Brevet FR3100440A1 — publié le 20210312

L’invention concerne un dispositif (100) pour déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère, le dispositif (100) comprenant au moins une oreillette comprenant : -un corps principal (102) comprenant un corps de révolution (110) ayant un axe de révolution (108), et -un embout (104) configuré pour être inséré dans un canal auditif, ledit embout (104) présentant un canal cylindrique (112) destiné à recevoir un corps de révolution (110) pour monter l’embout (104) sur le corps principal (102) de manière amovible, l’embout (104) étant agencé déplaçable en rotation autour de l’axe de révolution (108) de sorte à permettre d’orienter au moins une électrode (106) vers une zone du cerveau du mammifère, et ledit embout (104) comprenant une pluralité d’électrodes (106) agencées sur une surface extérieure de l’embout (104) et espacées mutuellement dans une direction circonférentielle autour de l’axe de révolution (108), chaque électrode (106) étant configurée pour capter un signal électrique dans le canal auditif du mammifère. Figure à publier : 1 Dispositif de détermination du potentiel électrique du cerveau L’invention se rapporte au domaine des dispositifs pour déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère, en particulier les dispositifs pour déterminer un tel état par mesure d’un signal électroencéphalogramme (EEG). Arrière-plan technologique On connait un dispositif intra-auriculaire de mesure de données biologiques d’un homme, tel que celui décrit par US 2018/0235540. Ce dispositif comprend une partie interchangeable prévue pour être insérée dans un canal auditif munie sur sa surface extérieure d’électrodes prévues pour détecter un signal électrique en provenance du cœur. Ce dispositif comprend aussi un boitier, sur lequel est monté une électrode externe destinée à accueillir un doigt de l’utilisateur pour former un potentiel de référence. Le remplacement de la partie interchangeable de ces dispositifs est contraignant et complexe à réaliser. Enfin, la détection de signaux électriques par les électrodes peut manquer de précision. Résumé Une idée à la base de cette invention consiste à fournir un dispositif de mesure de données biologiques plus facile à exploiter et plus susceptible de fournir des signaux plus précis. Pour cela, l’invention propose un dispositif permettant par exemple de déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins une oreillette comprenant : -un corps principal comprenant une partie cylindrique ayant un axe de révolution, et -un embout configuré pour être inséré dans un canal auditif, ledit embout présentant un canal cylindrique destiné à recevoir la partie cylindrique pour monter l’embout sur le corps principal de manière amovible, l’embout étant agencé déplaçable en rotation autour de l’axe de révolution de sorte à permettre d’orienter au moins une électrode vers une zone du cerveau du mammifère, et ledit embout comprenant une pluralité d’électrodes agencées sur une surface extérieure de l’embout et espacées mutuellement dans une direction circonférentielle autour de l’axe de révolution, chaque électrode étant configurée pour capter un signal électrique dans le canal auditif du mammifère, et ledit dispositif comprenant des premières pistes électriques, isolées électriquement l’une de l’autre agencées dans le canal cylindrique de l’embout et reliées aux électrodes et des deuxièmes pistes électriques, isolées électriquement l’une de l’autre agencées dans la partie cylindrique du corps principal et destinées à acheminer le signal capté par les électrodes vers un moyen de calcul, dans lequel chacune des premières pistes électriques, ou chacune des deuxièmes pistes électriques, présente une forme annulaire ayant pour axe ledit axe de révolution et est agencée en contact électrique avec une desdites premières pistes électriques, ou une desdites deuxièmes pistes électriques, indépendamment de l’orientation de l’embout autour dudit axe de révolution, et lesdites premières ou deuxièmes pistes électriques de forme annulaire étant espacées le long dudit axe de révolution. Un tel dispositif est avantageux en ce qu’il permet de retirer l’embout et de le remplacer par un autre embout dans une orientation circonférentielle quelconque sans nécessiter des moyens de guidage pour assurer la liaison entre les électrodes et le moyen de calcul. Le dispositif est ainsi moins complexe à exploiter. Un autre avantage de l’utilisation des pistes circulaires est de permettre une rotation des électrodes autour de l’axe de révolution. L’orientation de l’embout peut donc être facilement ajustée, si besoin, pour qu’une ou plusieurs des électrodes soit orientée vers une zone spécifique située autour du canal auditif. Les signaux captés par les électrodes peuvent donc être plus ciblés et permettre une détermination plus précise de l’état physiologique ou psychique du mammifère. Selon des modes de réalisation avantageux, un tel dispositif peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Les électrodes du dispositif peuvent être réalisées de nombreuses manières. Selon un mode de réalisation, au moins une électrode présente une partie externe s’étendant sur une