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Capteur, dispositif et procédé visant à mesurer la pression d'interface
entre deux corps
La présente invention concerne les procédés et dispositifs pour mesurer la
pression d'interface entre deux corps.
La demande de brevet britannique GB 2 199 953 décrit un dispositif de mesure
de la pression comportant une cellule constituée d'une enveloppe gonflable
ayant deux
régions opposées dont les faces extérieures sont destinées à venir au contact
respectivement avec les surfaces dont on cherche à mesurer la 'pression
d'interface. Des
conducteurs électriques disposés sur les faces intérieures desdites régions
peuvent entrer
en contact lorsque la pression exercée sur l'enveloppe excède la pression
régnant à
l'intérieur de celle-ci.
Il existe un besoin pour bénéficier d'un moyen perfectionné permettant de
mesurer une pression d'interface, avec un encombrement réduit, de manière
fiable et
relativement peu coûteuse.
L'invention vise notamment à répondre à ce besoin.
Selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet un capteur de pression
d'interface entre deux corps, qui peut se caractériser par le fait qu'il
comporte au moins
deux zones de détection communiquant entre elles, chaque zone de détection
étant formée
à l'intérieur d'une enveloppe gonflable destinée à s'interposer entre lesdits
corps et ayant
deux régions opposées dont l'écartement dépend de la pression d'interface
entre lesdits
corps, chaque zone de détection comportant un détecteur agencé pour délivrer
une
information liée à l'écartement entre lesdites régions.
Par zones de détection communiquant entre elles , on désigne des zones de
détection reliées entre elles de manière à permettre un équilibre de la
pression du fluide
remplissant ces zones de détection, le fluide pouvant circuler le cas échéant
d'une zone de
détection à l'autre.
L'invention, telle que revendiqué, concerne plus particulièrement un
dispositif de mesure de pression d'interface entre deux corps, comportant au
moins
deux zones de détection communiquant entre elles, chaque zone de détection
étant
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la
formée à l'intérieur d'une enveloppe gonflable destinée à s'interposer entre
lesdits
corps et ayant deux régions opposées dont l'écartement dépend de la pression
d'interface entre lesdits corps et chaque zone de détection comportant un
détecteur
agencé pour délivrer une information liée à l'écartement entre les régions
opposées,
caractérisé par le fait que le détecteur associé à une zone de détection
comporte
une portion d'un élément qui est commun à plusieurs, voire à toutes les zones
de
détection, et un élément propre à cette zone de détection et par le fait qu'un
générateur de pression est agencé pour envoyer un fluide dans les zones de
détection sous une pression connue variable dans le temps.
L'invention concerne aussi un procédé pour mesurer la pression
d'interface entre deux corps, caractérisé par le fait qu'il comporte les
étapes
suivantes :
- placer entre deux surfaces les zones de détection d'un dispositif tel que
défini selon l'invention;
- envoyer un fluide dans les zones de détection et faire varier la pression à
l'intérieur des zones de détection; et
- déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à
l'emplacement d'une zone de détection, à partir de l'information délivrée par
le
détecteur de la zone de détection.
De plus, l'invention concerne un forceps obstétrical comportant deux
cuillers comportant chacune une face intérieure destinée à venir au contact
d'une
tête d'un foetus ou d'un corps simulant une telle tête, et une face
extérieure,
caractérisé par le fait que les zones de détection d'un dispositif tel que
décrit selon
l'invention sont disposées sur la face intérieure d'au moins une cuiller.
L'invention concerne également un siège comportant au moins un
dispositif tel que défini plus haut.
L'invention concerne aussi un procédé de prévention de la formation
d'escarres en position assise, comportant les étapes suivantes :
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- placer au moins les zones de détection d'un dispositif tel que défini
selon
l'invention sur une assise d'un siège sur lequel est assis un patient;
- mesurer la pression d'interface entre les fesses du patient et l'assise;
et
- modifier les points d'appui du patient et/ou changer l'assise ou le
siège.
L'invention concerne également un dispositif de serrage ou de
préhension, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un dispositif tel
que défini
selon l'invention.
De plus, l'invention concerne l'utilisation d'un dispositif tel que défini
selon l'invention dans un dispositif choisi dans le groupe consistant en un
dispositif
anti-escarres, un matelas, un siège, un vêtement, un casque, un bas ou un
tissu de
contention, un dispositif de préhension ou de serrage par corps mous et/ou de
formes irrégulières et/ou de nature fragile, un dispositif hydraulique ou
pneumatique
de soulèvement, et une cavité interne du corps humain; ou pour mesurer le
degré
de maturité des produits agro-alimentaires, ou des fruits et des légumes.
Grâce à l'invention, il est possible d'utiliser pour gonfler les enveloppes de
l'ensemble des zones de détection une seule source de fluide, ce qui peut
permettre de
gagner en compacité, fiabilité et de réduire le coût, notamment au point de le
rendre
compatible avec certaines applications dans lesquelles le capteur doit être à
usage unique.
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En outre, l'invention rend possible la réalisation de capteurs comportant un
grand nombre de zones de détection, ce qui offre la possibilité d'utiliser ces
capteurs pour
des applications très diverses.
Le nombre de zones de détection d'un capteur peut notamment être compris
entre 2 et 100, ou plusieurs centaines suivant l'application.
Au moins une enveloppe d'une zone de détection peut être réalisée au moins
partiellement dans un matériau élastiquement déformable. L'emploi d'un tel
matériau peut
permettre plus facilement de faire en sorte que l'enveloppe ne modifie pas de
manière
sensible la pression d'interface existant entre les deux corps, notamment
n'introduit pas
outre mesure de contraintes ni de forces de cisaillement.
L'enveloppe d'au moins une zone de détection peut être avantageusement
réalisée dans une membrane, notamment en élastomère, de faible épaisseur,
notamment
ayant une épaisseur inférieure ou égale à 1 mm, notamment inférieure ou égale
à 0,5 mm,
voire de l'ordre de 0,1 mm, ce qui présente notamment l'avantage de permettre
l'adaptation à un grand nombre de corps présentant des géométries variées.
Au moins une zone de détection peut présenter une géométrie choisie de telle
sorte que la présence du capteur entre les deux corps ne modifie pas de
manière sensible la
pression d'interface existant entre eux. Une zone de détection peut par
exemple être, en
vue de dessus, de forme circulaire, carrée, rectangulaire, ou autre.
Les régions opposées de l'enveloppe peuvent par exemple avoir chacune une
étendue inférieure ou égale à 100 cm2, voire inférieure ou égale à 10 cm2,
notamment
comprise entre 0,1 cm2 et 1 cm2.
L'étendue d'une des régions opposées de l'enveloppe peut être supérieure à
celle de la surface du corps avec laquelle elle vient au contact.
Les zones de détection peuvent être agencées de différentes façons, par
exemple linéairement ou selon un réseau bidimensionnel, voire tridimensionnel,
en
fonction par exemple de la géométrie de la surface du corps contre laquelle
elles viennent
en appui.
