Brevet FR3081697A1 — publié le 20191206

ELECTRODE D'ENREGISTREMENT D'UN SIGNAL ELECTRIQUE PHYSIOLOGIQUE, CAPTEUR ET DISPOSITIF ASSOCIES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001 ] L'invention concerne une électrode d'enregistrement d'un signal électrique physiologique d'un être vivant, en particulier un signal électrique correspondant à un signal électroencéphalographique (EEG). L'invention concerne en outre un capteur d'enregistrement comportant une telle électrode ainsi qu'un dispositif d'enregistrement comprenant un tel capteur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]Actuellement, il existe des électrodes polymères qui sont souples et confortables, qui sont fixées solidairement sur un circuit imprimé d'un capteur d'enregistrement d'un signal électrique physiologique dans le cadre d'électroencéphalogramme ou d'électrocardiogramme. De telles électrodes sont décrites dans la publication de Yun-Hsuan CHEN et al., « Soft, Confortable Polymer Dry Electrodes for High Quality ECG and EEG Recording », Sensors 2014, 14, p23758-23780. Toutefois, de tels capteurs nécessitent que l'ensemble du capteur soit remplacé/nettoyé entre chaque patient ou bien lorsque l'électrode en polymère doit être changée pour des raisons d'usure, d'hygiène, de localisation, de type de cheveux.... Ceci induit des coûts élevés. EXPOSE DE L'INVENTION [0003]Un but de l'invention est de fournir une électrode d'enregistrement pour un capteur d'enregistrement qui ne présente pas les inconvénients précédents. [0004]A cette fin, il est prévu, selon l'invention, une électrode d'enregistrement d'un signal électrique physiologique d'un être vivant réalisée en matériau conducteur électrique et comportant un corps comprenant une surface avant et une surface arrière de contact électrique, l'électrode comprenant en outre un 2 moyen rigide de montage fixé au corps, au niveau d'un bord de la surface arrière de contact électrique et agencé de sorte à réaliser un montage amovible de l'électrode sur un capteur d'enregistrement. [0005] Avantageusement, mais facultativement, l'électrode selon l'invention 5 présente au moins l'une des caractéristiques techniques suivantes: - le matériau est un matériau souple conducteur électrique, notamment de type polymère ; - la surface arrière du corps est convexe ; - le moyen rigide de montage comporte une bague cylindrique fixée 10 rapportée sur le corps ; - la bague comporte un filetage sur une surface radialement externe ; - la bague s'étend en saillie de la surface arrière du corps ; - le moyen rigide de montage comporte une rondelle de rigidification ; - l'électrode comporte en outre une empreinte d'outil permettant le montage 15 amovible ; et, - l'électrode comporte en outre des picots s'étendant en saillie depuis la surface avant. [0006]11 est prévu, selon l'invention, un capteur d'enregistrement d'un signal 20 électrique physiologique d'un être vivant comportant un carter comprenant un logement, un circuit imprimé positionné dans le logement, et une électrode, présentant au moins l'une des caractéristiques techniques précédentes, montée de manière amovible sur le carter, la surface arrière étant en appui de contact électrique avec une partie du circuit imprimé. 25 [0007]Avantageusement, mais facultativement, le capteur selon l'invention présente au moins l'une des caractéristiques techniques suivantes: - le carter comporte un moyen d'assemblage complémentaire du moyen rigide de montage de l'électrode pour réaliser le montage amovible de l'électrode sur le capteur ; et, 3 - le carter comprend un moyen formant blindage agencé de sorte à réaliser une isolation électromagnétique. [0008]11 est aussi prévu, selon l'invention, un dispositif de mesure d'un signal électrique physiologique destiné à être porté par un être vivant comportant au 5 moins un capteur présentant au moins l'une des caractéristiques techniques précédentes. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture 10 de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention. Aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un capteur d'enregistrement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un 15 capteur d'enregistrement selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe du capteur de la figure 2 associé avec un instrument de montage/démontage de l'électrode d'enregistrement ; et, - la figure 4 est une vue en trois dimension du capteur de la figure 2 associé avec l'instrument de montage de la figure 3. 20 [0010] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0011] En référence à la figure 1, nous allons décrire un premier mode de 25 réalisation d'un capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention, associé à un premier mode de réalisation d'une électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. 