partie longitudinale, dans la direction de l’axe de révolution, de la surface extérieure de l’embout. Selon un mode de réalisation, au moins une électrode présente une longueur égale ou légèrement inférieure à la longueur de l’embout. Selon un mode de réalisation au moins une électrode présente une partie interne s'étendant sur une partie du canal cylindrique pour former une première piste électrique. Selon un mode de réalisation, les électrodes sont espacées mutuellement dans une direction circonférentielle par une distance constante. Selon un mode de réalisation, chacune des deuxièmes pistes électriques est annulaire, et chacune des premières pistes électriques est configurée pour entrer en contact avec une deuxième piste électrique annulaire respective. Selon un mode de réalisation, les premières pistes électriques s’étendent en arc de cercle sur la partie intérieure du canal cylindrique autour de l’axe de révolution. Selon un mode de réalisation, les premières pistes électriques constituent un dépôt métallique sur le canal cylindrique de l’embout. Selon un autre mode de réalisation, chacune des premières pistes électriques est annulaire et chacune des deuxièmes pistes électriques forme un plot de contact configuré pour entrer en contact avec une première piste électrique annulaire respective. Selon un mode de réalisation, le plot de contact s’étend sur un arc de cercle de la partie cylindrique du corps principal autour de l’axe de révolution. Selon un mode de réalisation alternatif, le plot de contact a une forme rectangulaire, demi-sphérique, annulaire ou semi-annulaire. Selon un mode de réalisation, le plot de contact est un dépôt métallique sur la surface extérieure de la partie cylindrique ou du canal de l’embout. Les embouts du dispositif peuvent être réalisés selon différentes configurations. Selon un mode de réalisation, l’embout est en matériau élastique configuré pour s’adapter à une dimension, en particulier une circonférence, du canal auditif de manière à assurer un contact entre les électrodes et la surface interne du canal auditif. Selon un mode de réalisation, l’embout comporte une matière polymère et au moins une électrode comporte un tissu conducteur incrusté ou noyé dans la matière polymère de l’embout. Selon un mode de réalisation alternatif, l’embout comporte une matière polymère et au moins une électrode comporte un matériau conducteur sélectionné parmi les polymères conducteurs et le silicone dopé de nanoparticules, incrusté ou noyé dans la matière polymère de l’embout. Selon un autre mode de réalisation, l’embout comporte une matière polymère comprenant une pluralité de parties conductrices isolées électriquement entre elles et formant les électrodes. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend des moyens de verrouillage de l’embout sur la partie cylindrique du corps principal. Selon un mode de réalisation, ces moyens de verrouillage comprennent une rainure et/ou une nervure et/ou une butée agencée dans la partie cylindrique du corps principal et/ou dans l’embout. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un moyen de calcul étant configuré pour déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère en fonction des signaux électriques mesurés par les électrodes. Selon un mode de réalisation, le moyen de calcul est configuré pour déterminer l’état physiologique ou psychique en fonction d’une différence entre deux signaux électriques mesurés par deux desdites électrodes de l’oreillette. Selon un mode de réalisation, les éventuels artefacts présents sur ces signaux sont supprimés grâce à une méthode de suppression d’artefacts à plusieurs canaux, par exemple l’analyse en composantes indépendantes. Selon un mode de réalisation, un des signaux électriques est un signal électrique de référence ; de préférence il s’agit d’un signal électrique substantiellement stable. Selon un mode de réalisation, le signal électrique de référence est mesuré par une électrode orientée vers une partie osseuse à proximité du canal auditif du mammifère. En particulier, cette partie osseuse est une mastoïde. Un avantage d’un tel agencement est d’obtenir un signal de référence stable, c’est-à-dire qui fluctue peu, sans nécessiter de recourir à une électrode externe à l’embout. Selon des modes de réalisation, l’embout comporte des moyens de détermination du signal électrique de référence. Selon un mode de réalisation, l’embout comporte un marquage, de préférence sur sa surface extérieure, configuré pour être dirigé vers la mastoïde du mammifère lors de l’insertion de l’embout dans le canal auditif du mammifère, de sorte qu’une des électrodes est dirigée vers la mastoïde du mammifère. En d’autres termes, ce marquage indique comment orienter l’une des électrodes vers une partie osseuse à proximité du canal auditif du mammifère, en particulier, la mastoïde. Selon un mode de réalisation alternatif, le signal de référence est détecté automatiquement grâce à un sélectionneur. En particulier, le sélectionneur est configuré pour recevoir les signaux électriques des électrodes et pour détecter une électrode de référence, ladite électrode de référence étant sélectionnée comme l’électrode émettant le signal