Une zone de détection peut comporter au moins une paroi commune avec au
moins une zone de détection adjacente, cette paroi commune pouvant comporter
au moins
un passage permettant aux zones de détection de communiquer entre elles.
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La communication entre deux zones de détection adjacentes peut, en variante
ou additiormellement, être établie par au moins un conduit extérieur aux zones
de
détection.
Dans une autre variante, aucune partition ne sépare deux zones de détection
adjacentes.
Au moins une zone de détection peut comporter un détecteur agencé pour
mesurer l'écartement entre les deux régions opposées de l'enveloppe de cette
zone de
détection, par exemple en délivrant un signal proportionnel à cet écartement.
Au moins un détecteur d'au moins une zone de détection peut être choisi dans
la liste suivante : détecteur électrique, notamment détecteur électrique de
contact ou
capacitif, détecteur optique, notamment détecteur à fibres optiques, à
diffraction, à
focalisation optique, détecteur magnétique, notamment détecteur à induction, à
fil linéaire
ou à bobine, à effet Hall, détecteur thermique.
Un détecteur peut comporter deux éléments disposés respectivement sur
chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe de la zone
de détection.
Un détecteur de contact électrique peut comporter par exemple au moins deux
conducteurs électriques disposés respectivement sur chacune des deux faces
intérieures
desdites régions opposées de l'enveloppe de la zone de détection.
L'information délivrée
par un tel détecteur correspond à l'établissement d'un contact électrique
entre les
conducteurs ou à la rupture de ce contact.
Un détecteur capacitif comporte par exemple deux électrodes disposées sur
chacune des faces intérieures des régions opposées de l'enveloppe.
L'information délivrée
par ce détecteur correspond à la capacitance du condensateur formé par ces
électrodes, qui
dépend de l'écartement desdites régions. Un tel détecteur peut permettre la
mesure de
l'écartement entre les régions.
Un détecteur à fibres optiques peut comporter au moins deux fibres optiques
disposées par exemple sur les faces intérieures des deux régions opposées de
l'enveloppe
de la zone de détection. Lorsque les fibres sont alignées selon un même axe
c'est-à-dire
lorsque les deux régions sont en contact, un faisceau lumineux est transmis,
tandis que
lorsque les fibres ne sont pas alignées, c'est-à-dire que les régions sont
écartées, un
faisceau lumineux n'est plus transmis.
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Un détecteur à focalisation optique comporte deux fibres optiques et une
lentille optique permettant de concentrer le faisceau lumineux, ce qui permet
d'obtenir une
information relativement précise.
Un détecteur à diffraction comporte un émetteur et un récepteur de lumière, et
un élément de diffraction situé dans l'espace entre les régions opposées.
L'intensité
lumineuse reçue par le récepteur est fonction de l'écartement entre les
régions.
Un détecteur à induction comporte une bobine ou un fil linéaire émetteur d'un
champ magnétique variant dans le temps et une bobine ou un fil récepteur de ce
champ
magnétique, disposés respectivement sur chacune des faces intérieures des
régions
opposées de l'enveloppe de la zone de détection. L'information délivrée par ce
détecteur
correspond à la tension électrique induite par l'un des éléments sur l'autre,
qui dépend
notamment de l'écartement desdites régions.
Un détecteur à effet Hall comporte un élément magnétique et une sonde à effet
Hall disposés respectivement sur chacune des faces intérieures des régions
opposées de
l'enveloppe de la zone de détection. Un tel détecteur peut permettre de
mesurer
l'écartement entre lesdites régions opposées.
Un détecteur thermique comporte au moins un élément chaud et un élément de
détection sensible à la température. L'information délivrée par ce détecteur
peut
correspondre à l'établissement ou à la rupture d'un contact thermique entre
les deux
éléments.
D'autres détecteurs peuvent encore être utilisés sans que l'on sorte du cadre
de
la présente invention.
Le détecteur associé à une zone de détection peut, dans une réalisation
particulière, comporter une portion d'un élément qui est commun à plusieurs,
voire à
toutes les zones de détection, et un élément propre à cette zone de détection.
Par exemple,
un détecteur de contact électrique associé à une zone de détection peut
comporter une
portion d'un conducteur électrique qui est commun à plusieurs, voire à toutes
les zones de
détection, ce conducteur étant par exemple relié à la masse électrique, et un
conducteur
électrique propre à cette zone de détection.
L'information liée à l'écartement entre les régions opposées de l'enveloppe,
délivrée par le détecteur d'une zone de détection, peut être analogique ou
numérique, par
exemple binaire, et indiquer par exemple si les deux régions opposées de
l'enveloppe de
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cette zone de détection sont sensiblement au contact l'une de l'autre ou non.
Dans une
première configuration de la zone de détection, les régions opposées de
l'enveloppe sont
au contact l'une de l'autre, et la pression à l'intérieur de la zone de
détection est inférieure
à la pression d'interface entre les deux corps à l'emplacement de cette zone
de détection.
5 Dans une deuxième configuration, les régions opposées de l'enveloppe ne
sont pas au
contact l'une de l'autre, la pression à l'intérieur de la zone de détection
est supérieure à la
pression d'interface entre les deux corps à cet emplacement. Au moment où la
zone de
détection passe d'une configuration à l'autre, la pression à l'intérieur de la
zone de
détection est sensiblement égale à la pression d'interface entre les deux
corps, à
l'emplacement de cette zone de détection.
Dans le cas d'un détecteur de contact électrique, l'information délivrée peut
correspondre à la fermeture ou non de la ligne.
L'information délivrée par un détecteur est renouvelée chaque fois que le
détecteur change d'état. Par exemple, dans le cas du détecteur de contact
électrique,
l'information délivrée est renouvelée chaque fois que le détecteur passe de la
configuration où les conducteurs électriques sont en contact, à la
configuration où le
contact électrique entre les conducteurs électriques est ouvert, les
conducteurs électriques
étant alors espacés l'un de l'autre.
Le détecteur d'une zone de détection est de préférence configuré pour
préserver sensiblement la pression d'interface entre les deux corps et ne pas
introduire de
contraintes ou de forces de cisaillement perturbant outre mesure le résultat
de l'analyse.
Au moins une zone de détection peut comporter un détecteur comportant un
élément, notamment un conducteur électrique, non rectiligne, notamment un
conducteur
électrique s'étendant en zigzag. En particulier, dans le cas où un élément de
détection,
notamment un conducteur électrique, est commun à toutes les zones de
détection, ou à au
moins une partie d'entre elles, ce conducteur peut présenter une forme de
zigzag, de
manière à ne pas introduire outre mesure des forces de cisaillement ou des
contraintes, et
ainsi ne pas modifier la pression entre les corps.
