Brevet FR3066699A1 — publié le 20181130

La présente invention concerne un procédé et un système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain. La prise en charge des troubles moteurs dans le cas de la paralysie cérébrale est actuellement un challenge rééducatif. La plasticité cérébrale est un processus continu permettant des modifications à moyen et long termes de l'organisation synaptique pour une meilleure efficacité des réseaux neuronaux. La neuro-plasticité est un mécanisme qui permet au cerveau d'adapter son organisation à différents niveaux en fonction des évènements extérieurs et ce afin d'être le plus efficient possible. La neuro-plasticité sous-tend des processus d'apprentissage et de mémorisation mais aussi des processus de réorganisation cérébrale suite à une lésion de l'encéphale. En cas de paralysie cérébrale unilatérale, la mise en place d'une immobilisation d'un membre sain, et donc une surutilisation du membre parétique par l'individu, peut augmenter le volume de substance grise au niveau du cortex sensorimoteur de l'hémisphère lésé. La paralysie cérébrale est actuellement la cause la plus commune de déficience motrice chez les enfants. La paralysie cérébrale est un trouble moteur non évolutif suite à une lésion cérébrale survenue sur le cerveau en développement. Ces lésions cérébrales précoces, intervenant dans la vie foetale ou pendant la période néonatale peuvent altérer la mise en place et le fonctionnement du système sensorimoteur. Le diagnostic de paralysie cérébrale est fait à un âge variable selon la gravité de l'atteinte. Un retard dans le développement moteur peut être observé par les parents dès les premiers mois de vie : absence de tenue de tête à 3 mois, de tenue assise à 9 mois, utilisation préférentielle d'une seule main. Il est souhaitable d'effectuer une prise en charge rééducative motrice la plus précoce possible. La prise en charge rééducative précoce a pour objectif de prévenir l'apparition secondaire de complications liées à la présence des déficits, d'améliorer la ou les fonctions déficitaires, de favoriser au mieux les activités de l'enfant et de permettre ainsi une participation sociale de l'enfant aussi bonne que possible. 3066699 2 La rééducation précoce est bien souvent effectuée en bloquant le membre sain dans le cadre de consultations et/ou prise en charge rééducative dans un milieu médicalisé spécialisé. Ces interventions peuvent générer de la frustration chez 1 ' individu. 5 La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé et un système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain au quotidien sans avoir à bloquer le membre sain, sans assistance technique, et dans le milieu de l'individu de manière à favoriser l'acceptation, l'observance et la compliance de 10 l'individu. A cette fin, selon un premier aspect, l'invention propose un système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain, caractérisé en ce que le système comporte : - un élément placé sur le membre parétique de l'individu, 15 - un objet, placé à proximité de l'individu, comprenant : - des moyens d'évaluation de la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet, - des moyens d'activation d'un scénario pour la génération d'au moins un signal sonore et/ou visuel et/ ou somesthésique si la distance séparant l'élément placé sur le 20 membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée, - des moyens de mémorisation et de mise à jour d'informations à chaque fois que la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée. L'invention concerne aussi un procédé de stimulation d'un individu pour 25 favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain, caractérisé en ce qu'un élément est placé sur le membre parétique de l'individu, un objet est placé à proximité de l'individu et en ce que le procédé comporte les étapes, exécutées par l'objet, de : - évaluation de la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et 30 1 ' obj et, - activation d'un scénario pour la génération d'au moins un signal sonore et/ou visuel et/ ou somesthésique si la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée, 3066699 3 - mémorisation et mise à jour d'informations à chaque fois que la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée. Ainsi, la présente invention favorise une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain au quotidien sans avoir à bloquer le membre sain, sans 5 assistance technique, et dans le milieu de l'individu de manière à favoriser l'acceptation, l'observance et la compliance de l'individu. En mémorisant les informations, le praticien lors de la consultation de ces informations, peut ainsi faire le lien entre d'éventuels progrès de l'individu et l'utilisation du membre parétique. 