Brevet FR3090386A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Dispositif d'analyse des ondes cérébrales comprenant un élément support textile Domaine technique [0001] L'invention concerne, de façon générale, le domaine de l'analyse et du contrôle de l'activité cérébrale, et en particulier de la stimulation des ondes cérébrales pour renforcer les effets bénéfiques du sommeil d'une personne. Technique antérieure [0002] On connait des dispositifs pour contrôler et stimuler l'activité du cerveau d'une personne, notamment pendant son sommeil, en acquérant un signal biologique de la personne et en stimulant des ondes cérébrales. [0003] De tels dispositifs peuvent se présenter sous la forme d'un bandeau pouvant être porté sur la tête de la personne. En particulier, le bandeau comprend des éléments rigides et relativement volumineux, tels que des câbles et des éléments électroniques, recouverts pas un revêtement textile. Problème technique [0004] Toutefois, bien qu'apportant satisfaction, des tels dispositifs peuvent se révéler in- confortables à porter, en particulier lors du sommeil de la personne. [0005] En effet, les éléments rigides du bandeau peuvent se révéler gênants pour la personne durant la nuit. [0006] La présente invention a notamment pour but d'améliorer cette situation. [0007] En particulier, l'invention vise un dispositif d'analyse et de contrôle des ondes cé- rébrales qui soit peu encombrant et confortable, de sorte à pouvoir être utilisé dans un contexte de vic quotidienne, et qui soit robuste et peu coûteux à fabriquer pour garantir son accessibilité au grand public. Exposé de l'invention [0008] II est proposé un dispositif d'analyse et/ou de contrôle des ondes cérébrales configure pour être porté par une personne, notamment au cours d'une période de sommeil de la personne, le dispositif comportant un élément support configure pour entourer au moins partiellement une tête de la personne de sorte à y être maintenu, caractérisé en ce que l'élément support comprend au moins un textile tridimensionnel. [0009] Grâce à ses dispositions, on obtient un élément support particulièrement confortable d'utilisation. [0010] 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. 2 100111 Selon une réalisation, l'élément support comprend une pluralité de parties de textile tridimensionnel. [0012] Selon une autre réalisation, l'élément support est exclusivement réalisé en textile tri- dimensionnel. [0013] Selon une autre réalisation, l'élément support est configuré pour être assemblé de façon réversible à un boiticr d'électronique embarquée de conditionnement et de contrôle. [0014] Selon une autre réalisation, l'élément support comprend au moins une électrode configure° pour être en contact avec la personne pour acquérir au moins un signal de mesure représentatif d'un signal électrique physiologique de la personne, le boitier étant configuré pour recevoir des informations de l'électrode. [0015] Selon une autre réalisation, l'élément support comprend au moins un transducteur acoustique configuré pour émettre un signal acoustique stimulant une oreille interne de la personne, le transducteur acoustique étant disposé dans une partie de textile tridimensionnel adaptée pour recouvrir l'oreille de la personne une fois l'élément support porté par la personne, le boiticr étant configuré pour commander et contrôler l'émission par le transducteur acoustique du signal acoustique. [0016] Selon une autre réalisation, le l'eider est relié à l'électrode au moyen d'un câble blindé. [0017] Selon une autre réalisation, le câble blindé fait partie intégrante du textile tridi- mensionnel. [0018] Selon une autre réalisation, le textile tridimensionnel forme au moins un canal, le canal étant configuré pour recevoir le câble blindé. [0019] 11 est également proposé un kit pour former un dispositif d'analyse et/ou de contrôle des ondes cérébrales selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un élément support et un boitier d'électronique embarquée de conditionnement