La configuration en zigzag d'un conducteur électrique peut en outre permettre
d'accroître la sensibilité du détecteur lors du rapprochement des régions
opposées de
l'enveloppe, en permettant plusieurs points de contact entre les deux
conducteurs disposés
respectivement sur ces régions. Ainsi, la détection du contact entre les
conducteurs
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électriques pourra avoir lieu dès lors qu'en un de ces points un contact sera
établi. Si les
régions opposées de l'enveloppe sont partiellement au contact l'une de
l'autre, un contact
pourra néanmoins être détecté. La zone de contact peut être pourvue d'une
pastille
conductrice, par exemple d'Ag, d'Au ou de Be, destinée à diminuer sa
résistance de
contact et à augmenter sa durabilité.
Les conducteurs électriques peuvent être réalisés par exemple par gravure sur
un support flexible revêtu d'un métal conducteur.
Le capteur peut comporter une arrivée de fluide commune à toutes les zones
de détection du capteur. Ce fluide peut être un gaz, par exemple de l'air, de
l'azote, de
l'argon ou tout gaz médical neutre biocompatible, ou un liquide, par exemple
de l'eau, du
sérum physiologique, de l'huile, ou tout fluide neutre biomédical
biocompatible.
Le capteur peut aussi comporter au moins une arrivée de fluide extérieure aux
zones de détection et desservant extérieurement chacune d'entre elles, de
manière à
permettre notamment à toutes les zones de détection d'être plus facilement
sensiblement à
la même pression au même instant.
Le capteur peut être agencé de manière à pouvoir être entièrement stérilisé,
notamment en étant porté à une température supérieure ou égale à 130 C. Dans
ce cas,
l'enveloppe de chaque zone de détection pourra avantageusement être réalisée
dans une
matière plastique résistant à la chaleur.
Les zones de détection du capteur peuvent être fixées sur un support, par
exemple un support en élastomère ou un support en textile extensible, de type
tricot
notamment.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif
de
mesure de pression d'interface entre deux corps, ce dispositif pouvant se
caractériser par le
fait qu'il comporte un capteur tel que défini plus haut.
Un tel dispositif peut en outre comporter un générateur de pression agencé
pour envoyer un fluide sous une pression variable dans le temps dans les zones
de
détection du capteur. Le dispositif peut être agencé de telle sorte qu'à un
instant donné,
toutes les zones de détection soient sensiblement à la même pression.
Le générateur de pression peut être agencé de manière à faire varier la
pression
selon une fonction périodique, continue, notamment sinusoïdale ou une fonction
en dents
de scie. La pression maximale et la pression minimale peuvent correspondre à
la pression
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respectivement la plus importante et la plus faible détectées par deux zones
de détection
parmi l'ensemble des zones de détection. En variante, la pression maximale et
la pression
minimale peuvent être prédéterminées.
Le générateur de pression peut être agencé pour que la pression varie autour
d'une valeur moyenne qui correspond sensiblement à la pression d'interface.
En variante, le dispositif de pression peut être agencé pour détecter la
dernière
séparation des régions opposées d'une zone de détection parmi l'ensemble des
zones de
détection, et pour commander alors au générateur de pression une diminution de
la
pression appliquée.
Cela permet de réduire la durée d'un cycle. De plus, la pression appliquée
n'excède pas la pression nécessaire à la séparation des régions, ce qui permet
de ne pas
solliciter inutilement la membrane du capteur.
Le dispositif peut comporter un système de traitement d'informations délivrées
par le détecteur d'au moins une zone de détection, et de préférence de
traitement
d'informations délivrées par les détecteurs des zones de détection.
Le système de traitement peut être agencé par exemple pour déterminer, à
partir d'une information délivrée par le détecteur d'une zone de détection, la
pression
d'interface entre les deux corps à un instant donné, à l'emplacement de cette
zone de
détection.
Une information délivrée par un détecteur d'une zone de détection permet au
système de traitement de mettre à jour la valeur de pression d'interface à cet
instant et à
l'emplacement de cette zone de détection.
Cette valeur sera considérée comme étant la valeur de la pression d'interface
à
l'emplacement de cette zone de détection jusqu'à ce qu'une nouvelle
information soit
délivrée par ce détecteur, venant à son tour mettre à jour la valeur de la
pression
d'interface à l'emplacement de cette zone de détection.
Le système de traitement peut encore être agencé pour établir une cartographie
des pressions d'interface entre les deux corps à un instant donné. Le système
de traitement
peut être agencé pour mettre à jour cette cartographie, notamment dès qu'un
détecteur
change d'état. La mise à jour de la cartographie peut en variante avoir lieu à
intervalles de
temps prédéfmis, par exemple réguliers, notamment des intervalles de temps
compris entre
1 set 2 jours suivant l'application.
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Le dispositif peut être agencé pour limiter le débit de gonflage des zones de
détection et/ou limiter la quantité de fluide de gonflage des zones de
détection, afin
d'éviter l'endommagement de ces dernières.
Le dispositif peut également être agencé pour détecter une fuite dans une ou
plusieurs zones de détection.
Le système de traitement peut être agencé pour détecter au moins un point
mou et/ou un point dur.
Par point mou , on entend un emplacement de l'interface où la pression est
plus faible, par exemple d'un facteur 2, voire 5 ou 10, voire plus encore par
exemple 30,
que la pression moyenne exercée entre les corps. A cet emplacement, la
pression mesurée
par une zone de détection ou un petit nombre de zones de détection entre les
deux corps
est inférieure aux pressions mesurées par les zones de détection adjacentes,
notamment
inférieure à un seuil prédéterminé, ce seuil étant par exemple fonction de la
pression
mesurée par les zones de détection adjacentes. Par exemple, la pression
moyenne exercée
entre les corps est de 0,03 bar, et la pression en un point mou est de 0,001
bar.
On peut également détecter un point mou en mesurant un écartement plus
important entre les régions opposées à l'emplacement d'une zone de détection
qu'entre les
régions opposées des enveloppes des zones adjacentes.
Par point dur , on entend un emplacement de l'interface où la pression est
plus forte, par exemple d'un facteur 2, voire 5 ou 10, voire plus encore, que
la pression
moyenne exercée entre les corps. A cet emplacement, la pression mesurée par
une zone de
détection ou un petit nombre de zones de détection entre les deux corps est
supérieure aux
pressions mesurées par les zones de détection adjacentes, notamment supérieure
à un seuil
prédéterminé, ce seuil étant par exemple fonction de la pression mesurée par
les zones de
détection adjacentes. La pression moyenne peut par exemple être de 0,03 bar et
la pression
en un point dur de 0,4 bar.
On peut également détecter un point dur en mesurant un écartement plus faible
entre les régions opposées à l'emplacement d'une zone de détection qu'entre
les régions
opposées des enveloppes des zones adjacentes.
Un point mou ou dur traduit par exemple la présence d'une irrégularité de
surface ou la présence d'un organe prédéterminé dans le cas d'une application
médicale ou
obstétricale notamment.
