Brevet FR2958171A1 — publié le 20111007

L'invention porte sur un dispositif thérapeutique destiné à traiter un patient par photothérapie, par exemple un nouveau né souffrant d'hyper bilirubinémie ou un adulte atteint de la maladie de Crigler-Najjar. Il est connu que l'hyper bilirubinémie peut être traitée par photothérapie en irradiant le patient avec une lumière de longueur d'onde voisine de 460 nanomètres. Cette longueur d'onde correspond à une lumière de couleur bleue pour l'oeil humain. Parmi les dispositifs connus de l'état de l'art pour traiter l'hyper bilirubinémie on trouve des dispositifs en forme de lampe sur pied équipée d'un ou plusieurs tubes lumineux ou de diodes électroluminescentes que l'on place au-dessus du lit, du berceau ou de l'incubateur. Ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients parmi lesquels : - l'impossibilité de placer la source lumineuse à proximité immédiate, 15 voire au contact, du patient ; - la nécessité de libérer de la place autour du lit afin d'y placer le dispositif ; - l'obligation de placer un bandeau protecteur ou des lunettes protectrices sur les yeux du patient afin d'éviter d'éventuels incidents comme des 20 kératites. Outre la gène occasionnée, ces lunettes peuvent en glissant provoquer des étouffements par obstruction des voies nasales, surtout chez le nouveau né ; - la nécessité de contrôler en permanence la chaleur émise par les lampes afin d'éviter les déshydratations du patient par hyperthermie ; 25 - la gêne subie par le personnel soignant due à la forte lumière, pouvant provoquer nausée ou céphalée par exemple ; - la nécessité d'éloigner le nouveau né de sa mère durant le traitement. Un autre dispositif connu consiste en une source lumineuse à base d'ampoules tubes ou de diodes électroluminescentes placée sous le 30 patient, celui-ci étant maintenu au dessus de cette source par une feuille transparente ou un filet tendu. Ce dispositif présente lui aussi des inconvénients : 2 - la nécessité de refroidir en permanence la couveuse dans laquelle est placé le nouveau-né compte tenu de la chaleur dégagée dans le cas d'utilisation d'ampoules tubes ; - le fait que seule une face du patient est irradiée ; - la nécessité d'empêcher le nouveau né de trop se mouvoir par rapport à la source lumineuse. Un autre dispositif connu décrit dans la demande de brevet W02006101735 consiste en une plaque ou bande souple lumineuse destiné à envelopper une zone du patient, par exemple le poignet de celui-ci. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de ne rayonner que sur une infime partie du corps et émettent un flux lumineux de faible niveau. Un autre dispositif connu se présente sous la forme d'une couverture ou d'un vêtement comprenant des poches destinées à accueillir des sources lumineuses, la lumière étant émise vers le patient via des zones translucides pratiquées dans la couverture ou le vêtement. Ce dispositif ne permet qu'un rayonnement limité à des parties du corps. De plus, il peut provoquer une montée de température au niveau des zones éclairées ce qui est peu confortable voir dangereux pour un nouveau né. Ce dispositif présente aussi l'inconvénient de rendre complexe la question d'hygiène car les sources lumineuses doivent être retirées lors du lavage du vêtement. L'invention porte sur un dispositif destiné aux traitements photo thérapeutiques, et notamment à traiter l'hyper bilirubine des nouveaux nés par photothérapie, présentant de nombreux avantages par rapport aux dispositifs connus. Elle assure à la fois le confort du patient et son irradiation par un flux lumineux sur une grande surface du corps. Le dispositif de photothérapie selon l'invention comprend : - un vêtement composé d'un complexe de fibres optiques tissées, par exemple tel que le complexe décrit dans la demande de brevet W02008/062141. Les entrées des fibres sont regroupées en un ou plusieurs faisceau(x). La lumière est émise par la fibre optique elle-même sur toute sa longueur, ou par les sorties des fibres optiques. Dans cette 3 dernière solution les sorties des fibres optiques sont réparties sur la surface du tissu et orientées de manière à ce que la lumière soit émise selon un angle non nul par rapport à cette surface ; - d'un film de polyuréthane ou de silicone transparent placé sur la 5 surface destinée à être au contact du patient afin de rendre agréable le contact avec la peau ; - d'une feuille réfléchissante placée sur la surface opposée à celle au contact du patient, permettant de réfléchir vers le patient une partie