Brevet FR3093635A1 — publié le 20200918

Description Titre de l'invention : Dispositif d'examen d'une zone capillaire Domaine technique [0001] L'invention concerne un dispositif d'examen d'une zone de la peau d'un doigt comprenant des capillaires sanguins, plus précisément un dispositif d'examen par capillaroscopie permettant une analyse approfondie des capillaires pour détecter des anomalies vasculaires. Technique antérieure [0002] Les capillaires sont des petits vaisseaux sanguins qui sont notamment analysables au niveau de la peau du pourtour de l'ongle. En effet, la peau est très fine dans la zone périunguéalc au niveau dc la cuticule de l'ongle. Lc capillaroscopc est un instrument qui permet aux médecins de réaliser l'examen des capillaires, également appelé capillaroscopie. Le capillaroscopc permet d'examiner un certain nombre dc paramètres tels que dc visualiser la morphologie des capillaires, la densité capillaire au niveau du pourtour dc l'ongle, la présence d'un oedème ou d'hémorragies, des zones avasculaires ou une désorganisation architecturale. Au terme de cet examen, les médecins peuvent réaliser un diagnostic pour savoir notamment s'il existe une anomalie vasculaire liée au phénomène de Raynaud secondaire qui est une première manifestation d'une sclérodermie. [0003] Actuellement, les anomalies vasculaires sont analysées en bout de chaîne, le plus souvent à l'hôpital car seuls les médecins spécialisés sont équipés d'un capillaroscopc permettant l'examen. L'appareil comprend généralement un bâti sur lequel sont montés le microscope, la source lumineuse et une platine sur laquelle le patient vient poser son doigt en regard de la sortie de l'objectif optique du microscope. Problème technique 100041 Dans le cadre d'une médecine préventive, la prise en charge très précoce des patients atteints d'une sclérodermie permettrait de s'affranchir de l'inefficacité des traitements thérapeutiques proposés actuellement. Il est donc nécessaire de disposer d'un dispositif permettant l'analyse simple et rapide d'une zone capillaire et ainsi notamment dépister les patients au stade de pré-sclérodermie afin de pouvoir proposer des traitements appropriés et d'empêcher leur évolution. 100051 Les dispositifs d'examen actuels présentent une occupation volumique importante et sont difficilement portatifs. En outre, le prix de l'appareil rend son acquisition difficile pour un médecin généraliste. Ainsi, l'examen des anomalies vasculaires est le plus souvent pratiqué à l'hôpital, et donc souvent en fin de la chaîne de prise en charge lorsque le patient est déjà dans unc phase avancée de la maladie. Il existe donc un 2 besoin fort de généraliser l'examen capillaire pour le dépistage notamment des phénomènes de Raynaud anormaux. [0006] Les dispositifs d'examen actuels comprennent un support en forme de plaque sur lequel repose la main du patient. Le bout du doigt à examiner placé sous le microscope n'est pas bloqué et peut bouger par rapport à l'axe d'observation du microscope et ceci peut donc nuire à la qualité de l'image et rendre le diagnostic difficile. En effet, la qualité d'image est primordiale pour les médecins pour réaliser un diagnostic et notamment pour différencier un phénomène de Raynaud primaire d'un phénomène de Raynaud secondaire et donc détecter un stade précoce de sclérodermie. Ainsi, l'utilisation d'un capillaroscopc requiert actuellement une expertise forte du médecin et un temps long d'examen. [0007] Il existe des capillaroscopes portatifs équipés d'un microscope mobile tenu par le médecin qui déplace une extrémité du microscope sur le doigt du patient d'un bord à l'autre de la cuticule pour examiner la surface de la cuticule. [0008] Un tel dispositif est généralement très difficile à utiliser car le médecin doit maintenir le microscope au contact du doigt du patient sans le bouger pendant la prise de vue tout en maintenant en position le doigt du patient pendant l'examen. En