Brevet FR3016509A1 — publié le 20150724

DISPOSITIF DE MESURE DE DONNEES SANGUINES POUR ESTIMER LA QUALITE DE FLUX MICROCIRCULATOIRES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine technique général des dispositifs pour mesurer des données représentatives de la circulation sanguine dans un organe et/ou une partie du corps d'un patient, notamment un être humain ou un animal. Ces données mesurées peuvent ensuite être utilisées notamment pour fournir à un utilisateur des informations relatives à la microcirculation locale pour l'assister dans le choix de traitements adaptés au patient en optimisant la perfusion tissulaire. PRESENTATION GENERALE DE L'ART ANTERIEUR Dans le domaine médical il est souvent nécessaire de contrôler la bonne oxygénation tissulaire d'un patient. L'oxygénation tissulaire est assurée par le sang du patient qui permet de délivrer de l'oxygène et des nutriments à toutes les parties du corps du patient. Les vaisseaux sanguins permettent la circulation du sang dans l'organisme. L'hémodynamique peut être divisée en deux aspects, à savoir la macrocirculation et la microcirculation : - la macrocirculation comprend tous les vaisseaux d'un diamètre supérieur à 150-300 pm, tels que des artères proximales, élastiques, de gros calibre, ainsi que des artères plus distales de taille moyenne qui sont de nature musculaire ; - la microcirculation comprend tous les vaisseaux d'un diamètre inférieur à 150- 300 pm, tels que les petites artères, les artérioles, les capillaires et les veinules. La seule connaissance de la qualité de flux macrocirculatoires n'est pas suffisante pour estimer la qualité de l'oxygénation tissulaire d'un patient. En effet, dans plusieurs circonstances rencontrées en médecine intensive, la présence d'altérations des flux microcirculatoires, à l'origine d'une hypoxie cellulaire, coexiste avec la présence de flux macrocirculatoires tout à fait adéquats. C'est pourquoi des dispositifs ont été développés pour mesurer des données sanguines permettant une estimation de la qualité d'un flux microcirculatoire d'un patient. Le document WO 2013/127819 décrit notamment un dispositif de mesure de données sanguine dans le tractus gastro-intestinal, ces données pouvant être utilisées pour estimer la qualité d'un flux microcirculatoire du patient. Un tel dispositif comporte notamment un cathéter incluant un capteur optique et un élément extensible à son extrémité distal. Même si les résultats obtenus avec un tel dispositif sont très probants, l'installation du dispositif de mesure nécessite la présence d'un praticien expert pour la mise en place du capteur optique dans le tractus gastro-intestinal. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de mesure de 20 données hémodynamiques en temps réel qui soit facile à mettre en place et qui permette une estimation de l'état microcirculatoire d'un organe et/ou d'une partie du corps du patient. 25 PRESENTATION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention propose une sonde buccale pour la mesure d'un flux sanguin de la muqueuse buccale d'un patient, la sonde comprenant un support sur lequel est monté un capteur optique destiné à être plaqué contre une paroi de 30 la muqueuse buccale et configuré pour générer un signal indicatif du flux sanguin de la muqueuse buccale, caractérisé en ce que la sonde comprend en outre des moyens de fixation du capteur optique adaptés pour appliquer une pression de placage du capteur optique contre la paroi de la muqueuse buccale comprise entre 1000 N/m2 et 40000 N/m2. Des aspects préférés mais non limitatifs de la sonde selon l'invention sont les suivants : - les moyens de fixation comprennent des moyens de réglage pour faire varier la pression de placage dans une gamme de pression comprise entre 1000 N/m2 et 40000 N/m2, - le capteur optique comprend au moins un émetteur pour émettre un rayonnement lumineux dans la muqueuse buccale à au moins une longueur d'onde, et au moins un récepteur pour recevoir un rayonnement lumineux réfléchi par la muqueuse buccale, - le capteur optique comprend au moins trois récepteurs disposés à égale distance de l'émetteur, - l'émetteur et les au moins trois récepteurs s'étendent dans un plan, - les au moins trois récepteurs sont disposés sur