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PROCEDE ET SYSTEME DE LOCALISATION D'UN ELEMENT INGERABLE POUR L'EXPLORATION
FONCTIONELLE DU TUBE DIGESTIF
La présente invention concerne un procédé d'exploration non invasif
ambulatoire permettant l'appréciation de la motricité digestive et/ou le
transit, et un systéme correspondant.
Actuellement les techniques proposées pour mesurer la motricité
digestive sont invasives, nécessitant une intubation du patient (techniques
manométriques et électromyographiques).
Pour mesurer le transit, on utilise des marqueurs isotopiques ou
radio-opaques.
Ces techniques connues présentent notamment les inconvénients
suivants
- elles ne sont pas facilement applicables en pratique clinique quotidienne
et nécessitent un investissement humain et matériel très importants ;
- des problèmes de toxicité sont rencontrés notamment chez les enfants,
les femmes enceintes ;
- il est fréquemment impossible de corréler les phénomènes enregistrés
pour l'étude de la motricité d'un organe avec des mesures de transit.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de
proposer un procédé et un système d'exploration non invasifs capables à
faibles coûts d'apprécier la fonction de chaque organe impliqué dans la
digestion (estomac, intestin grêle, colon), et plus particulièrement
d'apprécier simultanément la motricité digestive et le transit.
Elle propose un procédé d'exploration non invasif pour apprécier la
motricité digestive et/ou le transit d'un sujet humain ou animal, caractérisé
en ce qu'il consiste
- à faire avaler par ledit sujet un élément émetteur ingérable non
digérable renfermant des moyens d'émission à une fréquence fixe
donnée;
- à mesurer, à un temps donné à l'aide d'au moins trois moyens de
réception de fréquence répartis autour du tronc dudit sujet, le
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déphasage de la fréquence émise par lesdits moyens d'émission par
rapport à une phase de référence ;
- à déterminer par triangulation à partir des trois mesures de déphasage
la position dudit élément ;
- à définir d'après la position dudit élément une donnée d'appréciation de
motricité et / ou de transit digestifs.
La présente invention propose également un système correspondant,
caractérisé par
- d'une part
- un élément émetteur ingérable non digérable par ledit sujet
renfermant des moyens d'émission à une fréquence fixe donnée ;
et
- d'autre part
- des moyens de réception de fréquence comprenant au moins trois
récepteurs de fréquence destinés à être placés autour du tronc dudit
sujet, chaque récepteur étant adapté à mesurer à un temps donné le
déphasage de ladite fréquence d'émission par rapport à une phase
de référence ;
- des moyens de traitement et d'analyse des trois mesures de
déphasage effectuées par lesdits récepteurs adaptés par
triangulation à déterminer la position dudit élément.
Ainsi, selon l'invention, un émetteur circule dans le système
digestif, tandis que le recueil des données se fait de manière ambulatoire
au moyen d'au moins trois récepteurs répartj~par exemple sur la pourtour ~
de la ceinture abdominale. Le principe de base est de mesurer à un temps
donné le déphasage qui se créé entre deux fréquences identiques lorsque
l'on fait varier la distance de la source émettrice par rapport à sa position
de référence (correspondant par exemple à l'émetteur en bouche). De
préférence, on choisit uné émission haute fréquence car permettant
d'améliorer la précision des mesures. A partir de trois mesures de
déphasages effectuées sensiblement simultanément, on peut déterminer
ensuite par triangulation la position dans un référentiel à trois dimensions
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de l'émetteur et déduire une caractéristique relative à la motricité et/ou le
transit digestifs (par exemple à l'aide d'un logiciel incluant des données
d' interprétation) .
La solution proposée par l'invention est bien
- ambulatoire et non plus invasive : seul l'élément émetteur est ingéré,
mais de la même manière qu'une capsule de médicament ou similaire ; les
récepteurs sont portés par le sujet, par exemple montés sur une ceinture
classique ; le patient est libre de ses mouvements, sa position relative n'a
pas d'influence ;
- non toxique : il existe des matériaux pouvant constituer une enveloppe
pour l'émetteur qui sont adaptés en terme de consistance et non toxiques,
par exemple des matières plastiques (non digérables) ; l'élément émetteur
est à usage unique, éliminée par les voies naturelles (on élimine les risques
d'infection croisées) ;
- elle permet d'apprécier la fonction d'un organe impliqué dans la digestion
à partir du suivi de la position de l'élément émetteur, on peut mesurer
- le temps de vidange gastrique ;
- le temps de transit intestinal ;
- le temps de transit colique ;
connaissant le poids de l'élément émetteur : on peut mesurer
- l'activité gastrique ;
- l'activité intestinale ;
- l'activité colique ;
- la force propulsive de l'estomac, de l'intestin et du colon.