et de contrôle, le boitier étant configuré pour être assemblé de façon réversible à l'élément support. Brève description des dessins [0020] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'amdyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 100211 Ifi2.11 montre une vue en perspective d'un dispositif selon un mode de réalisation de l' invention ; Fig. 2 100221 I fie.21 montre une vue agrandie partielle du dispositif de la [Fig. 1 ; Fig. 3 3 100231 Ifig.3I montre une autre vue agrandie partielle du dispositif de la IFig. 1I ; Fig. 4 100241 I fie.4I montre une vue désassemblé du dispositif de la IFig. 1I comprenant un élément support et un boitier d'électronique embarquée de conditionnement et de contrôle Fig. 5 [0025] [fie.5] montre une vue de côté schématique d'une personne portant le dispositif de la [Fig. 1]. Fig. 6 [0026] [fig.6] montre une vue partielle schématique d'une partie de textile tridimensionnel du dispositif de la [Fig. 1] comprenant une pluralité de fibres, un élément de conduction électrique faisant partie intégrante de la partie de textile tridimensionnel ; et Fig. 7 [0027] [fig.7] montre une vue éclatée d'un élément de conduction électrique sous la forme d'un câble blindé, notamment pour relier le boitier d'électronique embarquée de conditionnement et de contrôle à une électrode. Description des modes de réalisation [0028] Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0029] En se référant aux [fig.1], [Fig. 2], [Fig. 3], et [Fig. 4], l'invention a pour objet un dispositif 1 d'analyse et de contrôle des ondes cérébrales, et en particulier de sti- mulation des ondes cérébrales pour renforcer les effets bénéfiques du sommeil. [0030] Le dispositif 1 est configuré pour être porté par une personne P, notamment au cours d'une période de sommeil de la personne. [0031] Le dispositif 1 est en particulier configuré pour être porté sur la tête de la personne P. [0032] A cet effet, le dispositif 1 comprend un élément support 2, encore appelé bandeau. L'élément support 2 est configuré pour entourer au moins partiellement la tête de la personne P de sorte à y être maintenu. [0033] Dans un mode (le réalisation de l'invention illustré sur la [fie.5], l'élément support 2 est notamment. configuré pour entourer au moins une portion d'une circonférence de la tête de la personne P, voire à entourer en totalité la circonférence de la tête de la personne P. [0034] Dans le mode de réalisation illustré sur la [fig.1], l'élément. support 2 comprend plusieurs branches 2a, 2b, 2c, 2d. L'élément support 2 comprend notamment. quatre branches reliées entre elles à l'endroit. de points de liaisons de branches 2e, 2f. Les branches 2a, 2b, 2c, 2d entourent différentes portions de la tête de la personne P de sorte à assurer un maintien stable et une localisation précise du dispositif 1 sur la personne P. [0035] Ainsi, la première branche 2a et la deuxième branche 2h entourent respectivement un côté avant et un côté supérieur de la tête de la personne P. Les première et deuxième branches 2a, 2b sont respectivement liées à leurs extrémités respectives au niveau d'un point de liaison de branches latéral gauche 2c et d'un point de liaison de branches latéral droit 2f, situés à proximité des tempes gauche et droite de la personne P. [0036] Les troisième et quatrième branches 2c, 2d s'étendent respectivement à partir des points de liaison de branches latéral gauche 2c et latéral droit 2f, en direction de la nuque de la personne P. [0037] Selon l'invention, l'élément support 2 comprend un ou plusieurs textiles tridimen- sionnels. [0038] Par « textile tridimensionnel », on comprend un textile constitué de fibres dis- continues ou continues, disposées dans les trois directions de l'espace. Ainsi, un textile tridimensionnel se distingue d'un textile classique en ce qu'il ne s'étend pas uniquement selon un plan X-Y, mais également perpendiculairement dans une direction Z. [0039] Une fibre selon la présente invention peut être une fibre naturelle ou synthétique. [0040] Un