le support de sorte que le gradient de force exercé par les moyens de fixation sur des chemins optiques entre chaque récepteur et l'émetteur soit égal, - les au moins trois récepteurs s'étendent le long d'un quart de cercle centré sur l'émetteur, - l'émetteur et les au moins trois récepteurs sont disposés sur le support de sorte que la force exercée sur l'émetteur par les moyens de fixation soit supérieure ou égale à la force exercée par les moyens de fixation sur chaque récepteur, - les moyens de fixations comprennent : o un élément de succion associé au support et incluant une portion creuse sur l'une de ses faces destinée à venir en contact avec la paroi de la muqueuse buccale, et o un système d'aspiration connecté à la portion creuse pour fixer l'élément de succion contre la paroi de la muqueuse buccale par génération d'une dépression dans un volume délimité par la paroi de la muqueuse buccale et la portion creuse l'élément de succion de sorte à plaquer le capteur optique contre la paroi de la muqueuse buccale, - les moyens de fixation comprennent une première mâchoire sur laquelle est monté le support et une deuxième mâchoire, la paroi de la muqueuse buccale étant destinée à être positionnée entre les première et deuxième mâchoires, les première et deuxième mâchoires étant agencées de sorte à appliquer une force de serrage sur la paroi de la muqueuse buccale de sorte à plaquer le capteur optique contre la paroi de la muqueuse buccale, - la deuxième mâchoire comprend un aimant permanent de sorte à plaquer le capteur optique contre la paroi de la muqueuse buccale par force magnétique, - les première et deuxième mâchoires sont reliées l'une à l'autre, les moyens de fixation comprenant des moyens élastiques servant à solliciter les première et deuxième mâchoires l'une vers l'autre dans une position fermée, - la surface de la deuxième mâchoire destinée à vernir en regard du support comprend un matériau antidérapant, par exemple en silicone, le matériau antidérapant pouvant inclure des picots, - une région de la première mâchoire destinée à venir en contact avec la paroi de la muqueuse buccale comprend un matériau antidérapant, par exemple en silicone, le matériau antidérapant pouvant inclure des picots, - la dureté du matériau antidérapant est supérieure ou égale à 70 Shore A. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1, 3 et 5 illustrent différents exemples d'une sonde buccale, - les figures 2 et 4 illustrent différents exemples d'un capteur optique. DESCRIPTION DETAILLEE On va maintenant décrire plus en détail la sonde buccale selon l'invention en référence aux figures. Cette sonde buccale permet de mesurer un flux sanguin de la muqueuse buccale d'un patient. Les muqueuses buccales recouvrent l'intérieur des lèvres et des joues, la langue, le plancher buccal et le palais. Pour réaliser la mesure, cette sonde buccale peut avantageusement être fixée à la joue ou à la langue du patient. Toutefois, il sera bien évident dans la suite que cette sonde buccale peut être appliquée à d'autres zones de la bouche - telles que le palais - pour réaliser la mesure. 1. Principes généraux 1.1. Présentation de la sonde buccale La sonde buccale comprend : - des moyens de mesure - notamment un capteur optique tel qu'un capteur de photo-pléthysmographie incluant un (ou plusieurs) récepteur(s) et un (ou plusieurs) émetteur(s) - pour mesurer le flux sanguin de la muqueuse buccale d'un patient, et - des moyens de fixation permettant de plaquer les moyens de mesure contre une paroi de la muqueuse buccale. Avantageusement, les moyens de fixation sont adaptés pour appliquer une pression de placage des moyens de mesure contre la paroi de la muqueuse buccale comprise entre 1000 N/m2 et 40000 N/m2. Cette gamme de pression permet de limiter les perturbations du flux sanguin au niveau de la zone de mesure. En effet, contrairement à d'autres dispositifs de mesure tels qu'une pince d'oxymétrie de pouls, le contrôle de la pression de placage est un élément très important dans le cas de la sonde buccale selon l'invention. On rappelle qu'une pince d'oxymétrie de pouls comprend classiquement des première et deuxième branches liées à pivotement entre lesquelles le tissu pour lequel on souhaite effectuer une