Brevet FR3128006A1 — publié le 20230414

L’invention concerne un ensemble lumineux (1) pour salle d’intervention chirurgicale (4), l’ensemble lumineux (1) comportant (i) une pluralité d’émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) comportant chacun une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation, chaque émetteur (T1-T6) étant situé à distance d’un sol de la salle d’intervention chirurgicale (4), et (ii) une pluralité de récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) configurés pour détecter une variation d’intensité lumineuse de l’émission lumineuse générée par au moins une partie des sources lumineuses, tous les récepteurs (R1-R6) étant situés au niveau d’une table d’opération (2) de la salle d’intervention chirurgicale (4). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Ensemble lumineux pour le domaine hospitalier Le contexte technique de la présente invention est celui des équipements de milieux hospitaliers, et notamment des salles d’intervention chirurgicale. Plus particulièrement, l’invention a trait à un ensemble lumineux pour de telles salles d’intervention chirurgicale. L'hôpital connecté ou intelligent est largement considéré comme l'avenir des soins de santé. Dans un tel hôpital connecté, tous les dispositifs médicaux sont connectés à une infrastructure sans fil et fournissent des informations précises et opportunes sur les opérations réalisées. En vue d'une communication sans fil sûre et sécurisée, l'utilisation de réseaux locaux sans fil tels que le WiFi dans les environnements chirurgicaux est limitée en raison de possibles interférences électromagnétiques. Par conséquent, le déploiement d'une technologie optique sans fil en réseau, basée sur la lumière, semble opportune dans les environnements hospitaliers. Une limitation connue au déploiement d’une telle technologie basée sur la modulation de la lumière est liée à l'impact des blocages et des réflexions par les objets. La présente invention a pour objet de proposer un nouvel ensemble lumineux afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages. Un autre but de l’invention est de permettre d’établir des communications lumineuses fiables. Un autre but de l’invention est de permettre d’établir des communications lumineuse à haut débit. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un ensemble lumineux pour salle d’intervention chirurgicale, l’ensemble lumineux comportant (i) une pluralité d’émetteurs comportant chacun une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation, chaque émetteur étant situé à distance d’un sol de la salle d’intervention chirurgicale, et (ii) une pluralité de récepteurs configurés pour détecter une variation d’intensité lumineuse de l’émission lumineuse générée par au moins une partie des sources lumineuses, tous les récepteurs étant situés au niveau d’une table d’opération de la salle d’intervention chirurgicale. Ainsi, une salle d’intervention chirurgicale équipée d’un tel ensemble lumineux peut mettre en œuvre une communication par voie lumineuse entre la pluralité de récepteurs et les émetteurs, permettant ainsi l’établissement d’une communication fiable et compatible avec les contraintes du milieu hospitalier. Dans le contexte de l’invention, les émetteurs sont avant tout configurés pour émettre un signal lumineux formant l’émission lumineuse : en plus d’éclairer un champ opératoire de la salle d’intervention, la modulation – temporelle, de phase ou d’amplitude – de l’émission lumineuse permet simultanément à l’éclairement de transmettre des données numériques. Cette configuration avantageuse permet d’établir une transmission dite descendante via un canal descendant de communication lumineuse qui s’étend depuis chaque émetteur et en direction des récepteurs. Complémentairement, chaque émetteur peut en outre comporter un photodétecteur afin de détecter un flux lumineux ascendant, utile pour l’établissement d’une communication bidirectionnelle dans laquelle un canal ascendant de communication lumineuse serait établi depuis tout ou partie des récepteurs vers les émetteurs. De manière analogue, dans le contexte de l’invention, les récepteurs sont avant tout configurés pour détecter le signal lumineux formé par l’émission lumineuse générée par tout ou partie des émetteurs. A cet effet, les récepteurs comportent chacun un photodétecteur afin de détecter le signal lumineux descendant. Complémentairement, afin de permettre l’établissement d’une communication bidirectionnelle entre les émetteurs et les récepteurs, dans laquelle un canal ascendant de communication lumineuse serait établi depuis tout ou partie des récepteurs vers les émetteurs, chaque récepteur comporte avantageusement une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation. Dans le contexte de l’invention, les sources lumineuses sont du type d’une ou plusieurs diodes électroluminescentes dont un spectre d’émission est compris dans le domaine du visible ou de l’infra-rouge. Dans le contexte de l’invention, le module de polarisation est configuré pour polariser la source lumineuse afin de permettre l’émission du signal lumineux. En particulier, le module de polarisation est configuré pour générer aux bornes de la diode électroluminescente une différence de potentielle suffisante. L’unité de modulation est configurée pour contrôler