INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sur les figures 1 à 7 sont représentées des parties d’un système de chirurgie rachidienne, ce système étant référencé S par la suite. Le système S permet de mettre en œuvre un procédé de chirurgie rachidienne qui va être décrit au fur et à mesure que sont décrites ci-après les parties du système S. A titre d’exemple ré-évoqué par la suite, le procédé vise à implanter des vis pédiculaires dans des vertèbres d’un patient humain. L’exemple illustré aux figures porte sur cinq vertèbres, à savoir des vertèbres qui sont notées V1 à V5 par la suite et qui correspondent aux vertèbres lombaires du patient, mais l’invention n’est évidemment pas limitée par le nombre et/ou la position des vertèbres auxquelles le système S et le procédé de chirurgie rachidienne sont appliqués.
Dans tous les cas, comme expliqué en détail ci-après, le procédé inclut des étapes préopératoires, c’est-à-dire mises en œuvre avant tout acte chirurgical, à proprement parler, appliqué au corps du patient à traiter, et des étapes peropératoires, c’est-à-dire mises en œuvre sur le corps du patient à traiter. Les étapes préopératoires sont mises en œuvre par un opérateur compétent, en utilisant des parties du système S qui vont être décrites notamment en regard des figures 1 à 4. Ces étapes préopératoires peuvent être mises en œuvre plusieurs jours avant les étapes peropératoires qui sont mises en œuvre par un chirurgien ou un professionnel de santé similaire, en utilisant des parties du système S qui vont être décrites en regard des figures 5 à 7. A la différence des étapes préopératoires, les étapes peropératoires sont nécessairement mises en œuvre dans un bloc chirurgical d’un établissement de soins.
Comme illustré par la , le système S comporte des moyens de cartographie osseuse 10 qui mettent à disposition des données cartographiques préopératoires relatives à une ou plusieurs des vertèbres du patient à opérer, c’est-à-dire aux vertèbres V1 à V5 dans l’exemple considéré. Ces moyens de cartographie 10 permettent de mettre en œuvre une étape initiale du procédé, dans laquelle l’opérateur dispose des données de cartographie préopératoires précitées, par l’intermédiaire des moyens de cartographie osseuse 10. Dans l’exemple illustré à la , les données cartographiques préopératoires sont intégrées à une image de scanner 11, appartenant aux moyens de cartographie osseuse 10, c’est-à-dire une image tomographique obtenue par irradiation préopératoire des vertèbres V1 à V5. En pratique, plusieurs images de scanner appartenant aux moyens de cartographie osseuse 10, telles que l’image 11, fournissent les données cartographiques préopératoires précitées. Dans tous les cas, ces données cartographiques préopératoires fournissent un maillage morphologique des structures osseuses des vertèbres V1 à V5, comme illustré schématiquement sur la . L’acquisition de telles données cartographiques préopératoires relatives à la matière osseuse des vertèbres étant bien connue dans le domaine, elle ne sera pas détaillée ici plus avant.
Comme illustré par la , le système S comporte avantageusement des moyens de planification 20 qui permettent de planifier en préopératoire un ou plusieurs actes chirurgicaux à réaliser sur les vertèbres V1 à V5, ainsi que de calculer des données de planification correspondant à ces actes chirurgicaux, basées sur les données cartographiques préopératoires fournies par les moyens de cartographie osseuse 10. Les moyens de planification 20 sont par exemple un dispositif logiciel à même de traiter les données cartographiques préopératoires. Dans tous les cas, les moyens de planification 20 permettent de mettre en œuvre une étape du procédé, dite de planification, qui est subséquente à l’étape initiale et dans laquelle l’opérateur planifie les actes chirurgicaux précités. Dans l’exemple illustré à la , ces actes chirurgicaux consistent à percer des trous T dans les vertèbres V1 à V5, destinés à recevoir les vis pédiculaires mentionnés plus haut. Dans cette étape de planification, l’opérateur détermine, grâce aux moyens de planification 20, les données de planification correspondant aux actes chirurgicaux, en en caractérisant des paramètres de mise en œuvre. La définition des données de planification repose sur les données cartographiques préopératoires, dans le sens où les données de planification sont définies par rapport aux données cartographiques préopératoires. Dans l’exemple considéré ici en lien avec les trous T à percer dans les vertèbres V1 à V5, l’opérateur détermine ainsi, notamment par calcul, le point d’entrée de chaque trou T sur la vertèbre concernée, l’orientation de l’axe central de chaque trou T par rapport à la vertèbre concernée, et la profondeur de chaque trou T dans la vertèbre concernée, et ce en tenant compte de la taille de la vis pédiculaire à placer dans le trou. Les données de planification sont avantageusement affichées, par les moyens de planification 20, en superposition des données cartographiques préopératoires, comme illustré schématiquement sur la . En pratique, les spécificités relatives à cette étape de planification et aux moyens de planification 20 ne sont pas limitatives de l’invention, étant remarqué que diverses techniques de planification sont connues dans le domaine.