10 La présente invention, en activant un scénario pour la génération d'au moins un signal sonore et/ou visuel et/ ou somesthésique si la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée et non lorsque le membre sain est proche de l'objet, stimule l'utilisation du membre parétique en générant une récompense pour l'individu. 15 Selon un mode particulier de l'invention, les informations mises à jour sont le nombre de fois où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée, les informations mémorisées sont la distance donnée et/ou le scénario et/ou un horodatage. Ainsi, le praticien lors de la consultation de ces informations, peut faire le lien 20 entre d'éventuels progrès de l'individu et l'utilisation du membre parétique. Selon un mode particulier de l'invention, l'objet comporte en outre des moyens de modification de la distance donnée si le nombre de fois où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée est supérieur à une valeur prédéterminée. 25 Ainsi, la présente invention favorise l'apprentissage moteur. La distance donnée est par exemple importante dans un premier temps pour inciter l'individu à pratiquer l'exercice, puis est réduite au fur et à mesure de l'apprentissage Selon un mode particulier de l'invention, l'objet comporte en outre des moyens de modification du scénario si la distance donnée est modifiée. 30 Ainsi, la présente invention stimule l'individu en faisant évoluer les scénarios au cours du temps. Selon un mode particulier de l'invention, l'objet comporte en outre des moyens d'activation du scénario si un déplacement de l'objet est détecté et des moyens de 3066699 4 modification du scénario si un nombre prédéterminé de déplacements de l'objet est détecté. Ainsi, la présente invention stimule l'individu en faisant évoluer les scénarios au cours du temps selon la complexité des conditions à réaliser pour activer ou non la 5 récompense. Selon un mode particulier de l'invention, l'individu a un âge inférieur à 3 ans. Ainsi, la présente invention est adaptée à la rééducation précoce chez l'enfant. Selon un mode particulier de l'invention, l'élément est compris dans une orthèse et l'objet est une peluche. 10 Ainsi, la présente invention est adaptée à la rééducation précoce chez l'enfant. Selon un mode particulier de l'invention, l'élément est compris dans une orthèse et l'objet est une poupée. Ainsi, la présente invention est adaptée à la rééducation de l'enfant. Selon un mode particulier de l'invention, l'élément est compris dans une orthèse 15 et l'objet est un modèle réduit de véhicule. Ainsi, la présente invention est adaptée à la rééducation de l'enfant. Selon un mode particulier de l'invention, l'élément est compris dans une orthèse et l'objet est une balle et/ou un ballon. Ainsi, la présente invention est adaptée à la rééducation motrice de l'hémiplégie. 20 Selon un mode particulier de l'invention, l'élément est un aimant permanent. Ainsi, le coût de fabrication du système est réduit. Selon un mode particulier de l'invention, l'objet comporte en outre des moyens de communication pour le transfert à un dispositif distant des informations mémorisées et mises à jour. 25 L'invention concerne aussi les programmes d'ordinateur stockés sur un support d'informations, lesdits programmes comportant des instructions permettant de mettre en oeuvre les procédés précédemment décrits, lorsqu'ils sont chargés et exécutés par un système informatique. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 30 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 3066699 5 la Fig. 1 représente un système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain selon la présente invention ; la Fig. 2 représente un exemple d'architecture électronique de l'objet selon la 5 présente invention ; la Fig. 3 représente un algorithme de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain selon la présente invention. 10 La Fig. 1 représente un système un système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain selon la présente invention. Le système comporte un objet 10 et un élément 60 placé sur un membre parétique 80. 