un signal électrique servant à piloter la source lumineuse et/ou le module de polarisation afin de faire varier une intensité lumineuse du signal lumineux généré par la source lumineuse, selon un protocole de communication prédéterminée et permettant d’encoder des données numériques à transmettre au travers de ce canal lumineux. L’ensemble lumineux conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - chaque émetteur est du type d’un émetteur Lifi (acronyme anglais pour « Light Fidelity »). La technologie LiFi est notamment décrite dans la norme internationale IEEE802.11bb ; - chaque émetteur est situé à une distance du sol supérieure ou égale à 2m. cette configuration avantageuse permet d’optimiser la visibilité d’un récepteur selon une ligne de vue non interrompue par un obstacle ou une personne interposée entre l’émetteur et le récepteur ; - chaque émetteur est orienté de manière à ce qu’un cône de l’émission lumineuse généré par ledit émetteur recouvre au moins partiellement la table d’opération. En particulier chaque émetteur est orienté de manière à être placé en regard de l’un au moins des récepteurs. A titre d’exemple non limitatif, une telle orientation est obtenue lorsqu’une droite perpendiculaire à une carte électronique supportant les diodes électroluminescentes formant la source lumineuse et passant à un barycentre de toutes les diodes électroluminescente est sécante avec l’un des récepteurs. Plus généralement, une telle orientation est obtenue si un cône d’éclairement d’un émetteur donné recouvre entièrement un des récepteurs ; - les récepteurs sont associés à un réseau de capteurs corporels destinés à être placés sur un patient allongé sur la table d’opération. Par associés, on comprend que chaque capteur corporel est relié de manière filaire à au moins un des récepteurs. Eventuellement, le récepteur est solidaire du capteur corporel correspondant. Alternativement, il est situé à distance. Dans tous les cas, les récepteurs sont situés à proximité de la table d’opération, c’est-à-dire qu’ils sont tous situés sur ou à l’aplomb de la table d’opération, éventuellement sur un patient allongé sur al table d’opération ; - chaque émetteur est configuré pour émettre selon un canal de transmission différent de celui des autres émetteurs, le canal de transmission étant distinctif des autres par une longueur d’onde d’émission et/ou une fréquence de modulation ; - l’ensemble de communication comporte une unité centrale reliée électriquement à chaque émetteur afin de coordonner l’ensemble desdits émetteur. Par coordonner, on comprend par exemple que l’unité centrale est configurée pour piloter les émetteur de manière synchronisée. D’une manière générale, un tel pilotage coordonné vise à piloter sélectivement chaque émetteur selon une séquence prédéterminée, en phase ou selon un déphasage prédéterminé entre chaque émetteur, préférentiellement de manière stable et selon un processus en temps réel ; - l’unité centrale pilote la pluralité d’émetteurs et de récepteurs comme un système virtuel multi-utilisateur à entrées et sorties multiples. Cette configuration permet d’établir une communication simultanée entre les différents récepteurs et les différents émetteurs. Consécutivement, il est ainsi possible d’augmenter les débits de communication ; - selon un premier mode de réalisation, des données transmises par les émetteurs aux récepteurs sont multiplexées selon un protocole d’accès multiple par répartition temporelle, dans lequel chaque récepteur est associé à un créneau horaire exclusif et est associé aux deux émetteurs présentant la meilleure qualité d’émission lumineuse, la qualité d’émission lumineuse étant évaluée au regard d’un gain normalisé et/ou d’un retard de transmission. - selon un deuxième mode de réalisation, des données transmises par les émetteurs aux récepteurs sont multiplexées selon un protocole d’accès multiple à répartition spatiale, dans lequel la moitié du temps d'un intervalle de temps particulier est réservé aux deux premiers récepteurs afin de recevoir un premier flux de données provenant de deux premiers émetteurs, et dans lequel les autres récepteurs ont respectivement un quart du temps dudit intervalle de temps pour recevoir les signaux d’un troisième et d’un quatrième émetteur ; - dans le deuxième mode de réalisation, le protocole d’accès multiple à répartition spatiale est préférentiellement du type n’admettant aucune interférence. Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé une salle d’intervention chirurgicale délimitée par des murs et un plafond, la salle d’intervention chirurgicale comportant en outre une table d’opération éclairée par un ensemble lumineux conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements. Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : illustre une vue schématique d’une salle d’intervention chirurgicale équipée d’un ensemble lumineux conforme au premier aspect de l’invention. Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. La illustre une vue schématique d’une salle d’intervention chirurgicale 4 telle que mise en œuvre dans le domaine hospitalier. La salle d’intervention chirurgicale est délimitée par des murs périphériques et loge une table opératoire 2 destinée à permettre à un patient de s’allonger pour une intervention chirurgicale. Complémentairement, la salle d’intervention chirurgicale loge une pluralité d’accessoires 3 prenant la forme de mobilier ou d’instruments médicaux. Comme évoqué précédemment, de tels instruments médicaux sont particulièrement sensibles aux rayonnements électromagnétiques et il convient de proposer ici un environnement le plus sain possible. A cet effet, la salle d’intervention chirurgicale est aussi équipée d’un ensemble lumineux 1 conforme au premier aspect de l’invention. un tel ensemble lumineux 1 comporte : - une pluralité d’émetteurs T1, T2, T3, T4, T5, T6 comportant chacun une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation, chaque émetteur étant situé à distance d’un sol de la salle d’intervention chirurgicale 4 ; - une pluralité de récepteurs R1, R2, R3, R4, R5, R6 configurés pour détecter une variation d’intensité lumineuse de l’émission lumineuse générée par au moins une partie des sources lumineuses, tous les récepteurs R1-R6 étant situés au niveau d’une table d’opération 2 de la salle d’intervention chirurgicale 4. Les émetteurs T1-T6 sont préférentiellement situés à une distance supérieure ou égale à 2m par rapport au sol de la salle d’intervention chirurgicale, afin de pouvoir proposer un éclairement suffisant et non obstrué par l’un des accessoires 3 ou par des personnes présentes dans la salle d’intervention chirurgicale 4. Les récepteurs R1-R6 sont associés à un réseau de capteurs corporels destinés à être placés sur un patient allongé sur la table d’opération 2. Alternativement ou complémentairement, les récepteurs R1-R6 peuvent être associés à des systèmes de communication du type d’un dispositif de navigation infrarouge permettant de détecter précisément la position d’un outil et/ou d’un organe relativement au corps du patient allongé sur la table d’opération 2, une ou plusieurs caméras haute résolution utilisées pour la surveillance et l'enregistrement de l’intervention chirurgicale, un ou plusieurs endoscopes. Les récepteurs sont situés à proximité de la table d’opération 2, c’est-à-dire qu’ils sont tous situés sur ou à l’aplomb de la table d’opération 2, éventuellement sur un patient allongé sur la table d’opération 2. De manière avantageuse, tous les récepteurs R1-R6 sont situés à une distance du sol de la salle d’intervention chirurgicale 4 comprise entre 80 cm et 120 cm. De manière astucieuse, tous les émetteur T1-T6 sont situés à une distance différente les uns des autres par rapport au sol, afin de proposer des configurations angulaires différentes par rapport à la table d’opération 2 et réduire le risque d’une coupure de la ligne de visée du fait des accessoires 3 présents dans la salle d’intervention chirurgicale 4 ou des personnes se déplaçant dans ladite salle. Les émetteurs T1-T6 sont situés en périphérie de la table d’opération 2. En particulier, un troisième T3 et un quatrième T4 émetteurs sont situés d’un premier côté de la table d’opération 2, tandis que les autres émetteurs T1, T2, T5, T6 sont situés d’un deuxième côté de la table d’opération 2, selon une direction longitudinale de ladite table. Les premiers R1 et deuxièmes R2 récepteurs sont situés d’un côté de la table d’opération 2 destiné à recevoir une tête du patient allongé, et les cinquième R5 et sixième R6 récepteur sont situés d’un côté de la table d’opération 2 destiné à recevoir des jambes du patient allongé. Les troisième R3 et quatrième R4 récepteur sont situés dans une position intermédiaire entre ces deux groupes de récepteurs R1, R2, R5, R6. De manière avantageuse, l’ensemble de communication comporte une unité centrale reliée électriquement à chaque émetteur afin de coordonner l’ensemble desdits émetteur. L’unité centrale pilote la pluralité d’émetteurs et de récepteurs comme un système virtuel multi-utilisateur à entrées et sorties multiples. Cette configuration permet d’établir une communication simultanée entre les différents récepteurs et les différents émetteurs. De manière avantageuse, l’unité centrale est configurée pour piloter l’ensemble lumineux 1 afin que les deux premiers émetteurs T1, T2 envoient un premier flux de données aux deux premiers récepteurs R1, R2, et que le troisième T3 et le quatrième T4 émetteur envoient un second flux de données à aux autres récepteurs R3, R4, R5, R6. De cette façon, chaque récepteur R1-R6 reçoit des flux de données provenant de deux émetteurs T1-T6 distincts ; et il détecte aussi des interférences potentielles provenant de deux autres émetteurs T1-T6. Cette configuration avantageuse permet de garantir une transmission fiable : si un émetteur T1-T6 donné est bloqué, du fait de l’interruption de sa ligne de visée par exemple, alors la transmission est garantie malgré tout par l’autre émetteur T1-T6 associé au récepteur R1-R6 donné. Selon un premier mode de réalisation possible, les flux de données transmis par les émetteurs aux récepteurs sont multiplexés selon un protocole d’accès multiple par répartition temporelle, dans lequel chaque récepteur est associé à un créneau horaire exclusif et est associé aux deux émetteurs présentant la meilleure qualité d’émission lumineuse, la qualité d’émission lumineuse étant évaluée au regard d’un gain normalisé et/ou d’un retard de transmission. Alternativement, selon un deuxième mode de réalisation possible, les flux de données transmis par les émetteurs aux récepteurs