outre, la surface de la zone capillaire à examiner, à savoir la surface de la cuticule présente une faible courbure. Dans ces conditions, lorsque le médecin déplace le microscope ou le doigt du patient pour effectuer l'examen d'un bord à l'autre de la cuticule, il est nécessaire d'effectuer une mise au point du microscope à cause de la défocalisation liée à la variation de la distance optique entre les moyens optiques du microscope et le point d'observation de la surface de la zone d'examen due à la présence de la courbure. Il n'est donc pas possible de prendre des images de bonne qualité d'un bord de la cuticule à l'autre bord car il est impossible pour le médecin de déplacer avec précision sur le doigt le microscope et faire la mise au point du microscope avec une seule main. En outre, ces dispositifs ont des profondeurs de champ très réduites et la qualité des images obtenues n'est généralement pas très bonne. En outre, le système optique fourni dans les capillaroscopes existants ne permet pas de corriger les reflets parasites qui peuvent affecter la qualité des images. [0009] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur décrits ci-dessus. [0010] La présente invention a pour but, de fournir un dispositif d'examen portatif et à faible coût de fabrication, permettant au médecin d'effectuer la mise au point du microscope et le déplacement angulaire du microscope par rapport à la surface d'observation avec une seule main, tout en permettant l'immobilisation du doigt et en proposant des images d'une grande qualité avec une résolution spatiale comprise entre 2 et 15 pu. Exposé de l'invention 3 100111 11 est proposé un dispositif d'examen d'une zone capillaire de la peau d'un doigt présentant un axe principal, ledit dispositif comprenant : - un microscope optique; - une source lumineuse destinée à venir éclairer la zone capillaire ; - un support comprenant un logement pour recevoir ledit doigt, et une ouverture positionnée en regard du microscope ; - ledit microscope étant monté en rotation sur le support autour de l'axe principal du corps de manière à venir balayer la zone capillaire d'un bord à l'autre dudit doigt; - des moyens d'immobilisation étant configurés pour immobiliser le doigt clans ledit logement. [0012] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, option- nellement, être mises en oeuvre. Elles peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : [0013] Les moyens d'immobilisation sont configurés pour immohiliser ledit doigt dans le logement sans le comprimer. [0014] Les moyens d'immobilisation sont configurés pour immohiliser ledit doigt par ses surfaces supérieure et inférieure et par ses surfaces latérales. [0015] Le microscope est monté sur un bras, une extrémité dudit bras étant montée en rotation sur le support autour de l'axe principal. [0016] Le support comprend une hase fixe comportant une cavité, une pièce mobile agencée dans la cavité entre une première position dans laquelle elle forme dans l'espace de la cavité un logement ayant une dimension ajustée pour l'insertion du corps et une deuxième position dans laquelle elle forme dans l'espace de la cavité un logement ayant une dimension ajustée pour immobiliser le doigt dans le logement. [0017] Le logement présente une surface qui épouse la forme du doigt lorsque le doigt est immobilisé dans le logement. [0018] Le dispositif comprend en outre un élément de butée agencé dans le logement de manière à former une surface d'appui pour le doigt selon l'axe principal lorsque le doigt est positionné dans le logement. [0019] La source lumineuse est agencée de manière à fournir un éclairage rasant sur la zone capillaire. [0020] Le dispositif comprend en outre un polariseur et un analyseur disposés sur le chemin optique entre la source lumineuse et le microscope pour supprimer les reflets parasites. [0021] Le dispositif comprend en outre au moins un filtre optique passe-bande destiné à venir éliminer une composante