15 Dans l'exemple de la Fig. 1, le membre parétique est une main 80. Bien entendu la présente invention trouve son application avec d'autres membres. Dans l'exemple de la Fig. 1, l'élément 60 est placé dans une orthèse 70. L'orthèse est par exemple utilisée lorsque le membre parétique a un pouce adductus. En effet, la plupart des enfants ayant une paralysie cérébrale présentent un pouce 20 adductus, apparaissant très tôt du fait de la spasticité des muscles extrinsèques ou plus rarement des muscles intrinsèques de la main. Bien entendu, l'élément 60 peut être placé sur un bracelet ou une bague. L'élément 60 est par exemple un aimant permanent. L'objet 10 est, dans l'exemple de la Fig. 1, une peluche. L'objet a une forme 25 adaptée à l'âge de l'individu. Lorsque l'individu est un nourrisson, l'objet est une peluche. Bien entendu l'objet peut prendre de multiples formes comme par exemple, une poupée, un modèle réduit de véhicule, une balle ou un ballon. L'objet 10 comporte un capteur de proximité 30 qui permet la détermination de la distance entre l'objet 10 et l'élément 60. Le capteur de proximité est par exemple un 30 détecteur magnétique lorsque l'élément est un aimant. L'objet 10 comporte une carte électronique 20 qui sera décrite plus en détail en référence à la Fig. 2. L'objet 10 comporte un détecteur de déplacement 65 tel que par exemple un accéléromètre et/ou un gyroscope. 3066699 6 L'objet 10 comporte des moyens d'émission de signaux sonores 40 et des moyens d'émission de signaux lumineux 50 tels que par exemple une barre de diodes électroluminescentes. 5 L'objet comporte aussi des moyens, non représentés en Fig. 1, de génération d'un signal somesthésique comme la génération de vibrations ou la génération de chaleur modérée. La Fig. 2 représente un exemple d'architecture électronique de l'objet selon la présente invention. 10 L'objet 10, plus précisément la carte électronique 20 de l'objet, comprend : - un processeur, micro-processeur, ou microcontrôleur 200 ; - une mémoire volatile 203 ; - une mémoire non volatile 202 ; - une interface entrée-sortie 205 ; 15 - un support de stockage amovible 206 tel que par exemple une carte SD ; - une interface réseau 207 de type filaire ou bluetooth permet de communiquer avec un dispositif distant ; - un bus de communication reliant le processeur 200 à la mémoire ROM 203, à la mémoire RAM 203, à l'interface entrée sortie 205, au support de stockage amovible 20 206 et à l'interface réseau 207. Le processeur 200 est capable d'exécuter des instructions chargées dans la mémoire volatile 203 à partir de la mémoire non volatile 202, d'une mémoire externe (non représentée), d'un support de stockage, tel qu'une carte SD ou autre, ou d'un réseau de communication. Lorsque l'objet 10 est mis sous tension, le processeur 200 25 est capable de lire de la mémoire volatile 203 des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d'ordinateur qui cause la mise en oeuvre, par le processeur 200, de tout ou partie du procédé décrit en relation avec la Fig. 3. Tout ou partie du procédé décrit en relation avec la Fig. 3 peut être implémenté sous forme logicielle par exécution d'un ensemble d'instructions par une machine 30 programmable telle qu'un DSP (Digital Signal Processor en anglais ou Unité de Traitement de Signal Numérique en français) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, tel qu'un FPGA (Field-Programmable Gate Array en anglais ou Matrice de Portes Programmable sur le Terrain en français) ou un ASIC (Application-Specific 3066699 7 Integrated Circuit en anglais ou Circuit Intégré Spécifique à une Application en français). La Fig. 3 représente un algorithme de de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain selon la 5 présente invention. Le présent algorithme est décrit dans un exemple dans lequel il est exécuté par le processeur 200. A l'étape E300, le processeur 200 initialise une variable notée Durée et une variable Cpt à la valeur nulle. La variable durée est une variable représentative de la 10 valeur d'une horloge qui est utilisée pour changer de scénario périodiquement. La variable Cpt est un compteur qui comptabilise le nombre de fois où la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée. A l'étape E301, le processeur 200 obtient, par l'intermédiaire de l'interface 15 entrée sortie 205, le signal de sortie du capteur de proximité 30. A l'étape E302, le processeur 200 détermine, à partir du signal de sortie du capteur de proximité 30, la distance séparant l'objet 10, plus précisément le capteur de proximité 30, de l'élément 60. Le processeur 200 vérifie si la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée, 20 par exemple de 20 cm. Si la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique 80 et l'objet 10 est inférieure à la distance donnée, le processeur 200 passe à l'étape E303. Dans la négative, le processeur 200 retourne à l'étape E301. A l'étape E303, le processeur 200 déclenche un scénario pour la génération d'au 25 moins un signal sonore et/ou visuel et/ou somesthésique. A l'étape E304, le processeur 200 mémorise et met à jour des informations. Les informations mises à jour sont le nombre de fois Cpt où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée, les informations mémorisées sont la distance donnée et/ou le scénario et/ou un 30 horodatage. A l'étape E305, le processeur 200 vérifie si la variable Cpt est égale à une valeur prédéterminée Nbr. Par exemple, Nbr est égale à 20. 