Brevet FR3104021A1 — publié le 20210611

L’invention concerne un dispositif comprenant un capteur de température, un moyen d’information, une unité centrale de traitement apte à traiter l’information mesurée par ledit capteur de température, et à déclencher l’émission d’un signal par ledit moyen d’information. L’invention concerne également un système comprenant un dispositif selon l’invention et un serveur apte à stocker l’information. L’invention concerne en outre un procédé de surveillance d’un patient susceptible d’être atteint de déshydratation ainsi qu’une utilisation d’un dispositif selon l’invention pour la surveillance de l’état d’hydratation d’un patient. Dispositif pour la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet La présente invention appartient au domaine des dispositifs médicaux et concerne, plus particulièrement, un dispositif destiné à surveiller l’état d’hydratation d’un sujet. Etat de l’art L’eau est le principal constituant du corps humain. Ainsi, la quantité moyenne d’eau contenue dans un organisme humain adulte est d'environ 60 %. La teneur totale en eau du corps humain dépend de plusieurs facteurs et notamment de : - la corpulence de la personne : plus cette dernière est maigre, plus la proportion d’eau de son organisme est importante ; - l’âge : la proportion d'eau dans le corps diminue avec les années. Lorsque les tissus vieillissent, ils perdent de l'eau qui est remplacée par de la graisse. Ainsi, l'eau représente 75 à 80 % du poids d'un nouveau-né, 65 % de celui du nourrisson de plus d'un an et 60 % de celui de l'adulte. L’eau présente dans le corps humain est renouvelée en permanence. Elle est éliminée essentiellement par la transpiration, par l’urine, mais aussi par la respiration. Pour maintenir l’organisme en bonne santé, les pertes en eau doivent toujours être compensées par des apports hydriques adéquats (essentiellement par l'alimentation et les boissons). Dans des conditions physiologiques normales, la sensation de soif donne une indication au sujet sur l’état d’hydratation de son corps et, le cas échéant, incite le sujet à augmenter ses apports hydriques. Maintenant, diverses populations sont sujettes à une altération de la sensation de soif et présentent ainsi des risques plus importants vis-à-vis de la déshydratation. Il s’agit notamment des personnes âgées, des nourrissons, des sportifs ou encore des personnes souffrant de certaines maladies chroniques. La déshydratation traduit un manque d'eau dans l'organisme : soit les pertes en eau sont anormalement importantes (fièvre, canicule, activité intense, surdosage en diurétiques, diabète, etc.) ; soit le principal intéressé a tout simplement oublié de boire (apports insuffisants). Quelle qu'en soit la cause, une déshydratation peut avoir des conséquences graves et peut même être la cause de décès. Cette déshydratation est en tout cas un état particulièrement fréquent chez les personnes âgées. En effet, la perception de la soif ainsi que la fonction rénale diminue avec l’âge. En outre, beaucoup de traitements médicamenteux pris fréquemment par cette population sont souvent susceptibles d’avoir une action diurétique. La perte d’autonomie et la difficulté de se mouvoir peuvent également impacter la capacité d’une personne âgée à s’hydrater. De même, la déshydratation est également un état fréquent chez les adultes pratiquant une activité sportive intense. Cet état peut favoriser l’apparition d’accidents ou de douleurs musculaires tels que les tendinites, notamment au tendon d'Achille ou au genou durant la course à pied. Ceci s’explique par l’importance des pertes d’eau par l’organisme durant l’exercice physique ainsi que par la diminution, voir la perte de la sensation de soif. Il est donc nécessaire de développer des solutions permettant la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet, afin de lui permettre de gérer ses apports hydriques et de réduire ainsi les risques de déshydratation. Description détaillée La présente invention vise à améliorer la situation de sujets vis-à-vis de la déshydratation. La présente invention propose ainsi un dispositif, un système et un procédé de surveillance de l’hydratation d’un sujet. La présente invention a ainsi pour premier objet un dispositif comprenant : - un capteur de température, de préférence un capteur de température par infrarouge, - un moyen d’information, de préférence