électrique ayant le potentiel électrique le plus stable, c’est-à-dire celui présentant le moins de fluctuations, parmi les signaux électriques captés par les électrodes. Selon un mode de réalisation, le sélectionneur de signal est agencé en amont du moyen de calcul et relié aux deuxièmes pistes électriques. Selon un mode de réalisation, le sélectionneur est relié à un amplificateur comportant une entrée négative et au moins une entrée positive, et dans lequel le signal sélectionné par le sélectionneur est acheminé vers l’entrée négative de l’amplificateur. En particulier, l’amplificateur est relié au moyen de calcul. Selon un mode de réalisation, le sélectionneur est constitué d’un mécanisme de branchement, par exemple un connecteur réversible agencé en amont de l’amplificateur et d’un testeur de signal agencé en aval dudit amplificateur. Le connecteur réversible peut être apte à connecter chacune des deuxièmes pistes électriques à une entrée de l’amplificateur et le testeur de signal peut être configuré pour déterminer un signe de la ou les différences entre le signal provenant de l’au moins une entrée positive et le signal provenant de l’entrée négative. Le sélectionneur peut être configuré pour acheminer les signaux en sortie de l’amplificateur vers le moyen de calcul en réponse à la détection par le testeur de signal que toutes les différences sont positives. Le sélectionneur peut être en outre configuré à modifier une configuration du connecteur réversible de sorte à connecter une autre des deuxièmes pistes à l’entrée négative de l’amplificateur en réponse à la détection par le testeur de signal d’au moins différence négative parmi des différences calculées. Dans ce mode de réalisation, le signal électrique le plus stable est celui ayant le potentiel électrique le plus bas. Selon un mode de réalisation, au moins une des électrodes est orientée vers un lobe temporal du mammifère. Selon un mode de réalisation, l’état physiologique ou psychique est relatif à une activité électrique d’un organe du mammifère sélectionné dans le groupe constitué d’un cerveau, un cœur, un nerf, un muscle et un œil. Selon un mode de réalisation, l’état physiologique ou psychique est relatif à un signal EEG déterminé par le moyen de calcul à partir d’au moins un signal électrique émis par une zone du cerveau du mammifère et capté par une ou plusieurs des électrodes agencées dans le canal auditif. Selon un mode de réalisation, l’état physiologique ou psychique est une fatigue du mammifère, un niveau d’attention du mammifère ou une crise d’épilepsie du mammifère. Selon un mode de réalisation, l’état psychique est une activité pré-ictale du cerveau. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un moyen de filtrage des signaux électriques configuré pour atténuer des signaux parasites détectés par une desdites électrodes De tels signaux parasites peuvent être engendrés par des mouvement du mammifère et/ou de l’embout dans le canal auditif et/ou provenir de l’environnement du dispositif. Selon un mode de réalisation, le moyen de filtrage comprend un filtre passe bande ayant une bande passante comprise entre 0,3 Hz et 50 Hz, en particulier comprise entre 1 Hz et 40 Hz. Selon un mode de réalisation, le moyen de calcul est configuré pour : déterminer un signal d’électroencéphalogramme du mammifère en fonction des signaux électriques mesurés, déterminer une amplitude d’au moins une onde cérébrale dans une plage de fréquence prédéfinie en fonction dudit signal d’électroencéphalogramme, et déterminer un état psychique en fonction de ladite amplitude d’au moins une onde cérébrale par comparaison de ladite amplitude à un seuil prédéterminé. Une application du dispositif est la détection d’une somnolence d’une personne et l’utilisation de cette détection pour déclencher un réveil de la personne. Selon un mode de réalisation, le corps principal comporte un moyen de transmission de données filaire ou sans fil configuré pour communiquer avec le moyen de calcul. Le moyen de transmission est configuré pour transmettre les signaux électriques captés par les électrodes au moyen de calcul. Selon un mode de réalisation, le corps principal est un boitier isolant électriquement comprenant le moyen de transmission de données vers le moyen de calcul et les moyens de traitement du signal. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une seule oreillette. Selon un mode de réalisation alternatif, le dispositif comprend deux oreillettes. Les oreillettes sont identiques ou différentes. Selon un mode de réalisation correspondant, le dispositif comprend deux oreillettes configurées pour être agencées respectivement dans un premier canal auditif du mammifère et un deuxième canal auditif du mammifère et destinées à acheminer des signaux électriques respectifs vers un moyen de calcul. En particulier, le moyen de calcul est destiné à déterminer l’état physiologique ou psychique en fonction d’un signal mesuré par une électrode de l’oreillette agencée dans le premier canal auditif et un signal mesuré par une électrode de l’oreillette agencée dans le deuxième canal auditif, notamment en fonction d’une différence entre les deux signaux. Ainsi dans un mode de réalisation, au