mesure d'oxymétrie doit être pincé. La première branche comporte un émetteur de rayonnement lumineux et la deuxième branche comporte un récepteur du rayonnement lumineux transmis à travers le tissu. En oxymétrie de pouls, ce sont les positions de l'émetteur et du récepteur qui conditionne la qualité de la mesure, la mesure étant valable tant que la pression de placage n'empêche pas totalement la circulation du sang. En revanche, dans le cas de la sonde buccale selon l'invention dont la mesure est basée sur un rayonnement réfléchit, et dont le but est de mesurer le flux sanguin pour estimer la qualité la qualité des flux microcirculatoires, la moindre modification de pression superficielle se retranscrit en une altération des flux microcirculatoires. Il est donc important, dans le cas de la sonde buccale selon l'invention, de contrôler la pression de placage plutôt que la distance de serrage. Les inventeurs ont découvert que l'application d'une force de placage comprise entre 0.2 N et 2 N sur une surface comprise entre 50 et 100 mm2 permet de rendre négligeable les altérations de flux microcirculatoires. Différentes stratégies de placage peuvent être mise en oeuvre, notamment : - Une stratégie basée sur une pression de placage fixe permettant une répétabilité de la mesure ainsi que l'utilisation de référence commune pour le diagnostic, - Une stratégie basée sur une pression de placage adaptable au patient afin de garantir une qualité de mesure optimale pour le patient ; dans ce cas, les moyens de fixation comprennent des moyens de réglage (tel qu'une vis de réglage dans le cas d'un placage passif ou des moyens de commande dans le cas d'un placage actif) pour faire varier la pression de placage en fonction de la qualité de la mesure effectuée, cette qualité pouvant être déterminée en tenant compte de la forme d'onde du signal ou de son amplitude ou d'un rapport signal sur bruit, etc. 1.2. Exemples de moyens de fixation Les moyens de fixation peuvent être de différents types considérés indépendamment ou en combinaison. Notamment, les moyens de fixation peuvent permettre un placage actif des moyens de mesure contre la paroi de la muqueuse buccale à l'aide par exemple d'un dispositif de succion. Par exemple, les moyens de fixations peuvent comprendre un élément de succion 10 sur lequel sont montés les moyens de mesure, et un système d'aspiration associé à l'élément de succion. L'élément de succion peut par exemple inclure une portion creuse telle qu'une gorge annulaire s'étendant à la périphérie des moyens de mesure, le système 15 d'aspiration étant connecté à la portion creuse. L'activation du système d'aspiration induit la génération d'une dépression dans un volume délimité par la paroi de la muqueuse buccale et la portion creuse l'élément de succion de sorte à plaquer les moyens de mesure contre la paroi de la 20 muqueuse buccale. En variante, les moyens de fixation peuvent permettre un placage passif des moyens de mesure contre la paroi de la muqueuse buccale, par exemple à l'aide d'un aimant permanent. 25 Par exemple, les moyens de fixations peuvent comprendre des première et deuxième mâchoires destinées à être positionnées en regard. Les moyens de mesure sont par exemple montés sur la première mâchoire et un aimant permanent est monté sur la deuxième mâchoire. Dans ce cas, le positionnement 30 de la paroi de la muqueuse buccale entre les première et deuxième mâchoires induit l'application d'une force magnétique de serrage des première et deuxième mâchoires 1, 2 contre la paroi de la muqueuse buccale, ce qui entraîne le placage des moyens de mesure. En variante et comme il sera décrit plus en détail dans la suite en référence aux figures 1 à 5, les moyens de fixation peuvent comprendre des première et deuxième mâchoires liées entre elle à pivotement pour former une pince de serrage permettant le placage des moyens de mesure contre la paroi de la muqueuse buccale. 2. Description d'exemples de sondes en référence aux figures En référence à la figure 1, on a illustré un exemple de sonde buccale pour la mesure d'un flux sanguin. Les moyens de fixation de la sonde comprennent des première et deuxième mâchoires 1, 2 ainsi qu'un ressort de sollicitation 3. Les moyens de mesure de la sonde comprennent un câble 4 relié à un capteur optique 101, 102 monté sur un support 10. 