Afin de pouvoir capter le plus d’énergie électrostatique SE possible, c’est-à-dire le plus d’électrons se déplaçant sur la zone cutanée S, les sections de récupération HS de la première électrode e1 et de la seconde électrode e2 doivent occuper le plus de surface du substrat 3 possible dans plusieurs directions. Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, les sections de récupération HS présentent une forme serpentine.
La circulation et le stockage des ions dans l’au moins un électrolyte solide 5 a pour effet de charger la couche en graphène 6 qui va amplifier l’énergie électrostatique SE et la convertir en une énergie électrique EE qui est transmise à l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 pour son alimentation, laquelle au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 génère alors un rayonnement infrarouge IR faible puissance en direction et au travers de la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 et de la zone cutanée S. Par définition, le rayonnement infrarouge IR émis par l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 est volumétrique, c’est-à-dire qu’il se propage dans toutes les directions. Le rayonnement infrarouge est néanmoins plus intense dans la direction d’orientation de l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4.
Etant donné que la couche en graphène 6 convertit et amplifie l’énergie électrostatique SE émise par la zone cutanée S pour produire une énergie électrique EE alimentant l’au moins une puce à puce à diode électroluminescente infrarouge 4, le système de stimulation 1 fonctionne de manière autonome sans avoir recours à une source d’alimentation extérieure.
La collaboration entre la première électrode e1, la seconde électrode e2, l’au moins un électrolyte solide 5, et la couche en graphène 6 forme un supercondensateur à charge rapide et à décharge lente, qui a pour avantages de fournir une tension stabilisée à l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4, et de permettre l’émission quasi-instantanée du rayonnement infrarouge IR dès lors que la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 est en contact avec la zone cutanée S.
Il est entendu que dans une variante de réalisation de l’invention, le système de stimulation est concevable tel que ce soit la paroi supérieure Sup qui soit au contact de la zone cutanée S, le dispositif électronique D et l’au moins électrolyte solide étant alors non plus agencés sur / en interaction avec la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, mais avec sa face supérieure 62, et l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 étant alors conformée pour générer, une fois alimentée, le rayonnement infrarouge IR faible puissance en direction et au travers de la paroi supérieure Sup du boîtier étanche.
Dans une autre variante de réalisation, la paroi inférieure Inf et la paroi supérieure du boîtier étanche 2 peuvent indifféremment être mises en contact avec la zone cutanée. Pour cette conception, en plus du dispositif électronique D et de l’électrolyte solide 5 tels que décrits plus haut et en interaction avec la face inférieure 61 de la couche en graphène 6, le boîtier étanche 2 comprend : - au moins un dispositif électronique supplémentaire D0 qui comprend un circuit présentant un substrat 30 sur lequel sont imprimées une première électrode e10 et une seconde électrode e20, et au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire 40 raccordée sur le substrat 30 à la seconde électrode e20 ; et - au moins un électrolyte solide supplémentaire 50 en interface avec la première électrode e10 et la seconde électrode e20 dudit au moins un dispositif électronique supplémentaire D0.
L’au moins un dispositif électronique supplémentaire D0, et l’au moins un électrolyte supplémentaire 5 sont agencés dans le boîtier étanche 2 tel que : - le substrat 30 du circuit imprimé de l’au moins un dispositif électronique supplémentaire D0 soit posé sur la face supérieure 62 de la couche en graphène 6, - la couche en graphène 6 soit en interface avec l’au moins un électrolyte solide 50, et - l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge supplémentaire 40 est raccordée électriquement d’une part à la seconde électrode e20, au moyen par exemple d’une piste de connexion P0, et d’autre part à la face supérieure 62 de la couche en graphène 6 en moyen d’un via T0 qui traverse le substrat 30.