rouge de l'image obtenue par le microscope. Brève description des dessins [0022] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 100231 Ifig.11 est une vue en perspective d'un dispositif d'examen d'une zone capillaire d'un doigt selon un mode de réalisation de l'invention; Fig. 2 [0024] [fïg.2] est une vue en perspective agrandie du support du dispositif d'examen de la figure 1. Fig. 3 [0025] [fig.3] est une vue en coupe du dispositif (le la figure 1 selon un plan (le coupe A-A de la figure 1; Fig. 4 [0026] [fig.4] est une vue en perspective depuis la face arrière du dispositif de la figure 1 ; Fig. 5 [0027] [fig.5] est une vue agrandie du plateau supérieur avec la source lumineuse du dispositif de la figure 1; Fig. 6 [0028] [fig.6] est une vue en perspective du dispositif d'examen de la figure 1 équipé d'une caméra insérée dans un microscope optique. Description des modes de réalisation [0029] Sur les différentes figures, les éléments désignés par la même référence désignent des éléments identiques ou similaires. [0030] Les termes « supérieur », « inférieur » et leur dérivés se rapportent à des localisations d'éléments ou de parties d'éléments du dispositif d'examen tels que positionnés en utilisation. [0031] Sur la figure 1 de la présente demande, on a représenté schématiquement une vue en perspective d'un dispositif d'examen 1 d'une zone capillaire de la peau d'un doigt présentant un axe principal. Le dispositif de la présente invention est particulièrement adapté pour l'examen d'une zone capillaire au niveau de l'ongle d'un doigt. [0032] Le dispositif d'examen est disposé dans un repère orthonormé XYZ, l'axe Z-Z étant orienté selon la direction verticale, et le plan (XY) correspondant à un plan horizontal. [0033] Le dispositif comprend un microscope optique 2 monté sur un bras 3 de microscope qui s'étend selon un axe vertical Z-Z, une source lumineuse 6 destinée à venir éclairer une zone capillaire et un support 4. Sur la figure 1, lorsque le doigt, qui n'est pas représenté, est positionné sous le microscope, l'axe principal du doigt est aligné suivant un axe Y-Y. [0034] Comme l'illustre la figure 6, le microscope 2 est équipé d'une caméra 10 qui transmet les images vers un écran d'affichage par des moyens appropriés filaires ou non filaires. La caméra est insérée dans le tube optique du microscope. [0035] Le support 4 comprend une base fixe 41 comportant une cavité 42 ayant un profil en forme de T inversé. Bien entendu la cavité n'est pas limitée uniquement à cette forme géométrique. La cavité est formée par une première partie 42A qui s'étend dans un plan (XY) et une deuxième partie 42B orientée selon l'axe Z-Z. [0036] Comme l'illustrent les figures 1 et 2, la première partie 42A de la cavité 42 est formée dans une première pièce 44 ayant une forme parallélépipédique allongée selon la direction X-X. La première pièce 44 comprend deux parois latérales ajourées 44L, une paroi arrière 44A, une paroi avant ajourée 44AA, une paroi supérieure 44S et une paroi inférieure 441. La deuxième partie 42B de la cavité 42 est formée dans une deuxième pièce 45 ayant une forme profilée allongée selon la direction Y-Y. La deuxième pièce 45 comporte une section en U inversé avec un fond 45F disposé dans le plan (XY) et deux branches latérales 45L s'étendant selon la direction verticale Z-Z et une paroi arrière 45A. La deuxième pièce 45 est disposée au centre de la paroi supérieure 44S de la première pièce 44. [0037] La base fixe 41 peut être une pièce en un seul tenant usinée ou obtenue par im- pression 3D. Selon une variante, la base fixe 41 est formée à partir de deux pièces 44, 45 distinctes assemblées ensemble de manière classique pour former la cavité en forme de T inversé. La base fixe comprend en outre des moyens de stabilisation afin d'éviter tout déplacement non désiré du microscope pendant l'examen. Pour cela, la première pièce 44 peut être lestée. Dans une variante, la paroi inférieure