2.1. Première et deuxième mâchoires 2.1.1. Fonctions des mâchoires Les première et deuxième mâchoires 1, 2 sont destinées à être déplacer entre une position ouverte et une position fermée, les première et deuxième mâchoires 1, 2 étant plus éloignées l'une de l'autre dans la position ouverte que dans la position fermée. Chaque mâchoire 1, 2 possède une fonction spécifique. La première mâchoire 1 a pour principale fonction de porter le capteur optique (décrit plus en détails dans la suite). Le support 10 incluant le capteur optique 101, 102 est intégré dans première mâchoire 1. La zone de la première mâchoire 1 en contact avec la paroi de la muqueuse buccale peut être garnie d'un matériau antidérapant (picot, silicone, ..) afin de garantir une bonne stabilité de la sonde. Pour améliorer la stabilité de la sonde, la première mâchoire peut comprendre un élément de succion associé à un système d'aspiration tel que décrit précédemment. La deuxième mâchoire 2 a pour fonction principale le maintien en position de la sonde. De préférence, la surface de la deuxième mâchoire 2 en regard du capteur optique 101, 102 est au moins égale à surface du capteur optique 101, 102. Ceci permet de garantir que les émetteurs et récepteurs du capteur optique soient en contact avec la paroi de la muqueuse buccale. Avantageusement, cette surface peut être équipée d'un matériau antidérapant afin de permettre une meilleure adhérence tout en restant à une faible pression (picot, silicone,..). Par ailleurs, la deuxième mâchoire peut comprendre une (ou plusieurs) portion(s) creuse(s) connectée(s) à un système d'aspiration afin de garantir une meilleure stabilité. De préférence, la mâchoire comprend une portion creuse oblongue ou deux portions creuse ponctuelles afin de limiter les risques de pivotement de la sonde. 2.1.2. Mâchoires mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, les première et deuxième mâchoires 1, 2 sont déplaçables en rotation l'une par rapport à l'autre entre les positions ouverte et fermée. Les première et deuxième mâchoires 1, 2 sont liées en rotation au niveau de l'une de leurs extrémités pour former une pince de serrage. La liaison entre les première et deuxième mâchoires permet leur déplacement relatif en rotation autour d'un axe A-A' transversal aux première et deuxième 25 mâchoires. La liaison entre les première et deuxième mâchoires peut être une charnière deformable, de préférence élastiquement. C'est la capacité de cette charnière à se déformer qui permet l'ouverture ou la fermeture de l'angle formé par les première 30 et deuxième mâchoires. En variante, la liaison entre les première et deuxième mâchoires peut être un pivot. 2.1.3. Mâchoires mobiles en translation l'une par rapport à l'autre Dans le mode de réalisation illustré à la figure 5, les mâchoires 1, 2 sont déplaçables en translation l'une par rapport à l'autre entre les positions ouverte et fermée. La première mâchoire 1 s'étend radialement à l'extrémité d'un premier fût 11 incluant une fente longitudinale 111 pour le passage de la deuxième mâchoire 2. La deuxième mâchoire 2 s'étend radialement à l'extrémité d'un deuxième fut 12 pouvant coulisser de façon télescopique à l'intérieur du premier fut 11 de sorte à rapprocher ou éloigner les première et deuxième mâchoires 1, 2. Un ressort 3 disposé à l'intérieur des premier et deuxième futs 11, 12 permet de solliciter les première et deuxième mâchoires 1, 2 pour les rapprocher l'une de l'autre. 2.2. Capteur optique En référence aux figures 2 et 4, on a illustré à titre non limitatif différents exemples de capteurs optiques pouvant être utilisé dans la sonde buccale. Chaque capteur optique 101, 102 est monté sur un support 10 suffisamment rigide pour que sa déformation soit négligeable lorsque la pression de placage appliquée par les moyens de fixation est de l'ordre de 25 N/m2. Le capteur optique 101, 102 permet d'émettre une lumière dans le tissu et de recevoir de la lumière réfléchie par celui-ci. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, le capteur optique 101, 102 comprend un émetteur 101 - tel qu'une diode électroluminescente monochromatique - et un récepteur 102. La longueur d'onde de l'émetteur 101 est définie en fonction de l'absorbance de l'hémoglobine saturée en oxygène. Avantageusement, le capteur optique 101, 102 peut comprendre plusieurs émetteurs 101 adaptés pour émettre un rayonnement lumineux à une longueur d'onde donnée différente de la longueur d'onde d'émission des autres émetteurs 101. Dans ce cas, les longueurs d'ondes d'émission des différents émetteurs 101 sont choisies en fonction de l'absorptivité de différents types d'hémoglobine - incluant notamment l'hémoglobine saturée ou « oxyhémoglobine » et l'hémoglobine non saturée ou « désoxyhémoglobine ». Le récepteur 102 permet de mesurer l'intensité lumineuse ayant traversée les différents milieux de la zone de mesure. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, le capteur optique 101, 102 comprend un unique récepteur 102. Ceci permet de simplifier la complexité de la sonde. En variante, le capteur optique 101, 102 peut comprendre plusieurs récepteurs 102. L'utilisation de plusieurs récepteurs permet d'obtenir un indicateur régional de la circulation sanguine et aussi de palier à des possibles problèmes de mesures. En effet, le dispositif de réception répond à la problématique de la mesure locale du flux sanguin. La mesure d'un flux sanguin peut être perturbée par la présence d'une artère/artériole dans la zone de mesure. Dans un tel cas, la mesure ne correspond plus à une mesure de la microcirculation tissulaire mais à une mesure de microcirculation artérielle ce qui n'est plus le paramètre souhaité. De préférence, les récepteurs sont disposés à égale distance de l'émetteur (distance de l'ordre du centimètre) et s'étendent dans un même plan. Ceci permet de simplifier le traitement ultérieur des signaux issus des différents récepteurs. De part cette contrainte, ils peuvent donc être disposé de manière circulaire autour de l'émetteur par exemple sur une portion d'un cercle. Les récepteurs 102 peuvent être positionnés de sorte que le gradient de force exercé par les première et deuxième mâchoires soit égal sur les différents chemins optiques 103 entre l'émetteur 101 et chaque récepteur 102. Ceci permet de garantir une bonne homogénéité des mesures entre les différents récepteurs 102. Ainsi dans le cadre d'un couple 3 récepteurs/1 émetteurs, on préfèrera une disposition avec l'émetteur du côté de la plus forte force de placage et les récepteurs du côté de la plus faible force de placage avec une répartition symétrique. Avantageusement, le support 10 peut être intégré de manière amovible à la première mâchoire pour permettre son remplacement notamment lors de la mise en oeuvre de mesures successives sur des patients différents. Ceci permet d'éviter la contamination des patients. En variante, une portion de la première mâchoire sur laquelle est monté le support peut être amovible. 2.3. Description du traitement L'acquisition des signaux peut être réalisée à partir de convertisseurs analogique/numérique (CAN) directement embraqué sur la pince. Cette solution proposant le meilleur rapport signal/bruit présente toutefois l'inconvénient d'avoir un coût élevé. La solution alternative est donc d'avoir des CAN dans une station d'acquisition. La pince est reliée à cette station par l'intermédiaire du câble 4. Un câble 4 circulaire sera préféré à une nappe afin de limiter les efforts de torsion engendrés. L'objectif du dispositif est de mesurer la partie pulsatile du flux sanguin, c'est pour cela qu'il est nécessaire de maitriser la pression de placage (afin que celle-ci ne perturbe pas la mesure). Lorsque le dispositif d'acquisition comprend une pluralité de récepteurs, le traitement utilisera les signaux issus de cette pluralité de récepteurs afin d'en construire un indicateur composite utilisant la redondance afin d'améliorer la qualité du signal (rapport signal sur bruit, compensation de défaillance/ variation locale de perfusion/...). REVENDICATIONS1. Sonde buccale pour la mesure d'un flux sanguin de la muqueuse buccale d'un patient, la sonde comprenant un support (10) sur lequel est monté un capteur optique (101, 102) destiné à être plaqué contre une paroi de la muqueuse buccale et configuré pour générer un signal indicatif du flux sanguin de la muqueuse buccale, caractérisé en ce que la sonde comprend en outre des moyens de fixation du capteur optique (101, 102) adaptés pour appliquer une pression de placage du capteur optique (101, 102) contre la paroi de la muqueuse buccale comprise entre 1000 N/m2 et 40000 N/m2. 