textile tridimensionnel peut être réalisé par tissage, tricotage, tressage ou être non-tissé. [0041] A titre également purement illustratif, de tels textiles tridimensionnels sont par exemple décrits dans le document US 20070144221. Un textile tridimensionnel tricoté peut notamment être appelé « spacer fabric » ou « 3D knitted fabric » en anglais. [0042] Il est ainsi possible de réaliser un élément support 2 ayant une forme complexe parti- culièrement adaptée à l'utilisation du dispositif 1 sur la tête de la personne P. En outre, un textile tridimensionnel est avantageusement dépourvu de couture, ce qui permet d'obtenir un élément support 2 particulièrement confortable lorsqu'il est porté. [0043] Selon le mode de réalisation des [fig.1], [Fig. 2], [Fig. 3], et [Fig. 4], l'élément support 2 comprend une pluralité de parties de textile tridimensionnel 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f. Chacune des parties de textile tridimensionnel forme une partie plus ou moins étendue de l'élément support 2. [0044] Chacune des parties de textile tridimensionnel comprend des caractéristiques mé- caniques et/ou structurelles propres. [0045] Ainsi, certaines parties de textile tridimensionnel peuvent être relativement plus rigides, ou relative plus souples, que certaines autres parties de textiles tridimensionnels. [0046] En variante ou en combinaison, certaines parties de textile tridimensionnel 3b, 3b peuvent présenter une élasticité élevée. Ces parties de textiles tridimensionnels 3b, 3c, peuvent ainsi être caractérisées par un allongement ou déformation élastique pouvant être supérieure à 60%, voire supérieure à 80, voire supérieure à 90%. [0047] Tl est ainsi possible de faire varier localement le comportement mécanique de l'élément support 2, avec l'une des branches 2h de l'élément support 2 plus rigide ou inextensible et les autres branches 2a, 2c, 2d relativement plus élastiques ou souples par exemple. [0048] L'élément support 2 comprend également une partie de textile tridimensionnel 3c constituant une face intérieure de l'élément support 2. Cette partie de textile tridimensionnel 3e est destinée à être en contact avec la peau de la personne Pet peut à cet effet être réalisée dans un textile particulièrement confortable et/ou micro-aéré. [0049] L'élément support 2 comprend également des parties de textile tridimensionnel 3d, 3f située aux extrémités des troisième et quatrième branches 2c, 2d. Ces parties dc textile tridimensionnel 3d, 3f sont destinées à permettre une fixation l'une à l'autre, notamment derrière la nuque de la personne P. A cet effet, elles peuvent comprendre un système de fixation mécanique, par exemple par crochets et boucles textile connu sous la marque « Velcro ». [0050] L'élément support 2 comprend également au moins une, voire une pluralité d'électrodes 4, illustrées en pointillé sur les [fig.3] et [Fig. 4]. [0051] Les électrodes 4 sont configurécs pour être en contact avec la personne P, et notamment avec la peau dc la personne P pour acquérir au moins un signal de mesure représentatif d'un signal électrique physiologique de la personne P. [0052] Le signal électrique physiologique est avantageusement un électroencéphalogramme (EEG) de la personne P. [0053] Les électrodes 4 peuvent par exemple être réalisées à partir de polymères conducteurs ou de métal. [0054] Les électrodes 4 sont avantageusement résistantes à l'eau. [0055] Par « résistante à l'eau », on comprend que la qualité des électrodes n'est pas sus- ceptible d'être dégradée si celles-ci sont mises en contact avec de l'eau de manière prolongée. En particulier, les électrodes 4 sont toujours opérationnelles même après avoir subies plusieurs lavages, en machine par exemple. [0056] Les électrodes 4 peuvent comprendre une structure sous forme de micro-ventouses permettant un maintien par aspiration ou succion entre l'électrode et la peau de la personne P. [0057] Les électrodes 4 peuvent également comprendre une structure sous forme de filaments, de l'ordre du micromètre ou de la dizaine de micromètres, réparties de façon dense sur la surface de l'électrode 4. Ces filaments permettent d'améliorer le contact entre l'électrode et la peau de la personne P par interaction de Van der Waals (inspiré de l'animal Gecko). 