de la première pièce 44 peut être équipée de moyens d'adhésion tels que ventouses ou des éléments adhésifs. [0038] Le dispositif d'examen comprend une pièce mobile 43 ayant un profil en forme de T inversé configurée pour être disposée dans la cavité 42. La pièce mobile 43 n'est pas limitée à cette forme géométrique. La pièce mobile 43 comprend une première pièce 43A qui s'étend dans un plan (XY) et une deuxième pièce 43B orientée selon l'axe Z-Z. La pièce mobile 43 est agencée dans la cavité 42 de sorte que la face supérieure 43BS de la deuxième pièce 43B de la pièce mobile 43 et la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe 41 délimitent un logement 7 destiné à recevoir le doigt. La face supérieure 43BS de la deuxième pièce 43B de la pièce mobile présente une surface d'appui sur laquelle vient se positionner le doigt du patient. Le logement 7 a une forme allongée comprenant un axe principal orienté selon l'axe Y-Y. La deuxième pièce 43B est maintenue en suspension au sein de la cavité 42 6 par le biais de la première pièce 43A de la pièce mobile. Cette dernière présente deux extrémités assemblées aux extrémités de la paroi inférieure 441 de la première pièce 44 de la base fixe 41 par des moyens de serrage 20, 21. [0039] Les deux pièces 43A et 43B de la pièce mobile sont deux pièces distinctes et la deuxième pièce 43B est montée coulissante par rapport à la première pièce 43A. Ainsi il est possible de sortir facilement la deuxième pièce 43B du logement 7 pour le nettoyage après l'examen du doigt du patient. [0040] Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de déplacement 20, 21 qui permettent de déplacer la pièce mobile 43 dans la cavité 42 entre une première position dans laquelle la face supérieure 43BS de la deuxième pièce 43B de la pièce mobile 43 et la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe 41 délimitent un logement 7 ayant une dimension adaptée pour l'insertion de l'un des doigts du patient et une deuxième position dans laquelle la face supérieure 43BS de la deuxième pièce 43B de la pièce mobile 43 et la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe délimitent un logement 7 ayant une dimension adaptée pour bloquer le doigt dans le logement 7. Le doigt est immobilisé contre la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe 45 sans être comprimé. [0041] Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement sont formés par les moyens de serrage 20, 21 disposés de part et d'autre du logement 7. [0042] Selon une variante, la pièce mobile peut être déplacée par un moyen pneumatique. Le moyen pneumatique comprend par exemple un coussinet gonflable placé dans la cavité 42A de la base fixe 41 du dispositif; la mise en pression du coussinet pourrait être déclenchée une fois le doigt du patient positionné correctement dans le logement. Elle est ajustée de manière automatique pour avoir un niveau de compression pour immobiliser le doigt dans le logement. [0043] Le logement 7 ainsi formé a un profil de section sensiblement en forme de U inversé avec un fond sensiblement arrondi de manière à pouvoir venir épouser la forme du doigt lorsque ce dernier est en position d'appui contre la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe 41. [0044] Le doigt est ainsi immobilisé dans le logement 7 dans la direction Z-Z, par sa surface supérieure en appui contre la paroi intérieure du fond 45F de la deuxième pièce de la base fixe 45 et sa surface inférieure en appui contre la face supérieure 43BS de la deuxième pièce 43B de la pièce mobile 43. Dans la direction X-X, le doigt est bloqué par les deux parois intérieures des deux branches latérales 45L de la deuxième pièce 45 de la base fixe 41, le doigt est ainsi immobilisé par ses surfaces latérales. [0045] Le dispositif comprend en outre un plateau 9 qui s'étend dans le plan (XY) et est fixé sur le fond 45F de la deuxième pièce 45 de la base fixe. Il comporte une face supérieure 91 orientée vers