un indicateur lumineux de type LED ( Light Emitting Diode pour diode électroluminescente), - une unité centrale de traitement (UCT) apte à traiter l’information mesurée par ledit capteur de température et à déclencher l’émission d’un signal par ledit moyen d’information. Par « capteur de température » utilisable dans un dispositif selon l’invention, on entend un moyen de mesure de la température d’une surface de peau d’un sujet. De manière avantageuse, ledit capteur de température est un moyen de mesure de la température sans contact comme, par exemple, un capteur de température par infrarouge. Avantageusement, ledit capteur de température est apte à effectuer au moins une mesure (de température) par seconde, de manière préférée au moins trois mesures par seconde. Toujours avantageusement, ledit capteur de température est apte à transmettre les valeurs mesurées à une unité centrale de traitement (UCT). L’unité centrale de traitement (processeur) utilisable dans un dispositif selon l’invention est avantageusement apte à recevoir chaque valeur mesurée par le capteur de température et à calculer une température Y de la surface de peau du sujet, laquelle température Y correspond donc à celle de l’épiderme correspondant. Ladite température Y de l’épiderme calculée à un instant t est la moyenne de l’ensemble des températures mesurées sur les 60 secondes précédent ledit instant t. L’unité centrale de traitement procède au calcul de la température Y de l’épiderme dès qu’une nouvelle valeur mesurée est transmise par le capteur de température, soit au moins une fois par seconde, de préférence au moins trois fois par seconde. Selon un mode de réalisation préféré, ladite unité centrale de traitement est configurée sur la base de deux valeurs de référence. Une première valeur de référence dite « température de référence d’hyperthermie » XR est comprise entre 31°C et 38°C, à titre d’exemple entre 32°C et 37°C ou entre 33°C et 37°C, de préférence entre 35°C et 37°C et, de manière particulièrement préférée entre 35,5°C et 36,5°C. Toujours avantageusement, ladite température de référence d’hyperthermie XR est choisie en fonction du sujet utilisateur du dispositif. La température de référence d’hyperthermie XR ne sera donc pas nécessairement identique si l’utilisateur est une personne âgée, un nourrisson, ou un adulte sportif. Une seconde valeur de référence dite « température limite d’hyperthermie » XL est déterminée en majorant de 1,0°C la température de référence d’hyperthermie XR, selon la formule suivante : [Math. 1] XL = XR + 1,0°C Alternativement, la seconde valeur de référence dite « température limite d’hyperthermie » XL est égale à 37°C. Selon un autre mode de réalisation alternatif, une température de la peau Xi dite « température initiale mesurée » à un instant initial Ti est relevée. La température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL sont alors calculées selon les formules suivantes : [Math. 2] XR = Xi + 2°C [Math. 3] XL = Xi + 3°C Avantageusement, un tel mode de réalisation est mis en œuvre par le dispositif selon l’invention que lorsque la température de la peau Xi est supérieure ou égale à 34°C. Avantageusement, l’unité centrale de traitement utilisable dans un dispositif selon l’invention est également apte à comparer la température Y de l’épiderme avec les valeurs de référence XR et XL. Selon un mode de réalisation particulier, lorsque la température Y de l’épiderme est inférieure à la température de référence d’hyperthermie XR, l’unité centrale de traitement commande au moyen d’information la génération d’un premier signal S0 correspond à un signal de fonctionnement ou d’absence d’alerte, par exemple de couleur verte. Lorsque la température Y de l’épiderme est comprise entre la température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, l’unité centrale de traitement commande au moyen d’information la génération d’un second signal S1 correspondant à un signal d’alerte, par exemple de couleur orange. Lorsque la température Y de l’épiderme est supérieure ou égale à la température limite d’hyperthermie XL, l’unité centrale de traitement commande au moyen d’information l’émission d’un troisième signal S2 correspondant à un signal d’urgence vitale, par exemple de couleur rouge. Bien évidemment, les signaux S0, S1 et S2 sont distincts les uns par rapport aux autres. Le moyen d’information