6 [0058] De telles structures permettent d'assurer un contact satisfaisant entre l'électrode et la peau de la personne P pour acquérir le signal de mesure, ou de s'assurer d'un maintien de l'électrode en étant disposé autour de la zone d'acquisition du signal de mesure. [0059] Les électrodes 4 peuvent être des éléments fixés, par exemple collés ou cousu avec les parties de textile tridimensionnel de l'élément support 2. [0060] En variante, les électrodes 4 font partie intégrante de l'élément support 2, notamment de la face intérieure de l'élément support 2. [0061] Par « faire partie intégrante », on comprend en particulier que les électrodes 4 sont formées par le textile tridimensionnel. Les électrodes sont notamment des électrodes textiles, tissées, tricotées, et/ou tressées avec l'élément support 2. [0062] De telles électrodes 4 sont par exemple décrites dans le document EP 1 858 581. [0063] Les électrodes 4 peuvent être localisées dans l'élément support 2, comme illustrées sur les [fig.3] et [Fig. 4]. [0064] En variante, les électrodes 4 peuvent avantageusement être surfaciquement plus étendues, par exemple de sorte à être présente sur une partie significative, voire l'intégralité d'une branche de l'élément support 2. [0065] L'élément support 2 peut comprendre par ailleurs au moins un, voire une pluralité de transducteurs acoustiques 5. [0066] Les transducteurs acoustiques 5 sont configurés pour émettre un signal acoustique stimulant au moins une oreille interne de la personne P. [0067] Le signal acoustique peut être émis par conduction osseuse. [0068] En variante, le signal acoustique peut être émis au moyen d'un haut-parleur disposé au niveau d'une oreille de la personne P. [0069] Selon le mode de réalisation des [fig.1], [Fig. 2], [Fig. 3], et [Fig. 4], deux trans- ducteurs acoustiques 5 sont disposés respectivement dans des parties de textile tridimensionnel 3c configurées pour recouvrir chacune une oreille de la personne P une fois l'élément support 2 porté. [0070] L'élément support 2 peut également comprendre d'autres types de capteurs, tels qu'un pulse oxymètre, un accéléromètre, un capteur de température, un microphone (non illustrés) ou encore tout autre type de capteur non décrit. [0071] L'élément support 2 peut notamment comprendre un capteur d'élasticité 6, illustré sur la [fig.2], configuré pour mesurer la contrainte s'exerçant sur, ou l'allongement élastique de, une partie de textile tridimensionnel 3b. [0072] Le capteur d'élasticité 6 permet ainsi de savoir si l'élément support 2 est trop ou pas assez serré sur la tête de la personne P. [0073] Boitier [0074] Le dispositif 1 comprend par ailleurs un boitier d'électronique embarquée de condi- tionnement et de contrôle 7 (appelé « boitier » par la suite). Le boitier 7 est un élément 7 rigide. [0075] Le boitier 7 est configuré pour être assemblé ou désassemblé à l'élément support 2. Le boitier 7, une fois assemblé à l'élément support 2, permet d'obtenir le dispositif 1 en état de fonctionnement. [0076] Le hoitier 7 peut être assemblé, avantageusement de façon réversible, à l'élément support 2. [0077] Par « de façon réversible », on comprend que le boitier 7 peut être séparé, notamment électriquement, de l'élément support 2, puis assemblé de nouveau à l'élément support 2, cela de façon répétée. [0078] A cet effet, l'élément support 2 comprend un élément de connexion 8, visible sur la [fig.4], configuré pour fixer le boitier 7 à l'élément support 2. L'élément de connexion 8 peut être fixé au hoitier 7, notamment électriquement, par cmboitage élastique, par connexion magnétique, ou par tout autre moyen. [0079] En outre, l'élément support 2 comprend également une ouverture 9, visible également sur la [fig.4], configuré pour permettre l'insertion