le microscope 2 avec une ouverture 92 qui communique avec 7 le logement 7. Ainsi le microscope 2 peut venir observer la zone capillaire de la peau du doigt par le biais de l'ouverture 92. De préférence, le plateau 9 et la base fixe 41 forment une pièce en un seul tenant. Selon une variante, le plateau 9 est une pièce distincte qui est fixée sur le fond 45F de la hase fixe 41 par des moyens de fixation classiques. [0046] Avantageusement, la paroi supérieure 44S de la première pièce 44 de la hase fixe 41 comprend deux rebords 44G, 44D agencés par rapport au logement 7 de sorte que les doigts juxtaposant le doigt à examiner puissent se poser sans effort durant la phase d'examen. [0047] Comme l'illustre la figure 3, le dispositif comprend un élément de butée 5 inséré dans le logement 7 par la paroi arrière 45A de la deuxième pièce 45 de la hase fixe 41 via un trou. L'élément de butée comprend une tête 51 et un corps allongé 52 inséré dans le trou. L'extrémité latérale du corps allongé présente une surface d'appui 53 pour l'extrémité du doigt lorsque ce dernier est inséré dans le logement 7. L'élément de butée est formé par un moyen de serrage et le positionnement de l'élément de butée peut être ajusté dans le logement 7 par vissage en le déplaçant selon la direction Y-Y. Le doigt est ainsi bloqué également dans la direction Y-Y. [0048] Comme l'illustre la figure 4, le dispositif d'examen comprend un bras 3 de mi- croscope ayant une extrémité inférieure 31 montée en rotation sur le support 4 par des moyens de liaison pivot appropriés. Plus précisément, le bras est déplacé en rotation dans un plan (XZ) autour d'un axe de rotation Y-Y qui est l'axe principal du doigt de sorte que le microscope puisse venir imager la zone capillaire depuis un bord du doigt à l'autre malgré la courbure du doigt sans bouger le doigt qui est immobilisé dans le logement 7 durant l'examen. Le déplacement du bras autour de l'axe de rotation Y-Y peut être continu ou pas à pas. De préférence, le bras peut être déplacé entre -15° et +15° par rapport à l'axe Z-Z autour de l'axe de rotation. Le déplacement angulaire est représenté par une double flèche F sur la figure 4. Selon une forme de réalisation, le microscope peut prendre trois positions pour prendre 3 images : une image au centre et une image à chaque bord du doigt. Le dispositif comprend deux butées 32D, 32G disposées respectivement à droite et à gauche de l'extrémité inférieure 31 du bras 3 et agencées sur la paroi arrière 45A de la deuxième pièce 45 de la base fixe 41 pour fixer les deux positions angulaires du bras de part et d'autre de l'axe Z-Z. Les deux butées sont agencées de sorte que le bras puisse s'écarter de la position centrale d'un angle maximal compris entre 10-15° de chaque côté. [0049] La rotation du bras permet donc de toujours placer l'axe optique du microscope per- pendiculaire pal- rapport à la surface de la zone capillaire de la peau du doigt à observer et ce quelle que soit la courbure de la surface à examiner. De cette façon, il est possible d'imager à la fois le centre et les deux bords de la cuticule sans bouger le doigt à 8 examiner. [0050] Les moyens de liaison pivot prévus à l'extrémité 31 du bras 3 sont des moyens classiques. Ils peuvent comprendre un axe de rotation qui fait sailli de la paroi arrière 45A de la deuxième pièce autour duquel est montée en rotation l'extrémité inférieure 31 de bras. Des repères mécaniques standards agencés sur le bras 3 et sur la face supérieure 91 du plateau 9 permettent de positionner le bras 3 en position verticale. [0051] Le microscope 2 est fixé sur le bras 3 avec l'axe optique du microscope s'étendant suivant l'axe du bras. Comme l'illustre la figure 1, la paroi extérieure 22 du microscope forme une bague de mise au point pour l'objectif optique et la caméra du microscope. Le médecin peut donc avec une seule main déplacer le bras par rapport à axe de rotation Y-Y vers la position angulaire désirée