sont multiplexés selon un protocole d’accès multiple à répartition spatiale, dans lequel la moitié du temps d'un intervalle de temps particulier est réservé aux deux premiers récepteurs afin de recevoir un premier flux de données provenant de deux premiers émetteurs, et dans lequel les autres récepteurs ont respectivement un quart du temps dudit intervalle de temps pour recevoir les signaux d’un troisième et d’un quatrième émetteur. Dans ce mode de réalisation, le protocole d’accès multiple à répartition spatiale est préférentiellement du type n’admettant aucune interférence. En synthèse, l’invention concerne un ensemble lumineux 1 pour salle d’intervention chirurgicale 4, l’ensemble lumineux 1 comportant (i) une pluralité d’émetteurs T1, T2, T3, T4, T5, T6 comportant chacun une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation, chaque émetteur T1-T6 étant situé à distance d’un sol de la salle d’intervention chirurgicale 4, et (ii) une pluralité de récepteurs R1, R2, R3, R4, R5, R6 configurés pour détecter une variation d’intensité lumineuse de l’émission lumineuse générée par au moins une partie des sources lumineuses, tous les récepteurs R1-R6 étant situés au niveau d’une table d’opération 2 de la salle d’intervention chirurgicale 4. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. Ensemble lumineux (1) pour salle d’intervention chirurgicale (4), l’ensemble lumineux (1) comportant : - une pluralité d’émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) comportant chacun une source lumineuse polarisée par un module de polarisation et dont une émission lumineuse de ladite source lumineuse est modulée par une unité de modulation pilotant la source lumineuse et le module de polarisation, chaque émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) étant situé à distance d’un sol de la salle d’intervention chirurgicale (4) ; - une pluralité de récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) configurés pour détecter une variation d’intensité lumineuse de l’émission lumineuse générée par au moins une partie des sources lumineuses, tous les récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) étant situés au niveau d’une table d’opération (2) de la salle d’intervention chirurgicale (4). Ensemble lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel chaque émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) est du type d’un émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) Lifi. Ensemble lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) est orienté de manière à ce qu’un cône de l’émission lumineuse généré par ledit émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) recouvre au moins partiellement la table d’opération (2). Ensemble lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) sont associés à un réseau de capteurs corporels destinés à être placés sur un patient allongé sur la table d’opération (2). Ensemble lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) est configuré pour émettre selon un canal de transmission différent de celui des autres émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6), le canal de transmission étant distinctif des autres par une longueur d’onde d’émission et/ou une fréquence de modulation. Ensemble lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ensemble de communication comporte une unité centrale reliée électriquement à chaque émetteur (T1, T2, T3, T4, T5, T6) afin de coordonner l’ensemble desdits émetteur. Ensemble lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité centrale pilote la pluralité d’émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) et de récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) comme un système virtuel multi-utilisateur à entrées et sorties multiples. Ensemble lumineux (1) selon la revendication 7, dans lequel des données transmises par les émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) aux récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) sont multiplexées selon un protocole d’accès multiple par répartition temporelle, dans lequel chaque récepteur (R1, R2, R3, R4, R5, R6) est associé à un créneau horaire exclusif et est associé aux deux émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) présentant la meilleure qualité d’émission lumineuse, la qualité d’émission lumineuse étant évaluée au regard d’un gain normalisé et/ou d’un retard de transmission. Ensemble lumineux (1) selon la revendication 7, dans lequel des données transmises par les émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6) aux récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) sont multiplexées selon un protocole d’accès multiple à répartition spatiale, dans lequel la moitié du temps d'un intervalle de temps particulier est réservé aux deux premiers récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) afin de recevoir un premier flux de données provenant de deux premiers émetteurs (T1, T2, T3, T4, T5, T6), et dans lequel les autres récepteurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) ont respectivement un quart du temps dudit intervalle de temps pour recevoir les signaux d’un troisième et d’un quatrième émetteur. Ensemble lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le protocole d’accès multiple à répartition spatiale est du type n’admettant aucune interférence.