du hoitier 7 dans l'élément support 2. [0080] Selon le mode de réalisation de la [fig.4], l'une des branches de l'élément support 2, par exemple la deuxième branche 2h, peut constituer une poche ou un logement 10 (en pointillé sur la [Fig. 4]) dans lequel peut être placé le hoitier 7. [0081] Le hoitier 7, une fois assemblé à l'élément support 2, est configuré pour recevoir des informations des électrodes 4, et peut également être configuré pour commander et contrôler l'émission par les transducteurs acoustiques 5 d'un signal acoustique. [0082] Le document WO 2016/083598 présente par exemple le fonctionnement général du dispositif 1 pour la stimulation des ondes lentes cérébrales. [0083] Le dispositif 1 peut de façon plus générale être utilisé pour analyser et/ou contrôler les ondes cérébrales de la personne P. Le dispositif 1 permet notamment d'effectuer du neurofeedback (encore appelé neurothérapie) afin d'améliorer la qualité du sommeil ou d'aider à l'endormissement la personne P. [0084] Le boitier 7 est également configuré pour communiquer avec un serveur ou appareil extérieur (non illustré), avantageusement de façon sans-fil, par exemple en oeuvre un protocole tel que le Bluetooth ou le Wi-Fi. [0085] Le boitier 7 peut ainsi transférer les signaux de mesure au serveur extérieur ou appareil extérieur. [0086] Le boitier 7 peut également recevoir depuis le serveur ou appareil extérieur des sons à émettre par les transducteurs acoustiques 5. Conduction électrique [0087] Afin que le dispositif 1 soit en état de fonctionnement une fois le boitier 7 assemblé à l'élément support 2, il est nécessaire de relier électriquement le boitier 7 aux autres 8 éléments électriques de l'élément support 2, tels que les électrodes 4, éventuellement les transducteurs acoustiques 5, ou tout autre capteur, au moyen d'éléments de conduction électrique. [0088] A cet effet, selon une première réalisation, au moins une partie de textile tridi- mensionnel forme un canal ou section tubulaire 1 1 , illustré plus particulièrement sur la [fig.2]. [0089] Le canal 11 fait partie intégrante de la partie de textile tridimensionnel. Le canal 11 peut ainsi se déformer avec l'élément support 2. [0090] Le canal 11 est configure pour recevoir un élément de conduction électrique 12. [0091] L'élément dc conduction électrique 12 permet ainsi de relier une électrode 4 et/ou un transducteur acoustique 5 et/ou encore tout autre élément au boiticr 7. [0092] L'élément dc conduction électrique 12 est avantageusement un câble blindé. [0093] Un câble blindé est un câble électrique comprenant un ou plusieurs éléments conducteurs 14 entourés d'une ou plusieurs couches conductrices. Une couche conductrice peut être composée d'une tresse conductrice 15, par exemple de brins de cuivre ou d'aluminium tressés, et/ou d'une couche enroulée d'aluminium ou de polymère conducteur 16. La ou les couches conductrices agissent comme une cage de Faraday permettant dc réduire les perturbations électromagnétiques provenant d'autres dispositifs électriques. [0094] L'utilisation d'un câble blindé est particulièrement avantageuse pour relier élec- triquement le boitier 7 aux électrodes 4. En effet, les électrodes 4 sont susceptibles de mesurer un ou plusieurs signaux de mesure faibles, de l'ordre du microvolt. Il est donc nécessaire que les perturbations électromagnétiques soient les plus limitées possibles et n'entrainent pas une dégradation de ces signaux de mesure. [0095] Comme illustré sur al [fig.7], un câble blindé peut par exemple être un câble coaxial. Un câble coaxial comprend une âme centrale conductrice 14, qui peut être monobrin ou multibrins par exemple en cuivre. L'âme centrale conductrice 14 est entourée d'un matériau diélectrique isolant 17. Le matériau diélectrique 17 est lui-même entouré d'une feuille et/ou tresse conductrice 15, 16, puis d'une gaine isolante et protectrice 18. [0096] Selon une seconde réalisation, au moins une partie textile de l'élément support 2 comprend au moins un élément de conduction