- faible coût pour la technique de l'invention : le coût de fabrication de
l'élément récepteur est faible : des composants électroniques miniatures
classiques peuvent être mis en oeuvre dans une enveloppe étanche ;
l'équipement nécessaire du médecin est limité (ceinture et logiciel
d'analyse) ; par ailleurs, en un seul examen on obtient des informations qui
auparavant étaient obtenues par différentes explorations ; il faut noter ici
que l'invention pourra répondre de manière simple et peu coûteuse à un
réel besoin des médecins : le nombre de diagnostic de constipation /
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diarrhée a été estimé en 1990 à 300 000 pour 500 gastro-entérologues
interrogés (chiffres Dorema).
Par ailleurs encore, des informations qu'aucun autre examen ne
pouvait donner auparavant peuvent être fournies par le système selon
l'invention
- la mesure de la longueur de l'intestin grêle ; et
- la mesure de la longueur du colon.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le nombre de
récepteurs de fréquence peut être supérieur à trois pour affiner la
triangulation et augmenter la précision du système et également pour
pouvoir écarter une mesure manifestement erronée. Par ailleurs, on
utilisera des moyens de mémoire, pouvant être communs aux récepteurs,
pour stocker de manière ambulatoire les mesures faites par les récepteurs
de fréquence, l'analyse et le traitement des données pouvant ensuite être
réalisés en reliant ultérieurement ces moyens de mémoire à une unité
centrale, par exemple un ordinateur individuel, équipée d'un logiciel
d'analyse et de traitement approprié. Par ailleurs encore, l'élément
émetteur peut comporter une alimentation intégrée et / ou induite avec par
exemple un mode veille et un mode actif. Dans le cas d'une alimentation
induite, des moyens d'induction peuvent être placés sur le pourtour
abdominal, par exemple sur la même ceinture que celle portant les
récepteurs. Des moyens peuvent être prévus en outre pour contrôler
l'émission à des intervalles de temps choisis pour les mesures, permettant
un suivi approprié de l'élément émetteur.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages et
caractéristiques apparaitront à la lumière de la description qui va suivre
d'un exemple de réalisation, description faite en référence aux dessins sur
lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de réalisation du
système selon l'invention, montrant un homme portant une ceinture
appartenant au système et ayant ingéré l'élément émetteur ;
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la figure 2 illustre une étape de récupération et de traitement des
données enregistrées de manière ambulatoire ; et
- la figure 3 illustre schématiquement un exemple de réalisation de
composants électroniques pour le traitement des signaux captés.
Selon l'exemple choisi et représenté sur les figures, le système
comprend une ceinture 1, avec des moyens d'attache classiques 2, sur
laquelle sont ménagés trois récepteurs de fréquence R1, R2 et R3,
répartis à distance chacun l'un de l'autre sur la ceinture, sensiblement à
la même distance. Chaque récepteur, respectivement R1, R2, R3, est
constitué d'une antenne de réception, respectivement A1, A2 et A3,
adaptée à capter une fréquence élevée donnée émise par un élément
émetteur E destiné à être ingéré par le sujet. Au niveau de chaque
récepteur, R1, R2, R3, est prévu un circuit électrique adapté à
transformer le signal capté par l'antenne A1, A2, A3, en un signal
électrique et comportant un amplificateur local. Les trois récepteurs R1,
R2 et R3 sont reliés par voie filaire (symbolisée par F sur les figures 2
et 3) à une carte tampon 3 disposée également sur la ceinture 1 (voir
figures 2 et 3). La carte 3 comprend des moyens d'alimentation en
énergie 4, un multiplexeur MUX, un convertisseur analogique /
numérique CAN et des moyens de mémoire 5 adaptés à stocker les
mesures effectuées par les trois récepteurs R1, R2 et R3 à un temps
donné ou des intervalles de temps donnés et une sortie 6 pour un câble
7 de connexion de type USB par exemple. Le câble 7 sert à transférer
les données numériques stockées dans la carte 3 vers des moyens
d'analyse et de traitement de données, par exemple un ordinateur
individuel 8 équipé d'un logiciel approprié d'interprétation des données
transmises, de visualisation, etc.