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L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé
pour
mesurer la pression d'interface entre deux corps, ce procédé pouvant se
caractériser par le
fait qu'il comporte les étapes suivantes :
- placer entre deux corps un capteur tel que défini plus haut,
- envoyer un
fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la
pression à l'intérieur des zones de détection,
-
déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à
l'emplacement d'une zone de détection, à partir de l'information délivrée par
le détecteur
de la zone de détection.
Le procédé peut en outre comporter l'étape consistant à établir une
cartographie des pressions d'interface mesurées. Cette cartographie peut être
régulièrement mise à jour, par exemple à des intervalles de temps pouvant
varier de 1 s à 2
jours.
Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre pour mesurer la pression
d'interface entre deux surfaces de deux corps mous, ou d'un corps mou et d'un
corps dur,
ou au sein d'un corps mou, notamment entre deux surfaces d'au moins un corps
choisi
dans la liste suivante : parties du corps humain ou corps simulant une telle
partie, par
exemple tête de foetus, muscles, peau, muqueuses, cavités internes, par
exemple intestin,
vagin, oesophage ; entre une partie du corps humain et un élément
interagissant avec le
corps humain, par exemple un siège, fauteuil, matelas, vêtement, intérieur de
casque, bas
ou tissu de contention ; pour déterminer la dureté d'un textile, d'un matériau
de
garnissage, d'un élastomère ; pour déterminer l'état, notamment la maturation
de produits
agro-alimentaires, notamment légumes ou fruits, en déterminant leur dureté.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de
détection d'au moins un point mou, ce procédé pouvant se caractériser par le
fait qu'il
comporte les étapes suivantes :
- placer entre deux corps un capteur tel que défini plus haut,
-
envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et faire varier la
pression à l'intérieur des zones de détection,
- déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un instant donné à
l'emplacement d'une zone de détection à partir de l'information délivrée par
le détecteur
de la zone de détection,
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- en déduire la présence et l'emplacement d'au moins un point
mou.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de
détection d'au moins un point dur, ce procédé pouvant se caractériser par le
fait qu'il
comporte les étapes suivantes :
5 - placer entre deux corps un capteur tel que défmi plus haut,
- envoyer un fluide dans les zones de détection du capteur et
faire varier la
pression à l'intérieur des zones de détection,
- déterminer la pression d'interface entre les deux corps à un
instant donné à
l'emplacement d'une zone de détection à partir de l'information délivrée par
le détecteur
10 de la zone de détection,
- en déduire la présence et l'emplacement d'au moins un point
dur.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un forceps
obstétrical comportant deux cuillers comportant chacune une face intérieure,
destinée à
venir au contact d'une tête d'un foetus ou d'un corps simulant une telle tête,
et une face
extérieure destinée à venir au contact des parois pelviennes ou de corps
simulant de telles
parois, ce forceps comportant au moins un capteur tel que défini plus haut.
Un forceps équipé d'un tel capteur peut permettre de suivre les pressions
exercées sur la tête du foetus au cours de l'utilisation, et de modifier
aussitôt le
positionnement du forceps si le capteur détecte un point mou tel qu'un oeil,
un point dur tel
qu'un os ou encore une dissymétrie entre les pressions exercées par les
cuillers. Ce forceps
peut également servir pour la formation de médecins ou d'étudiants en
l'utilisant sur un
corps simulant la tête d'un foetus.
Au moins un capteur peut être disposé sur la face intérieure d'au moins une
cuiller du forceps. Au moins un capteur peut être disposé sur la face
extérieure d'au moins
une cuiller du forceps. Le ou les capteurs disposés sur la ou les cuillers du
forceps peuvent
comporter une pluralité de zones de détection, par exemple plus de dix zones
de détection,
par exemple seize voire vingt zones de détection chacun, ces zones de
détection étant
disposées notamment sur le pourtour de l'une des faces d'au moins une cuiller.
Les cuillers du forceps peuvent être recouvertes d'au moins une enveloppe
souple de protection, qui recouvre également les zones de détection du
capteur. Cette
enveloppe de protection peut être stérile. Elle peut être jetée avant
l'utilisation du forceps.
L'enveloppe de protection peut en variante recouvrir le ou les capteurs du
forceps durant
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l'utilisation, l'enveloppe assurant dans ce cas une protection du ou des
capteurs tout en
permettant une mesure de la pression d'interface grâce à sa souplesse.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, l'utilisation
d'un capteur tel que défini plus haut dans l'un des dispositifs suivants :
dispositif anti-
escarres, matelas, siège, notamment siège de voiture, vêtement, casque, bas ou
tissu de
contention, dispositif de préhension ou de serrage pour corps mous et/ou de
formes
irrégulières et/ou de nature fragile, dispositif hydraulique ou pneumatique de
soulèvement,
ou dans une cavité interne du corps humain, ou pour mesurer le degré de
maturité de
produits agro-alimentaires, notamment fruits ou légumes.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description
détaillée
qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à
l'examen du
dessin annexé, sur lequel :
-
la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de dispositif de mesure
de pression d'interface réalisé conformément à l'invention,
- les figures 2 et 3 représentent des exemples d'évolution de la pression dans
les zones de détection en fonction du temps,
- les figures 4 à 9 représentent de manière schématique et partielle des
exemples parmi d'autres d'agencements de zones de détection,
-
la figure 10 représente, de manière schématique et partielle, un exemple
d'agencement d'un conducteur électrique sur l'une des régions de l'enveloppe
des zones
de détection,
- la figure 11 représente, de manière schématique et partielle, un exemple
d'agencement d'un conducteur électrique sur l'autre région de l'enveloppe des
zones de
détection,
- la figure 12 représente, en vue de dessus, un exemple de positionnement
relatif des conducteurs électriques des figures 10 et 11,
- les figures 13 à 15 sont des vues respectivement analogues aux figures 10
à 12, avec un autre exemple de configuration des conducteurs électriques,
-
les figures 16 à 18 sont des vues respectivement analogues aux figures 10
à 12, avec un autre exemple encore de configuration des conducteurs
électriques,
- la figure 19 illustre la possibilité de prévoir plus d'une arrivée de
fluide par
zone de détection,
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- la figure 20 représente, de manière schématique et partielle, en coupe
axiale, un autre exemple de capteur selon l'invention,
-
la figure 21 représente, de manière schématique et partielle, en coupe
axiale, un autre exemple de capteur selon l'invention,
- la figure 22
représente de manière schématique, en perspective, un forceps
équipé de capteurs conformes à l'invention,
-
la figure 23 est une vue schématique d'un exemple de capteur pouvant
équiper le forceps de la figure 22,
-
la figure 24 représente un exemple de présentation d'informations liées à
l'utilisation d'un capteur selon l'invention,
-
la figure 25 représente, en coupe axiale schématique et partielle, une assise
de siège munie de capteurs selon l'invention et le bassin d'une personne
assise dessus,
-
la figure 26 représente de manière schématique en coupe les capteurs
pouvant équiper l'assise de la figure 25,
- la figure 27 représente partiellement un des capteurs de la figure 26 en vue
de dessus d'un côté,
-
la figure 28 représente partiellement le capteur de la figure 26 en vue de
dessus de l'autre côté par rapport à celui de la figure 27, et
-
la figure 29 représente schématiquement un système de préhension ou de
serrage muni de capteurs selon l'invention.
