Brevet FR3022768A1 — publié le 20160101

DISPOSITIF MEDICAL DE CONTRÔLE DE LA TEMPERATURE DU CORPS HUMAIN PAR UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE PELTIER DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif médical qui vise à contrôler la température du corps humain. Ce type d'appareil est utilisé par exemple pour réaliser une hypothermie thérapeutique. 15 circulation sanguine qui prive les cellules du cerveau arrêt cardiaque après leur réanimation. L'arrêt cardiaque est l'arrêt de l'oxygène apporté cellules du cerveau étant très sensibles au conséquences d'un arrêt cardiaque peuvent et renouvelé en permanence par le sang. Les thérapeutique être catastrophiques. est de refroidir la manque d'oxygène, les le métabolisme et afin de ralentir du patient. Le dans les plus 10 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE De nos jours, de plus en plus des patients qui souffrent d'un sont hospitalisés à cause de lésions cérébrales la de L'objectif de 20 température du l'hypothermie corps du patient ainsi limiter la consommation d'oxygène des cellules du cerveau et donc les préserver de ce manque d'oxygène. Cette thérapie nécessite d'agir au plus vite après la réanimation corps doit être porté à une température de 32°C 25 brefs délais. Des techniques invasives (refroidissement endo-vasculaire, refroidissement par voie intraveineuse, refroidissement intra pulmonaire, utilisation de cathéters) et non-invasives (packs de glace, couvertures de refroidissement, immersion dans de l'eau 30 froide, refroidissement crânienne) induisant une hypothermie thérapeutique existent aujourd'hui. Bien que les méthodes invasives soient très efficaces, elles ne sont pas facilement utilisables dans le contexte pré hospitalier, car elles ne sont ni portables, ni facile à administrer. Aujourd'hui, l'une des 35 méthodes non-invasives la plus utilisée est l'utilisation de packs de glace. Cette technique utilise le sang comme moyen de contrôle de la température centrale : la glace posée à des endroits stratégiques du corps agit sur la température du sang et ainsi refroidi le corps. Cependant, cette technique a de nombreux inconvénients : la glace fond ce qui empêche un refroidissement continu du corps humain. Le contrôle et la régulation de la température du corps humain ne peuvent donc pas avoir lieu. Cette technique nécessite également la production de glace dans un congélateur et sa conservation dans des bacs réfrigérés qui rend difficile son utilisation dans les milieux pré hospitaliers. Une autre méthode de régulation de la température du corps humain, qui utilise l'effet Peltier, est décrite dans la demande de brevet W08905129 (Al) - 1989-06-15 - APPARATUS FOR HEATING OR COOLING THE BODY. L'objet de cette invention est de fournir un dispositif pour chauffer ou refroidir une partie définie du corps humain ou d'un animal. Il comprend un échangeur de chaleur par fluide pour évacuer le flux thermique ainsi qu'un ventilateur sur la cellule de Peltier. L'invention a pour objectif de fournir un dispositif médical permettant d'induire une hypothermie thérapeutique qui soit plus simple et qui permette un contrôle précis de la température. En particulier l'invention a pour objectif de fournir un dispositif portable, pas encombrant et léger. EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet de contrôler la température centrale du corps humain. Il comprend au moins un élément thermoélectrique destiné à être en contact avec la peau, et un moyen de contrôle des dits éléments thermoélectriques en fonction de moyens de mesure de ladite température centrale du corps humain. Avantageusement les éléments thermoélectriques sont insérés dans un support adapté pour être mis en contact avec la peau. Ainsi le dit dispositif permet d'agir sur la température du corps par différents points de passage au niveau des veines principales. De préférence, les supports des dits éléments thermoélectriques sont munis d'adhésif pour maintenir ledit élément thermoélectrique en contact avec la peau. En effet la régulation est d'autant plus efficace que la surface de contact est élevée. Avantageusement les dits moyens de mesure de la température centrale du corps humain comprennent un thermomètre tympanique. Avantageusement, les dits moyens de mesure de ladite température comprennent un capteur de distance associé audit thermomètre tympanique pour contrôler l'insertion dudit thermomètre dans le conduit auditif. En effet le capteur de distance a pour but d'éviter une mauvaise introduction du dit thermomètre tympanique dans le conduit auditif. Selon des modes particuliers de réalisation, chaque élément thermoélectrique est associé à un convecteur, à un ventilateur, et à un capteur de température. Le dit capteur de température mesure la température du dit élément thermoélectrique pour prévenir de toute surchauffe tandis que le dit convecteur permet de refroidir ledit élément thermoélectrique. Optionnellement le dispositif possède une interface utilisateur tactile permettant de sélectionner une température souhaitée pour le corps humain. Le but de cette dite interface tactile est de contrôler en temps réel la température en fonction de l'affichage de la température du patient. Avantageusement ces éléments précédents sont rassemblés dans une mallette. Ainsi le dispositif est portable et autonome afin de pouvoir débuter le traitement dans les meilleurs délais et dans les meilleures conditions DESCRIPTION DES FIGURES D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe d'un module thermoélectrique conforme à l'invention. - La figure 2 représente schématiquement l'architecture d'une carte électronique ayant pour rôle l'alimentation et le contrôle des cellules thermoélectriques, des convecteurs ainsi que la mesure et la captation des températures des cellules grâce à des capteurs. - La figure 3 représente schématiquement l'architecture d'une carte électronique ayant pour rôle l'alimentation et le contrôle des moyens de mesure de la température centrale du corps humain. - La figure 4 représente un rangement portatif possible pour le dispositif. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Selon le mode de réalisation tel que décrit en lien avec la 10 figure 1, le dispositif possède six modules thermoélectriques (1) qui comportent chacun un convecteur (12) ainsi qu'un ventilateur (13) pour évacuer la chaleur. L'élément thermoélectrique (11) est placé de manière à ce que le dispositif convecteur (12) plus ventilateur (13) dissipent l'énergie évacuée par l'une des deux 15 faces de l'élément thermoélectrique. Pour assurer le contact avec la peau le module thermoélectrique (1) est pourvu d'un support (14) pouvant être adhésif de forme adaptée à la partie du corps où l'on pose ledit module (1). Les modules thermoélectriques (1) sont intégrés à la carte de contrôle correspondante selon la figure 2. 20 Selon un mode préférentiel de réalisation du module thermoélectrique (1) qui comprend un élément thermoélectrique (11) et un convecteur (12), tel que représenté sur la figure 2, ledit module thermoélectrique (1) nécessite une source d'alimentation 25 (21), conséquente étant donné le nombre des modules. Les démultiplexeurs (26) et (27) ont pour rôle de distribuer le courant à chacun des modules thermoélectriques (1). En effet l'élément thermoélectrique (11) requiert une alimentation (21) importante en termes d'intensité et de voltage, tout en les 30 limitant pour éviter tous dommages. A titre d'exemple de réalisation, l'installation de capteurs de température (22) est conseillée, afin d'implémenter des alarmes en cas de température trop élevée ou trop basse pour l'élément 35 thermoélectrique en contact avec la peau. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, tel que représenté dans la figure 2, l'installation d'un potentiomètre(23) a pour but de réguler la température de l'élément thermoélectrique(11) en temps réel. En effet en régulant l'apport en courant de nos dits éléments (11), l'utilisateur peut limiter et maitriser les échanges thermodynamiques entre nos dits éléments (11) et la peau du patient. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, une connexion est implémentée entre ce dit ensemble et l'écran (24). Dans le but que le microcontrôleur (25) réalise le calcul entre les températures réelle et souhaitée, l'utilisateur doit saisir cette dernière par l'intermédiaire de l'écran tactile (24). A titre d'exemple de réalisation, l'information doit être envoyée puis récupérée par le microcontrôleur (25) afin d'être traitée. Selon un mode préférentiel de l'invention, le microcontrôleur (25) est l'entité en charge de l'alimentation des éléments thermoélectriques (11) et des convecteurs (12) en fonction de la nécessité de réguler plus ou moins la température du patient. En effet le module thermoélectrique (1) étant réparti sur différentes zones du corps humain, leur alimentation en courant reste indépendante. Selon le mode de réalisation tel que présenté sur la figure 3, le module représentant le système de mesure de la température centrale du corps humain (30) nécessite une alimentation électrique (31) contrôlée par un régulateur de tension (32). En effet, les composants, notamment le capteur de distance (35) ne supportent pas un apport en tension trop important. Selon le mode de réalisation tel que présenté sur la figure 3, le capteur de distance (35) permet un contrôle de l'angle d'insertion du thermomètre tympanique (36), il est interfacé avec le microcontrôleur (33) grâce à un amplificateur opérationnel (34) afin d'assurer une acquisition efficace des données. Selon le mode de réalisation tel que présenté dans les figures précédentes, une connexion est implémentée entre ce module et l'écran (24). En effet, la température ainsi acquise doit permettre d'effectuer un contrôle sur la température transmise aux éléments thermoélectrique (1) tel que représenté sur la figure 1. Selon le mode réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 4, la mallette de rangement (40) est pourvu d'espaces (44) et (45) qui accueilleront respectivement les cartes d'acquisition et de traitement des modules thermoélectriques (20) tel que représenté sur la figure 2 d'une part, et de captation de la température et de la distance (30) tel que représenté sur la figure 3 d'autre part. La carte d'acquisition et de traitement de la captation de distance et de température transmet les informations captées au microcontrôleur (33) de cette même carte (30) tel que représentés sur la figure 3 qui les renvois à la troisième carte logée à l'emplacement (48) tel que représenté sur la figure 4 sous l'écran, lui-même placé dans l'espace (48), qui rassemble les données des deux dites cartes, gère le transfert des données entre ces deux dernières ainsi que l'affichage graphique sur ledit écran de la température mesurée et renvoie l'information à la carte de contrôle des modules thermoélectriques représentée en figure 2 Selon le mode de réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 4, les six modules thermoélectriques (1) tel que décrit sur la figure 1 sont rangés respectivement dans les espaces (41), (42), (43), (46), (47) et (48). 35 REVENDICATIONS1. Dispositif médical de contrôle de la température centrale du corps humain caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un élément thermoélectrique destiné à être en contact avec la peau constituant des moyens de mesure de la température centrale du corps humain et - un moyen de contrôle des dits éléments thermoélectriques en fonction de la température mesurée. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel chaque élément thermoélectrique est inséré dans un support configuré pour être mis en contact avec la peau. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel chaque support est muni d'adhésif pour maintenir ledit élément thermoélectrique en contact avec la peau. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un élément thermoélectrique comprend un thermomètre tympanique. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel au moins un élément 20 thermoélectrique comprend un capteur de distance associé au thermomètre tympanique pour contrôler l'insertion du thermomètre dans le conduit auditif. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins un élément thermoélectrique est associé à un convecteur, à un ventilateur, et/ou à un capteur de 25 température. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, qui comporte une interface utilisateur tactile permettant de sélectionner une température souhaitée pour le corps humain. 30