électrique 13, illustré plus particulièrement sur la [fig.6]. L'élément de conduction électrique 13 fait ainsi partie intégrante de la partie de textile tridimensionnel. [0097] Par « faire partie intégrante », on comprend en particulier que l'élément de conduction électrique 13 forme et/ou est formé par la partie de textile tridimensionnel. L'élément de conduction électrique 13 est notamment tissé, tricoté, et/ou tressé avec la partie textile de textile tridimensionnel. [0098] Ainsi, l'élément de conduction électrique 13 n'est pas séparable de la partie de textile 9 tridimensionnel. L'élément de conduction électrique 13 est notamment inextricablement lié ou entremêlé avec les autres fibres formant le textile tridimensionnel, de sorte que l'élément de conduction électrique 13 ne peut pas être séparé de la partie de textile tridimensionnel sans entrainer sa dégradation, voire sa destruction. [0099] Selon une réalisation, l'élément de conduction électrique 13 peut être réalisé au moyen de matériaux conducteurs, tels qu'un matériau métal, un polymère conducteur intrinsèque ou un matériau composite. [0100] Avantageusement, l'élément de conduction électrique 13 est un câble blindé, notamment coaxial, tel que décrit ci-dessus. Le câble blindé a alors des dimensions, en particulier un diamètre, proche ou égale au diamètre des autres fibres de la partie de textile tridimensionnel. [0101] Selon une autre réalisation, l'élément de conduction électrique 13 peut être réalisé au moyen d'une ou plusieurs fibres textiles enduites ou imprégnées par une substance conductrice (tel que de l'argent par exemple). [0102] Selon cette seconde réalisation, il n'est alors pas nécessaire d'utiliser un câble électrique distinct de l'élément support 2, contrairement à la première réalisation. On obtient ainsi un élément support 2 particulièrement simple et robuste. [0103] Plus généralement, selon les première et seconde réalisations décrites ci-dessus, il est possible de relier électriquement le boitier 7 aux éléments de l'élément support 2 tout en conservant un élément support 2 flexible, confortable et facile d'utilisation. Avantage [0104] Comme déjà évoqué ci-dessus, les dispositifs d'analyse et de contrôle de l'activité cérébrale actuels n'apportent pas entière satisfaction car ils comprennent des éléments rigides qui peuvent se révéler inconfortables. [0105] L'élément support 2 selon l'invention ne comprend avantageusement pas, ou peu, d'éléments rigides. L'élément support 2 est notamment majoritairement en textile, voire exclusivement textile, notamment en textile tridimensionnel. [0106] Par « majoritairement », on comprend que l'élément support 2 peut toutefois comprendre certains éléments rigides ne participant pas à la structure du dispositif 1, tels qu'un câble électrique 12 ou un transducteur électrique 5. [0107] L'utilisation de textiles tridimensionnels permet d'obtenir un dispositif 1 particu- lièrement confortable pour la personne P, notamment au cours d'une période de sommeil. [0108] En outre, l'élément support 2 peut être avantageusement résistant à l'eau. [0109] 11 est ainsi possible de désassembler l'élément support 2 et le boitier 7 une fois l'utilisation du dispositif 1 terminée. L'élément support 2 peut ensuite être lavé séparément, notamment en machine à laver. Une fois lavé, le boitier 7 peut être assemblé à l'élément support 2 afin que le dispositif 1 soit de nouveau en état de fonc- tionnement. [0110] Etant en textile tridimensionnel, l'élément support 2 peut avoir une certaine rigidité propre. L'élément support 2 peut notamment être maintenu en forme sans comprendre d'armature rigide. [0111] Par « maintenu en forme », on comprend notamment que l'élément support 2 garde sa forme lorsqu'il est soumis à son propre poids en étant posé sur un support plan. [0112] En variante, l'élément support 2 peut comprendre une armature additionnelle configure° pour lui donner une forme particulière ou le maintenir en forme lorsqu'il n'est pas porté par la personne P. 11