2. Sonde buccale selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de fixation comprennent des moyens de réglage pour faire varier la pression de placage dans une gamme de pression comprise entre 1000 N/m2 et 40000 N/m2. 3. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle le capteur optique (101, 102) comprend au moins un émetteur (101) pour émettre un rayonnement lumineux dans la muqueuse buccale à au moins une longueur d'onde, et au moins un récepteur (102) pour recevoir un rayonnement lumineux réfléchi par la muqueuse buccale. 4. Sonde buccale selon la revendication 3, dans laquelle le capteur optique (101, 102) comprend au moins trois récepteurs (102) disposés à égale distance de l'émetteur (101). 5. Sonde buccale selon la revendication 4, dans laquelle l'émetteur (101) et les au moins trois récepteurs (102) s'étendent dans un plan. 6. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans laquelle les au moins trois récepteurs (102) sont disposés sur le support (10) de sorte que le gradient de force exercé par les moyens de fixation sur des chemins optiques entre chaque récepteur (102) et l'émetteur (101) soit égal. 7. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle les au moins trois récepteurs (102) s'étendent le long d'un quart de cercle centré sur l'émetteur (101). 8. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans laquelle l'émetteur (101) et les au moins trois récepteurs (102) sont disposés sur le support (10) de sorte que la force exercée sur l'émetteur (101) par les moyens de fixation soit supérieure ou égale à la force exercée par les moyens de fixation sur chaque récepteur (102). 9. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les moyens de fixations comprennent : o un élément de succion associé au support (10) et incluant une portion creuse sur l'une de ses faces destinée à venir en contact avec la paroi de la muqueuse buccale, et o un système d'aspiration connecté à la portion creuse pour fixer l'élément de succion contre la paroi de la muqueuse buccale par génération d'une dépression dans un volume délimité par la paroi de la muqueuse buccale et la portion creuse l'élément de succion de sorte à plaquer le capteur optique (101, 102) contre la paroi de la muqueuse buccale. 10. Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les moyens de fixation comprennent une première mâchoire (1) sur laquelle est monté le support (10) et une deuxième mâchoire (2), la paroi de la muqueuse buccale étant destinée à être positionnée entre les première et deuxième mâchoires (1, 2), les première et deuxième mâchoires (1, 2) étant agencées de sorte à appliquer une force de serrage sur la paroi de la muqueuse buccale de sorte à plaquer le capteur optique (10) contre la paroi de la muqueuse buccale. 11. Sonde buccale selon la revendication 10, dans laquelle la deuxième mâchoire (2) comprend un aimant permanent de sorte à plaquer le capteur optique (10) contre la paroi de la muqueuse buccale par force magnétique. 12.Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, dans laquelle les première et deuxième mâchoires (1, 2) sont reliées l'une à l'autre, les moyens de fixation comprenant des moyens élastiques (3) servant à solliciter les première et deuxième mâchoires (1, 2) l'une vers l'autre dans une position fermée. 13.Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans laquelle la surface de la deuxième mâchoire (2) destinée à vernir en regard du support (10) comprend un matériau antidérapant, par exemple en silicone, le matériau antidérapant pouvant inclure des picots. 14.Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans laquelle une région de la première mâchoire (1) destinée à venir en contact avec la paroi de la muqueuse buccale comprend un matériau antidérapant, par exemple en silicone, le matériau antidérapant pouvant inclure des picots. 15.Sonde buccale selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans laquelle la dureté du matériau antidérapant est supérieure ou égale à 70 Shore A.20