Dispositif de mesure de la pression
On a représenté à la figure 1 un exemple de dispositif de mesure de la
pression
d'interface 1 entre deux surfaces Sa et Sb qui peuvent être défmies par des
corps animés
ou inanimés, mous, déformables ou durs, de géométrie quelconque.
Le dispositif 1 comporte au moins un capteur 10 permettant la mesure de la
pression d'interface, un générateur de pression 20 associé au capteur 10 ainsi
qu'un
système de traitement 30 de l'information délivrée par le capteur 10.
Dans l'exemple considéré, le générateur de pression 20 et le système de
traitement 30 sont reliés à un micro-ordinateur 40 qui permet par exemple de
commander
le générateur de pression 20 en fonction d'une information reçue du système de
traitement
30.
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Dans une variante non illustrée, le générateur de pression 20 et le système de
traitement 30 sont réalisés de manière à fonctionner de manière autonome,
indépendamment de la connexion à un micro-ordinateur.
Dans une autre variante encore, le système de traitement 30 et le générateur
de
pression 20 peuvent être agencés pour échanger des informations entre eux
et/ou avec un
ordinateur distant ou avec un terminal portable, par l'intermédiaire d'un
réseau de
téléphonie ou d'une liaison sans fil de courte distance, par exemple de type
Bluetoothe' ou
Wi-Fi .
Le générateur de pression 20 peut par exemple comporter un organe
électromécanique tel qu'une pompe à membrane ou une pompe péristaltique. Le
fluide
emplissant les zones de détection est par exemple un gaz tel que de l'air ou
un liquide, de
préférence peu visqueux, et par exemple isolant électrique.
Le capteur 10 comporte, comme on peut le voir sur la figure 1, deux zones de
détection 11 étant formées chacune à l'intérieur d'une enveloppe gonflable 12
laquelle est
réalisée, dans l'exemple considéré, dans une fine membrane en élastomère.
L'épaisseur de
la membrane est par exemple comprise entre 0,1 mm et 1 mm, la membrane étant
réalisée
par exemple dans du PVC ou du PU.
Les enveloppes 12 des zones de détection 11 peuvent être réalisées par
exemple par le rapprochement et la soudure ou le collage de deux membranes
initialement
indépendantes, ou d'une seule membrane pliée et assemblée sur elle-même de
manière à
former les zones de détection 11.
On peut encore réaliser l'enveloppe d'une zone de détection ou de plusieurs
zones de détection par injection/soufflage ou rotomoulage.
Les zones de détection peuvent être réalisées de manière indépendante, puis
agencées ensemble de manière à les rendre communicantes entre elles, ou être
solidaires
dès leur fabrication.
Chaque enveloppe 12 présente, dans l'exemple considéré, deux régions
opposées 12a et 12b ayant des faces extérieures respectives 13a et 13b venant
au moins
partiellement au contact des surfaces Sa et Sb. Les régions opposées 12a et
12b présentent
également des faces intérieures respectives 14a et 14b sur lesquelles sont
disposés au
moins deux éléments constitutifs 15a et 15b d'un détecteur 15 propre à
délivrer au système
de traitement 30 une information liée à l'écartement entre les régions
opposées 12a et 12b.
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Ces éléments 15a et 15b comportent, dans l'exemple illustré, des conducteurs
électriques
pouvant venir au contact l'un de l'autre afm de fermer un circuit électrique
entre deux
lignes respectives 16a et 16b reliées au système de traitement 30.
Dans l'exemple considéré, les conducteurs électriques 15b des deux zones de
détection 11 sont reliés électriquement en série et la ligne électrique 16b
est ainsi
commune à l'ensemble des détecteurs 15, étant par exemple reliée à la masse
électrique.
Le système de traitement 30 reçoit les deux lignes électriques 16a isolées
électriquement
et reliées respectivement aux éléments 15a des zones de détection 11. Le
nombre de lignes
16a est de préférence égal au nombre de zones de détection 11 du capteur 10.
Les conducteurs électriques 15a et 15b peuvent être réalisés par gravure d'un
métal sur un support flexible, notamment par gravure de nickel sur du
polyimide. Les
conducteurs peuvent être rapportés et fixés sur les régions opposées 12a et
12b de
l'enveloppe par collage, soudage ou fixation mécanique, ou autrement encore.
Les conducteurs électriques peuvent être également réalisés par impression
directement sur la membrane de l'enveloppe, ou encore par bi-injection de
matière avec
l'enveloppe.
Le détecteur associé à chaque zone de détection peut ne pas comporter de
conducteurs électriques destinés à venir au contact l'un de l'autre, sans que
l'on sorte du
cadre de la présente invention. Dans une variante non illustrée, au moins une
zone de
détection 11 peut comporter par exemple un détecteur capacitif, agencé pour
mesurer
l'écartement entre les régions 12, ou un détecteur inductif optique ou
thermique.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le capteur 10 comporte par ailleurs une
ouverture 17 réalisée dans l'enveloppe d'une zone de détection 11, de façon à
permettre à
l'intérieur de la zone de détection correspondante de communiquer, par
l'intermédiaire
d'un conduit 21, avec le générateur de pression 20. Dans l'exemple illustré,
les deux zones
de détection 11 communiquent intérieurement l'une avec l'autre par un passage
18, ce qui
permet un équilibrage des pressions des zones de détection 11.
Le conduit 21 peut être réalisé d'un seul tenant avec l'enveloppe 12 par
exemple.
On peut voir, sur la figure 4, que les zones de détection 11 peuvent présenter
chacune, lorsqu'observées selon une direction parallèle à la direction de
rapprochement
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des éléments constitutifs 15a et 15b des détecteurs, c'est-à-dire en vue de
dessus, un
contour sensiblement circulaire.
Le générateur 20 est agencé de manière à agir sur la pression du fluide à
l'intérieur du conduit 21. Le générateur 20 peut être agencé pour faire
évoluer la pression
en dents de scie par exemple, avec un profil triangulaire symétrique comme
illustré à la
figure 2 ou dissymétrique comme représenté à la figure 3. La pression pourrait
encore
varier différemment, par exemple de manière sinusoïdale ou autre. La pression
peut varier
par exemple avec une période comprise entre 0,5 set 1 heure. La période de la
fonction de
variation de la pression est par exemple très supérieure à la constante de
temps
d'équilibrage de la pression dans les zones de détection.
En fonction de la pression régnant à l'intérieur des zones de détection 11,
celles-ci opposent une force plus ou moins grande à l'écrasement sous l'effet
de la
pression d'interface entre les surfaces Sa et Sb.