3066699 8 Si la variable Cpt est égale à une valeur prédéterminée Nbr, le processeur 200 passe à l'étape E306. Dans la négative, le processeur 200 passe à l'étape E309. A l'étape E306, le processeur 200 modifie le scénario. Un scénario comporte une séquence de sons et une séquence d'animations 5 visuelles telles qu'un clignotement des diodes électroluminescentes à un rythme variable, des variations dans les couleurs de la barre de diodes électroluminescentes. A l'étape E307, le processeur 200 mémorise des informations. Les informations mémorisées sont la distance donnée et/ou le scénario et/ou un horodatage. 10 A l'étape E308, le processeur 200 met la variable Cpt à la valeur nulle. A l'étape E309, le processeur 200 vérifie si la variable Durée est supérieure à un seuil par exemple égal à 24 heures. Si la variable Durée est supérieure au seuil, le processeur 200 passe à l'étape E310 et met la variable Durée à la valeur nulle. Dans la négative, le processeur 200 15 retourne à l'étape E301. A l'étape E310, le processeur 200 modifie le scénario, mémorise et met à jour des informations. Les informations mises à jour sont le nombre de fois Cpt où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée, 20 les informations mémorisées sont la distance donnée et/ou le scénario et/ou un horodatage. A l'étape E311, le processeur 200 vérifie si un déplacement de l'objet est détecté par le détecteur de déplacement 60. Si un déplacement de l'objet est détecté, le processeur 200 passe à l'étape E312. 25 Dans la négative, le processeur 200 retourne à l'étape E301. A l'étape E312, le processeur 200 déclenche un scénario pour la génération d'au moins un signal sonore et/ou visuel et/ou somesthésique. Le processeur 200 retourne ensuite à l'étape E301. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de 30 réalisation décrits ici, mais englobe, bien au contraire, toute variante à la portée de l'homme du métier. En particulier, la présente invention dans un exemple dans lequel le processeur 200 modifie le scénario, mémorise et met à jour des informations en fonction du 3066699 9 nombre de fois où la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée. La modification du scénario, la mémorisation et la mise à jour des informations peut aussi être effectuée en fonction du nombre de déplacements de l'objet détecté. 5 10 REVENDICATIONS1. Système de stimulation d'un individu pour favoriser une utilisation d'un membre parétique par rapport à un membre sain, caractérisé en ce que le système comporte : - un élément (60) placé sur le membre parétique de l'individu, - un objet (10), placé à proximité de l'individu, l'objet comprenant : - des moyens (30) d'évaluation de la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet, - des moyens d'activation d'un scénario (20, 40, 50) pour la génération d'au moins un signal sonore et/ou visuel et/ou somesthésique si la distance séparant l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à une distance donnée, - des moyens de mémorisation (20) et de mise à jour d'informations à chaque fois que la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations mises à jour sont le nombre de fois où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée, les informations mémorisées sont la distance donnée et/ou le scénario et/ou un horodatage. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'objet comporte en outre des moyens de modification de la distance donnée si le nombre de fois où la distance entre l'élément placé sur le membre parétique et l'objet est inférieure à la distance donnée est supérieur à une valeur prédéterminée 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'objet comporte en outre des moyens de modification du scénario si la distance donnée est modifiée. 5. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'objet comporte en outre des moyens d'activation du scénario si un déplacement de l'objet est détecté et 30 des moyens de modification du scénario si un nombre prédéterminé de déplacements de l'objet est détecté. 3066699 11 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément est compris dans une orthèse et l'objet est une peluche ou une poupée ou une balle ou un ballon ou un modèle réduit de véhicule. 5 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément est un aimant permanent. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'objet comporte en outre des moyens de communication pour le transfert à un dispositif 10 distant des informations mémorisées et mises à jour.