Il est entendu que l’au moins dispositif électronique supplémentaire D0 (incluant donc son substrat 30, sa première électrode e10 et sa seconde électrode e20, et son au moins une diode électroluminescente infrarouge 40) est conçu pareillement au dispositif électronique D. Il en va de même pour les au moins un électrolyte solide 5, 50. En référence à la , l’au moins un dispositif électronique supplémentaire D0 (respectivement l’au moins électrolyte supplémentaire 50) est conçu similairement à l’au moins un dispositif électronique D (respectivement l’au moins un électrolyte solide 5) selon le mode de réalisation préférentiel de l’invention.
Dans cette autre variante de réalisation, l’au moins une puce à diode électroluminescente 4 (respectivement l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40) génère un rayonnement infrarouge IR (respectivement un rayonnement infrarouge IR0) faible puissance en direction et au travers de la paroi inférieure Inf (respectivement de la paroi supérieure Sup) du boîtier étanche 2.
L’énergie électrostatique SE émise par la zone cutanée S est récupérée par les électrodes du dispositif électronique en vis-à-vis de la paroi du boîtier étanche 2 en contact avec la zone cutanée S (soit la première électrode e1 et la seconde électrode e2 du dispositif électronique D en référence à la ). L’énergie électrostatique SE est ensuite convertie en énergie électrique EE par la couche en graphène 6.
Les puissances émises par l’au moins une puce à diode électroluminescente 4 et l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40 une fois alimentées par l’énergie électrique EE sont substantiellement les mêmes. Néanmoins, la puissance reçue par la zone cutanée S provient majoritairement de l’au moins une puce à diode électroluminescente orientée en direction de la paroi du boîtier étanche 2 en contact avec celle-ci.
En référence à la , le micro-échauffement sous la zone cutanée S est ainsi principalement généré par la puissance du rayonnement infrarouge IR émis par l’au moins une puce à diode électroluminescente 4, et dans une moindre mesure par le rayonnement infrarouge IR0 émis par l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40.
En effet, le rayonnement infrarouge IR0 est atténué d’une part parce qu’il s’agit d’une émission dans la direction opposée à la direction d’orientation de l’au moins une puce à diode électroluminescente supplémentaire 40, mais aussi d’autre part parce qu’il traverse l’épaisseur de la couche en graphène 6 avant d’atteindre la paroi inférieure Inf du boîtier étanche 2 et la zone cutanée S.
L’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 de l’invention est conformée pour générer un rayonnement infrarouge IR dans une plage de longueur d’onde correspondant à l’infrarouge moyen, c’est-à-dire pour longueur d’onde comprise entre 2,5 et 25 µm, pour une faible puissance surfacique comprise entre 30 et 100 mW/cm 2 . La montre l’évolution F de la puissance émise par l’au moins une puce à diode électroluminescente 4 dans l’infrarouge moyen en fonction de la longueur d’onde. Un pic de puissance Pmax est observable pour une longueur d’onde principale MWL substantiellement égale, à plus ou moins 10 %près, à 9 µm. Cette longueur d’onde principale MWL correspond à la longueur d’onde émise par le corps humain à la température de 37°C, mais aussi à la longueur d’onde pour laquelle un rayonnement infrarouge IR est le plus absorbé par la peau (ce rayonnement infrarouge IR reste néanmoins indolore et inoffensif pour celle-ci). La puissance surfacique émise par l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4, est fonction : des dimensions de la couche en graphène 6 qui conditionnent la puissance maximale restituée et l’intensité du spectre lumineux ; mais également des caractéristiques inhérentes à l’au moins une puce à diode électroluminescente infrarouge 4 qui conditionnent également l’intensité du spectre lumineux dans l’infrarouge, et également sa largeur.
La puissance surfacique est calculée selon l’équation suivante :
où P est la puissance surfacique ; Sb représente la surface de la paroi du boîtier étanche en contact avec la zone cutanée ; et W(λ) est une fonction intégrée sur l’ensemble des longueurs d’onde comprise dans l’infrarouge moyen et qui correspond à l’aire du rectangle A tel que représenté , ledit rectangle A et étant une approximation de la fonction traduisant l’évolution F en fonction de la longueur d’onde.
Dans la suite de la description, on considérera que le véhicule automobile est situé sur une route horizontale. Les termes « supérieur » et « inférieur » seront alors utilisés par rapport à cette configuration. Les termes « avant » et « arrière » seront également utilisés par rapport au véhicule, l’avant désigné le côté tourné vers le devant du véhicule et l’arrière désignant le côté opposé.