Selon l'invention, le système comprend l'élément émetteur E,
représenté en trois positions dans l'appareil digestif de l'homme montré
schématiquement à la figure 1. L'élément E comprend des moyens
d'émission à une fréquence donnée. II peut s'agir d'un oscillateur piloté
par un résonateur, la sortie se faisant sur une antenne pour l'émission.
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L'élément émetteur E comprend également des moyens intégrés
d'alimentation en énergie des moyens d'émission, par exemple une pile
de type métal oxyde et des moyens de commande desdits moyens
d'alimentation permettant de passer d'un mode veille à un mode actif.
La fréquence d'émision est de préférence choisie élevée, par exemple
de 868 MHz, pour, comme on l'a vu plus haut, pour augmenter la
précision des mesures. Elle est choisie également parmi les fréquences
autorisées dans le domaine médical. Les dimensions des composants
doivent être compatibles avec le fait que l'élément émetteur doit être
ingéré. Des composants électroniques de type composants miniatures
CMS standards peuvent être utilisés. Par ailleurs, ces différents
composants sont placés dans une enveloppe étanche constituée d'un
matériau non digérable, suffisamment rigide pour passer notamment le
pylore à la sortie de l'estomac, non toxique et non allergisant. Cela
peut être par exemple une enveloppe en matériau plastique sous la
forme d'une gélule, capsule ou similaire.
II est par ailleurs possible d'utiliser ce système pour mesurer des
valeurs physiologiques telles que pH, pression, température etc. Pour
cela, l'élément émetteur inclura un capteur correspondant. La
transmission des mesures effectuées par ce capteur sera transmise aux
moyens récepteurs sous forme d'une modulation de l'amplitude de la
fréquence émise par l'émetteur correspondant à l'amplitude du signal
fourni par ledit capteur.
Le système fonctionne de la manière suivante. La ceinture 1 est
installée autour de la taille du sujet. L'élément émetteur est placé dans
la bouche du sujet et une phase de référence est déterminée et
enregistrée dans la carte 3 à cet endroit pour la fréquence d'émission
de l'émetteur. L'élément émetteur E se déplace ensuite naturellement
dans l'appareil digestif, tandis que le sujet est libre de ses
mouvements. A des intervalles de temps donnés choisis, correspondant
à un changement de l'alimentation des moyens émetteur du mode veille
au mode actif, les récepteurs R1, R2 et R3, captent simultanément la
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fréquence émise par l'élément E. Chaque signal capté est recueilli et
stocké dans la carte mémoire 3. Lorsque l'examen est considéré
comme terminé, la ceinture est enlevée du sujet et la carte 3 peut être
connectée au moment voulu via le câble 7 à l'ordinateur 8, où les
données numériques de la carte 3 vont pouvoir être analysées par le
logiciel d'analyse et de traitement de données. Pour chaque trio de
valeurs de signaux captés, le logiciel va déterminer le déphasage par
rapport à la position de référence, puis par triangulation déterminer la
position 3D de l'élément récepteur et, grâce à des instructions
d'interprétation programmées, fournir des résultats sur le temps de
transit dans un organe, une distance parcourue, une longueur de
segment digestif et en fonction du poids de l'élément émetteur fournir
des résultats sur l'activité d'un organe, par exemple sa force de
propulsion. L'élément émetteur E est à usage unique, éliminé par les
voies naturelles.
Pour permettre une meilleure quantification du temps de transit
d'un organe, plusieurs éléments émetteurs peuvent être ingérées à
moments successifs, par exemple des jours successifs, afin de réaliser
une mesure multiple dans un état physiologique stable.
II va de soi que d'autres variantes de réalisation du système sont
possibles, notamment on peut prévoir des moyens pour programmer
l'émission de l'élément émetteur à des intervalles choisis.
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