4 [0012] Le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention comporte un carter 4 délimitant intérieurement un logement 42 destiné à recevoir un circuit imprimé 3. Le carter 4 comporte en outre un moyen d'assemblage 41, ici sous la forme d'une gorge annulaire entourant le 5 logement 42. D'autre part, le carter 4 comporte une excroissance 44 s'étendant latéralement de manière centripète depuis une périphérie externe et dans laquelle est aménagé un orifice traversant 43 qui permet la mise en place de moyens de fixation du capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sur un dispositif 9 de mesure d'un signal électrique 10 physiologique destiné à être porté par un être vivant. Un tel dispositif est illustré de manière symbolique sur les figures 1 à 4. L'excroissance 44 peut se présenter sous la forme d'un rebord annulaire entourant le carter 4 dans lequel est aménagé un ou plusieurs orifices traversants 43 uniformément répartis sur le rebord. Dans une autre variante de réalisation, l'excroissance 44 comporte une ou plusieurs 15 oreilles uniformément réparties sur la périphérie externe du carter 4, chacune des oreilles comportant un orifice traversant 43. Dans une variante de réalisation le carter 4 comporte un moyen formant blindage. Ce moyen formant blindage permet de réaliser isolation électrique aux bruits électromagnétiques externes à un environnement d'utilisation du capteur d'enregistrement, ces bruits 20 électromagnétiques externes venant perturber le signal électrique physiologique mesuré par le capteur d'enregistrement. [0013] Le circuit imprimé 3 comporte l'ensemble des composants qui sont nécessaires à évaluer le signal électrique physiologique mesuré, et à le traiter, de manière à fournir une information utilisable et exploitable par un système 25 d'analyse et d'enregistrement externe (non représenté) auquel le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention est relié. En particulier, le circuit imprimé comporte une face de contact 31 agencée de sorte à transmettre le signal électrique physiologique au reste des composants du circuit imprimé 3. [0014] Le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention comprend en outre une électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. L'électrode 5 d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention est montée de manière amovible sur le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. Un tel montage amovible de l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique 5 d'un être vivant selon l'invention sur le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention permet de ne changer que l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sans avoir à remplacer l'intégralité du capteur. L'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon 10 l'invention comporte un corps 25 principal de forme cylindrique, en particulier de révolution. Le corps 25 comprend une surface arrière 22 et une surface avant 21. La surface arrière 22 est une surface arrière de contact électrique et, une fois l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention montée sur le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique 15 physiologique d'un être vivant selon l'invention, est en appui contre la face de contact 31 du circuit imprimé 3. Ceci permet d'assurer une conductivité électrique entre l'électrode d'enregistrement 2 et le circuit imprimé 3 à fin de transmission du signal électrique physiologique mesuré. [0015]De plus, l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique 20 d'un être vivant selon l'invention comporte, ici, une série de picots 27 qui s'étendent en saillie depuis la surface avant 21 du corps 25. Ces picots 27 sont flexibles et viennent de matière avec le corps 25. Les picots 27 sont destinés, au niveau d'une extrémité libre, à venir au contact d'une portion de peau de l'être vivant pour enregistrer un signal électrique physiologique se produisant sous cette 25 portion de peau. Le rôle des picots 27 est, ici, d'optimiser le contact avec la portion de peau de l'être vivant en présence de fibres kératiniques comme des poils ou des cheveux. Selon une variante de réalisation, la surface avant 21 du corps 25 est agencée de sorte à venir directement en contact avec la portion de peau de l'être vivant pour mesurer un signal électrique physiologique se produisant sous 30 ladite portion de peau. [0016]En outre, le corps 25 de l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention comporte, ici, un premier 6 rebord 26 interne radialement et un deuxième rebord 24 externe radialement, adjacent au premier rebord 26 et s'étendant au niveau d'une collerette 23 entourant le corps 