Le terme « solidarisé » sera quant à lui employé pour désigner un type de liaison entre deux éléments dans lequel ces deux éléments ne sont pas fixes l’un par rapport à l’autre mais sont liés si bien qu’un mouvement particulier de l’un des éléments entraîne l’autre élément. A titre d’exemple, deux éléments peuvent être « solidarisés » par une liaison de type rotule, pivot, glissière…
En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différentes variantes de réalisation de l’invention représentées sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté, en perspective et en coupe, deux modes de réalisation d’une partie gauche d’un train avant 1 de véhicule automobile, ici de voiture.
Dans les deux modes de réalisation, cette partie gauche du train avant 1 est prévue pour être montée sur le châssis du véhicule et elle comporte à cet effet des éléments communs, à savoir : - une roue 2 comprenant un moyeu 90 (visible uniquement sur la ), - un porte-moyeu 50 (également appelé porte-fusée) dans lequel le moyeu 90 est monté via un système de roulements à billes, - un cardan 60 permettant de transmettre à la roue 2 la puissance mécanique nécessaire à sa rotation dans le porte-moyeu 50, - un système de freinage comportant un disque de frein 30 fixé à la roue 2 et un étrier de frein 40 fixé au porte-moyeu 50, et - un système d’amortissement 70.
Certains de ces composants ne sont représentés que sur l’une ou l’autre des figures 1 et 2, pour la clarté de ces figures.
Dans ces deux modes de réalisation, le porte-moyeu 50 est articulé par rapport au châssis de manière que le système d’amortissement puisse faire son office et de manière que la roue 2 puisse tourner de gauche à droite.
Dans la suite de cet exposé, on parlera de « pivotement » pour désigner ce mouvement de droite-à-gauche ou de gauche-à-droite. On parlera en revanche de « rotation » pour désigner la rotation de la rue autour de son axe.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur la , la configuration utilisée est celle des « triangles superposés ». Dans ce mode, le porte-moyeu 50 est articulé sur le châssis, en partie basse, via un premier bras de suspension 10, et, en partie haute, via un autre bras 20. Le système d’amortissement est alors généralement articulé sur l’un de ces bras.
Dans le second mode de réalisation illustré sur la , la configuration utilisée est plus classique. En effet, le porte-moyeu 50 est articulé sur le châssis, en partie basse, via un premier bras de suspension 10, et, en partie haute, via le système d’amortissement 70 lui-même. Ce dernier comporte à cet effet un vérin de suspension dont le fourreau est fixé au porte-moyeu 50 et dont la tige est solidarisée à une coupelle 80 du châssis via une liaison-rotule (non représentée).
La présente invention est particulièrement avantageuse lorsqu’elle s’applique à ce second mode, mais elle peut également s’appliquer au premier mode de réalisation.
Le premier bras de suspension 10, qui est commun aux deux modes de réalisation, fait ainsi plus précisément l’objet de la présente invention. Il est ici installé sur le train avant du véhicule, mais il pourrait également être installé sur le train arrière.
Ce bras de suspension 10, qui est également appelé « triangle de suspension », est prévu pour être installé sensiblement horizontalement dans le véhicule afin d’assurer la fonction de liaison du porte-moyeu 50 au châssis du véhicule.
Comme le montre la , il comporte tout d’abord un corps 100 qui présente une forme courbée dite en « boomerang ». En variante, il pourrait présenter une forme en V, du même type que celle du bras supérieur 20 illustré sur la .
Dans le mode de réalisation illustré sur la , ce corps 100 comporte plus précisément deux extrémités libres, dont une extrémité extérieure 110 orientée du côté du porte-moyeu 50, et une extrémité intérieure tournée du côté du châssis.
Ce corps 100 est réalisé d’une seule pièce, en alliage d’aluminium.
Des matériaux rigides et/ou souples peuvent être considérés pour la fabrication de la version compacte du système de stimulation 1, ainsi que pour sa version ultra-compacte si prévue pour être intégrée à des bijoux et accessoires. En revanche, la version ultra-compacte du système de stimulation si prévue pour être intégrée dans des vêtements requière d’être fabriquée avec des matériaux souples. Ainsi, l’au moins dispositif électronique D peut par exemple être fabriqué sur la base d’un substrat 3 plastique haute performance ; la première électrode e1, la seconde électrode e2, ainsi que le via T à partir de technologies d’interconnexion flexibles. Doivent être choisis pour le boîtier du système de stimulation 1 des matériaux souples en capacité d’assurer son étanchéité.
Dispositif de sécurité pour un utilisateur emporté par une avalanche La présente invention concerne un dispositif de sécurité permettant de repérer un utilisateur porteur du dispositif alors que l’utilisateur est enseveli par une avalanche de neige.