utilisable dans un dispositif selon l’invention doit être apte à émettre au moins un signal perceptible jusqu’à 4 mètres autour de l’utilisateur, en toutes conditions, afin d’être perçu par l’utilisateur lui-même et/ou une personne à proximité immédiate de l’utilisateur. Ledit au moins un signal est de préférence de nature visuelle ou auditive et, de manière particulièrement préférée, de nature visuelle. Selon un mode de réalisation particulier, un moyen d’information utilisable dans un dispositif selon l’invention est un afficheur lumineux, de préférence un afficheur lumineux de type LED couleur. Dans une telle configuration, les signaux S0, S1 et S2 peuvent être distinguée par leurs couleurs par exemple. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l’invention comprend en outre un bracelet permettant le maintien du capteur de température à proximité immédiate de la peau d’un sujet, sans pour autant que le capteur de température soit en contact avec la peau du sujet. Avantageusement, le capteur de température est proéminent par rapport audit bracelet, de telle sorte à ce que ledit bracelet n’entrave pas le libre échange thermique entre l’air et la peau du sujet juste en dessous du capteur de température. Ainsi, ledit bracelet permettant le maintien du dispositif à proximité de la peau d’un sujet n’est pas en contact avec le site de mesure de la température. Une telle conformation en « visière » permet de ne pas entraver les échanges thermiques entre la peau et l’air à l’endroit de la mesure de la température qui sont assurés principalement par les processus de sudation, d’évaporation de la sueur et de convection de l’air sur la peau. Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif selon l’invention est adaptable sur une montre, c’est-à-dire qu’il peut être fixé à celle-ci, par exemple par « clipsage », de façon à être maintenu à proximité immédiate de la peau d’un sujet. Avantageusement, le dispositif selon l’invention peut également comprendre un moyen de géolocalisation, de préférence un système de positionnement par satellite, de manière particulièrement préférée un récepteur GPS (puce GPS) relié à l’unité centrale de traitement. Un tel moyen de géolocalisation est apte à relever la position de l’utilisateur, sous forme de coordonnées GPS, à une fréquence définie, par exemple toutes les secondes, et à la transmettre à l’unité centrale de traitement. Avantageusement, le dispositif peut comprendre un moyen de mesure de la fréquence cardiaque, un tel moyen est apte à mesurer la fréquence cardiaque de l’utilisateur et à transmettre cette mesure à l’unité centrale de traitement. Typiquement, la mesure de la fréquence cardiaque est obtenue en déterminant le pouls de l’utilisateur. Avantageusement, le dispositif peut comprendre un accéléromètre apte à détecter la chute de l’utilisateur et à transmettre cette information à l’unité centrale Toujours avantageusement, le dispositif selon l’invention peut également comprendre un moyen de télécommunication, de préférence un moyen de radiocommunication. Un tel moyen peut être, par exemple, un émetteur 3G, 4G ou 5G, de préférence 4G ou 5G, apte à transmettre à un serveur distant la température de l’épiderme Y et la position de l’utilisateur via les réseaux de téléphonie mobile. Dans une telle configuration, le dispositif comprend une carte SIM, de préférence une carte SIM multi-opérateur apte à permettre l’accès à au moins un réseau de téléphonie mobile. Selon un mode de réalisation particulier, la transmission de ces données peut avoir lieu à une fréquence prédéfinie, par exemple toutes les minutes. Selon un mode de réalisation alternatif, la transmission de ces données peut avoir lieu dès que la température Y mesurée dépasse une des valeurs de référence, de préférence les valeurs de référence XR et/ou XL. Avantageusement, un dispositif selon l’invention comprend également une source d’alimentation, de préférence une source d’alimentation électrique par exemple une pile à usage unique, une pile rechargeable ou une batterie rechargeable. De manière avantageuse, la source d’alimentation permet le fonctionnement autonome et continu du dispositif, pour une durée d’au moins une semaine, d’un mois ou d’une année selon différents modes de réalisations. La présente invention a pour deuxième objet un système caractérisé en ce qu’il contient au moins un dispositif selon l’invention