de la lumière sortant des fibres optiques et qui ne serait pas directement émise 10 vers le patient ; - d'une ou plusieurs sonde(s) de température cutanée et ambiante; - de source(s) lumineuse(s) en nombre égal au nombre de faisceau(x) comprenant chacune des diodes électroluminescentes, chaque diode est dotée d'une lentille convergente, chaque source émet une 15 lumière de longueur d'onde voisine de 460 nanomètres et est placée de manière à éclairer l'entrée d'un faisceau de fibres optiques ; - d'un moyen électronique doté de moyens d'allumage et d'extinction des sources lumineuses, et d'au moins un bouton de programmation des périodes d'allumage des sources lumineuses. Le moyen électronique peut 20 être doté d'un moyen pour mesurer la température interne au boîtier et commander la mise en marche d'une ventilation lorsque la température dépasse une valeur programmée. Le moyen électronique peut aussi être doté d'un port pour communiquer avec des moyens informatiques externes à l'invention. 25 Le vêtement est doté de moyens de fixation autour du corps du patient, par exemple des boutons et boutonnières, des rubans, ou des dispositifs à attache rapide tels que ceux connus commercialisés sous la marque Velcro. Les dimensions et la forme du vêtement sont adaptées à la morphologie 30 de chaque patient. Dans le cas des nouveaux nés et des prématurés, le vêtement a des dimensions différentes et la forme d'une grenouillère. Pour traiter les adultes le vêtement de photothérapie a les dimensions et 4 la forme d'un vêtement pour adulte, d'un sac de couchage ou d'une couverture. Un avantage apporté par le complexe dé fibres optiques tissées est d'autoriser l'éloignement de la source lumineuse vis à vis du patient, ce qui simplifie la conception thermique de dispositifs selon l'invention. Préférentiellement le flux lumineux véhiculé par les fibres optiques sort de celles-ci de manière globalement homogène sur la surface du vêtement. Cette homogénéité du flux peut être obtenue au moyen de fibres optiques conçues de manière à libérer de la lumière tout du long de la fibre optique, les fibres optiques étant globalement équi réparties dans le tissu. L'homogénéité du flux peut être obtenue également au moyen de fibres optiques conçues de manière à n'émettre la lumière qu'à leur extrémité. Dans ce cas les fibres optiques sont placées dans le tissu de manière à ce que leurs sorties forment une matrice de points lumineux à peu près régulière. Selon un mode de réalisation commun de l'invention, le vêtement de photothérapie est composé d'un vêtement et d'un boîtier électronique reliés entre eux par un cordon. Le vêtement a la forme d'une grenouillère en complexe de fibres optiques tissées recouvert sur une face de silicone et sur l'autre face d'un film réfléchissant. Le cordon renferme les fibres optiques regroupées en faisceau. Le boîtier électronique comprend notamment une ou plusieurs source(s) Îumineuse(s), un bouton de programmation de la durée d'exposition du nouveau né, une électronique de temporisation et de mise en marche / arrêt de la source lumineuse, une mémoire pour mémoriser la durée cumulée de fonctionnement des diodes électroluminescente(s), et un dispositif de contrôle de la température interne du boîtier comprenant sonde de température et ventilateur. Le boîtier électronique est alimenté par une source d'énergie électrique externe à l'invention. La source lumineuse est composée d'une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) générant une puissance lumineuse située entre 10 et 100 watts d'une lumière de longueur d'onde située entre 460 et 470 nanomètres (couleur bleue), et/ou entre 450 et 550 nanomètres (couleur bleu verte), Chaque diode électroluminescente est munie d'une lentille convexe pour concentrer le faisceaux lumineux Le boîtier fonctionne sous une tension interdisant tout risque d'électrocution, 5 par exemple une tension de 9, 12 ou 24 volts. Selon un autre mode de réalisation de l'invention le vêtement a la forme d'un sac de couchage cylindrique à l'intérieur duquel se place le patient. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le vêtement a la forme d'une couverture éclairante pouvant être placée au dessus, au dessous ou autour du patient. Ce mode de réalisation présente l'avantage de s'adapter à la grande variété de morphologies des patients adultes. Dans ce mode de réalisation, l'invention peut coopérer avec un film réfléchissant placé du coté opposé du patient par rapport à la couverture éclairante, film qui permet de réfléchir vers le patient une partie de la part de lumière émise non directement vers le patient. Des arceaux peuvent de surcroît être prévus pour maintenir le vêtement en forme de couverture à distance du patient, ce qui contribue au confort de celui-ci. L'invention va être décrite ci-après en référence aux figures. La figure 1 montre un exemple de dispositif de photothérapie selon 20 l'invention. Le dispositif de photothérapie comprend : - un vêtement (1) composé d'un complexe de fibres optiques tissées (2) dont les entrées sont regroupées en faisceau (3) ; - une source lumineuse composée d'une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) (5) dotées chacune d'une. lentille convergente 25 (10). La source éclaire l'entrée du faisceau de fibres optiques ; - un moyen électronique (6) doté de moyens de commande et contrôle (7) et d'un port informatique (8) pour permettre la télécommande du moyen électronique (6) et/ou la télécollecte de données recueillies par le moyen électronique (6) depuis un ordinateur externe à l'invention. Le 30 boîtier électronique (6) est relié via un cordon d'alimentation (9) à une source d'alimentation électrique externe à l'invention; 6 - une sonde de température (4) reliée au boîtier électronique (6) destinée à être placée au contact de la peau du patient. La figure 2a montre un complexe de fibres optiques tissées (2) recouvert d'une feuille de polyuréthane (12) sur la surface devant être au contact du patient. Les fibres optiques sont conçues de manière à diffuser la lumière tout au long de la fibre. Leurs entrées sont regroupées en faisceau (3). La figure 2b montre un complexe de fibres optiques tissées (2) recouvert d'une feuille de polyuréthane (12) sur la surface devant être au contact du patient. Les fibres optiques sont conçues de manière à émettre la lumière sur leur extrémité de sortie. Ces sorties sont donc réparties sur la surface du tissu, et chaque extrémité de sortie soit présente un angle non nul par rapport à la surface du tissu, soit est doté d'un dispositif de déviation de la lumière afin que celle-ci sorte selon un angle non nul, par exemple le dispositif décrit dans la demande de brevet numéro WO2009066969. Les extrémités d'entrée des fibres sont regroupées en faisceau (3). La figure 3 montre un dispositif de photothérapie selon l'invention dont le vêtement (1) prend la forme d'une couverture qui peut être placée directement au contact du patient ou maintenu à distance de celui-ci au moyen d'un ensemble d'arceaux (14). Dans ce mode de réalisation, l'invention peut avantageusement coopérer avec un drap réfléchissant (15) externe à l'invention afin d'augmenter la surface du patient éclairée par le vêtement thérapeutique. Lorsque l'on souhaite soumettre un patient à une photothérapie, généralement un nouveau-né sujet à une hyper bilirubinémie, on substitue à la classique grenouillère un vêtement de photothérapie selon l'invention. Le personnel soignant met sous tension le boîtier électronique et programme les heures d'exposition du nouveau né à la lumière. L'allumage de la source lumineuse aux heures programmées permet alors de soumettre le nouveau-né au rayonnement lumineux nécessaire à la 7 thérapie, puisque les diodes électroluminescentes émettent une lumière de longueur d'onde adéquate. Le boîtier électronique assure au minimum les fonctions suivantes : - acquisition et mémorisation des heures d'allumage et d'extinction de la 5 source lumineuse programmées par le personnel soignant ; - mise sous tension de la source lumineuse aux heures programmées ; - mesure des températures cutanée et interne au boîtier électronique, au moyen de sondes, et extinction total ou partielle de la source lumineuse avec émission d'un signal d'alerte en cas de dépassement d'un seuil de 10 température programmé. Par rapport à l'état de l'art en photothérapie l'invention apporte les avantages suivants : - l'invention permet une répartition homogène du flux lumineux thérapeutique grâce à l'emploi d'une multitude de fibres optiques diffuant 15 la lumière réparties sur toute la surface du patient ; - l'invention ne nécessite pas de dispositif de refroidissement complexe compte tenu du rendement lumineux élevé des diodes électroluminescentes de l'état de l'art, et surtout compte tenu du fait que les diodes sont déportés à l'extérieur du vêtement ; 20 - l'invention permet de concevoir des sources lumineuses robustes aux pannes car la possibilité de concevoir une source lumineuse composée de plusieurs diodes électroluminescentes, et surtout la multiplicité