et effectuer la mise au point du microscope qui consiste à tourner le microscope autour de l'axe Z-Z pour réaliser un déplacement vertical selon l'axe Z-Z de l'objectif optique. [0052] En référence à la figure 5, le dispositif d'examen comprend une source lumineuse 6 destinée à venir éclairer la zone capillaire de la peau du doigt à examiner. La source lumineuse comprend par exemple une pluralité de diodes électroluminescentes (LEDs) 61. Selon une forme de réalisation, les LEDS comprennent des LEDs de couleurs variées, par exemple bleues et vertes de manière à éliminer la composante rouge. Selon une forme préférée, les LEDS émettent une lumière blanche. Dans ce cas, la source lumineuse comprend un filtre optique passe bande qui est disposé sur le chemin du faisceau optique incident émis par les LEDs ou devant l'optique du microscope pour éliminer la composante rouge. L'élimination de la composante rouge permet avantageusement de rehausser le contraste des capillaires sur l'image. [0053] Selon une variante, la source lumineuse est une source laser adaptée pour effectuer des analyses de fluores de marquage en microscopie de fluorescence. De manière générale, la source lumineuse est adaptée pour effectuer tout autre type d'analyses de marqueurs. [0054] La source lumineuse comprend au moins une rangée de LEDs alignées. La rangée s'étend selon l'axe X-X au niveau d'un bord de l'ouverture 92 du plateau supérieur 9 de sorte que le faisceau incident global fourni par les LEDs soit orienté selon la direction de l'axe principal du doigt. La rangée de LEDs est agencée pat- rapport à la surface de la zone capillaire du doigt de manière à générer un éclairage rasant sur la surface de la zone d'examen pour supprimer les reflets parasites. Pour augmenter l'éclairement et obtenir une homogénéité d'éclairement, une seconde rangée de LEDs peut être disposée parallèlement à la première et sur un bord opposé de l'ouverture 92. [0055] De préférence, le dispositif comprend un polariseur et un analyseur disposés sur le chemin optique entre la source lumineuse et le microscope pour supprimer les reflets parasites. A titre d'exemple, le polariseur est disposé entre le faisceau émis par les 9 LEDs et la zone d'examen. L'analyseur est disposé entre le faisceau réfléchi par la zone d'examen et le microscope. [0056] En référence à la figure 5, le dispositif comprend un support 8 destiné à recevoir les deux rangées de LEDs 61. Le support est constitué de quatre barreaux 81, 82, 83, 84 formant un cadre destiné à venir encadrer l'ouverture 92 lorsque le support 8 est fixé sur la face supérieure 91 du plateau 9, avec deux barreaux 81, 84 orientés selon l'axe Y-Y et deux barreaux 82, 83 orientés selon l'axe X-X. Chacun des barreaux 82, 83 orientés selon l'axe X-X présente une surface 82A orientée vers la zone capillaire d'examen et munie d'une rangée de LEDs. Le support 8 est fixé sur le plateau 9 à l'aide de quatre moyens de fixation 85 classiques. [0057] Selon une forme de réalisation, la hauteur (H) représentée par une double flèche sur la figure 1 de la base est définie de sorte que le poignet de la main à examiner soit posé sur la surface sur laquelle est posée la hase fixe. Ainsi cette position ergonomique permet de ne pas induire de tension dans le doigt à examiner qui peut venir fausser les résultats de l'examen capillaire. [0058] Le dispositif d'examen de la présente invention est configuré pour recevoir d'autres modules d'examen tels que des modules de mesure du taux de sucre, de l'oxygène, de la pulsation cardiaque ou du lactate. Application industrielle [0059] L'invention peut trouver à s'appliquer pour tout domaine où il est nécessaire de pratiquer un examen par capillaroscopie. La présente invention est particulièrement adaptée pour examiner la zone capillaire au niveau de la cuticule. [0060] L'invention ne se limite pas aux exemples décrits ci-avant ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. 10