et un serveur informatique apte à stocker les informations transmises par ledit au moins un dispositif selon l’invention. Avantageusement, le système selon l’invention comprend en outre une interface utilisateur de type logiciel ou web apte à permettre le suivi à distance des informations transmises par le dispositif selon l’invention. La présente invention a pour troisième objet un procédé de surveillance d’un sujet, dans lequel ledit sujet porte un dispositif selon l’invention, comprenant au moins : - une étape de collecte de mesures de la température de l’épiderme par ledit dispositif, - une étape de traitement au cours de laquelle une température Y de l’épiderme est calculée à partir des mesures obtenues lors de l’étape de collecte, - une étape de comparaison au cours de laquelle l’unité centrale de traitement compare ladite température Y de l’épiderme avec au moins une valeur de référence, de préférence une température de référence d’hyperthermie XR et la température d’hyperthermie XL, - une étape de génération d’un signal dépendant du résultat l’étape de comparaison, ledit signal pouvant être un premier signal S0 (signal de fonctionnement ou d’absence d’alerte) si la température Y de l’épiderme est inférieure à la température de référence d’hyperthermie XR, un second signal S1(signal d’alerte) si la température Y de l’épiderme est comprise entre la température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, ou un troisième signal S2 (signal d’urgence vitale) si la température Y de l’épiderme est supérieure ou égale à la température limite d’hyperthermie XL. A titre d’exemple, un sujet peut être une personne âgée de plus de 70 ans, plus sensible à la déshydratation qu’un sujet adulte, car au-delà d’un certain âge, les systèmes de régulation de l’hydratation fonctionnent moins bien. Alternativement, un sujet peut être un sportif confirmé, pratiquant par exemple plus de 8h de sport par semaine et réalisant des efforts d’endurance (effort d’intensité modérée supérieur à 2h). Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de surveillance selon l’invention comprend en outre une étape de relevé des coordonnées GPS. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de surveillance selon l’invention comprend en outre une étape de transmission vers un serveur distant d’un numéro d’identification du dispositif, de la température Y ainsi que des coordonnées GPS. Avantageusement, le procédé de surveillance selon l’invention comprend en outre une étape de mesure de la fréquence cardiaque et une étape de transmission de la fréquence cardiaque mesurée vers un serveur distant. Toujours avantageusement, le procédé de surveillance selon l’invention comprend en outre une étape de mesure de l’accélération, une étape de traitement par l’unité centrale de traitement de l’accélération mesurée permettant de déterminer une éventuelle chute de l’utilisateur et une étape de transmission d’une alerte vers un serveur distant en cas de chute de l’utilisateur. La présente invention a pour quatrième objet l’utilisation d’un dispositif ou d’un système selon l’invention pour la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 3 annexées qui en illustre des exemples de mode de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif et sur lesquelles : La figure 1 représente de façon schématique la coupe d’un dispositif (1) permettant la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet. Le dispositif (1) comprend un capteur de température par infrarouge (10) permettant la mesure de la température de l’épiderme (P). La figure 2 représente un organigramme illustrant l’organisation d’un dispositif pour la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet conforme à un exemple de réalisation de la présente invention. La figure 3 représente un organigramme d’un procédé de surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet conforme à un exemple de réalisation de la présente invention. Comme montré sur la figure 1, le capteur de température (10) est avantageusement maintenu à une distance permettant une mesure fiable de la température de l’épiderme en tenant compte des effets de convection de l’air sur la peau. En effet, la convection de l’air a un fort impact sur la régulation thermique du corps et sur la sensation de chaleur. Le capteur de température du dispositif selon l’invention permet donc de prendre une