des fibres optiques rend sans conséquence l'apparition d'une panne sur une diode électroluminescente ou une fibre optique ; 25 - l'invention ne présente pas de risque d'éblouissement pour le patient et le personnel soignant car la densité du flux lumineux est relativement faible puisque celui-ci est réparti sur une large surface, et de surcroît la lumière est apportée au contact de la peau et de ce fait ne peut être vue ni par le patient ni par le personnel soignant ; 30 - l'invention évite les risques de blessure inhérents à la manipulation des grands tubes lumineux en verre classiquement employés, manipulation nécessaire lors du remplacement de ceux-ci ; 8 - l'invention permet un réglage de l'intensité du flux lumineux en fonction du besoin thérapeutique. Cette capacité peut aisément être assurée en concevant une source lumineuse permettant plusieurs niveaux d'intensités, par exemple comprenant plusieurs sous groupes de diodes électroluminescentes que l'on peut allumer indépendamment l'un de l'autre, ou en jouant sur le facteur de forme entre durée d'allumage et durée d'extinction. Par exemple, allumer la source lumineuse durant une minute toutes les deux minutes conduit à diviser par deux le flux lumineux moyen reçu par le patient comparativement à un allumage en continu ; - l'invention apporte un confort, grâce au film en polyuréthane ou silicone. - l'invention garantit la meilleur puissance lumineuse d'exposition grâce a la mémorisation de la durée cumulée d'allumage des diodes électro luminescentes, ce qui permet de savoir quand remplacer celles-ci, sachant que les diodes électroluminescentes de l'état de l'art perdent de leur intensité à compter d'environ 15000 heures d'allumage. Les réalisations présentées dans le texte et les figures sont des exemples. D'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la même invention. REVENDICATIONS1- Dispositif de photothérapie caractérisé en ce qu'il comprend : - un vêtement (1) composé d'un complexe de fibres optiques tissées (2), les entrées des fibres sont regroupées en un ou plusieurs faisceau(x) (3) ; - un film transparent (12) placé sur la surface destinée à être au contact du patient afin de rendre agréable le contact avec la peau ; - des source(s) lumineuse(s) en nombre égal au nombre de faisceau(x) composée(s) chacune d'une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) (5), chaque diode (5) émet une lumière bleue de longueur d'onde voisine de 460 nanomètres ; - un boîtier électronique (6) doté de moyens de programmation de périodes d'allumages et d'extinctions des sources lumineuses, de mémorisation de la durée cumulée d'allumage des sources, et de contrôle de la température interne au boîtier (6) au moyen d'une sonde de température et d'un ventilateur. 2- Dispositif de photothérapie selon la revendication 1 caractérisé en ce 20 que le vêtement prend la forme d'une grenouillère thérapeutique pour nouveau né. 3- Dispositif de photothérapie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vêtement prend la forme d'un sac de couchage thérapeutique. 4- Dispositif de photothérapie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vêtement prend la forme d'une couverture thérapeutique pouvant être placée en dessous, au dessus, ou envelopper un patient adulte. 30 5- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une sonde de température (4) reliée au moyen électronique (6) permettant à celui-ci d'éteindre 25automatiquement les sources lumineuses si la température cutanée du patient dépasse une valeur prédéfinie. 6- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le film transparent (12) placé sur la surface destinée à être au contact du patient est en matériau polyuréthane ou silicone. 7- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le vêtement est recouvert sur la face non au contact du patient d'un film réflecteur destiné à renvoyer vers le patient une partie de la lumière non émise en direction du patient. 8- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen électronique (6) est doté d'au moins un bouton de programmation (7) des périodes d'allumage et d'extinction des sources lumineuses. 9- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes caractérisé en ce que le moyen électronique (6) est doté d'un port de communication informatique (8). 10- Dispositif de photothérapie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque diode électroluminescente (5) 25 est dotée d'une lentille convexe (10) pour concentrer la lumière vers l'entrée du faisceau de fibres optiques.