25. L'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention comporte en outre un moyen rigide 5 de montage 5,51 fixé sur le corps 25, par collage ou vulcanisation par exemple. Ce montage est réalisé au niveau d'un bord de la surface arrière de contact électrique, ici à la périphérie de la surface arrière de contact électrique, au niveau des premier 26 et deuxième 24 rebords. Le moyen rigide de montage 5,51 comporte une bague 5 rigide, cylindrique fixée rapportée au corps 25 au niveau du 10 deuxième rebord 24. Une hauteur de la bague 5 est telle que, ici, cette dernière dépasse, en arrière, au-dessus de la surface arrière 22 de sorte à s'étendre en saillie de ladite surface arrière 22, tout en l'entourant à distance. Ici, la bague 5 présente une section rectangulaire dont une largeur est inférieure à la hauteur. La bague 5 présente une forme complémentaire du moyen d'assemblage 41, ici sous 15 la forme d'une gorge annulaire, avec lequel la bague 5 est destinée à coopérer par emmanchement lors d'un montage amovible de l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sur le capteur d'enregistrement 1 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. De plus, le moyen rigide de montage comporte en outre une rondelle 20 de rigidification 51 de l'électrode d'enregistrement 2 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention fixée rapportée au corps 25 au niveau du premier rebord 26. Dans une forme de réalisation, la rondelle de rigidification 51 est venue de matière avec la bague 5. Le montage amovible précité s'effectue par un emmanchement en force de la bague 5 dans la gorge 25 annulaire du moyen rigide de montage 41 jusqu'à ce que la surface arrière 22 vienne en appui de contact électrique avec la face de contact 31 du circuit imprimé 3. Dans une variante de réalisation la surface arrière 222 est convexe comme illustré à la figure 2. [0017]E n référence maintenant à cette figure 2, nous allons décrire un deuxième 30 mode de réalisation du capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. Nous n'allons décrire que les différences entre le capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique 7 physiologique d'un être vivant selon l'invention et celui qui vient d'être décrit en référence à la figure 1. [0018] Le capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention comporte un carter 400 qui comprend un moyen 5 d'assemblage 410 sous la forme d'une gorge annulaire entourant le logement 42. Le moyen d'assemblage 410 comporte, ici, un filetage 411. De manière complémentaire, l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention montée de manière amovible sur le capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant 10 selon l'invention comporte le moyen rigide de montage comprenant, ici, une bague 50 rigide présentant un filetage 52 complémentaire du filetage 411. La bague 50 est cylindrique et fixée rapportée au corps 25 au niveau du deuxième rebord 24, par collage ou vulcanisation par exemple. Ainsi le montage amovible de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon 15 l'invention sur le capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention s'effectue par vissage et serrage jusqu'à ce que la surface arrière 222 vienne en appui de contact électrique avec la face de contact 31 du circuit imprimé 3. Ici, la surface arrière 222 est convexe ce qui permet d'assurer un contact électrique optimal entre ladite surface arrière 222 et la 20 face de contact 31 du circuit imprimé 3 lors du serrage de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sur le capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. [0019] De plus, le corps 25 comporte une collerette 223 définissant le rebord 24 et 25 qui s'étend en saillie radialement de manière centripète depuis le corps 25 de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. Lors d'un montage du capteur d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sur un dispositif 9 de mesure d'un signal électrique physiologique destiné à être porté par un être 30 vivant, ce dernier est pris en sandwich entre la collerette 223 et le carter 400: le dispositif 9 de mesure d'un signal électrique physiologique destiné à être porté par un être vivant comporte une série d'orifices de fixation 91 aménagés au droit d'une 8 épaisseur d'une paroi latérale du carter 400 et dans lesquels sont positionnées des vis de fixation 92 (figure 3) en prise dans l'épaisseur de la paroi latérale du carter 400. La mise en place de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sur le capteur 5 d'enregistrement 100 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention est telle que la collerette 223 vient cacher les vis de fixation 92. [0020] De sorte à pouvoir facilement effectuer le montage et le démontage