Lorsque la pression régnant à l'intérieur des zones de détection devient
inférieure à une valeur prédéterminée, les conducteurs électriques 15a et 15b
d'une zone
de détection 11 au moins peuvent établir un contact électrique entre eux, un
tel contact
pouvant être détecté par le système de traitement 30. Au moment où le contact
s'établit,
cela signifie que la pression régnant dans la zone de détection devient
inférieure à la
pression à l'interface, localement. Quand le contact s'ouvre, cela signifie
que la pression
régnant dans la zone de détection devient supérieure à la pression d'interface
à
l'emplacement de la zone de détection correspondante.
La pression minimale Pmin et la pression maximale Pmax de balayage
appliquées peuvent être prédéterminées et avoir par exemple des valeurs
respectives
comprises entre 0,001 et 0,05 bar pour des tissus vivants (respectivement plus
et moins
pour d'autres applications).
En variante, la pression minimale peut être déterminée par la dernière zone de
détection du capteur dont le détecteur change d'état, alors que les détecteurs
de toutes les
autres zones de détection ont déjà délivré cette information pendant la
diminution de
pression depuis la pression maximale.
La pression maximale peut être, de même, déterminée par la dernière zone de
détection du capteur dont le changement d'état du détecteur correspond à la
rupture du
contact entre les régions opposées de l'enveloppe, alors que les détecteurs de
toutes les
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autres zones de détection ont déjà délivré cette information pendant
l'augmentation de
pression depuis la pression minimale.
A chaque période, la pression maximale et la pression minimale peuvent donc
varier et ne pas être déterminées par les mêmes zones de détection.
Le générateur de pression 20 est agencé pour limiter le débit de gonflage des
zones de détection et le degré de gonflage des zones de détection, afin
notamment de
limiter les risques d'endommagement d'une zone de détection. Le volume de
gonflage
d'une zone de détection est par exemple inférieur ou égal à 1 mm3.
Pour limiter le débit de gonflage, le dispositif 1 comporte dans l'exemple
illustré un débitmètre relié à une électrovanne qui interrompt le flux pour un
débit
supérieur à une valeur prédéterminée très supérieure à la valeur
d'utilisation..
Pour limiter le degré de gonflage des zones de détection, le dispositif 1
comporte dans l'exemple illustré un compteur volumétrique qui envoie une
information au
générateur de pression 20 concernant le volume de fluide envoyé dans les zones
de
détection.
Une soupape de sécurité non représentée peut être le cas échéant reliée au
conduit 21 pour permettre un échappement de fluide en cas de surpression.
Le débitmètre et le compteur volumétrique sont intégrés dans le générateur de
pression 20 dans l'exemple illustré, et non représentés sur le dessin, mais
pourraient en
variante être indépendants ou logés dans d'autres composants du dispositif 1.
Le système de traitement 30 est agencé pour recueillir et traiter les
informations délivrées par les détecteurs 15 des zones de détection 11 du
capteur 10 et
déterminer pour chaque zone de détection 11 la pression d'interface à
l'emplacement de
cette zone de détection, à un instant donné.
Le changement d'état du détecteur d'une zone de détection 11 donne une
information sur la valeur de la pression d'interface à l'emplacement de cette
zone de
détection. Cela peut permettre l'établissement en temps réel par le système de
traitement
d'une cartographie des pressions d'interface.
Le système de traitement 30 peut également être agencé pour détecter des
30 points mous ou des points durs en comparant par exemple la valeur de la
pression mesurée
pour chaque zone de détection avec les valeurs des pressions mesurées par les
zones de
détection adjacentes.
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Le dispositif 1 est en outre avantageusement agencé pour détecter la
dégradation d'une zone de détection, notamment une fuite dans une zone de
détection. Par
exemple, le générateur de pression 20 peut, avant de disposer le capteur 10
entre les
surfaces Sa et Sb, gonfler les zones de détection à une pression prédéterminée
et détecter
une variation de pression éventuellement. Si la pression diminue, cela peut
signifier
qu'une zone de détection au moins souffre d'une fuite de fluide.
Dans l'exemple illustré à la figure 1, le passage 18 qui permet aux zones de
détection 11 de communiquer se situe au niveau d'une zone d'assemblage des
enveloppes
12 des zones de détection 11, mais les zones de détection 11 peuvent être
agencées
autrement encore sans que l'on sorte du cadre de la présente invention.
Par exemple, les enveloppes 12 des zones de détection 11 peuvent être
réalisées d'un seul tenant, avec par exemple des lignes ou points de soudure
délimitant les
zones de détection 11, ces lignes ou points de soudure contribuant également,
le cas
échéant, au maintien des éléments constitutifs des détecteurs 15 sur les
enveloppes.
Variantes d'agencement des zones de détection
On a représenté sur les figures 5 à 9 divers exemples, parmi d'autres,
d'agencements possibles pour les zones de détection.
Sur ces figures, les éléments constitutifs des détecteurs n'ont pas été
représentés, dans un souci de clarté du dessin.
Deux zones de détection peuvent communiquer par un passage 18 constitué
par une portion de conduit, comme on peut le voir sur la figure 5.
Les zones de détection 11 peuvent présenter, lorsqu'observées en vue de
dessus, une forme polygonale, par exemple rectangulaire comme illustré à la
figure 6. Le
passage 18 par lequel les zones de détection communiquent peut alors être
délimité par des
lignes de soudure 19 réunissant des régions opposées des enveloppes. Le
passage 18 peut
être unique ou fractionné comme on peut le voir sur la figure 7.
On a représenté à la figure 8 un agencement des zones de détection 11 en
réseau bidimensionnel, ces dernières communiquant entre elles dans au moins
deux
directions par exemple par des passages 18 formés entre des lignes ou points
de soudure.
On a représenté à la figure 9 un autre agencement possible des zones de
détection 11, dans lequel celles-ci communiquent par des passages 18
constitués par des
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portions de conduit, ces conduits pouvant être réalisés d'un seul tenant avec
la paroi des
enveloppes des zones de détection le cas échéant.
Les zones de détection peuvent être agencées entre elles de manière à
s'adapter à la forme des corps dont on souhaite mesurer une pression
d'interface. Elles
peuvent notamment être agencées selon un réseau tridimensionnel.
Variantes de réalisation des conducteurs électriques
On va maintenant décrire, en se référant aux figures 10 à 18, différentes
formes possibles parmi d'autres, de réalisation des conducteurs électriques.
Les conducteurs 15a fixés sur l'une des régions des zones de détection 11
peuvent par exemple se présenter, comme illustré à la figure 10, sous la forme
de deux
bandes conductrices rectilignes. Ces conducteurs peuvent être orientés
transversalement à
un axe longitudinal du capteur.