température de l’épiderme régulée par cette composante extérieure. Le capteur de température (10) est apte à effectuer un nombre prédéfini de mesures par secondes, de préférence au moins une mesure par seconde, et de manière encore plus préférée au moins trois mesures par seconde, et à transmettre ces valeurs à une unité centrale de traitement (20). L’unité centrale de traitement (20), sous forme d’un microprocesseur, reçoit les mesures effectuées par le capteur de température (10) et calcule une température Y de l’épiderme correspondant à la moyenne de l’ensemble des températures mesurées sur les 60 secondes. La valeur Y est recalculée dès réception d’une nouvelle mesure. Deux valeurs de référence XR et XL sont préenregistrées dans l’unité centrale de traitement (20). La valeur de référence d’hyperthermie XR est choisie entre 31°C et 37°C avec un degré de précision de 0,1°C . La valeur limite d’hyperthermie est égale à 37°C. Dès qu’une nouvelle température Y de l’épiderme est calculée, l’unité centrale de traitement (20) procède à la comparaison de cette température Y avec les valeurs de référence XR et XL. Lorsque la température Y de l’épiderme est inférieure à la température de référence d’hyperthermie XR, l’unité centrale de traitement (20) commande à l’afficheur LED (30) la génération d’un premier signal S0. Lorsque la température Y de l’épiderme est comprise entre la température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, l’unité centrale de traitement (20) commande à l’afficheur LED (30) la génération d’un second signal S1. Lorsque la température Y de l’épiderme est supérieure ou égale à la température limite d’hyperthermie XL, l’unité centrale de traitement (20) commande à l’afficheur LED (30) l’émission d’un troisième signal S2. Les signaux S0, S1 et S2 sont distincts les uns par rapport aux autres. Ils peuvent être de couleurs différentes par exemple. Dans le mode de réalisation décrit dans la figure 1, le dispositif selon l’invention comporte également un moyen d’attache (2) permettant l’attache du dispositif à une montre (M). Avantageusement, le dispositif (1) comprend en outre un moyen d’alimentation (pile) non explicité sur la figure 1. Dans la figure 2, le dispositif comprend un capteur de température (10) communiquant des températures mesurées à une unité centrale de traitement (20), qui communique avec un afficheur LED (30) apte à émettre plusieurs signaux (S0, S1, S2), comme décrit précédemment. Une puce GPS (40) est également reliée à l’unité centrale de traitement (20). Cette puce GPS (40) est avantageusement apte à relever les coordonnées GPS du dispositif à une fréquence définie, par exemple toutes les secondes, et à les transmettre à l’unité centrale de traitement (20). Le dispositif selon la figure 2 comprend également un émetteur 4G (50) ainsi qu’une carte SIM (51) lui conférant un accès à au moins un réseau de téléphonie mobile. Par le biais de cet émetteur (50), le dispositif est ainsi apte à transmettre à un serveur distant (60) des informations de nature diverses, tel qu’un numéro d’identifiant unique associé au dispositif (I1), la température Y de l’épiderme calculée par le dispositif (I2), un horodatage (date et heure) (I3), les coordonnées GPS relevées (I4). Une interface utilisateur (61) sous forme d’un logiciel ou d’une interface web permet un accès aux données transmises au serveur par le dispositif. Cette interface utilisateur (61) peut être consultée de manière avantageuse par l’utilisateur lui-même, des proches, ou du personnel médical / paramédical en ayant la charge. Le procédé de surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet présenté sur la figure 3 comprend donc une étape (M) de collecte des mesures des températures. Cette étape consiste en la mesure de températures par le dispositif à l’aide d’un capteur de température. Les mesures sont avantageusement réalisées à une fréquence déterminée, par exemple une mesure par seconde ou 3 mesures par seconde. Une fois les mesures collectées, les données sont traitées au cours d’une étape de traitement (T) conduite par l’unité centrale de traitement. Au cours de cette étape, une température Y de l’épiderme est calculée. Cette température Y correspond avantageusement à la moyenne de l’ensemble des mesures collectées par le dispositif pendant les dernières 60 secondes. Une étape de comparaison (C) a lieu ensuite, et