de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention, cette dernière comporte, ici, une série d'empreintes d'outil 10 210. Dans ce mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, les empreintes d'outil 210 sont en creux et réalisées dans une épaisseur de la collerette 223. Ici, les empreintes d'outil 210 ont une forme sensiblement rectangulaire, orientées radialement et au nombre de quatre uniformément réparties sur une circonférence de la collerette 223. Un outil 8 est prévu pour mettre en oeuvre le montage 15 amovible de l'électrode d'enregistrement 200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention. Il comporte une série de branches 81 (ici au nombre de deux) présentant chacune une extrémité 82 de forme complémentaire aux empreintes d'outil 210. Selon une variante, l'empreinte d'outil est une rainure selon un diamètre de l'électrode d'enregistrement 2,200 d'un signal électrique 20 physiologique d'un être vivant selon l'invention, rainure pouvant coopérer avec un outil de type carte de crédit par exemple. Dans une autre variante de réalisation de l'outil, ce dernier comporte une forme complémentaire à la série de picots 27 de sorte à coopérer avec eux pour assurer le montage/démontage de l'électrode d'enregistrement 2,200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon 25 l'invention. [0021] De manière générale, au moins le corps et les picots de l'électrode d'enregistrement 2,200 d'un signal électrique physiologique d'un être vivant selon l'invention sont réalisés en un matériau qui assure une conduction électrique d'un signal électrique depuis l'extrémité libre des picots (resp. depuis la surface avant) 30 jusqu'à la surface arrière du corps. En particulier, ce matériau peut être souple ou non. Par exemple, le matériau, dans sa version souple, est un polymère comportant des charges assurant la conduction électrique. D'autres types de 9 matériaux souples ou non permettant une conduction électrique peuvent être utilisés. [0022]Bien entendu, il est possible d'apporter à l'invention REVENDICATIONS1. Electrode (2;200) d'enregistrement d'un signal électrique physiologique d'un être vivant réalisée en matériau conducteur électrique et comportant un corps (25) comprenant une surface avant (21) et une surface arrière (22;222) de contact électrique, caractérisée en ce que l'électrode comprend en outre un moyen rigide de montage (5,51;50) fixé au corps, au niveau d'un bord de la surface arrière de contact électrique et agencé de sorte à réaliser un montage amovible de l'électrode sur un capteur d'enregistrement (1;100). Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau est un matériau souple conducteur électrique, notamment de type polymère. Electrode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface arrière (222) du corps est convexe. Electrode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen rigide de montage comporte une bague (5;50) cylindrique fixée rapportée sur le corps. Electrode selon la revendication 4, caractérisée en ce que la bague (50) comporte un filetage (52) sur une surface radialement externe. Electrode selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce que la bague s'étend en saillie de la surface arrière du corps. Electrode selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le moyen rigide de montage comporte une rondelle de rigidification (51). Electrode selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'électrode comporte en outre une empreinte d'outil (210) permettant le montage amovible. 10 2. 153. 4. 20 5. 25 6. 7. 30 8. 11 9. 5 10. 11. 12. 13. Electrode selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des picots (27) s'étendant en saillie depuis la surface avant. Capteur d'enregistrement (1 ;100) d'un signal électrique physiologique d'un être vivant comportant un carter (4;400) comprenant un logement (42) et un circuit imprimé (3) positionné dans le logement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une électrode selon l'une des revendications 1 à 9 montée de manière amovible sur le carter, la surface arrière étant en appui de contact électrique avec une partie (31) du circuit imprimé. Capteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le carter comporte un moyen d'assemblage (41;410, 411) complémentaire du moyen rigide de montage de l'électrode pour réaliser le montage amovible de l'électrode sur le capteur. Capteur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le carter comprend un moyen formant blindage agencé de sorte à réaliser une isolation électromagnétique. Dispositif de mesure (9) d'un signal électrique physiologique destiné à être porté par un être vivant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur selon l'une des revendications 10 à 12.