Les conducteurs 15b, lesquels peuvent être reliés électriquement en série
entre
eux comme indiqué précédemment, peuvent se présenter par exemple sous la forme
d'une
bande conductrice s'étendant suivant un trajet non rectiligne, notamment en
formant un
zigzag, comme on peut le voir sur la figure 11.
Les conducteurs 15a sont disposés de manière à venir intersecter les
conducteurs 15b lorsque les régions opposées des zones de détection sont
appliquées l'une
contre l'autre, comme illustré à la figure 12.
On peut donner aux conducteurs 15a et 15b encore d'autres formes, par
exemple une forme en serpentin comme illustré sur les figures 13 et 14, ce qui
permet
d'avoir une vaste zone de contact. Les conducteurs 15a peuvent aussi être
similaires à
ceux de la figure 11 et le conducteur 15b s'étendre en dents de scie, comme
illustré sur les
figures 16 à 18.
Arrivées de fluide multiples
Au moins une zone de détection peut comporter, comme illustré sur la figure
19, plus d'une arrivée de fluide. On voit sur la figure 19 qu'un deuxième
conduit 21' relié
au générateur de pression 20 peut desservir chacune des zones de détection 11.
Ce conduit
21' peut se raccorder directement au générateur de pression 20 ou en variante
au conduit
21. Le conduit 21' peut permettre de maintenir plus facilement les zones de
détection 11
sensiblement à la même pression à un instant donné, notamment si le passage 18
est
momentanément obturé, par exemple par la venue en contact des régions opposées
de
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quelques zones de détection sous l'effet de la pression exercée entre les
surfaces Sa et Sb.
Dans ce cas, la zone de détection 11 la plus éloignée du générateur de
pression 20 peut
conserver une pression déterminée, grâce à la présence du conduit 21'.
Variantes de réalisation des enveloppes
Les enveloppes 12 des zones de détection 11 du capteur 10 peuvent être
réalisées de différentes manières.
Une enveloppe 12 peut être entièrement souple ou partiellement souple. Elle
peut notamment comporter une partie qui est confondue avec la surface de l'un
des corps
dont on cherche à mesurer la pression d'interface avec un autre corps, comme
illustré sur
la figure 20. Dans cet exemple, la surface Sb constitue pour chaque zone de
détection 11 la
région 12b de l'enveloppe 12, tandis que la région 12a est constituée par une
membrane
souple qui vient au contact avec la surface Sa. Cette membrane est par exemple
soudée ou
collée par endroits sur la surface Sb de manière à former les zone de
détections 11 et les
passages 18 entre les zone de détections. Dans ce cas, le capteur 10 est
solidaire du corps
définissant la surface Sb. Le conduit 21 est également réalisé avec la surface
Sb dans
l'exemple illustré.
Les détecteurs des zones de détection n'ont pas été représentés sur cette
figure
dans un souci de clarté du dessin.
Les termes enveloppe et zones de détection ne doivent pas être
interprétés de manière limitative. Ainsi, une enveloppe peut être commune à
plusieurs
zones de détection, qui conservent cependant chacune un détecteur propre. Deux
zones de
détections adjacentes 11 peuvent ne comporter aucune partition entre elles
comme illustré
sur la figure 21. Deux zones de détections adjacentes 11 peuvent aussi
comporter une
partition et former des cellules.
On peut utiliser un capteur réalisé conformément à l'invention dans de
nombreuses applications, notamment dans le domaine obstétrical ou médical.
Exemple d'application à un forceps
A titre d'exemple, on a représenté à la figure 22 un forceps 50 comportant
deux cuillers 51 et 52, présentant chacune une face intérieure 53 et une face
extérieure 54.
Dans l'exemple illustré, le forceps 50 comporte deux capteurs 10, non
représentés sur la figure 22 dans un souci de clarté du dessin, disposés
respectivement sur
chacune des faces intérieures 53 des cuillers 51 et 52. Chaque capteur 10
comporte une
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pluralité de zones de détection disposées sur le pourtour de la face
correspondante comme
on peut le voir sur la figure 23. Le nombre de zones de détection 11 par
exemple est dans
l'exemple illustré compris entre dix et vingt, étant par exemple de seize.
Un avantage de disposer d'au moins un capteur réalisé conformément à
5 l'invention sur un forceps est de permettre de mesurer les pressions
exercées sur la tête du
foetus par les cuillers du forceps, de détecter un point mou que peut
constituer un oeil, ou
un point dur que peut constituer un os.
Lorsque des capteurs sont présents sur les faces intérieures 53 des deux
cuillers 51 et 52, on peut en outre avantageusement contrôler la symétrie des
pressions
10 exercées sur la tête du foetus, de manière à éviter une pression
excessive d'un côté de la
tête.
Une enveloppe souple de protection, représentée en traits discontinus sur la
figure 23, peut recouvrir les cuillers et le ou les capteurs avant et pendant
l'utilisation.
Cette enveloppe est avantageusement stérilisable avec le capteur, et peut
notamment être
15 portée à une température supérieure ou égale à 130 C.
Le micro-ordinateur 40 de l'exemple de la figure 1 peut, dans le cas de
l'utilisation de capteurs de pression d'interface sur un forceps 50, être
agencé pour
permettre à la personne manipulant les forceps de visualiser la cartographie
des pressions
exercées.
20 On a représenté à la figure 24 un exemple d'écran que peut observer
l'obstétricien lors de l'utilisation du forceps 50.
Sur cette figure, on peut voir un schéma de la tête du foetus F, les cuillers
51 et
52 du forceps sur les faces internes 53 desquelles sont disposés les capteurs
10. Ces
derniers sont représentés d'une couleur différente (non visible sur la figure)
selon que les
conducteurs électriques correspondants sont en contact ou non. Dans une
variante non
illustrée, cette indication est différente d'une couleur et comporte par
exemple un chiffre
ou un histogramme ou autre.
La pression des zones de détection varie en dents de scie avec par exemple une
amplitude de 0,2 bars. Les profils droite FD et gauche FG de la tête du foetus
peuvent
permettre d'illustrer les pressions auxquelles est soumise chaque partie de la
tête du foetus
F.
Application à la prévention d'escarre en position assise
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Un autre exemple d'application a été représenté à titre illustratif sur les
figures
25 à 28.
Il s'agit dans cet exemple de la mesure de la pression d'interface entre
l'assise
d'un siège S et les fesses, notamment les ischions I, d'un patient dont le
bassin est
représenté schématiquement sur la figure 25. Le siège comporte au moins un
capteur, tel
que décrit plus haut, notamment deux dans l'exemple illustré.
Les deux capteurs 10 de pression d'interface sont disposés sur l'assise du
siège
S sous les ischions I, à l'endroit où la pression d'interface est
particulièrement élevée,
pouvant atteindre 300 mmHg.
Comme on peut le voir sur la figure 26, l'arrivée de fluide, notamment d'air
selon la flèche est commune aux deux capteurs 10 dans l'exemple illustré, mais
on ne sort
pas du cadre de l'invention si chaque capteur a une arrivée de fluide qui lui
est propre.
