unité d'exploration (5), le champ d'orientation soit détecté et que l'unité de détection de la température (2) soit orientée sur le champ d'orientation. 11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'est disposé, sur la zone de mesure sur le corps (8) ou sur le site de to mesure sur le corps (6), ou à n'importe quel endroit du corps, un champ de calibrage d'émissivité définie et/ou de température ambiante prédéterminée, de telle sorte que, lorsque l'unité de détection de la température (2) est orientée sur le champ de calibrage, il soit possible de calibrer la mesure de la température.