Brevet FR2937240A1 — publié le 20100423

DISPOSITIF DE MESURE DE LA TENSION MECANIQUE D'UNE ZONE DE TISSU BIOLOGIQUE La présente invention est relative à un dispositif de mesure de la 5 tension mécanique d'une zone de tissu biologique. De nombreux traitements sont développés pour améliorer les caractéristiques de la peau. L'âge et certaines pathologies affectent également ces propriétés. Ces deux points créent une demande pour des dispositifs capables de mesurer les caractéristiques de la peau avant et après traitement, io ou pendant le suivi de pathologies ou pour évaluer les effets de l'âge. Par ailleurs, lors d'une opération, l'incision nécessaire de la peau va modifier localement les caractéristiques de la peau en créant une cicatrice. La gêne occasionnée pourrait être utilement quantifiée s'il était possible de mesurer l'évolution des caractéristiques de la peau à cet endroit. Un dispositif 15 permettant une mesure pré opératoire de la tension suivant plusieurs directions permettrait également de remplacer ou de compléter le geste clinique permettant de déterminer la direction optimale de l'incision afin que la cicatrice soit soumise aux contraintes les plus faibles. WO 2004/086325 décrit un capteur comprenant une membrane 20 souple s'apparentant à un capteur de pression. Ce dispositif ne permet pas de mesurer des efforts selon une direction parallèle à la surface de la peau. II est donc notamment inapte à mesurer l'évolution des caractéristiques de la peau au voisinage d'une cicatrice. Le dispositif selon l'invention a notamment pour but de répondre aux 25 besoins mentionnés ci-dessus. Selon l'invention, un dispositif de mesure de la tension mécanique d'une zone de tissu biologique, est caractérisé en ce qu'il comprend : ù au moins deux patins aptes à être fixés sur le tissu, et ù au moins un capteur d'effort reliant les patins, directement ou par 30 l'intermédiaire d'une base commune. Les patins peuvent être reliés au capteur par l'intermédiaire de bras. Le tissu biologique peut être la peau. Avantageusement, les patins sont fixés sur le tissu à l'aide d'un adhésif. Le capteur d'effort peut comporter au moins une jauge de contrainte. 35 Au moins un patin peut avoir une forme carrée. Au moins un bras peut s'étendre orthogonalement au plan moyen du capteur. Avantageusement, dans une configuration à plus de deux patins, l'angle entre 2 les patins est une valeur choisie judicieusement, en fonction des paramètres à mesurer, en général 30°, 45°, 60° ou 120°. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention. Fig. 2 est une vue similaire à Fig. 1 selon un autre angle de vision. Fig. 3 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif comportant des patins de taille réduite. Io Fig. 4 est une vue similaire à Fig. 3 selon un autre angle de vision. Fig. 5 est une vue similaire à Fig. 1, le dispositif comportant un bras de plus grande longueur. Fig. 6 est une vue similaire à Fig. 5 selon un autre angle de vision. Fig. 7 est une vue similaire à Fig. 1 d'un autre dispositif selon 15 l'invention, comportant trois patins disposés à 120°, et Fig. 8 est une vue similaire à Fig. 7 selon un autre angle de vision. Dans toute la description qui suit d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les termes relatifs tels que � supérieur �, � inférieur �, � avant �, � arrière �, � horizontal � et � vertical � sont à 20 interpréter lorsque le dispositif selon l'invention est installé sur un tissu biologique, en situation de fonctionnement. On peut voir sur Fig. 1 et 2 un dispositif D selon l'invention. Le dispositif D comporte deux patins 1 et 2. Chaque patin 1, 2 comporte une surface inférieure de contact la, 2a plane et de forme sensiblement carrée. 25 Chaque patin 1, 2 est solidaire d'une première extrémité d'un bras 3, 4 s'étendant parallèlement aux surfaces de contact la, 2a. Une seconde extrémité de chaque bras 3, 4 est fixée sur capteur d'effort 5. Le capteur d'effort 5 relie donc les deux bras 3, 4. Le capteur 5 se présente sous la forme d'une lame élastique 3o sensiblement rectangulaire. Deux orifices circulaires à chacune des extrémités du capteur permettent sa fixation sur les bras 3, 4. Chaque bras 3, 4 comporte un alésage fileté 3a, 4a permettant une solidarisation avec le capteur 5 par l'intermédiaire d'une vis de fixation 3b, 4b. Le capteur 5 est disposé de tel sorte que son plan moyen soit 35 orthogonal aux plans la, lb. II est possible d'utiliser des capteurs d'effort à base de pont de Wheasthone et de jauges de contraintes, en simple, '/z, '/4 ou en pont complet, 3 en utilisant 1, 2, 3, 4 ou 6 jauges. Par exemple dans le cas de l'utilisation d'un capteur utilisant 6 jauges, 4 jauges sont utilisées pour les déformations et 2 pour la compensation en température. L'utilisation de capteurs capacitifs et même piézoélectriques peut 5 