Chaque capteur comporte une pluralité de zones de détection 11, par exemple
au nombre de 32 et disposées selon les intersections d'une grille dans
l'exemple illustré,
ce qui permet de faciliter le traitement de données. Les zones de détection 11
sont
regroupées par deux ou trois à l'intérieur d'une partie de l'enveloppe du
capteur ayant
sensiblement la forme allongée d'un doigt de gant. Les parties de forme
allongée de
l'enveloppe de gant sont en deux rangées se faisant face.
La distance entre les deux capteurs 10 peut être d'environ 2 cm, le diamètre
d'un capteur d'environ 14 cm et la section transversale d'une partie en forme
de doigt de
gant d'environ 1 cm2. La forme allongée des parties en doigt de gant de
l'enveloppe 12
permet à la membrane du capteur de résister à une pression interne élevée sans
risque de
rupture. La présence de douze parties de forme allongée améliore la résistance
totale de la
membrane du capteur.
L'enveloppe 12 des zones de détection comporte deux régions opposées 12a et
12b respectivement représentées sur les figures 27 et 28.
Sur la région 12a représentée sur la figure 27, chaque zone de détection 11
comporte un élément 15a d'un détecteur 15 constitué dans l'exemple illustré
par un
conducteur électrique. Chaque élément 15a d'une zone de détection 11 est relié
par une
ligne électrique indépendante 16a au système de traitement 30 non représenté
sur la figure.
Les lignes 16a sont isolées électriquement. Sur la figure 27, seules certaines
lignes 16a ont
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été représentées dans un souci de clarté, mais tous les éléments 15a sont
reliés par des
lignes 16a au système de traitement. Les huit lignes 16a représentées forment
un bus
Sur la figure 28, on a représenté partiellement la région opposée 12b. Chaque
zone de détection 11 comporte un élément 15b d'un détecteur 15. Les éléments
15b,
également des conducteurs électriques dans l'exemple illustré, sont tous
reliés
électriquement et la ligne électrique 16b est ainsi commune à l'ensemble des
détecteurs
15, étant par exemple reliée à la masse électrique.
Les lignes 16a et 16b présentent des ondulations dans l'exemple illustré, ce
qui
donne aux lignes une élasticité dans toutes les dimensions et diminue le
risque de rupture
des éléments 15a et 15b et des lignes 16a et 16b.
En fonctionnement, le générateur de pression 20 effectue un balayage de
pression entre une pression minimale et une pression maximale.
L'état des contacts entre les régions est affiché, en temps réel par exemple,
sur
un écran d'ordinateur non représenté.
Grâce aux capteurs disposés sur l'assise du siège, on peut prévenir la
formation d'escarre, qui est une pathologie consécutive à une pression d'appui
des tissus
vivants trop élevée, notamment supérieure à la pression de perfusion des
capillaires qui est
de 32 =Hg et prolongée dans le temps.
La détection de fortes pressions prolongées peut déclencher une alerte auprès
de l'entourage, notamment du personnel soignant qui prendra les dispositions
nécessaires
en modifiant les points d'appui ou en changeant le support anti-escarre
choisi.
Un tel dispositif peut être destiné aux personnes à mobilité réduite, aux
personnes âgées, aux handicapés chroniques et accidentels, tels que les
tétraplégiques et
les paraplégiques, aux grands brûlés et aux patients en longue
hospitalisation.
On ne sort pas du cadre de la présente invention si le siège est remplacé par
un
matelas sur lequel le patient est allongé.
Exemple d'application à un organe de préhension ou de serrage
Un autre exemple d'utilisation d'un capteur selon l'invention a été représenté
sur la figure 29.
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II s'agit d'un dispositif de serrage ou de préhension R, comportant au moins
formant une pince sous forme d'une main artificielle, muni d'au moins un,
notamment
d'une pluralité de capteurs 10.
Un tel dispositif peut servir dans le domaine de la robotique avec le
développement des interfaces haptiques, destinées par exemple à l'aide aux
gestes
médicaux pendant les opérations chirurgicales.
Autres exemples d'application
L'utilisation d'un capteur réalisé conformément à l'invention peut avoir
divers
objectifs.
Un capteur peut par exemple être utilisé chez un être vivant, en particulier
dans le corps humain, pour mesurer la pression, dans les tissus vivants, à
l'interface entre
deux surfaces molles ou entre une surface molle et un corps dur ou encore la
pression au
sein d'une substance molle ou déformable, par exemple dans les cavités
internes,
notamment l'intestin, le vagin, l'oesophage.
Un capteur peut encore être utilisé dans la mesure de pressions appliquées au
corps humain par les vêtements, les sièges, les casques pour l'étude du
confort, les bas et
tissus de contention pour la prévention des phlébites par exemple.
Un capteur peut encore être utilisé dans les mesures relatives aux produits
alimentaires, par exemple pour tester leur état de maturation, par exemple
celui d'un fruit,
en fonction de sa dureté.
Un capteur peut être utilisé pour caractériser les pressions et les
répartitions de
pression dans des dispositifs de préhension ou de serrage.
Un capteur peut être utilisé pour contrôler la pression d'interface dans les
matelas ou sièges, ou pour tester l'efficacité d'un dispositif anti-escarres,
d'un matelas par
exemple. On peut notamment contrôler la propagation de la pression importante
pour un
massage et un drainage de micro-circulation sanguine et lymphatique. On peut
notamment
prévenir l'escarre.
Un capteur peut permettre de contrôler l'homogénéité d'un dispositif
hydraulique et pneumatique de soulèvement.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un matelas
comportant un capteur réalisé conformément à l'invention.
CA 02534801 2011-12-01
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L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un siège, par
exemple un siège de voiture ou un fauteuil, comportant au moins un capteur tel
que défini
plus haut.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif
anti-escarres comportant un capteur réalisé conformément à l'invention.
Un dispositif anti-escarres est un matelas, un siège ou un vêtement par
exemple, rempli d'un fluide, par exemple de l'eau ou un gel, ou présentant une
forme
ergonomique.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un vêtement,
notamment un vêtement intelligent ou un casque, comportant un capteur réalisé
conformément à l'invention.
Par vêtement intelligent , on entend un vêtement pourvu d'au moins un
capteur, par exemple un capteur de température, et/ou de fréquence cardiaque,
et/ou de
fréquence respiratoire, et/ou un capteur de position, parmi d'autres. Un
vêtement
intelligent peut être utile pour suivre l'évolution d'un ou de plusieurs
paramètres
bioldgiques et/ou physiques de celui qui le porte.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un bas ou
tissu
de contention comportant un capteur réalisé conformément à l'invention.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif
de
préhension ou de serrage pour corps mous et/ou de formes irrégulières et/ou de
nature
fragile comportant un capteur réalisé conformément à l'invention.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif
hydraulique ou pneumatique de soulèvement comportant un capteur réalisé
conformément
à l'invention.