moins une différence entre deux signaux captés respectivement dans le canal auditif d’une oreille gauche et d’une oreille droite du mammifère est exploitée. Selon un mode de réalisation, le moyen de calcul est agencé à distance du corps principal. Selon un mode de réalisation correspondant, le dispositif comprend un seul moyen de calcul. Selon un autre mode de réalisation, le moyen de calcul est agencé dans le corps principal d’une oreillette. Selon un mode de réalisation correspondant, chaque oreillette comprend un moyen de calcul. Selon un autre aspect de l’invention, l’invention fournit un procédé de fabrication d’un embout pour un dispositif tel que décrit ci-dessus, dans lequel au moins une électrode est partiellement ou entièrement obtenue par moulage d’un matériau conducteur, le procédé comprenant une étape de moulage d’un polymère dans un moule à tiroirs pour former une première pièce solidifiée, et une étape de moulage d’un matériau conducteur liquide ou pâteux, de préférence du polymère conducteur ou du silicone dopé de nanoparticules, dans ladite pièce solidifiée. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. la figure 1 est une vue de côté d’un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. la figure 2 est une vue de l’intérieur du dispositif dans le plan de la figure 1. Les figures 3a et 3b sont respectivement une vue de dessus et une vue tridimensionnelle en coupe de la partie supérieure d’un embout de la figure 3a et pouvant être utilisé dans le dispositif de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe d’un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. la figure 5 est un schéma représentatif de moyens de traitement d’un signal électrique pouvant être utilisés dans un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention. la figure 6 est un schéma représentatif d’un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l’invention. la figure 7 est un schéma représentatif d’un procédé de traitement des données pouvant être mis en œuvre par un moyen de calcul du dispositif selon un mode de réalisation de l’invention. Les figures 8a et 8b sont des schémas représentatifs de deux modes de réalisation d’un sélectionneur automatique de signal. Dispositif (100,200,400) pour déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère, le dispositif (100,200,400) comprenant au moins une oreillette (402) comprenant : -un corps principal (102) comprenant un corps de révolution (110) ayant un axe de révolution (108), et -un embout (104,220) configuré pour être inséré dans un canal auditif (404), ledit embout (104, 220) présentant un canal cylindrique (112) destiné à recevoir le corps de révolution(110) pour monter l’embout (104, 220) sur le corps principal (102) de manière amovible, l’embout (104, 220) étant agencé déplaçable en rotation autour de l’axe de révolution (108) de sorte à permettre d’orienter au moins une électrode (106) vers une zone du cerveau du mammifère, et ledit embout (104, 220) comprenant une pluralité d’électrodes (106) agencées sur une surface extérieure de l’embout (104, 220) et espacées mutuellement dans une direction circonférentielle autour de l’axe de révolution (108), chaque électrode (106) étant configurée pour capter un signal électrique dans le canal auditif du mammifère, et ledit dispositif comprenant des premières pistes électriques (118,202) isolées électriquement l’une de l’autre, agencées dans le canal cylindrique (112) de l’embout (104,220) et reliées aux électrodes (106) et des deuxièmes pistes électriques (116, 204) isolées électriquement l’une de l’autre, agencées dans la partie cylindrique (110) du corps principal (102) et destinées à acheminer le signal électrique capté par les électrodes (106) vers un moyen de calcul (115), dans lequel chacune des premières pistes électriques, ou chacune des deuxièmes pistes électriques, présente une forme annulaire ayant pour axe ledit axe de révolution et est agencée en contact électrique avec une desdites premières pistes électriques (118,202), ou une desdites deuxièmes pistes électriques, indépendamment de l’orientation de l’embout autour dudit axe de révolution, et lesdites premières (118,202) ou deuxièmes pistes électriques (116,204) de forme annulaire étant espacées le long dudit axe de révolution (108). Dispositif (100,200,400) selon la revendication 1, dans lequel au moins une électrode (106) présente une partie externe s’étendant sur une partie longitudinale, dans la direction de l’axe de révolution (108), de la surface extérieure de l’embout (104, 220). Dispositif (100,200,400) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins une électrode (106) présente une partie interne s'étendant sur une partie du canal cylindrique (112) pour former une première piste électrique. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chacune des deuxièmes pistes électriques (116) est annulaire, et chacune des premières pistes électriques (118) est configurée pour entrer en contact avec une deuxième piste électrique (116) annulaire respective. Dispositif (100) selon la revendication 4, dans lequel chacune des premières pistes électriques (118) s’étend en arc de cercle sur la partie interne du canal cylindrique (112) autour de l’axe de révolution (108). Dispositif (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chacune des premières pistes électriques (202) est annulaire et chacune des deuxièmes pistes électriques (204) forme un plot de contact configuré pour entrer en contact avec une première piste électrique annulaire respective. Dispositif (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif (400) comprend deux oreillettes (402, 402’) configurées pour être agencées respectivement dans un premier canal (404) auditif du mammifère et un deuxième canal (404’) auditif du mammifère et destinées à acheminer des signaux électriques respectifs au moyen de calcul (115) ledit moyen de calcul (115) étant apte pour déterminer l’état physiologique ou psychique en fonction d’un signal mesuré par une électrode (106) de l’oreillette (402) agencée dans le premier canal auditif (404) et un signal mesuré par une électrode (106’) de l’oreillette (402’) agencée dans le deuxième canal auditif (404’), notamment en fonction d’une différence entre les deux signaux. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconques des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif comporte un moyen de calcul (115) configuré pour déterminer un état physiologique ou psychique d’un mammifère en fonction des signaux électriques mesurés par les électrodes (106). Dispositif (100,200,400) selon la revendication 8, dans lequel le moyen de calcul (115) est configuré pour déterminer l’état physiologique ou psychique en fonction d’une différence entre deux signaux électriques mesurés par deux desdites électrodes de l’oreillette. Dispositif (100,200,400) selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel l’état physiologique ou psychique est relatif à une activité électrique d’un organe du mammifère sélectionné dans le groupe constitué d’un cerveau, un cœur, un nerf, un muscle et un œil. Dispositif (100,200,400) selon l’une quelconque des revendications 8 à 9, dans lequel l’état physiologique ou psychique est une fatigue du mammifère, un niveau d’attention du mammifère ou une crise d’épilepsie du mammifère. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une des revendications 1 à11, dans lequel l’embout (104, 220) comporte un marquage configuré pour être dirigé vers une mastoïde du mammifère lors de l’insertion de l’embout dans le canal auditif du mammifère, de sorte qu’une des électrodes est dirigée vers la mastoïde du mammifère. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une des revendications 1 à 12, comprenant un sélectionneur configuré pour recevoir les signaux électriques des électrodes, ledit sélectionneur étant configuré pour détecter une électrode de référence, parmi les électrodes (106), ladite électrode de référence étant sélectionnée en tant que l’électrode émettant le signal électrique ayant le potentiel électrique le plus stable parmi les signaux électriques captés par les électrodes (106). Dispositif (100,200,400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel l’embout (104, 220) comporte une matière polymère et au moins une électrode (106) comporte un tissu conducteur incrusté ou noyé dans la matière polymère de l’embout. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel l’embout (104, 220) comporte une matière polymère et au moins une électrode (106) comporte un matériau conducteur, sélectionné parmi les polymères conducteurs et le silicone dopé de nanoparticules, incrusté ou noyé dans la matière polymère de l’embout. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le corps principal (102) comporte un moyen de transmission (308) de données filaire ou sans fil configuré pour communiquer avec le moyen de calcul (115). Dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel le dispositif comprend un moyen de filtrage des signaux électriques configuré pour atténuer des signaux parasites détectés par une ou plusieurs desdites électrodes Dispositif (100, 200, 400) selon la revendication 17, dans lequel le moyen de filtrage comprend un filtre passe bande (306) ayant une bande passante comprise entre 0,3 Hz et 50 Hz, en particulier comprise entre 1 Hz et 40 Hz. Dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, dans lequel le moyen de calcul est configuré pour : déterminer un signal d’électroencéphalogramme du mammifère en fonction des signaux électriques mesurés, déterminer une amplitude d’au moins une onde cérébrale dans une plage de fréquence prédéfinie en fonction dudit signal d’électroencéphalogramme, et déterminer un état psychique en fonction de ladite amplitude d’au moins une onde cérébrale par comparaison de ladite amplitude à un seuil prédéterminé. Procédé de fabrication d’un embout (104, 220) pour un dispositif (100, 200, 400) selon l’une quelconque des revendication 1 à 19, dans lequel au moins une électrode est partiellement ou entièrement obtenue par moulage d’un matériau conducteur, le procédé comprenant une étape de moulage d’un polymère dans un moule à tiroirs pour former une première pièce solidifiée, et une étape de moulage d’un matériau conducteur liquide ou pâteux, de préférence du polymère conducteur ou du silicone dopé de nanoparticules, dans ladite pièce solidifiée.