être envisagée. Le dispositif est utilisé comme suit : Dans un premier temps les patins 1 et 2 sont fixés sur le tissu T à examiner. La liaison avec le tissu T utilise un adhésif, non représenté, à base de scotch double face, ou à base de colle. L'adhésif est choisi parmi les w adhésifs non toxiques pour l'individu. Le capteur 5 est ensuite relié à un conditionneur non représenté apte à traiter les informations en provenance du capteur 5 et fournissant une tension proportionnelle à l'intensité de l'effort entre les patins 1 et 2. Le tissu T est alors soumis à une déformation prédéfinie autour du 15 capteur, soit par un quelconque dispositif extérieur, soit par mouvement du sujet. La déformation induite dans le tissu T provoque un effort relatif entre les patins qui sont reliés par les bras 3 et 4 au capteur d'effort. L'effort relatif se traduit par une déformation du capteur 5, mesurée par l'intermédiaire de jauge de déformations, qui transmet l'information au 20 calculateur. Par comparaison avec d'autres essais effectués sur le même tissu T avec la même déformation prédéfinie, il devient possible de quantifier une modification des propriétés mécaniques du tissu T qui serait intervenue entre les deux essais. 25 En particulier dans le cadre d'une utilisation sur la peau, différentes applications sont possibles. En comparant des mesures effectuées dans les mêmes conditions avant et après une opération chirurgicale, il devient possible de caractériser la modification des propriétés de la peau du fait de la présence de la cicatrice et 30 de quantifier la gène occasionnée, de suivre la qualité de la cicatrice, de suivre une rééducation. Il est également possible avant une opération chirurgicale, d'effectuer une série de mesure à déformation constante en faisant varier l'orientation du capteur 5, par un glissement des surfaces de contact la et 1b 35 sur la peau, de manière à déterminer la direction selon laquelle la peau subit l'effort le plus faible ou le plus important. L'exploitation des mesures effectuées simultanément peut être 4 faite de la même façon pour déterminer la direction ou l'effort est le plus important ou le plus faible. Cette information peut ensuite être utilisée par le chirurgien qui réalise l'incision. Une autre application est de déterminer la déformation nécessaire à appliquer sur le tissu biologique pour atteindre un effort donné entre les patins II est possible de faire varier la géométrie du dispositif en fonction des applications. Fig. 3 et 4 illustrent le mode de réalisation d'un dispositif selon ~o l'invention où la taille des patins 1 et 2 a été réduite de manière à faciliter la mise en place du dispositif. Fig. 5 et 6 illustrent le mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention où la longueur du bras 3 a été augmentée de manière à éloigner les patins 1 et 2 l'un de l'autre. Ceci peut être utile dans le cas ou la zone à étudier 15 a une surface plus importante ou dans le cas de la présence de blessures ou d'équipements. Il est également possible d'effectuer les mesures suivant plusieurs directions en une seule fois en utilisant par exemple un dispositif à trois patins comme représenté figure 7. 20 On peut voir figure 7 un autre mode de réalisation où un dispositif à trois patins notés 10,11 et 12 est utilisé. Chaque patin 10, 11 et 12 comporte une surface inférieure de contact 10a, 11 a et 12a plane et de forme sensiblement carrée. Chaque patin 10, 11 et 12 est solidaire d'un bras 13, 14 et 15, fixé à un capteur d'effort 16, 17, 18. L'angle entre les normales aux capteurs 25 16, 17, 18 est ici de 120°. Les capteurs sont reliés à une base 19 commune qui peut être fixée ou non sur le tissu biologique. De cette manière le dispositif peut être orienté suivant plusieurs directions pour déterminer l'anisotropie de la tension du tissu biologique. REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de mesure de la tension mécanique d'une zone de tissu biologique T, caractérisé en ce qu'il comprend : ù au moins deux patins (1, 2) aptes à être fixés sur le tissu T, et ù au moins un capteur d'effort (5) reliant les patins (1, 2). 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les patins (1, 2) sont reliés au capteur (5) par l'intermédiaire de bras (3, 4). 3. Dispositif (D) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tissu biologique (T) est la peau. 4. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que les patins (1, 2) sont fixés sur le tissu (T) à l'aide d'un adhésif. 5. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur d'effort (5) comporte au moins une jauge 20 de contrainte. 6. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un patin (1, 2) a une forme carrée. 25 7. Dispositif (D) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un bras s'étend orthogonalement au plan moyen du capteur. 5 io