On sait que les avalanches représentent un danger mortel pour les skieurs ou les randonneurs, que celles-ci soient naturelles, ou déclenchées par leur passage sur un manteau neigeux instable.
En effet, la personne ensevelie dans une avalanche se retrouve typiquement sous en moyenne au moins un mètre de neige et ne peut plus compter que sur autrui pour être délivrée, faute de quoi elle va rapidement mourir étouffée. Si la personne est délivrée dans les quinze minutes suivant son ensevelissement, on sait que ses chances de survie sont supérieures ou égales à 91% en moyenne. Après trente-cinq minutes, ses chances de survie baissent extrêmement rapidement à moins de 34%. Il est donc primordial de localiser rapidement la personne, afin de maximiser les chances de la sortir vivante de l’avalanche.
La personne ensevelie est par définition non visible, et la localiser par sondage du terrain est souvent bien trop long, et épuisant pour les sauveteurs en pratique.
Si la personne est chanceuse, elle peut laisser une trace, telle qu’un ski ou un gant à la surface de l’avalanche. Toutefois, ce repère peut se situer à grande distance de la personne ensevelie, car ce type d’objet est plus facilement emporté par l’avalanche que la personne elle-même. En général, cette trace ne permet pas de retrouver la personne en moins de quinze minutes.
Traditionnellement, on s’est orienté vers des dispositifs visuels pour aider à la localisation de la personne, avant que des dispositifs électromagnétiques fassent leur apparition, ou éventuellement en complément de des derniers.
Dans les années 50, il existait une cordelette d’avalanche, de couleur rouge, que les skieurs pouvaient traîner derrière eux en permanence. Toutefois, un tel dispositif n’est pas pratique pour skier, et rien ne garantit qu’il reste visible en cas d’avalanche.
Le dispositif appelé « Ballon Holder », dans les années 70, comporte un ballon gonflable porté en brassard. Il s’arrache assez facilement de la personne le portant, en cas d’avalanche. Cela a été un échec notamment à cause des matériaux utilisés et d’une éjection défaillante.
Le dispositif appelé « Avalanche Ball », d’origine autrichienne, comporte un ballon déployable mécaniquement de grande dimension stocké dans un sac-à-dos dédié. Il était donc lourd et nécessitait de porter un sac à dos sur lequel fixer le système. Son système de déploiement mécanique nécessitait un contrôle régulier pour vérifier l’état du métal (choc, rouille).
Le dispositif appelé « Rotauf MRK5 », d’origine suisse, fut un échec technologique. Le ballon qu’il contient ne se gonfle pas complètement, ou trop lentement lorsqu’il est exposé au froid. En outre, ce dispositif, une fois gonflé, avait tendance à s’arracher facilement de la personne ensevelie. Une avalanche est en effet capable de déshabiller la personne et de casser les bretelles d’un sac à dos, par exemple. Le ballon de ce dispositif a également tendance à ne pas surnager dans une neige lourde.
Par ailleurs, les systèmes électromagnétiques actifs ne sont pas toujours fiables. Ils peuvent être perturbés par un téléphone portable, ou tout objet métallique. Ils nécessitent une alimentation électrique correcte dont on doit surveiller la qualité avant chaque utilisation. On estime qu’en dessous de 80% de charge, les piles devraient être changées préventivement. Le mode « émission » consomme peu mais le mode recherche consomme très rapidement des batteries exposées au froid.
De plus, pour des raisons de santé à long terme, certaines personnes ne souhaitent pas porter un dispositif émettant des ondes électromagnétiques.
Par ailleurs, ces dispositifs nécessitent une formation à l’utilisation qui devrait être obligatoire et récurrente, ce qui n’est pas le cas, concrètement, car de nombreux biais de mauvaise utilisation sont possibles : oubli dans l'urgence parmi une personne du groupe de mettre son dispositif en mode recherche lors de la recherche, ce qui fait que les autres personnes présentes trouvent d'abord une personne venue secourir, puis ensuite la personne prise sous l’avalanche, une fois l'erreur de manipulation connue du groupe de recherche. En pratique, il est courant que plusieurs personnes dans un groupe de randonneurs en raquette ou à ski ne maîtrisent pas la recherche avec cet appareil. Dans certains cas courants, comme dans le cas des sorties en raquettes à la journée encadrées par un guide ou un accompagnateur de montagne, seul le professionnel maîtrise cette technique de recherche