consiste en une comparaison de la température Y calculée avec une température de référence d’hyperthermie XR et une température limite d’hyperthermie XL. Le résultat de cette étape de comparaison détermine quel signal sera généré au cours d’une étape suivante de génération d’un signal (S0, S1, S2). Avantageusement, lorsque la température Y de l’épiderme est inférieure à la température de référence d’hyperthermie XR, un signal S0 sera généré au cours de l’étape de génération ; lorsque la température Y de l’épiderme est comprise entre la température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, un signal S1 sera généré au cours de l’étape de génération ; lorsque la température Y de l’épiderme est supérieure ou égale à la température limite d’hyperthermie XL, un signal S2 sera généré au cours de l’étape de génération. Un dispositif comprenant - un capteur de température, de préférence un capteur de température par infrarouge, - un moyen d’information, - une unité centrale de traitement (UCT) apte à traiter l’information mesurée par ledit capteur de température et à déclencher l’émission d’un signal par ledit moyen d’information. Le dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, un bracelet permettant le maintien dudit capteur de température par infrarouge à proximité immédiate de la peau d’un sujet, sans que le capteur de température soit en contact avec la peau du sujet. Le dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de température est proéminent par rapport audit bracelet, de telle sorte à ce que ledit bracelet n’entrave pas le libre échange thermique entre l’air et la peau du sujet juste en dessous du capteur de température. Le dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’UCT est apte à déterminer une température Y de la surface de peau du sujet, laquelle température Y correspond donc à celle de l’épiderme, en calculant la moyenne de chaque mesure réalisée sur une minute par le capteur de température. Le dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite UCT est apte à déclencher l’émission d’un signal par ledit moyen d’information lorsque la température Y de l’épiderme dépasse au moins une valeur de référence, une desdites valeur de référence étant comprise entre 31°C et 38°C, de préférence entre 35°C et 37°C. Le dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend en outre un moyen de géolocalisation relié à l’UCT, de préférence un système de positionnement par satellite, de manière particulièrement préférée un récepteur GPS. Le dispositif selon la revendication 6 en ce qu’il comprend en outre un moyen de télécommunication, de préférence un moyen de radiocommunication, de manière encore plus préférée un émetteur 4G ou 5G apte à transmettre à un serveur la température de l’épiderme et la position du sujet. Un système caractérisé en ce qu’il contient un dispositif tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 10 et un serveur informatique apte à stocker l’information. Un procédé de surveillance d’un patient susceptible d’être atteint de déshydratation, dans lequel ledit patient porte un dispositif tel que défini dans l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant au moins : - une étape de collecte des mesures de la température de l’épiderme par ledit dispositif, - une étape de traitement au cours de laquelle une température Y de l’épiderme est calculée à partir des mesures obtenues lors de l’étape de collecte, - une étape de comparaison au cours de laquelle l’unité centrale de traitement compare ladite température Y de l’épiderme avec au moins une valeur de référence, de préférence une température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, - une étape de génération d’un signal dépendant du résultat l’étape de comparaison, ledit signal pouvant être un premier signal S0 si la température Y de l’épiderme est inférieure à la température de référence d’hyperthermie XR, un second signal S1 si la température Y de l’épiderme est comprise entre la température de référence d’hyperthermie XR et la température limite d’hyperthermie XL, ou un troisième signal S2 si la température Y de l’épiderme est supérieure ou égale à la température limite d’hyperthermie XL. Une utilisation d’un dispositif tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 8 ou d’un système tel que défini à la revendication 9 pour la surveillance de l’état d’hydratation d’un sujet.